Biege- und Ausbalanciervorrichtung für axial verschiebbare Walzen eines Walzgerüstes

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Biege- und Ausbalanciervorrichtung für axial verschiebbare Walzen eines Walzgerüstes, insbesondere für die Arbeitswalzen eines Quarto-Walzgerüstes, wobei im Fenster eines jeden Walzgerüstständers beiderseits ein Führungsblock ständerfest angeordnet ist und die Walzeneinbaustücke zu beiden Seiten auf einem am Führungsblock vertikal geführten oberen bzw. unteren Hubgehäuse horizontal gleitend abgestützt sind und die Walzenbiegekräfte von Biegezylindern auf die Walzeneinbaustücke übertragen werden.

[0002] Eine Biege- und Ausbalanciervorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 36 27 690 bekannt. Bei dieser Biege- und Ausbalanciervorrichtung wirken auf jedes die Walzeneinbaustücke horizontal führende Hubgehäuse zwei Biegezylinder, die derart angeordnet sind, daß das jeweils obere Hubgehäuse den Zylinderkolben aufnimmt, während die Kolbenstange mit dem unteren Hubgehäuse verbunden ist. Zur Arbeitswalzenbiegung werden die in dem oberen Hubgehäuse angeordneten Zylinderkolben an der Kolbenaußenseite druckbeaufschlagt, wodurch über die Kolbenstangen Druckkräfte auf das untere Hubgehäuse einwirken. Als Folge davon werden von dem oberen Hubgehäuse aufwärts gerichtete Kräfte auf die Gleitflächen der Einbaustücke übertragen und abwärts gerichtete Kräfte werden von dem unteren Hubgehäuse auf die Gleitflächen des unteren Einbaustücks übertragen.

[0003] Die Anordnung von Hubgehäuse und Biegezylinder läßt sich zu Wartungszwecken leicht auswechseln, wodurch kürzere Stillstandszeiten des Walzgerüstes erzielbar sind; dies gilt um so mehr, wenn mit dem Hubgehäuse auch noch die hydraulische Einrichtung zur axialen Arbeitswalzenverschiebung verbunden ist.

[0004] Aus der JP-A-61-129208 ist ein Quarto-Walzgerüst bekannt, bei dem die Einbaustücke form- und kraftschlüssig in eine horizontale Führungsnut von Hubgehäusen eingreifen, in denen Biegezylinder angeordnet sind, die sich ihrerseits am Gerüstständer abstützen. Zur Verspannung der Einbaustücke zwischen den Gerüstständern ist in einem Hubgehäuse außerdem ein Verspannungszylinder angeordnet, der mit dem Biegezylinder wirkungsmäßig verbunden ist und dessen Kolbenschaft sich ebenfalls am Gerüstständer abstützt. Diese Einbaukonstruktion ist für Walzeneinbaustücke ungünstig, da sie längere Montage- und Demontagezeiten verursacht und zusätzliche Momente und Verspannungskräfte in die Walzenlager einleitet.

[0005] Aus der EP-A-00 84 827 ist ein Sexto-Gerüst bekannt, bei welchem infolge eines anderen Konstruktionsprinzips die Walzeneinbaustücke auf den Kolbenschäften von Biegezylindern aufliegen, die ihrerseits gemeinsam in einem ständerfesten Block angeordnet sind. Ein vergleichbares Konstruktionsprinzip findet sich bei einem Quarto-Walzgerüst gemäß der JP-B-50-12385, bei welchem die Walzeneinbaustücke der Arbeitswalzen ebenfalls auf den Kolbenschäften von Biegezylindern aufliegen, wobei allerdings diese in horizontal bewegbaren Gestellen angeordnet sind, die ihrerseits von einem Führungsgestell dreiseitig umfaßt werden. Das Führungsgestell ist in dem Gerüstständer befestigt. Dieses bekannte Konstruktionsprinzip beschreitet also einen anderen Weg.

[0006] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannte Biege- und Ausbalanciervorrichtung zu verbessern und möglichst getrennt auf jedes einzelne Hubgehäuse Druckkräfte aufzubringen, um damit die Walzenbiegung noch besser beeinflussen zu können und die Ausbalancierung der Walzen mit den Einbaustücken noch genauer einstellen zu können, um unkontrollierte Kräfte und Momente an den hochbelasteten Walzenlagern zu vermeiden.

[0007] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an jedem oberen und unteren Hubgehäuse mindestens ein vorzugsweise hydraulisch wirkender Biegezylinder angreift, der am ständerfesten Führungsblock abgestützt ist, wobei der Führungsblock in seinem mittleren Bereich einen in das Ständerfenster des Walzgerüstständers auskragenden Steg aufweist, auf dessen oberer und unterer Stegfläche der Biegezylinder abgestützt ist und wobei das Hubgehäuse zur Abstützung des Walzeneinbaustücks einen oberen Absatz aufweist, in welchem das Gleitstück für die horizontale Auflagefläche des Walzeneinbaustücks derart eingelassen ist, daß die Mitte des Biegezylinders und die Mitte der Auflagefläche in einer vertikalen Ebene liegen.

[0008] Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wirken die Biegekräfte vorteilhafterweise auf jedes einzelne Hubgehäuse und damit getrennt auf die Einbaustücke der oberen und der unteren Arbeitswalze. Rückwirkungen der Biegekräfte als Folge von Reaktionskräften auf die obere und untere Arbeitswalze werden vermieden, da die Reaktionskräfte von den Walzenständern aufgefangen werden. Infolgedessen können die Biegekräfte auf jede einzelne Walze noch genauer und noch wirksamer aufgebracht werden. Durch die Anordnung von zwei Biegezylindern an jedem Hubgehäuse wird das als hydraulische Waage arbeitende Ausbalanciersystem noch wirksamer einstellbar, so daß unkontrollierte Kräfte und Momente an den hochbelasteten Walzenlagern vermieden werden. Die Abstützung auf den Stegflächen des Führungsblocks ermöglicht eine gute Führung während der senkrechten Bewegung der Hubgehäuse; wegen der einwandfreien Führung des Hubgehäuses ist eine hervorragende Abdichtung des Gehäuses gegen Sinter, Staub oder sonstige schädliche Einflüsse aus dem Walzwerksbetrieb gewährleistet; insbesondere durch die Ausrichtung von Biegezylinder und Auflagefläche in einer vertikalen Ebene werden zusätzliche Reibungskräfte an den Auflageflächen vermieden, da kein Moment zwischen der Auflage der Arbeitswalzeneinbaustücke und der Biegezylinder auftreten kann.

[0009] Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch ausgezeichnet, daß der Biegezylinder wenigstens teilweise im Hubgehäuse angeordnet ist, wobei der Zylinderkolben in einer entsprechenden Bohrung im Hubgehäuse geführt ist und der Kolbenschaft mit dem Steg des Führungsblocks verbunden ist. Diese konstruktiven Maßnahmen lassen eine einfache, robuste und betriebssichere Bauweise der Biegevorrichtung zu. Die Hubgehäuse mit den integrierten Biegezylindern können schnell als eine Baueinheit gewechselt werden. Es werden hierdurch geringe Stillstandszeiten infolge einer wartungsfreundlichen Konstruktion erzielt.

[0010] Eine weitere Ausbildung der Erfindung befaßt sich mit der Maßnahme, daß der Führungsblock einen der vertikalen Erstreckung des Hubgehäuses angepaßten, mittigen Vorsprung aufweist, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung im mittigen Hubgehäuse eingreift und daß an den vertikalen Kontaktflächen des Hubgehäuses zum Führungsblock und zum Walzeneinbaustück zumindest teilweise Gleitflächen angeordnet sind. So ist sichergestellt, daß jedes Hubgehäuse über eine möglichst große Länge am Führungsblock mittig geführt ist, wobei die der Verschiebung entgegen wirkenden Reibungskräfte auf das konstruktiv bedingte Mindestmaß beschränkt sind.

[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mit dem Hubgehäuse eine Vorrichtung zum axialen Verschieben der Walzen, insbesondere der Arbeitswalzen verbunden, die mit Hilfe wenigstens eines Mitnehmerelementes mit dem Walzeneinbaustück in Verbindung steht. Hierdurch werden Relativbewegungen zwischen den Walzeneinbaustücken und dem Verschiebesystem bei der senkrechten Bewegung der Arbeitswalzen vermieden. Es können deshalb auch keine Kippmomente auf die Walzenlager einwirken, so daß deren Tragfähigkeit nicht beeinträchtigt wird.

[0012] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt. Es zeigen

Figur 1

einen Teilschnitt der oberen und unteren Arbeitswalzeneinbaustücke mit Hubgehäuse und Biegezylinder,

Figur 2

einen Teilschnitt eines Walzeneinbaustücks mit einer Einrichtung zur axialen Verschiebung der Arbeitswalze.

[0013] Gemäß Fig. 1 sind die Arbeitswalzen 1, 2 in dem nicht näher dargestellten Gerüstständer 3 des Walzgerüstes in Einbaustücken 4, 5 gelagert; die obere Arbeitswalze 1 in dem oberen Walzeneinbaustück 4 und die untere Arbeitswalze 2 in dem unteren Walzeneinbaustück 5. Jedes Walzeneinbaustück ist auf seinen beiden Seiten horizontal gleitend auf dem Absatz 9 eines Hubgehäuses 6, 7 geführt. Zu diesem Zweck ist das Walzeneinbaustück mit einer Auflagefläche 8 versehen und in dem tragenden Absatz 9 des Hubgehäuses ist ein Gleitstück 10 eingelassen.

[0014] Das Hubgehäuse 6, 7 ist an einem gemeinsamen Führungsblock 11 vertikal gleitend geführt. Der Führungsblock 11 ist mit dem Walzgerüstständer fest verbunden. Der Führungsblock weist einen der vertikalen Erstreckung des Hubgehäuses 6, 7 etwa angepaßten mittigen Vorsprung 12 auf, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 13 im mittleren Längsbereich des Hubgehäuses eingreift. Die vertikalen Kontaktflächen des Hubgehäuses zum Führungsblock 11 und zum Walzeneinbaustück 4,5 sind mit den Gleitflächen 14, 15 versehen (Fig. 2). Die Biege- und Ausbalancierzylinder 16, 17 sind im Hubgehäuse 6, 7 derart angeordnet, daß der Zylinderkolben 18 in einer entsprechenden Bohrung 19 im Hubgehäuse geführt ist und daß der Kolbenschaft 20 auf einem in das Ständerfenster 28 auskragenden Steg 21 des Führungsblocks 11 abgestützt ist.

[0015] Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt den nicht näher dargestellten Gerüstständer 3, mit dem der Führungsblock 11 fest verbunden ist. Deutlich erkennbar ist der mittige Vorsprung 12 des Führungsblocks, der in die entsprechende Ausnehmung 13 des oberen Hubgehäuses 6 eingreift. In dem Hubgehäuse sind die gestrichelt dargestellten Bohrungen 19 zur Aufnahme der Zylinderkolben 18 der Biegezylinder 16 zu sehen. Die senkrechten Kontaktflächen des Hubgehäuses zum Führungsblock 11 und zum Walzeneinbaustück 4 enthalten die Gleitflächen 14, 15. Mit dem Hubgehäuse 6 ist eine Vorrichtung 24 zum axialen Verschieben der Arbeitswalze 1 verbunden, die mit Hilfe eines Mitnehmerelementes 25 mit dem Walzeneinbaustück 4 in Verbindung steht. Das Mitnehmerelement besteht bspw. aus zwei Ritzeln 26, die einerseits am Schubgehäuse 27 der Verschiebevorrichtung gelagert sind und andererseits mit einer nicht näher dargestellten Zahnstange kämmen, die an dem Walzeneinbaustück 4 angeordnet ist.

[0016] Zur Arbeitswalzenbiegung und zur Ausbalancierung der Walzen werden die in den Hubgehäusen 6, 7 angeordneten Biegezylinder 16, 17 an der Kolbenaußenseite mit einem hydraulischen Medium druckbeaufschlagt, wobei sich jeder Biegezylinder auf der oberen Stegfläche 22 bzw. der unteren Stegfläche 23 des ständerfesten Führungsblocks 11 abstützt. Die erzeugten Druckkräfte werden von dem Biegezylinder auf das Hubgehäuse übertragen und von dort in die Walzeneinbaustücke 4, 5 geleitet. Durch die Maßnahme, daß jedes Hubgehäuse eigene Biegezylinder aufweist, die sich jeweils getrennt an dem Führungsblock 11 abstützen ist es möglich, auf jedes Hubgehäuse und damit in jede Seite des Walzeneinbaustücks exakt vorgegebene Biegekräfte einzuleiten bzw. für eine ausgewogene Ausbalancierung der Walzeneinbaustücke zu sorgen, so daß vorgegebene Biegekräfte die gewünschte Vorspannung der Arbeitswalzen gewährleisten und andererseits beeinträchtigende Momente auf die Walzenlager vermieden werden.

Bezugszeichenübersicht

[0017] 

1

obere Arbeitswalze

2

untere Arbeitswalze

3

Gerüstständer

4

oberes Walzeneinbaustück

5

unteres Walzeneinbaustück

6

oberes Hubgehäuse

7

unteres Hubgehäuse

8

Auflagefläche

9

Absatz des Hubgehäuses

10

Gleitstück

11

Führungsblock

12

mittiger Vorsprung

13

Ausnehmung

14, 15

Gleitflächen

16, 17

Biege- und Ausbalancierzylinder

18

Zylinderkolben

19

Bohrung

20

Kolbenschaft

21

Steg

22

obere Stegfläche

23

untere Stegfläche

24

Verschiebevorrichtung

25

Mitnehmerelement

26

Ritzel

27

Schubgehäuse

28

Ständerfenster

Ansprüche

1. Biege- und Ausbalanciervorrichtung für axial verschiebbare Walzen (1, 2) eines Walzgerüstes, insbesondere für die Arbeitswalzen eines Quarto-Walzgerüstes, wobei im Fenster eines jeden Walzgerüstständers (3) beiderseits ein Führungsblock (11) ständerfest angeordnet ist und die Walzeneinbaustücke (4, 5) zu beiden Seiten auf einem am Führungsblock (11) vertikal geführten oberen bzw. unteren Hubgehäuse (6, 7) horizontal gleitend abgestützt sind und die Walzenbiegekräfte von Biegezylindern (16, 17) auf die Walzeneinbaustücke (4, 5) übertragen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem oberen und unteren Hubgehäuse (6, 7) mindestens ein vorzugsweise hydraulisch wirkender Biegezylinder (16, 17) angreift, der am ständerfesten Führungsblock (11) abgestützt ist, wobei der Führungsblock (11) in seinem mittleren Bereich einen in das Ständerfenster (28) des Walzgerüstständers (3) auskragenden Steg (21) aufweist, auf dessen oberer und unterer Stegfläche (22, 23) der Biegezylinder (16, 17) abgestützt ist und wobei das Hubgehäuse (6, 7) zur Abstützung des Walzeneinbaustücks (4, 5) einen oberen Absatz (9) aufweist, in welchem das Gleitstück (10) für die horizontale Auflagefläche (8) des Walzeneinbaustücks (4, 5) derart eingelassen ist, daß die Mitte des Biegezylinders (16, 17) und die Mitte der Auflagefläche (8) in einer vertikalen Ebene liegen.

2. Biege- und Ausbalanciervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekenzeichnet,
daß der Biegezylinder (16, 17) wenigstens teilweise im Hubgehäuse (6, 7) angeordnet ist, wobei der Zylinderkolben (18) in einer entsprechenden Bohrung (19) im Hubgehäuse (6, 7) geführt ist und der Kolbenschaft (20) mit dem Steg (21) des Führungsblocks (11) verbunden ist.

3. Biege- und Ausbalanciervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekenzeichnet,
daß der Führungsblock (11) einen der vertikalen Erstreckung des Hubgehäuses (6, 7) angepaßten mittigen Vorsprung (12) aufweist, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung (13) im mittigen Hubgehäuse eingreift und daß an den vertikalen Kontaktflächen des Hubgehäuses (6, 7) zum Führungsblock (11) und zum Walzeneinbaustück (4, 5) zumindest teilweise Gleitflächen (14, 15) angeordnet sind.

4. Biege- und Ausbalanciervorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekenzeichnet,
daß mit dem Hubgehäuse (6, 7) eine Vorrichtung (24) zum axialen Verschieben der Walzen (1, 2), insbesondere der Arbeitswalzen verbunden ist, die mit Hilfe wenigstens eines Mitnehmerelementes (25) mit dem Walzeneinbaustück (4, 5) in Verbindung steht.

Claims

1. Bending and balancing device for axially displaceable rolls (1,  2) of a roll stand, in particular for the work rolls of a four-high roll stand, wherein a guide block (11) is arranged, fast with the housing, at both sides in the window of each roll stand housing (3) and the roll chocks (4, 5) are supported at both sides to be horizontally slidable on an upper or lower lifting housing (6, 7) vertically guided at the guide block (11) and the roll bending forces are transmitted by bending cylinders (16, 17) to the roll chocks (4,  5), characterised thereby that at least one bending cylinder (16, 17), which is preferably hydraulically acting and which is supported at the guide block (11) fast with the housing, engages at each upper and lower lifting housing (6, 7), wherein the guide block (11) has in its middle region a web (21), which projects into the housing window (28) of the roll stand housing (3) and on the upper and lower web surface (22, 23) of which the bending cylinder (16, 17) is supported, and wherein the lifting housing (6, 7) has, for the support of the roll chock (4, 5), an upper ledge (9) in which the slide member (10) for the horizontal bearing seat (8) of the roll chock (4, 5) is so let in that the centre of the bending cylinder (16, 17) and the centre of the bearing seat (8) lie in one vertical plane.

2. Bending and balancing device according to claim 1, characterised thereby that the bending cylinder (16, 17) is arranged at least partly in the lifting housing (6, 7), wherein the cylinder piston (18) is guided in a corresponding bore (19) in the lifting housing (6, 7) and the piston rod (20) is connected with the web (21) of the guide block (11).

3. Bending and balancing device according to claim 1 or 2, characterised thereby that the guide block (11) comprises a central projection (12), which is matched to the vertical extent of the lifting housing (6, 7) and which engages in a correspondingly constructed recess (13) in the central lifting housing, and that at least partial slide seats (14, 15) are arranged at the vertical contact surfaces of the lifting housing (6, 7) relative to the guide block (11) and relative to the roll chock (4, 5).

4. Bending and balancing device according to at least one of claims 1 to 3, characterised thereby that a device (24) for the axial displacing of the rolls (1, 2), in particular of the work rolls, is connected with the lifting housing (6, 7) and with the aid of at least one entraining element (25), stands in connection with the roll chock (4, 5).

Revendications

1. Dispositif pour plier et balancer des cylindres (1,2) décalables axialement d'une cage de laminoir, notamment les cylindres de travail d'une cage quarto, dans lequel la fenêtre des chaque montant (3) de cage comporte, des deux côtés, un bloc de guidage (11) solidaire du montant et dans lequel les empoises (4, 5) des cylindres prennent appui des des côtés, de manière à pouvoir glisser horizontalement, sur une enveloppe de levage supérieure ou inférieure guidée verticalement dans le bloc de guidage (11), les efforts de flexion des vérins de cintrage (16, 17) étant transmis aux empoises (4, 5) des cylindres, caractérisé en ce que chacune des enveloppes de levage (6, 7) supérieure ou inférieure est soumise à l'action d'au moins un vérin de cintrage, de préférence hydraulique, qui prend appui sur le bloc de guidage (11) solidaire du montant, ce bloc de guidage (11) comportant, dans la zone médiane, une partie saillante (21) qui s'engage en porte-à-faux dans la fenètre (28) du montant (3) de la cage de laminoir et dont les surfaces supérieure et inférieure (22,  23) servent d'appui au vérin de cintrage (16, 17), l'enveloppe de levage (6, 7) comportant, pour l'appui de l'empoise (4, 5) du cylindre, une partie supérieure (9) dans laquelle la pièce de glissement (10) associée à la surface d'appui horizontale (8) de l'empoise (4,  5) du cylindre pénètre de telle manière que le milieu du vérin de cintrage (16, 17) et le milieu de la surface d'appui (8) se trouvent dans un même plan vertical.

2. Dispositif pour plier et balancer des cylindres selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vérin de cintrage (16, 17) est situé au moins en partie dans l'enveloppe de levage (6, 7), le piston (18) du vérin étant guidé dans un alésage correspondant (19) de l'enveloppe de levage (6, 7) et la tige de piston (20) étant reliée à la partie saillante (21) du bloc de guidage (11).

3. Dispositif pour plier et balancer des cylindres selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc de guidage (11) comporte une partie saillante médiane (12) qui est adaptée à l'extension verticale de l'enveloppe de levage (6, 7) et qui est prise dans un évidement de forme correspondante (13) ménagé dans la zone médiane de l'enveloppe de levage et en ce qu'au niveau des surfaces de contact verticales de l'enveloppe de levage (6, 7) avec le bloc de guidage (11) et l'empoise (4, 5) du cylindre le dispositif comporte au moins en partie des surfaces de glissement (14, 15).

4. Dispositif pour plier et balancer des cylindres selon au moins une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'enveloppe de levage (6, 7) est reliée au dispositif (24) qui assure le déplacement axial des cylindes (1, 2), notamment des cylindres de travail, et qui, à l'aide d'au moins d'un élément d'entraînement (25), est relié à l'empoise (4, 5) des cylindres.

Zeichnung