Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ROLLING MILL FOR ROLLING METAL PRODUCTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/173614
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a rolling mill (1) for rolling metal products, comprising two roller stands (2) with a stand cross-member (3). A roller (4) is rotatably mounted in the roller stands (2), the roller (4) is operatively connected to a balancing cross-member (5), and at least one hydraulic piston-cylinder system (6) is arranged in the stand cross-member (3), wherein a tensile force can be generated between the stand cross-member (3) and the balancing cross-member (5) by means of the hydraulic piston-cylinder system. In order to prevent leakages in particular in the event of tall mill ascending paths, the piston-cylinder system (6) has a cylinder housing (7) with an upper axial end (8) and a lower axial end (9). A piston (10) is movably arranged in the cylinder housing (7), and the piston (10) protrudes beyond the cylinder housing (7) both at the upper axial end (8) as well as at the lower axial end (9) in each operating state.

Inventors:
BOHLAND MICHAEL (DE)
KLINKER DOMINIC (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/050973
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
January 16, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SMS GROUP GMBH (DE)
International Classes:
B21B31/20
Foreign References:
DE2165313A11973-07-12
EP1907143B12009-12-16
DE10254958A12004-06-03
EP0791410A21997-08-27
DE2165313A11973-07-12
CN102085533A2011-06-08
CN103286138A2013-09-11
CN103286139A2013-09-11
JPS59118209A1984-07-07
CN102085532A2011-06-08
CN203541082U2014-04-16
EP1907143B12009-12-16
Attorney, Agent or Firm:
KLÜPPEL, Walter (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche:

1. Walzgerüst (1 ) zum Walzen metallischen Guts, umfassend zwei Walzen- Ständer (2) mit einer Ständertraverse (3), wobei in den Walzenständern (2) eine Walze (4) drehbar gelagert ist, wobei die Walze (4) mit einer Balanciertraverse (5) in Wirkverbindung steht und wobei mindestens ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System (6) in der Ständertraverse (3) angeordnet ist, mit dem eine Zugkraft zwischen der Ständertraverse (3) und der Balanciertraverse (5) erzeugt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-System (6) ein Zylindergehäuse (7) mit einem oberen axialen Ende (8) und einem unteren axialen Ende (9) aufweist, wobei ein Kolben (10) im Zylindergehäuse (7) verschieblich angeordnet ist und wobei der Kolben (10) das Zylindergehäuse (7) in jedem Betriebszustand sowohl an dessen oberen axialen Ende (8) als auch an dessen unteren axialen Ende (9) überragt.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass symmetrisch zu einer Mittenebene (M) der Walzenständer (2) zwei Kolben-Zylinder-Systeme (6) angeordnet sind.

3. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der

Kolben (10) in einem oberen Abschnitt einen ersten Außendurchmesser (D) aufweist, wobei der Kolben (10) in einem unteren Abschnitt einen zweiten Außendurchmesser (d) aufweist, der kleiner als der erste Außendurchmesser (D) ist.

io

4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung zwischen Ständertraverse (3) und der Balanciertraverse (5) über eine Zugstange (11 ) hergestellt wird, die mit dem Kolben (10) und der Balanciertraverse (5) verbunden ist.

5. Walzgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange (11 ) den Kolben (10) axial durchsetzt und in einem oberen Bereich des Kolbens (10) an diesem befestigt ist.

6. Walzgerüst nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstange (11 ) mit dem Kolben (10) lösbar verbunden ist, wobei für die lösbare Verbindung ein Verriegelungsmechanismus (12, 13, 14, 15) vorhanden ist.

7. Walzgerüst nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der

Verriegelungsmechanismus (12, 13, 14, 15) auf dem Zylindergehäuse (7) angeordnet ist.

8. Walzgerüst nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (12, 13, 14, 15) einen Schwenkantrieb (15) umfasst, der durch eine Schwenkbewegung eine Verriegelung oder eine

Entriegelung veranlasst.

9. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsmechanismus (12, 13, 14, 15) eine Abdeckhaube (14) umfasst, die den Verriegelungsmechanismus (12, 13, 14, 15) von außen unzugänglich abdeckt.

10. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Vorstraßen-Walzgerüst oder ein Grobblechwalzgerüst in einem Warmwalzwerk ist.

Description:
Walzgerüst zum Walzen metallischen Guts

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen metallischen Guts, umfassend zwei Walzenständer mit einer Ständertraverse, wobei in den Walzenständern eine Walze drehbar gelagert ist, wobei die Walze mit einer Balanciertraverse in Wirkverbindung steht und wobei mindestens ein hydraulisches Kolben-Zylinder- System in der Ständertraverse angeordnet ist, mit dem eine Zugkraft zwischen der Ständertraverse und der Balanciertraverse erzeugt werden kann.

Ein gattungsgemäßes Walzgerüst ist beispielsweise aus der DE 21 65 313 A1 bekannt. Die oberen Walzen im Walzgerüst müssen durch ein Balancier-System gegen das Anstellsystem gezogen bzw. balanciert werden. Dadurch lassen sich die oberen Walzen im Walzgerüst verfahren bzw. positionieren. Außerdem werden Spiele in der Anstellung durch die Balancierung eliminiert.

Hiernach ist es also bekannt, dass Walzenbalancierungen in Walzgerüsten verwendet werden. Das vorbekannte Konzept zeichnet sich durch einen zentral in der Ständertraverse angeordneten hydraulischen Zylinder aus, der klassisch aufgebaut ist. Der Zylinder greift über eine Quertraverse und eine Balancier traverse an den zu balancierenden Bauteilen an.

Bekannt sind auch Lösungen, bei denen vier Zylinder zum Einsatz kommen, die durch Bohrungen in den oberen Ständerquerhäuptern direkt an den Bauteilen angreifen. Weiterhin bekannt sind Lösungen mit zwei Zylindern, die allerdings einen klassischen Aufbau haben. Hierbei kommen Differentialzylinder oder klassische Plungerzylinder zum Einsatz.

In der CN 102085533 B kommen zwei in der Ständertraverse angeordnete klassische Plungerzylinder mit Quertraverse zum Einsatz, wobei an der Quertraverse über Zugstangen eine Balanciertraverse angebunden ist. Insbe- sondere bei hohen Gerüstaufgängen liegt eine relativ schlechte Stabilität des Systems vor. Bei dieser Lösung ist eine Verriegelung vorgesehen, die allerdings frei liegt und somit aus sicherheitstechnischen Gründen abgeschirmt werden muss.

Die CN 103286138 A sieht zwei an den Außenseiten des Gerüsts auf zusätzlichen Konsolen befestigte klassische Differentialzylinder vor, die direkt mit einer Balanciertraverse verbunden sind. Die CN 103286139 A stellt auf zwei an den Innenseiten des Gerüsts auf der Ständertraverse befestigte klassische Differentialzylinder ab.

Eine weitere Lösung mit einem einzigen Kolben-Zylinder-System zeigt die JP 59118209 A. Auch hier ergeben sich die genannten Probleme bei hohen Gerüstaufgängen.

Weitere ähnliche Lösungen zeigen die CN 102085532 B und die CN 203541082 U. Zur Verriegelung des Balancier-Systems wird auf die EP 1 907 143 B1 Bezug genommen. Probleme ergeben sich bei den vorbekannten Lösungen insbesondere bei hohen Gerüstaufgängen. Die Kolben-Zylinder-Systeme tendieren in diesem Falle zu Undichtigkeiten bzw. zu relativ hohem Verschleiß an Dichtungen und Führungselementen. Insbesondere bei mittig angeordnetem Zylinder treten hohe Kräfte auf die Zylinderdichtungen auf, wodurch häufig Leckagen entstehen. Weiterhin treten in der Ständertraverse, insbesondere bei breiten Gerüsten, hohe Beanspruchungen auf. Aufgrund dieser muss das Bauteil aufwendig, schwer und kostenintensiv gestaltet werden.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein gattungsgemäßes Walzgerüst so auszubilden, dass insbesondere bei hohen Gerüstaufgängen Leckagen besser vermieden werden können. Weiterhin soll ein einfacher Aufbau des Gerüsts erreicht werden, der sich kostengünstig umsetzen lässt. Schließlich soll die Anordnung auch unter sicherheitstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft sein.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-System ein Zylindergehäuse mit einem oberen axialen Ende und einem unteren axialen Ende aufweist, wobei ein Kolben im Zylindergehäuse verschieblich angeordnet ist und wobei der Kolben das Zylindergehäuse in jedem Betriebszustand sowohl an dessen oberen axialen Ende als auch an dessen unteren axialen Ende überragt

Bevorzugt sind dabei symmetrisch zu einer Mittenebene der Walzenständer zwei Kolben-Zylinder-Systeme angeordnet.

Der Kolben hat gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem oberen Abschnitt einen ersten Außendurchmesser, wobei der Kolben in einem unteren Abschnitt einen zweiten Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der erste Außendurchmesser ist.

Die Verbindung zwischen Ständertraverse und der Balanciertraverse wird bevorzugt über eine Zugstange hergestellt, die mit dem Kolben und der Balanciertraverse verbunden ist. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass die Zugstange den Kolben axial durchsetzt und in einem oberen Bereich des Kolbens an diesem befestigt ist. Die Zugstange kann dabei mit dem Kolben lösbar verbunden sein, wobei für die lösbare Verbindung ein Verriegelungsmechanismus vorhanden ist.

Der Verriegelungsmechanismus ist dabei bevorzugt auf dem Zylindergehäuse (also oberhalb desselben) angeordnet. Der Verriegelungsmechanismus umfasst bevorzugt einen Schwenkantrieb, der durch eine Schwenkbewegung eine Verriegelung und eine Entriegelung veranlasst. Der Verriegelungsmechanismus umfasst weiterhin bevorzugt eine Abdeckhaube, die den Verriegelungsmechanismus von außen unzugänglich abdeckt.

Das Walzgerüst ist vorzugsweise ein Vorstraßen-Walzgerüst oder ein Grobblechwalzgerüst in einem Warmwalzwerk. Vorteilhaft wird das vorge- schlagene Walzgerüst also als Vorstraßen-Walzgerüst sowie als Grobblechgerüst in Warmwalzwerken für Stahl und NE-Metalle eingesetzt.

Das vorgeschlagene Konzept reduziert insbesondere bei großen Gerüstaufgängen die Belastung auf den Zylinder, vor allem hinsichtlich dessen Dichtungen sowie hinsichtlich dessen Führungselemente. Dies führt zu einer höheren Standzeit der verwendeten Komponenten.

Die zum Einsatz kommenden Dichtungen und Führungselemente weisen somit eine höhere Standzeit auf, was sich aufgrund einer verbesserten Stabilität ergibt. Diese wird durch den Kolben erreicht, der als durchgehendes, stangenförmiges Element das Zylindergehäuse beidseitig durchsetzt.

Aufgrund der optimierten Anordnung der Komponenten lassen sich auch angrenzende Gewerke deutlich einfacher und kostengünstiger gestalten. Die Zylinder enthalten eine integrierte Verriegelung, wodurch auf weitere Bauteile für eine Verriegelung verzichtet werden kann. Bewegliche Teile sind durch die geschlossene Bauweise nicht zugänglich, was zusätzliche Absperrmaßnahmen zur Fierstellung der benötigten Sicherheit entbehrlich macht. Namentlich wird eine integrierte bzw. geschlossene Bauweise von Zylinder, Zugstange und Verriege- lung ermöglicht. Durch diese Bauweise kann auch eine effektive Dunstabsaugung ermöglicht werden. Schließlich wird ein günstiger Fluss der Kräfte ermöglicht.

Somit ergibt sich für die vorgeschlagene Lösung eine vorteilhafte Gestaltung bei reduzierten Herstellkosten.

Es ergibt sich somit vorteilhaft insgesamt eine Standzeiterhöhung der Balancierzylinder, geringerer Verschleiß der Dichtungen und Führungselemente, eine bessere Stabilität des Systems bei großen Aufgängen, eine Gewichts- und Kostenersparnis bei der Balancierung, eine Gewichts- und Kostenersparnis auch bei angrenzenden Baugruppen, die Möglichkeit einer geschlossenen Bühnen konstruktion, eine integrierte Verriegelung, keine frei zugänglichen beweglichen Teile und somit eine erhöhte Sicherheit im Betrieb, eine einfache Wartung und Austauschbarkeit der Zylinder sowie eine flexible Anordnung der Komponenten auf der Gerüstbühne.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Walzgerüst und namentlich den oberen Teil derselben, wobei die Walzrichtung des zu walzenden Guts senkrecht auf der Zeichenebene steht und

Fig. 2 den Teil des Walzgerüst gemäß Figur 1 gesehen aus Richtung„A“ wie in Figur 1 markiert.

In den Figuren ist ein Walzgerüst 1 zu sehen, welches zumindest einen, typischerweise zwei Walzenständer 2 umfasst. Im oberen Bereich des Walzgerüsts 1 ist eine Ständertraverse 3 angeordnet. Die Walze 4 ist im unteren Bereich der Figuren zu erkennen (wobei hierzu anzumerken ist, dass sich das in den Figuren dargestellte Walzgerüst 1 nach unten fortsetzt, was allerdings nicht dargestellt ist). Oberhalb der Walze 4 allerdings unterhalb der Ständertraverse 3 ist eine Balanciertraverse 5 angeordnet. Diese greift indirekt an der Walze 4 an und übt auf diese Balancierkräfte aus. Diese an sich hinlänglich bekannte Technologie ist in den oben genannten Dokumenten ausführlich beschrieben, so dass ausdrücklich auf diese Bezug genommen wird.

Die Balancierkräfte werden durch zwei Kolben-Zylinder-Systeme 6 erzeugt, die - wie Figur 1 zeigt - symmetrisch zu einer Mittenebene M des Walzenständers 2, allerdings beanstandet von dieser Mittenebene angeordnet sind.

Der Aufbau der Kolben-Zylinder-Systeme 6 sowie eines Verriegelungs mechanismus 12, 13, 14, 15, mit dem eine Verriegelung erfolgen kann, wie sie in der oben bereits genannten EP 1 907 143 B1 beschrieben ist, gehen aus den Figuren hervor.

Fliernach weist jedes Kolben-Zylinder-System 6 ein Zylindergehäuse 7 auf, welches ein oberes axiales Ende 8 und ein unteres axiales Ende 9 aufweist. Am oberen axialen Ende 8 ist das Zylindergehäuse 7 durch einen Zylinderdeckel 16 abgeschlossen. Das Zylindergehäuse 7 wird von einem Kolben 10 durchsetzt, und zwar in einer solchen Weise, dass der Kolben 10 im Zylindergehäuse 7 verschieblich angeordnet ist, wobei dieser das Zylindergehäuse 7 in jedem Betriebszustand sowohl an dessen oberen axialen Ende 8 als auch an dessen unteren axialen Ende 9 überragt, d. h. vollständig durchsetzt. Hierdurch wird ein hohes Maß an Stabilität hergestellt, die bei der Bewegung des Kolbens 10 relativ zum Zylindergehäuse 7 gegeben ist.

Aus Figur 2 ist am besten zu erkennen, dass der Kolben 10 in seinem oberen Bereich einen Außendurchmesser D aufweist, der größer ist als der Außen- durchmesser d des Kolbens 10 in seinem unteren Bereich. Hierdurch wird im Inneren des Kolben-Zylinder-System 6 eine Hydraulikkammer ausgebildet, die mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden kann.

Der Kolben 10 ist hohl ausgebildet und wird von einer Zugstange 11 durchsetzt. 5 Die Zugstange 11 ist oberhalb des Kolbens 10 an ihrem oberen axialen Ende mit dem Kolben 10 verriegelbar verbunden. An ihrem unteren axialen Ende ist die Zugstange 11 mit der Balanciertraverse 5 verbunden.

Der Verriegelungsmechanismus umfasst im Ausführungsbeispiel eine Verriege le) lungshülse 12, ein Verriegelungsstück 13, eine Abdeckhaube 14 und einen Schwenkantrieb 15. Durch eine Schwenkbewegung des Schwenkantriebs 15 kann die Zugstange 11 mit dem oberen Ende des Kolbens 10 verriegelt oder entriegelt werden. Zwischen dem Verriegelungsstück 13 und dem Kolben 10 ist ein

Schwenklager 17 platziert. Die Abdeckhaube 14 stellt sicher, dass die

15 beweglichen Teile von außen nicht zugänglich sind; demgemäß besteht keine Unfallgefahr.

Die Anbindung der Zugstange 11 an der Balanciertraverse 5 wird durch ein Schwenklager 18, ein Endstück 20, eine Verdrehsicherung 19 sowie einen Deckel 20 21 bewerkstelligt.

Wesentliches Element der vorgeschlagenen Konstruktion ist somit die das

Zylindergehäuse vollständig durchsetzende (insbesondere hohle) Kolbenstange 10, die auch bei großen Aufgängen, d. h. bei einem großen Zylinderhub, sicher 25 geführt ist. Durch den Kolben 10 wird die Zugstange 11 geführt und mit ihrem unteren Ende an der Balanciertraverse 5 befestigt. Die Verbindungen der

Zugstange zu den angrenzenden Bauteilen sind gelenkig ausgeführt (durch axiale Schwenklager 17 und 18). Belastungen auf den Zylinder durch den Walzprozess werden dadurch reduziert; der Zylinder lässt sich mit geringem Aufwand 30 austauschen. Die Balanciertraverse und die Zugstangen können hierzu im Gerüst verbleiben. Durch die kompakte Bauweise kann eine geschlossene Bühnenkonstruktion erreicht werden, die für Gerüsttypen mit Absaugung (für NE-Metalle und Edelstahl) notwendig sind. Der Aufwand hierfür wird deutlich reduziert. Durch die integrierte Bauweise sind keine beweglichen Teile zugänglich, wodurch Maßnahmen zur Absperrung der Balancierung (z. B. durch Zäune) entfallen können. Zusätzliche Einrichtungen zur Verriegelung der Balancierung können ebenfalls entfallen.

Die Zylinder lassen sich mit geringem Aufwand warten und austauschen, ohne die Balanciertraverse und die Zugstangen demontieren zu müssen. Weiterhin ermöglicht die kompakte Bauweise eine flexible Anordnung von Komponenten auf der Gerüstbühne (z. B. Antriebskomponenten der mechanischen Anstellung und Ventilstände).

Bezugszeichenliste:

1 Walzgerüst

2 Walzenständer

3 Ständertraverse

4 Walze

5 Balanciertraverse

6 Kolben-Zylinder-System

7 Zylindergehäuse

8 oberes axiales Ende des Zylindergehäuses

9 unteres axiales Ende des Zylindergehäuses

10 Kolben

1 1 Zugstange

12, 13,

14, 15 Verriegelungsmechanismus

12 Verriegelungshülse

13 Verriegelungsstück

14 Abdeckhaube

15 Schwenkantrieb

16 Zylinderdeckel

17 Schwenklager

18 Schwenklager

19 Verdrehsicherung

20 Endstück

21 Deckel

M Mittenebene des Walzenständers

D erster Außendurchmesser des Kolbens d zweiter Außendurchmesser des Kolbens