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EP0309394B1 - Gerüst zum Walzen bzw. Walzgiessen - Google Patents

Gerüst zum Walzen bzw. Walzgiessen Download PDF

Info

Publication number
EP0309394B1
EP0309394B1 EP88810556A EP88810556A EP0309394B1 EP 0309394 B1 EP0309394 B1 EP 0309394B1 EP 88810556 A EP88810556 A EP 88810556A EP 88810556 A EP88810556 A EP 88810556A EP 0309394 B1 EP0309394 B1 EP 0309394B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
bearing housing
adjusting
roll
stand according
roll nip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88810556A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0309394A1 (de
Inventor
Bruno Frischknecht
Rudolf Roder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LAUENER ENGINEERING AG
Original Assignee
Lauener Engineering AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lauener Engineering AG filed Critical Lauener Engineering AG
Priority to AT88810556T priority Critical patent/ATE82166T1/de
Publication of EP0309394A1 publication Critical patent/EP0309394A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0309394B1 publication Critical patent/EP0309394B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/02—Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • B21B31/04—Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks with tie rods in frameless stands, e.g. prestressed tie rods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/22—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal
    • B21B31/30—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal by wedges or their equivalent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/36—Spacers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/22—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal
    • B21B31/24—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal by screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting

Definitions

  • the invention relates to a prestressed stand for rolling or roll casting of metals in strip form with a first, fixed support and a second, adjustable for setting a roll gap bearing housing, which support the bearings of the rollers, each in the outer region of the facing end faces Bearing housing recesses are provided for receiving an adjusting device for the roll gap.
  • the conventional way of setting a roll gap is to clamp the rolls onto the plates on the one hand or to position the rolls via a spindle or a hydraulic cylinder, clamped in a roll stand.
  • the expansion of the roll stand always affects the roll gap, which leads to increased inaccuracy.
  • Driving on solid plates offers no possibility of adjusting the roll gap during operation.
  • DE-A1-2646388 shows a strand guide on a casting plant with mutually opposite frame or scaffold parts connected by tie rods, in which the strand guide rollers are mounted.
  • the casting gap ie the distance between two casting rolls, is changed by inserting spacer plates and determining the distance between the bearing housings from each other. Calibrated plates are necessary for precise adjustment, which are based on the different chocks are matched. The fine adjustments usually have to be made with thin gauges. A correction of the casting gap during the operation of the casting system is completely impossible.
  • DE-A1-3238938 discloses a device according to the preamble of claim 1 for adjusting a gap formed by two rolls, in particular a casting gap of a roll casting installation for producing aluminum strips.
  • the rollers are arranged in roller bearings surrounded by bearing housings.
  • At least one of the bearing housings has, at its corner regions opposite the other bearing housing, in each case inclined surfaces at a certain angle with respect to an axis, which wedge surfaces of movable adjusting blocks bear against. The wedges can therefore be moved in the direction vertical to the roller axes.
  • US-A-4660400 describes a roll stand for the production of pipes and comprises work and support rolls arranged in pairs. After removing a locking bolt, an attachment with the upper support roller can be opened around a turning axis. The work rolls arranged in the housing can be lifted off together with the pedestals, replaced with new units and the attachment can be closed again. Preloading takes place in two separate stages: First the scaffold with eccentrics, whereby the attachment is rotated around the locking bolt removed when opening, then the work rolls themselves with other eccentrics, whereby the bearing blocks are pivoted about axes of rotation. The axes of the work rolls must be aligned with the help of wedges which can be moved with screws running parallel to the roll axes. Pressure transducers continuously monitor the pre-tension applied to the work rolls in the second stage.
  • DE-A1-3238936 describes a prestressable roll stand for producing rolled strips with at least two rolls mounted in holding frames.
  • the holding frames are connected to each other by pre-tensioning devices from a hydraulic or pneumatic cylinder-piston system. The setting of the roll gap is not affected.
  • the inventor has set himself the task of creating a stand for rolling or roll casting of the type mentioned, which allows a further simplified adjustment of the roll gap for all types of stands, with stand housings clamped on one another or arranged in a stand, which at least maintains stability and creates opportunities for the use of electronic control and control with appropriately designed scaffolding.
  • the distance between the bearing housings and thus the rollers is therefore not changed by parallel displacement of the second or upper bearing housing, but by its adjustable pivoting about a pivot axis.
  • the bearing housing with the means according to the invention for adjusting the roll gap can be used in stands of all known embodiments, for example in closed stands or in stands for opening. Scaffolds according to DE-A-32 38 936, which are described there for strip casting machines, have proven to be particularly advantageous. This scaffolding works according to the pretensioning principle, but with a column-less system.
  • the means for adjusting the roll gap essentially correspond to known means, which have hitherto been provided on both sides of the end faces of the bearing housing.
  • interchangeable spacer plates are arranged in the corresponding cutouts, preferably corner cutouts. These plates must be slightly cambered at least on one side, because due to the different swivel positions not always a full surface Edition can arise.
  • Interchangeable gauge plates can be added for fine adjustment. Both spacer plates and gauge plates are precisely calibrated.
  • the means for changing the distance between the bearing housings, the spacer plates and / or gauge plates cannot be exchanged under load, so automated operation is not an option here.
  • non-prestressed scaffolding can also be equipped or retrofitted; however, these have the disadvantages mentioned with regard to the expansion under the action of force.
  • the means for adjusting the roll gap with respect to the axis of rotation of the second bearing housing can be tangential spindles which can be rotated by hand or by machine.
  • the means for adjusting the roll gap are designed as a hydraulic electronic roll gap control system. Like the spindle mentioned above, this can be operated automatically.
  • a hydraulic electronic roller control system is relatively complex and expensive according to the current state of the art.
  • wedges which can be displaced relative to one another in the direction of the axes of the rollers with height adjustment are arranged in the corresponding recesses in the bearing housing. It has proven to be particularly advantageous to arrange double wedges which can be displaced by a spindle with screw threads of opposite pitch, as described in DE-A-32 38 938. Each of the two double wedges can be supported in a recess, in particular a corner recess.
  • the means for adjusting the roll gap can be flexible elements with a defined tension, which generate a counter pressure to a prestress and are therefore partially pressed into the working position, depending on the selected stiffness.
  • This resilient element must be able to lift the upper roller with its bearings and the bearing housing when the preload is relieved.
  • the flexible elements which are preferably designed as spring elements, load cells or hydraulic elements, and which are interchangeable, are designed according to the preload pressure and the size of the roller force, as well as the desired adjustment range, and the characteristic curves are defined accordingly.
  • the means for adjusting the roll gap can be mounted on the inlet or outlet side of the stand, the means for pivoting the second bearing housing are arranged accordingly.
  • the adjustable means for changing the distance between the bearing housings can preferably be controlled and controlled in an electronic control circuit by means of displacement sensors of the roll gap and / or strip thickness detection.
  • the stand for rolling or roll pressing is used for metals.
  • liquid metal can be introduced into the roll or casting gap 10 between the lower roll 12 and the upper roll 14 from the left or the right side from a nozzle, not shown, in the standless, prestressed stand of a roll casting machine according to FIG. 1.
  • These rollers are largely covered by the first, here lower bearing housing 16 or by the second, here upper bearing housing 18.
  • the first bearing housing 16 lies on a flat support 20 and a support 22 with centering on a base plate 24, the latter support being designed in a known manner for applying "pass-line" corrections.
  • the base plate 24 in turn is supported on the foundation 28 by a frame support 26.
  • the second bearing housing 18 protrudes yoke-like at the top and receives the cylinder rods 30 of a pretensioning device 32 on both sides.
  • the tension is generated hydraulically in the cylinders 34, the necessary infrastructure known per se is not shown.
  • the means 38 for forming a pivot axis 46 of the second bearing housing 18 about an axis of rotation 46 running parallel to the axes 42, 44 of the rollers 12, 14 are arranged in cutouts 36 in the first and second bearing housings 16, 18.
  • the means 40 shown in the following figures, also arranged in recesses 36, for adjusting the distance between the bearing housings 16, 18 and thus the roll gap 10 are designated by 40.
  • FIGS. 2 and 3 of a means 40 (FIG. 1) for adjusting the casting gap is fastened here in corner recesses of the bearing housing 16, 18.
  • a support plate 48 is arranged on the first, lower bearing housing 16.
  • an exchangeable spacer plate 50 which is slightly convex at the top - hardly recognizable in the figures.
  • the spacer plate can be omitted in the limit case.
  • other means for rough adjustment can be used, e.g. an also interchangeable resilient element in the form of a load cell or a mechanically or hydraulically acting spring element.
  • the intermediate plate 52 lying on the spacer plate 50 or directly on the support plate 48 carries the housing 54 for a double wedge 56, which corresponds in terms of structure and operation to the double wedge adjustment of DE-PS 32 38 938.
  • the axis 58 of the spindle 60 does not run transversely to the axes 42, 44 of the rollers 12, 14, but parallel to it.
  • the spindle has two screw threads with opposite pitch, whereby the wedges 56 can be moved together or apart.
  • the base of the wedges 56 lies over the entire surface of a correspondingly designed surface of the housing 54 which is inclined at an angle ⁇ .
  • the housing 54 is on the end face closed for the double wedge with a flange 62, which are fastened to the housing by means of screws 64 and receive pins 66 on the lower side.
  • the threaded spindle 60 can be rotated by means of a manually operated ratchet 68, shown in broken lines in FIG. 2.
  • the scale 70 can be read for fine adjustment.
  • the riddle can be replaced by an electric, hydraulic or pneumatic drive of a known type. This is particularly necessary for automated control.
  • the screw 72 is used to fasten the double wedge setting to the second bearing housing 18. These screws 72 pass through the side walls 73 of the housing 54.
  • a cylinder housing 130 with a piston 132 is arranged in a corner recess of the lower bearing housing 16.
  • a plate 134 which is arranged in the corresponding corner cutout of the upper bearing housing 18 and has a concave bearing surface, lies on the cambered piston.
  • a hydraulic medium 138 for example a plastic mass, a grease or a hydraulic oil, can be pressed into the interior through a pipe socket 136 opening into the cylinder housing 130.
  • a pipe socket 136 opening into the cylinder housing 130 e.g. a known, not shown, manually or motor-operated pump used.
  • the means 38 for forming the pivot axis 46 consist of a cambered support plate 140 which is arranged in a recess in the lower bearing housing 16 and has a recess which effects centering.
  • the support plate is arranged in the upper bearing housing 18.
  • Both bearing housings 16, 18 each have a bore 94, 96 for receiving a roll neck.
  • FIG. 5 shows a further variant of the means 40 for adjustment of the roll gap, which contains a spindle 92 which is rotatable by hand or by motor means.
  • the spindle 92 according to FIGS. 2 and 3 can also have two threads, the roll gap is then less finely adjustable with the same pitch of the thread.
  • the means 38 for forming the axis of rotation 46 correspond to those of FIG. 4.
  • the hinge 74 shown in FIG. 6 for pivoting the second bearing housing 18 essentially consists of a fork and a tongue which are penetrated by a bolt which can be locked in the longitudinal direction.
  • the bolt has as little play as possible, particularly in the case of non-prestressed frameworks.
  • the fork can be attached to the first or second bearing housing 16, 18, the tongue correspondingly to the other.
  • slide bearings 82 are shown for pivoting the second bearing housing 18, which have a bearing shell 84 with a cylindrical recess or a bearing shell 86 with a spherical recess.
  • the counterpart 88 or 90 correspondingly has at least one partially cylindrical or spherical surface.
  • both types of individual parts can be attached to both bearing housings 16, 18.
  • the means 38 for pivoting the second bearing housing 8 about the pivot axis running parallel to the roller axes 42, 44 46 are only indicated, they correspond to Figs. 4-8.
  • the means 40 for adjusting the roll gap (10 in FIG. 1) consist of a spring unit 98 and a double wedge 56 according to FIGS. 2 and 3.
  • the interchangeable spring unit 98 is used for rough adjustment, the double wedge 56 for fine adjustment.
  • the spring unit is partially pressed in by the force F of the preload. However, the spring unit is so strong that the upper roller with the upper bearing housing 18 is lifted off if the pretensioning force is removed.
  • the spring unit 98 is integrated in the lower bearing housing 16 and is also used for rough adjustment.
  • a double wedge 56 is again arranged for fine adjustment.
  • FIGS. 9 and 10 are particularly well suited for automatic regulation, wherein the pretensioning force F, the double wedge 56 and possibly the spring unit 98 can be set electronically controlled.
  • Figures 11-13 show examples with stand frames. 11 can be opened by removing at least one bolt 100. The assembled scaffold of Fig. 12 can be dismantled by removing connecting screws, not shown. 13 shows a scaffold delimited by a closed stand. In all the embodiments according to FIGS. 11-13, known means (not shown) for fastening or prestressing the bearing housing are arranged.
  • FIG. 14 shows a standard control unit for rolling or casting and rolling stands, which also include the control and adjustment of the casting gap using the adjustable means according to the invention.
  • the metal strip 104 of the roller system runs over deflection rollers through the work rollers 12, 14, which are each supported by a support roller 106.
  • scaffolds that are not prestressed or equipped with spacer plates cannot be operated with a control unit according to FIG. 14.
  • roll gap measuring device 110 strip thickness measuring device 111
  • strip speed measuring device 112 strip thickness control 113
  • roll gap control 114 position control 115
  • three-stage servo valve 116 pressure transmitter 117 (for hydraulic preloading), constant pressure control 118
  • Skin pass level control 119 with laser 120 strip thickness control by strip tension control 121
  • strip tension controller 122 tension measuring cell for strip tension 123
  • address, data and control bus 124 operating and display panel 125
  • central unit 126 arithmetic processor 127 and EPROM RAM 128.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Ladders (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein vorgespannte Gerüst zum Walzen oder Walzgiessen von Metallen in Bandform mit einem ersten, fest aufliegenden und einem zweiten, zum Einstellen eines Walzspaltes einstellbaren Lagergehäuse, welche die Lager der Walzen tragen, wobei jeweils im äusseren Bereich der sich zugewandten Stirnseiten der Lagergehäuse Aussparungen zur Aufnahme einer Einstellvorrichtung für den Walzspalt vorgesehen sind.
  • Die konventionelle Art, einen Walzspalt einzustellen, ist das Einspannen der Walzen auf die Platten einerseits oder das Anstellen der Walzen über eine Spindel oder einen Hydraulikzylinder, eingespannt in einem Walzgerüst. Bei der letztgenannten Lösung beeinflusst die Dehnung des Walzenständers immer den Walzspalt, was zu einer erhöhten Ungenauigkeit führt. Das Fahren auf feste Platten bietet keine Verstellmöglichkeit des Walzspaltes während des Betriebs.
  • Aehnliche Lösungen können mit dem heute bekannten Stand der Technik mittels hydraulischer Elektronik- Walzregelsysteme realisiert werden. Solche Systeme sind jedoch sehr aufwendig und teuer und kommen deshalb aus wirtschaftlichen Ueberlegungen, insbesondere für Walzgiessanlagen, kaum in Frage.
  • In der DE-A1-2646388 wird eine Strangführung an einer Giessanlage mit einander gegenüberliegenden, durch Zuganker verbundenen Rahmen- bzw. Gerüstteilen gezeigt, in denen die Strangführungsrollen gelagert sind. Der Giesspalt, d.h. der Abstand von zwei Giesswalzen zueinander, wird verändert, indem Distanzplatten eingelegt und durch sie der Abstand der Lagergehäuse zueinander bestimmt wird. Zur genauen Einstellung sind kalibrierte Platten notwendig, welche auf die verschiedenen Einbaustücke abgestimmt sind. Die Feinkorrekturen müssen in der Regel mit dünnen Lehrenblechen vorgenommen werden. Eine Korrektur des Giesspaltes während des Betriebs der Giessanlage ist vollkommen ausgeschlossen.
  • Die DE-A1-3238938 offenbart eine Einrichtung nach den Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Verstellen eines von zwei Walzen gebildeten Spaltes, insbesondere eines Giesspaltes einer Walzgiessanlage zum Herstellen von Aluminiumbändern. Die Walzen sind in von Lagergehäusen umgebenen Walzenlagern angeordnet. Mindestens eines der Lagergehäuse weist an seinen dem anderen Lagergehäuse gegenüberliegenden Eckbereichen jeweils in einem bestimmten Winkel zu einer Achse geneigte Flächen auf, welchen Keilflächen von bewegbaren Stellböcken anliegen. Die Keile sind also in zu den Walzenachsen vertikaler Richtung bewegbar.
  • Die US-A-4660400 beschreibt ein Walzgerüst zur Herstellung von Rohren und umfasst paarweise angeordnete Arbeits- und Stützwalzen. Nach dem Entfernen eines Verriegelungsbolzens ist ein Aufsatz mit der oberen Stützwalze um eine Drechachse aufklappbar. Die im Gehäuse angeordneten Arbeitswalzen können samt Lagerböcken abgehoben, durch neue Einheiten ersetzt und der Aufsatz wieder geschlossen werden. Das Vorspannen erfolgt in zwei getrennten Stufen: Vorerst das Gerüst mit Exzentern, wobei der Aufsatz um den beim Oeffnen entfernten Verriegelungsbolzen gedreht wird, dann zusätzlichen die Arbeitswalzen selbst mit anderen Exzentern, wobei die Lagerböcke um Drehachsen geschwenkt werden. Die Achsen der Arbeitswalzen müssen mit Hilfe von Keilen, welche mit parallel zu den Walzenachsen verlaufenden Schrauben verschiebbar sind, gerichtet werden. Druckwandler überwachen laufend die in der zweiten Stufe zusätzlich an den Arbeitswalzen angelegte Vorspannung.
  • In der DE-A1-3238936 wird ein vorspannbares Walzgerüst zum Herstellen von Walzbändern mit zumindest zwei in Halterahmen gelagerten Walzen beschreiben. Die Halterahmen sind durch Vorspanneinrichtungen aus einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder-Kolben-System miteinander verbunden. Das Einstellen des Walzspalts wird nicht tangiert.
  • Der Erfinder hat sich die Aufgabe gestellt, ein Gerüst zum Walzen oder Walzgiessen der eingangs genannten Art zu schaffen, welches für alle Arten von Gerüsten, mit ständerlos aufeinandergespannten oder in einem Ständer angeordneten Lagergehäusen, eine weiter vereinfachte Einstellung des Walzspaltes erlaubt, die Stabilität wenigstens beibehält und bei entsprechend konzipierten Gerüsten Möglichkeiten zur Anwendung elektronischer Kontrolle und Steuerung schafft.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäss nach dem Patentanspruch 1 gelöst.
  • Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen wird also der Abstand der Lagergehäuse und damit der Walzen nicht durch paralleles Verschieben des zweiten bzw. oberen Lagergehäuses, sondern durch dessen einstellbares Schwenken um eine Schwenkachse geändert.
  • Die Lagergehäuse mit den erfindungsgemässen Mitteln zur Einstellung des Walzspalts können in Gerüsten aller bekannten Ausführungsformen eingesetzt sein, beispielsweise in geschlossenen Gerüsten oder in Gerüsten zum Oeffnen. Als besonders vorteilhaft haben sich Gerüste gemäss der DE-A-32 38 936 erwiesen, welche dort für Bandgiessmaschinen beschrieben werden. Dieses Gerüst arbeitet nach dem Vorspannprinzip, jedoch mit einem ständerlosen System.
  • Beim Aufeinanderspannen der Lagergehäuse mit der ersten bzw. zweiten, in Normalposition unteren bzw. oberen, Walze wirkt sich die sonst übliche Ständerdehnung nicht aus. Diese Lösung bietet eine optimale und steife Definierung des Walzspaltes.
  • Die Mittel zur Bildung einer parallel zu den Achsen der Walzen verlaufenden Schwenkachse des zweiten Lagergehäuses sind vorzugsweise wie folgt ausgebildet:
    • Wenigstens ein Scharnier, gebildet aus einer Gabel, einer Zunge und einem darin gelagerten, entfernbaren Bolzen.
    • Wenigstens zwei ineinanderliegende zylinderförmige oder wenigstens je zwei beidseits angeordnete, ineinanderliegende kugelförmige Gleitlager.
  • Die Mittel zur Einstellung des Walzspaltes entsprechen im wesentlichen bekannten, jedoch bisher beidseits der Stirnflächen der Lagergehäuse angebrachten Mitteln.
  • Nach einer ersten Variante werden auswechselbare Distanzplatten in den entsprechenden Aussparungen, vorzugsweise Eckaussparungen, angeordnet. Diese Platten müssen wenigstens einseitig leicht bombiert sein, weil wegen den verschiedenen Schwenkstellungen nicht immer eine vollflächige Auflage entstehen kann. Zur Feineinstellung können auswechselbare Lehrenplättchen hinzugefügt werden. Sowohl Distanzplatten als auch Lehrenplättchen sind exakt kalibriert. Nach dieser ersten Variante können die Mittel zum Verändern des Abstandes der Lagergehäuse, die Distanzplatten und/oder Lehrenplättchen, nicht unter Belastung ausgewechselt werden, eine automatisierte Bedienung kommt also hier nicht in Betracht. Deshalb können im Prinzip auch nicht vorgespannte Gerüste erfindungsgemäss aus- oder nachgerüstet werden; diese weisen allerdings die erwähnten Nachteile bezüglich der Dehnung unter Krafteinwirkung auf.
  • Nach einer zweiten Variante können die Mittel zur Einstellung des Walzspaltes in bezug auf die Drehachse des zweiten Lagergehäuses tangential wirkende Spindeln sein, welche von Hand oder maschinell drehbar sind.
  • Nach einer dritten Variante sind die Mittel zur Einstellung des Walzspaltes als hydraulisches Elektronik- Walzenspaltregelsystem ausgebildet. Dieses kann - wie die vorstehend erwähnte Spindel - automatisiert betätigt werden. Ein hydraulisches Elektronik- Walzenregelsystem ist jedoch nach dem heutigen Stand der Technik verhältnismässig aufwendig und teuer.
  • Nach einer weiteren Variante werden in den entsprechenden Aussparungen der Lagergehäuse in Richtung der Achsen der Walzen unter Höhenverstellung gegeneinander verschiebbare Keile angeordnet. Als besonders günstig hat es sich erwiesen, von einer Spindel mit Schraubengewinden gegenläufiger Steigung verschiebbare Doppelkeile anzuordnen, wie sie in der DE-A-32 38 938 beschrieben werden. Jeder der beiden Doppelkeile kann in einer Aussparung, insbesondere einer Eckaussparung, abgestützt werden. Beim Vergleich mit dieser in der Praxis bewährten Ausführungsform wird die vereinfachte Ausführungsform gemäss der vorliegenden Erfindung besonders deutlich: Es muss nur eine in Richtung der Achsen der Walzen verlaufende Spindel mit zwei Doppelkeilen gedreht werden, während nach der DE-OS 32 38 938 beidseits der Stirnseiten der Walzen in Querrichtung zu deren Achsen verlaufende Spindeln mit Doppelkeilen, die exakt aufeinander abgestimmt sein müssen, benötigt werden. Falls bei jedem Lagergehäuse eine separate Spindel angeordnet ist, können diese mit einer Welle problemlos verbunden werden.
  • Schliesslich können die Mittel zur Einstellung des Walzspaltes nach einer letztgenannten Variante nachgiebige Elemente mit definierter Spannung sein, die einen Gegendruck zu einer Vorspannung erzeugen und deshalb in Arbeitsposition teilweise eingedrückt sind, je nach gewählter Steifigkeit. Dieses nachgiebige Element muss in der Lage sein, bei einer Entlastung in bezug auf die Vorspannung die obere Walze mit ihren Lagern und dem Lagergehäuse zu heben. Die vorzugsweise als Federelemente, Kraftmessdosen oder hydraulische Elemente ausgebildeten nachgiebigen Elemente, welche auswechselbar sind, werden gemäss Vorspanndruck und Walzenkraftgrösse sowie gewünschtem Verstellbereich ausgelegt und entsprechend die Kennlinien definiert.
  • Die Mittel zur Einstellung des Walzspaltes können auf der Einlauf- oder Auslaufseite des Gerüstes montiert sein, die Mittel zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses sind entsprechend angeordnet.
  • Die einstellbaren Mittel zur Veränderung des Abstandes der Lagergehäuse sind vorzugsweise mittels Wegaufnehmern des Walzspaltes und/oder Banddickenerfassung in einem elektronischen Regelkreis kontrollier- und steuerbar.
  • Das Gerüst zum Walzen bzw. Walzpressen wird für Metalle verwendet.
  • Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen schematisch:
    • - Fig. 1
    eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines ständerlosen, vorgespannten Walzgerüstes für das Bandgiessen von Aluminium,
    - Fig. 2
    einen Vertikalschnitt mit Teilansicht eines Doppelkeils zur Einstellung des Walzspaltes,
    - Fig. 3
    ein Schnitt durch Fig. 2 gemäss der Linie III-III,
    - Fig. 4
    eine teilweise aufgeschnittene Ansicht zweier Lagergehäuse mit einem Hydraulikzylinder zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses,
    - Fig. 5
    eine teilweise aufgeschnittene Ansicht zweier Lagergehäuse mit einer tangential wirkenden Spindel zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses,
    - Fig. 6
    eine teilweise aufgeschnittene Ansicht zweier Lagergehäuse mit einem Scharnier zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses,
    - Fig. 7
    eine teilweise aufgeschnittene Ansicht zweier Lagergehäuse mit einem zylinderförmigen Gleitlager zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses,
    - Fig. 8
    eine teilweise aufgeschittene Ansicht zweier Lagergehäuse mit einem kugelförmigen Gleitlager zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses,
    - Fig. 9
    eine teilweise aufgeschnittene Ansicht zweier verspannter Lagergehäuse mit einem Scharnier als Schwenkachse und einer Kombination einer Federeinheit mit einer Keilanstellung zur Veränderung des Walzspaltes,
    - Fig. 10
    eine Variante von Fig. 9, mit einer im Lagergehäuse integrierten Federeinheit,
    - Fig. 11
    eine Prinzipansicht eines Gerüsts zum Oeffnen,
    - Fig. 12
    eine Prinzipansicht eines zusammengesetzten Gerüsts,
    - Fig. 13
    eine Prinzipansicht eines geschlossenen Gerüsts, und
    - Fig. 14
    ein Blockschema einer integralen hydraulischen Walzspaltregelung.
  • Im ständerlosen, vorgespannten Gerüst einer Walzgiessmaschine gemäss Fig. 1 kann von der linken oder der rechten Seite aus einer nicht dargestellten Düse flüssiges Metall in den Walz- bzw. Giesspalt 10 zwischen der unteren Walze 12 und der oberen Walze 14 eingebracht werden. Diese Walzen sind grösstenteils vom ersten, hier unteren Lagergehäuse 16 bzw. vom zweiten, hier oberen Lagergehäuse 18 verdeckt.
  • Das erste Lagergehäuse 16 liegt über eine Flachauflage 20 und eine Auflage 22 mit Zentrierung auf einer Grundplatte 24 auf, wobei die letztgenannte Auflage in bekannter Weise zur Anbringung von "Pass-line" - Korrekturen ausgestaltet ist. Die Grundplatte 24 ihrerseits stützt sich über einen Rahmenträger 26 auf dem Fundament 28 ab.
  • Das zweite Lagergehäuse 18 kragt oben jochartig ab und nimmt beidseits die Zylinderstangen 30 einer Vorspannvorrichtung 32 auf. Die Spannung wird in den Zylindern 34 hydraulisch erzeugt, die dazu notwendige, an sich bekannte Infrastruktur ist nicht gezeigt.
  • In Aussparungen 36 des ersten und zweiten Lagergehäuses 16,18 sind die nachfolgend näher erläuterten Mittel 38 zur Bildung einer Schwenkachse 46 des zweiten Lagergehäuses 18 um eine parallel zu den Achsen 42,44 der Walzen 12,14 verlaufende Drehachse 46 angeordnet. Mit 40 sind die in den folgenden Figuren im Detail gezeigten, ebenfalls in Aussparungen 36 angeordneten Mittel zur Einstellung des Abstandes der Lagergehäuse 16,18 und damit des Walzspaltes 10 bezeichnet.
  • Das in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Mittels 40 (Fig. 1) zur Einstellung des Giesspalts ist hier in Eckaussparungen der Lagergehäuse 16,18 befestigt. Auf dem ersten, unteren Lagergehäuse 16 ist eine Auflageplatte 48 angeordnet. Darauf liegt eine auswechselbare Distanzplatte 50, welche oben - in den Figuren kaum erkennbar - leicht bombiert ist. Durch Einsetzen von Distanzplatten verschiedener Dicke erfolgt die Grobeinstellung, welche während des Walz- bzw. Giesswalzprozesses nicht verändert werden kann. Selbstverständlich kann die Distanzplatte im Grenzfall weggelassen werden. Anstelle der Distanzplatte 50 können auch andere Mittel zur Grobeinstellung benutzt werden, z.B. ein ebenfalls auswechselbares nachgiebiges Element in Form einer Kraftmessdose oder eines mechanisch oder hydraulisch wirkenden Federelements.
  • Die auf der Distanzplatte 50 bzw. direkt auf der Auflageplatte 48 liegende Zwischenplatte 52 trägt das Gehäuse 54 für einen Doppelkeil 56, welcher in bezug auf Aufbau und Betrieb der Doppelkeilanstellung der DE-PS 32 38 938 entspricht. Die Achse 58 der Spindel 60 verläuft erfindungsgemäss jedoch nicht quer zu den Achsen 42,44 der Walzen 12, 14, sondern parallel dazu. Die Spindel hat zwei Schraubengewinde mit gegenläufiger Steigung, wodurch die Keile 56 zusammen- oder auseinanderlaufend verschoben werden können. Die Grundfläche der Keile 56 liegt vollflächig je auf einer entsprechend ausgebildeten, mit einem Winkel α geneigten Fläche des Gehäuses 54 auf. Stirnseitig ist das Gehäuse 54 für den Doppelkeil mit je einem Flansch 62 verschlossen, welche mittels Schrauben 64 am Gehäuse befestigt sind und auf der unteren Seite Stifte 66 aufnehmen.
  • Die Gewindespindel 60 kann mittels einer - in Fig. 2 gestrichelt dargestellten - manuell betätigbaren Rätsche 68 gedreht werden. Zur Feineinstellung kann die Skalierung 70 abgelesen werden. Die Rätsche kann jedoch durch einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb bekannter Bauart ersetzt werden. Dies ist insbesondere bei automatisierter Regelung notwendig. Die Schraube 72 dient der Befestigung der Doppelkeileinstellung am zweiten Lagergehäuse 18. Diese Schrauben 72 durchgreifen die Seitenwände 73 des Gehäuses 54.
  • Bei der Variante nach Fig. 4 ist in einer Eckaussparung des unteren Lagergehäuses 16 ein Zylindergehäuse 130 mit einem Kolben 132 angeordnet. Auf dem bombiert ausgebildeten Kolben liegt eine in der entsprechenden Eckaussparung des oberen Lagergehäuses 18 angeordnete Platte 134 mit einer konkav ausgebildeten Auflagefläche. Durch einen in das Zylindergehäuse 130 mündenden Rohrstutzen 136 kann ein Hydraulikmedium 138, beispielsweise eine plastische Masse, ein Fett oder ein Hydrauliköl, in den Innenraum gepresst werden. Dazu wird z.B. eine bekannte, nicht dargestellte, manuell oder motorisch betätigbare Pumpe verwendet.
  • Die Mittel 38 zum Bilden der Schwenkachse 46 bestehen aus einer in einer Aussparung des unteren Lagergehäuses 16 angeordneten, bombiert ausgebildeten Auflageplatte 140 mit einer eine Zentrierung bewirkenden Aussparung. Die Auflageplatte ist im oberen Lagergehäuse 18 angeordnet.
  • Beide Lagergehäuse 16,18 haben je eine Bohrung 94,96 zur Aufnahme eines Walzenzapfens.
  • Fig. 5 zeigt eine weitere Variante der Mittel 40 zur Einstellung des Walzspaltes, welches eine Spindel 92 enthält, die von Hand oder mit motorischen Mitteln drehbar ist. Selbstverständlich kann die Spindel 92 entsprechend den Fig. 2 und 3 auch zwei Gewinde aufweisen, der Walzspalt ist dann bei gleicher Steigung des Gewindes weniger fein einstellbar.
  • Die Mittel 38 zum Bilden der Drehachse 46 entsprechen denjenigen von Fig. 4.
  • Das in Fig. 6 dargestellte Scharnier 74 zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses 18 besteht im wesentlichen aus einer Gabel und einer Zunge, die von einem in Längsrichtung arretierbaren Bolzen durchgriffen werden. Insbesondere bei nicht vorgespannten Gerüsten hat der Bolzen möglichst wenig Spiel. Die Gabel kann am ersten oder zweiten Lagergehäuse 16,18 befestigt werden, die Zunge entsprechend am andern.
  • In den Fig. 7 und 8 sind Gleitlager 82 zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses 18 dargestellt, welche eine Lagerschale 84 mit einer zylinderförmigen Aussparung bzw. eine Lagerschale 86 mit einer kugelförmigen Aussparung haben. Das Gegenstück 88 bzw. 90 hat entsprechend mindestens eine teilweise zylinderförmig bzw. kugelförmig ausgebildete Oberfläche. Entsprechend dem Scharnier 74 (Fig. 6) können beide Typen von Einzelteilen an beiden Lagergehäusen 16,18 befestigt werden.
  • Die in den Fig. 9 und 10 dargestellten, ebenfalls mit der Kraft F vorgespannten Lagergehäuse 16,18 mit den Oeffnungen 94,96 für die Walzenlager zeigen spezielle Ausführungsformen für die in den Fig. 6 - 8 nur angedeuteten Mittel 40 zur Einstellung des Walzenspalts.
  • Die Mittel 38 zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses 8 um die parallel zu den Walzenachsen 42,44 verlaufende Schwenkachse 46 sind nur angedeutet, sie entsprechen Fig. 4 - 8.
  • Die Mittel 40 zur Einstellung des Walzspalts (10 in Fig. 1) bestehen aus einer Federeinheit 98 und einem Doppelkeil 56 gemäss den Fig. 2 und 3. Die auswechselbare Federeinheit 98 dient der Grobeinstellung, der Doppelkeil 56 der Feineinstellung.
  • Die Federeinheit wird durch die Kraft F der Vorspannung teilweise eingedrückt. Die Federeinheit ist jedoch so stark, dass die obere Walze mit dem oberen Lagergehäuse 18 abgehoben wird, falls die Vorspannkraft entfernt wird.
  • In Fig. 10 ist die Federeinheit 98 in das untere Lagergehäuse 16 integriert und dient ebenfalls der Grobeinstellung. Zur Feineinstellung ist wiederum ein Doppelkeil 56 angeordnet.
  • Die Systeme gemäss Fig. 9 und 10 eignen sich besonders gut für die automatische Regulierung, wobei die Vorspannkraft F, der Doppelkeil 56 und ggf. die Federeinheit 98 elektronisch gesteuert eingestellt werden können.
  • Bei diesen Varianten treten die Vorteile der Erfindung besonders klar zu Tage:
    • Es kann mit sehr genauem Walzspalt gearbeitet werden, die Ausdehnung eines Walzgerüstes beeinflusst den Walzspalt nicht.
    • Es können preisgünstige Vorspanngerüste eingesetzt werden.
    • Alle Parameter können unter Last grob- und/oder feinstufig eingestellt werden.
    • Ein einmal eingestellter Walzspalt kann beliebig oft wiederholt werden, da beim Abheben der Walzen die Anstellung nicht verändert wird.
  • Die Figuren 11 - 13 zeigen Beispiele mit Ständergerüsten. Der Ständer gemäss Fig. 11 kann durch Entfernen von wenigstens einem Bolzen 100 geöffnet werden. Das zusammengesetzte Gerüst von Fig. 12 kann durch Entfernen von nicht dargestellten Verbindungsschrauben demontiert werden. Fig. 13 zeigt ein durch einen geschlossenen Ständer begrenztes Gerüst. In allen Ausführungsformen gemäss den Fig. 11 - 13 sind bekannte, nicht eingezeichnete Mittel zum Befestigen oder Vorspannen der Lagergehäuse angeordnet.
  • Fig. 14 zeigt eine standardmässige Regeleinheit von Walz-oder Giesswalzgerüsten, welche auch die Kontrolle und Einstellung des Giesspalts mit den einstellbaren erfindungsgemässen Mitteln beinhalten. Das Metallband 104 der Walzenanlage läuft über Umlenkrollen durch die Arbeitswalzen 12,14, welche durch je eine Stützwalze 106 abgestützt sind. Wie bereits erwähnt, können nicht vorgespannte oder mit Distanzplatten ausgestattete Gerüste nicht mit einer Regeleinheit gemäss Fig. 14 bedient werden.
  • Die im Schema dargestellten, an sich bekannten Geräte bzw. Installationen sind mit folgenden Bezugsziffern versehen: Walzspaltmessgerät 110, Banddickenmessgerät 111, Bandgeschwindigkeitmessgerät 112, Banddickenregelung 113, Walzspaltregelung 114, Positionsregelung 115, dreistufiges Servoventil 116, Druckgeber 117 (zum hydraulischen Vorspannen), Konstantdruckregelung 118, Dressiergradregelung 119 mit Laser 120, Banddickenregelung durch Bandzugregelung 121, Bandzugregler 122, Zugmessdose für Bandzug 123, Adress- Daten- und Kontrollbus 124, Bedien- und Anzeigepanel 125, Zentraleinheit 126, Arithmetikprozessor 127 und EPROM RAM 128.

Claims (9)

  1. Vorgespannte Gerüst zum Walzen oder Walzgiessen von Metallen in Bandform mit einem ersten, fest aufliegenden (16) und einem zweiten, zum Einstellen eines Walzspaltes (10) einstellbaren Lagergehäuse (18), welche die Lager der Walzen (12,14) tragen, wobei jeweils im äusseren Bereich der sich zugewandten Stirnseiten der Lagergehäuse (16,18) Aussparungen (36) zur Aufnahme einer Einstellvorrichtung (38,40) für den Walzspalt (10) vorgesehen sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Einstellvorrichtung (38,40) in den einen sich gegenüberliegenden Aussparungen (36) angeordnete Mittel (38) zur Bildung einer parallel zu den Achsen (44,42) der Walzen (12,14) verlaufenden Schwenkachse (46) zwischen dem ersten und dem zweiten Lagergehäuse (16,18) und in den anderen sich gegenüberliegenden Aussparungen (36) Mittel (40) zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses (18) um die Schwenkachse (46) zur Einstellung des Walzspaltes aufweist.
  2. Gerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (38) zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses (18) als Scharnier (74) ausgebildet sind.
  3. Gerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (38) zum Schwenken des zweiten Lagergehäuses (18) als ineinanderliegende Gleitlager (82) ausgebildet sind.
  4. Gerüst nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (40) zur Einstellung des Walzspaltes (10) auswechselbare, wenigstens einseitig bombiert ausgebildete Distanzplatten (50), vorzugsweise ergänzt durch auswechselbare dünne Lehrenplättchen zur Feineinstellung, sind.
  5. Gerüst nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (40) zur Einstellung des Walzspaltes (10) in bezug auf die Drehachse (46) des zweiten Lagergehäuses (18) tangential wirkende Spindeln (92) oder hydraulisch betätigbare Kolben (132) in Zylindergehäusen (130) sind.
  6. Gerüst nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (40) zur Einstellung des Walzspaltes (10) in Richtung der Achsen (42,44) der Walzen (12,14) angeordnete, verschiebbare Keile, vorzugsweise von einer Spindel (60) mit Schraubengewinden gegenläufiger Steigung betätigbare Doppelkeile (56), sind.
  7. Gerüst nach einem der Ansprüche 1 - 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (40) zur Einstellung des Walzspaltes (10) einen Gegendruck zur Vorspannung erzeugende nachgiebige Elemente (98) sind, welche, teilweise eingedrückt, bei Entlastung in bezug auf die Vorspannung die obere Walze (14) abheben.
  8. Gerüst nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die nachgiebigen Elemente auswechselbare Federelemente, Kraftmessdosen oder hydraulische Elemente sind.
  9. Gerüst nach einem der Ansprüche 5 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass Vorspannvorrichtung (32) und/oder die Mittel (40) zur Einstellung des Walzspaltes (10) und/oder die nachgiebigen Elemente (98) mittels Wegaufnehmern des Walzspaltes und/oder Banddikkenerfassung in einem elektronischen Regelkreis kontrollier- und steuerbar sind.
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