交叉轧制单元及调整轧辊间隙的方法与流程

交叉轧制单元及调整轧辊间隙的方法
1.本发明涉及一种用于调整在负载下运行的轧辊的交叉轧制单元，该交叉轧制单元具有设置在力吸收轧辊机架上的用于第一交叉轧辊设定的机械设定单元和用于第二交叉轧辊设定的液压设定单元，其中机械设定单元包括具有公共对称轴线的两个可相互移位的机械子组件，液压设定单元包括分别具有一个中心轴线的至少两个可相互移位的液压子组件，以及涉及一种用于调整交叉轧制机的在负载下运行的轧辊之间的轧辊间隙的方法，该交叉轧制机具有设置在力吸收轧辊机架上的机械设定单元和液压设定单元。
2.这些从de 10 2016 114 377 a1中已知，尽管在那种情况下未解决交叉轧辊设定的精确的构造。在该公布文本中最多公开了使用螺纹作为机械交叉轧辊设定，或者替代地，使用液压交叉轧辊设定。
3.另一方面，从de 12 85 431中非常笼统地已知利用支承辊和工作辊运行的轧辊机架，其中能够通过推力主轴设置轧辊间隙并且通过主轴机械地调整轧辊间隙。在对应的轧制机中，轧辊间隙的实际设定通过支承辊进行，支承辊将轧制力传递到工作辊。轧辊的设置纯机械地进行。在利用支承辊和工作辊运行的并且例如从de 103 12 122 b3中已知的对应的轧辊机架中，支承辊和工作辊的机械设定首先通过若干个外推力主轴机械地进行，该若干个外推力主轴设置成与中央设定气缸偏移，该中央设定气缸在第二步中液压地设置轧辊设定力。然而，这些轧辊机架不是规定的类型，因为它们的构造使它们完全不适合交叉轧制。最重要的是，轧辊的安装似乎完全不适合交叉轧制。
4.本发明的任务是提供以高定位精度和调节精度在负载下对轧辊间隙进行的调整。
5.本发明的任务通过具有独立权利要求的特征的交叉轧制单元和调整方法来完成。进一步(一些甚至与之独立的)有利的构造在从属权利要求以及以下描述中呈现。
6.为了以高定位精度和调节精度在负载下对轧辊间隙进行调整，提供了一种用于调整在负载下运行的轧辊的交叉轧制单元，该交叉轧制单元具有设置在力吸收轧辊机架上的用于第一交叉轧辊设定的机械设定单元以及用于第二交叉轧辊设定的液压设定单元，其中，机械设定单元包括具有公共对称轴线的两个可相互移位的机械子组件，液压设定单元包括分别具有一个中心轴线的至少两个可相互移位的液压子组件，该交叉轧制单元能够具有以下特征，机械设定单元和液压设定单元作为公共子组件设置在力吸收轧辊机架中，其中可相互移位的机械子组件中至少一个的对称轴线与可相互移位的液压子组件中每个的中心轴线是相同的。
[0007]“轧制”在本文中将优选地理解为来自压力成形组的制造方法，其中材料在两个或多个旋转工具之间成形并且在该过程中其横截面减小。如果成形在材料的再结晶温度以上进行，则称为热轧制；否则其为冷轧制。在第一分类级别，轧制方法的区别在于工件相对于轧辊的轴线的运动方式，因此可以区分纵向轧制、横向轧制和交叉轧制。
[0008]
在这种区分中，其中轧辊具有彼此倾斜的或相对于轧制轴线倾斜的轧辊轴线的轧制过程首先被称为交叉轧制过程。然而，在狭义上，只有其中具有适当倾斜的轧辊轴线的轧辊既使工件纵向运动又使工件旋转运动的轧制过程才被称为交叉轧制过程。
[0009]
交叉轧制不仅能够用于轧制坯料和铸锭，还能够用于轧制空心坯料和空心铸锭，
即实心工件和空心工件。特别地，也可以通过交叉轧制过程对实心工件进行穿孔。在后者中，特别地使用了穿孔芯轴。芯轴或芯棒也能够在其他交叉轧制过程中用作内部工具，其中轧制则特别地在这种内部工具的径向向外指向的面上进行。如果适用，也可以提供支撑尺、支承辊或支撑和狄塞尔(diescher)圆盘以适当地实施交叉轧制过程。
[0010]
根据具体的实施方式，能够使工件在交叉轧制过程中受到非常复杂的压缩和张紧的弯曲工作，由此可以非常深入地和集中地渗透到轧制的材料中。在该过程中，尤其是交叉轧辊和由此产生的轧辊道次的精确的形状和定位与由此产生的旋转运动和纵向运动相互作用是决定性的因素。
[0011]
因此，在交叉轧制过程中对轧辊的调整能够理解为属于“交叉轧辊设定”。如前文已经解释的，该设定属于在交叉轧制期间要建立的对过程很重要的参数，以便能够允许尽可能准确和无缺陷的轧制过程。
[0012]
通常，轧辊的交叉轧辊设定不在负载下进行，尤其是在交叉轧制期间，即没有轧制力作用于轧辊上。然而，从最近开始，甚至在交叉轧制期间，也努力调整在负载下运行的轧辊。后者则允许在轧制期间进行干预，从而例如通过在线(in-line)测量和随线(on-line)测量，能够关闭调节电路，其中在轧制期间(即当轧辊在负载下运行时)进行交叉轧辊设定。
[0013]
特别地，“对在负载下运行的轧辊的调整”因此能够理解为大意是相关的交叉轧制单元的轧辊能够在负载下或当它们在负载下运行时被调整。特别地，由此也可以理解，对应的交叉轧制单元的轧辊在轧制期间(即在它们承载轧制力时)将被调整或能够被调整。
[0014]
可以以正常方式将轧辊设置在能够吸收在轧制中产生的力(尤其是轧制力)的轧辊机架上。因此，轧辊机架优选确保引入相应工件的成形力作为轧制力被吸收并因此产生适当的力补偿，没有这种力补偿将根本不可能施加成形力，而是会导致某种加速度。
[0015]
一般而言，本连接中的“设定单元”优选地是能够允许交叉轧辊设定(尤其是在必要时甚至在负载下)的任何装置。为此目的，设定单元优选具有至少两个可相互移位的子组件，其中一个优选设置在轧辊机架侧或轧辊机架上，另一个优选设置在轧辊机架侧或轧辊座上或者是这样构造的。借助于能够使这两个子组件相对于彼此移位的移位装置，则可以实现交叉轧辊设定。手动地或通过马达(例如通过电动马达)移位的纯机械装置(例如蜗轮或主轴齿轮)，或者甚至例如通常包括气缸和活塞的液压移位装置，作为移位装置受到质疑。然而，特别地，可以一方面提供移位装置并且另一方面提供固定装置，其中后者则用于将两个子组件相对于彼此固定，从而不必通过移位装置持续地施加力。
[0016]
因此，机械设定单元能够包括两个可相互移位的子组件并确保这两个子组件能够相对于彼此机械地移位，这可以以不同的方式实现。如有必要，可以纯手动地进行设定。例如，设定可以发生在轧辊侧子组件被手动地偏移并被固定在期望的位置的情况下。为此目的，移位装置可以特别地包括合适的齿轮，例如螺杆驱动器或螺纹驱动器。根据具体的实施方式，则可以手动地驱动这些齿轮以使轧辊侧子组件移位。如果需要，这里也可以提供自锁能力，以便于适当地固定在期望的位置。应当理解，在这方面，代替自锁能力或除了自锁能力之外，可以提供一个或多个适当地主动固定装置。代替手动移位或除了手动移位之外，还可以提供适当的马达驱动器，例如电气马达或甚至液压马达驱动器。
[0017]
特别地，可相互移位的机械子组件优选地具有公共对称轴线。在此能够使扭转或倾斜运动的危险最小化。
[0018]
机械子组件的“对称轴线”可以优选地由对应的子组件的构造来定义。因此，例如，可以将螺纹分配给中心对称轴线，螺纹围绕该中心对称轴线上升。这同样适用于作为对应的配合件的螺母。然而，特别地，当并行地运行的两个移位装置——在这方面甚至可能是并行地运行的两个设定单元——分别作用于两个子组件中之一并因此最终也作用于两个子组件时，由这两个并行地运行的移位装置的布置形成对应的对称轴线。替代地，或替代地作为对称轴线，还可以选择一条线，该线由通过相应的设定单元或其移位装置施加的总合力限定，无论设定单元或其移位装置是由不同的部件还是由一个部件形成。在这方面，可以设想将机械子组件以明显具有中心轴线的方式构造。因此，还可能的是，机械子组件的对称轴线甚至能够与其中心轴线相同，例如其可能是圆柱形状的情况。特别地，可以设想，两个或甚至多个设定单元能够在两个子组件中之一上并最终在两个子组件上并行地运行，从而则甚至可能可以将全部设定单元分配给一个对称轴线。
[0019]
对应地，液压设定单元可以代表其中两个液压子组件能够相对于彼此液压地移位的单元。在该过程中，优选地，液压子组件中之一与活塞连接并且子组件中的第二个与气缸连接，气缸和活塞的液压移位因此也引起两个液压子组件的移位。
[0020]
为此目的，可以将两个液压子组件分别分配给一个中心轴线，这最终是这些子组件的对称性的问题或液压装置施加的合力的问题。“中心轴线”也可以理解为例如纵向轴线，纵向轴线表示对应于其最大延伸的方向的主体的轴线。通常，纵向轴线也是主体的近似对称轴线，例如其为圆柱体的情况。
[0021]
可以在导轨中引导设定单元的可能地可移位的子组件，以尽量使倾斜和类似运动的危险最小化。另一方面，也可以设想，一方面这些导轨又是可设定的，或者另一方面，线性地独立的其他设定单元作用于这些子组件，以便以这种方式相对于交叉轧辊的设定具有更大的自由度。
[0022]
术语“公共子组件”可以优选地理解为大意是液压设定单元和机械设定单元在一个结构单元中彼此连接，从而它们特别地是彼此接触或相互作用。特别地，这两个设定单元可以具有一致的子组件。例如，一个轧辊侧设定单元的子组件可以代表另一个轧辊机架侧设定单元的子组件。
[0023]
两个机械或液压子组件相对于彼此的可移位性用于轧辊的设定或调整并且因此用于轧辊间隙或轧辊道次的设置，因为轧辊与机械子组件或轧辊侧液压子组件以这种方式连接，使得也能够通过轧辊侧子组件的移位而使轧辊相对于彼此移位。
[0024]
通过可相互移位的机械子组件中至少一个的对称轴线与可相互移位的液压子组件中的每个的中心轴线一致，倾斜或扭转运动的危险(这特别地可能导致在负载下设定期间在设定中的不准确，或者这可能更严重，可能导致损坏)被最小化。
[0025]
优选地，两个机械子组件中的第一个是主轴。与主轴一起工作的机械子组件具有很高的可靠性，因为主轴能够在适当的构造中具有自锁能力。此外，主轴能够以最简单的可能的方式施加高机械力。此外，主轴在机械调整期间允许良好的力传递。然而，也可以设想，可以使用除了主轴之外的各机械设定单元，可能可以关于它们各自的优点对各机械设定单元进行有意地使用。应当理解，也可以替代地使用具有对应的共同对称性的若干个主轴。
[0026]“主轴”在本连接中可以理解为夹紧主轴、张紧主轴、动力主轴或甚至高压主轴，它们在机械设计中用于在大型机器上的重型工件的摩擦夹紧。因此，这些也可以用于在适当
的交叉轧制机中的力传递。机械夹紧主轴(例如能够在本文中优选地使用的)，具有以张紧楔或肘杆形式的机械力传递。在两种结构中，力传递都是通过具有高自锁能力和运行安全性的精密机构实现的。此外，夹紧主轴的性能特点包括在低拧紧扭矩下的100kn至500kn的非常高的夹紧力、最大的运行安全性、高刚度、大夹紧行程和高对准精度、简单的运行和组装以及低维护费用，从而在本连接中，使用主轴作为机械设定单元的机械子组件被证明是特别有利的。
[0027]
当两个液压组中的第一个是气缸时，这是有利的。对于液压设定单元的液压子组件来说，气缸可以代表特别有利的构造，该构造特别地与其紧凑的结构有关。然而，也可以设想，液压子组件具有与圆柱体不同的对称形状，例如棱柱或长方体，这可以为期望的布置带来适当的优点。即使具有这样的横截面，这种子组件也会被称为液压设定单元的气缸。此外，如果液压子组件具有结构优点，则它可以是不具有任何特定对称性的主体。重要的是，液压气缸代表能够被液压流体填充的空腔，其中设置通常由活塞形成的可移动壁，该可移动壁顺应由液压流体施加的压力或对应的背压(例如由轧制力引起的)，直到力的平衡占优势。这样，活塞的位置能够由液压流体的压力限定。
[0028]
在本连接中，气缸优选地是液压气缸，即流体运行的工作气缸，其也可以称为液压线性马达。当它将液压蓄压器或液压泵存储的液压流体的能量转换为线性运动时，这通常被视为液压消耗装置或从属装置的发动机。主要使用的液压气缸是圆形结构的气缸以及拉杆气缸。
[0029]
当两个液压子组件中的第二个是活塞时，这是有利的，如前文已经提到的，由此通过气缸活塞布置实现了特别有利的液压构造以及紧凑的结构。液压气缸通常利用气缸以及与气缸相互作用的对应的活塞来运行。在该过程中，活塞面的至少一侧被液压流体推动，由此能够在至少一个方向上施加功。例如，如果两个活塞面都被液压流体推动，那么气缸因此具有两个有效的运动方向。
[0030]
应当理解，根据气缸的或活塞的构造，轧辊机架侧子组件能够代表液压设定单元。结合轧辊机架和能够设定轧辊道次的基本任务，轧辊侧上的子组件被认为是可移动的，而轧辊侧子组件被认为是固定在合适的位置，即使当液压压力或轧制力变化时后者同样可能经历由于轧制力或由于另外的设定装置的位置变化。
[0031]
优选地，气缸包括主轴或包含主轴。由于这种结构，其中尤其是气缸的中心轴线和主轴的中心轴线能够相同，轧辊机架内的非常紧凑的结构是可能的，因为液压设定单元的两个子组件和机械设定单元的两个子组件不是完全彼此分开布置的，但是气缸优选地相对于主轴同轴地设置或围绕主轴。由于这种布置，气缸也可能可以用作过载保护装置。
[0032]
活塞还可以包括或包含主轴，这特别地在使用具有气缸活塞布置的液压气缸期间可以是有利的。因此，也可以在轧辊机架内提供紧凑的结构。特别地，当活塞以及优选地还有气缸围绕主轴时，其中气缸的中心轴线或活塞的中心轴线与对称轴线相同或与主轴的中心轴线相同的布置是可能的。因此，能够在轧辊机架内提供非常紧凑的结构，因为能够将机械设定单元和液压设定单元尽可能简单地设置为公共子组件。
[0033]
有利地，作用在轧辊上的力首先作用在液压设定单元上，然后作用在机械设定单元上，然后作用在轧辊机架上。因此，传递到轧辊中的力优选地首先传递到液压装置，然后传递到机械装置，然后从这些装置传递到轧辊机架。对于交叉轧辊的设定来说，该力流确
保，机械设定单元能够首先用于第一无负载设定，以及液压设定单元用作在负载下的轧辊的第二调整。最后，轧制力被轧辊机架吸收。这种力作用或这种力的流动也有利于将机械设定单元和液压设定单元形成为公共子组件。特别地，对于机械设定来说，可能还必须被吸收的任何力(例如旋转力或扭转力)则能够被轧辊机架以结构简单的方式吸收。
[0034]
由于包括机械无负载设定以及在负载下的第二液压调整的组合设定，能够提高控制精度。此外，利用适当的构造，在此能够提高设定的固有角频率。此外，利用适当的构造，在此能够减小例如液压设定部件的尺寸(例如阀门尺寸)，因为机械设定能够首先用于最大或粗轧辊设定，因此比例如在纯液压设定中需要更少的液压功率或更少数量的液压流体。还可以设想，在液压装置故障期间能够纯机械地进行设定，并且在某些情况下，也可以在比通过液压装置更高的负载的情况下实现。此外，可以设想，当要制造例如要求不那么严格的产品时，也可以完全不使用液压装置来运行，并且不会产生调节的能量需求。
[0035]
优选地，能够通过电驱动器来转动主轴，其中能够例如根据需求将对应的特定电驱动器选择为扭矩马达或常规电动马达，并且其中电驱动器代表用于机械设定单元的结构简单的驱动器。
[0036]
有利地是，“电驱动器”能够是具有一个或多个电动马达并且由调节系统进行调节的驱动器。如果马达功率高，则将各电子功率控制元件插入例如调节系统和电动马达之间或插入各电动马达之间。它们则是电驱动器的组件。
[0037]
为了提供轧辊间隙的机械设置，可以通过旋转驱动器来转动主轴。当在螺纹中引导主轴期间，通过转动主轴，能够在两个方向上使主轴移位。因此，旋转驱动器能够转动主轴并在此将其沿对称轴线或主轴的中心轴线设定。由于适当设计的旋转驱动器，强力能够施加在主轴上并因此施加在轧辊上，或者被主轴和旋转驱动器吸收。此外，旋转驱动器有利于设定单元的可能最紧凑的结构。
[0038]
为了旋转阀的自动化，优选地需要“旋转驱动器”。在en iso 5210标准中对旋转驱动器的基本要求进行了如下描述：旋转驱动器是一种致动器，它通过至少一整圈旋转将扭矩传递到阀门。它能够吸收推力。在本连接中，旋转驱动器对应地将扭矩传递到主轴，以便能够将其移位。
[0039]
当旋转驱动器包括蜗轮时是有利的。蜗轮利用很少的步数提供大的总升压比，由此它代表了用于大力的旋转驱动器的廉价版本。此外，能够通过蜗轮进行自锁，由此在可能发生故障的情况下能够提供额外的制动器。
[0040]
优选地，斜齿轮和带齿齿轮的组合可以理解为蜗轮。它优选地由螺旋形的所谓的蜗轴和带齿的轮(所谓的蜗轮)组成。蜗轴的螺距与蜗轮的齿槽啮合。
[0041]
确实可以设想也能够使用其他齿轮，例如传统的带齿齿轮。然而，与具有仅部分地滚动接触的带齿齿轮相比，在蜗轮中也存在诸如在斜齿轮中出现的永久滑动接触。这是在高升压比下效率相对较低以及通常需要冷却这种齿轮的主要原因。然而，这也是蜗轮能够成为最安静并且成为具有相对较高负载能力的带齿驱动器的原因。然而，由于在交叉轧制中非常强的力占优势，因此蜗轮的高承载能力能够是特别有利的。
[0042]
优选地，旋转驱动器和电驱动器具有相同的工作方向，以便允许用于机械设定单元的驱动器的有利的能量构造。
[0043]
有利地，旋转驱动器设置在轧辊机架的外部。在此，与旋转驱动器一起的轧辊机架
的紧凑结构总体上是可能的。此外，由于旋转驱动器直接布置在轧辊机架上，能够以可能最简单的方式进行到轧辊机架的直接力传递。由于这种布置，液压设定单元和机械设定单元的整个相互作用以及单元之间和最终到轧辊机架的对应的力传递是特别有利的。此外，在液压装置出现故障的情况下，系统还可以继续作为纯机械系统使用。
[0044]
旋转驱动器的布置还允许轧辊机架的可能最紧凑的结构，因为这也不必包围旋转驱动器。随着轧辊机架的尺寸的减小，吸收各轧制力变得越来越便宜，并且由各轧制力引起的诸如伸长等重大情况越来越少。
[0045]“外部”能够理解为轧辊机架的背离实际工作区域或轧制区域的一侧或面。例如，轧辊机架能够具有框架状结构，其中该框架包围一定区域，轧辊机架的外部对应地代表框架的或轧辊机架的背离包围空间的一侧。因此，旋转驱动器能够设置在独立的轧辊机架外部。
[0046]
当旋转驱动器和主轴之间可以进行相对运动时，这是有利的。以这种方式，能够对旋转的主轴的位置进行调整，而驱动器固定在适当的位置。后者允许旋转驱动器的简单定位和供给。此外，在此可以进行长度补偿。因此，保持固定在适当的位置的旋转驱动器能够转动主轴，由此该主轴相对于旋转驱动器移动并对应地移位。然而，除此之外，还可以设想，旋转驱动器和主轴之间的相对运动是可能的，其中旋转驱动器不必设置在固定位置，例如在主轴正在移动的方向上或在与主轴正在移动的方向相反的方向上移动，因此旋转驱动器也相对于主轴移动，而该驱动器没有固定在适当的位置。
[0047]
如前文已经提到的，当作用于在负载下运行的轧辊上的力首先作用在液压设定单元上、然后作用在旋转驱动器和/或电驱动器上、然后作用在轧辊机架上时，这是有利的。由于这种运行顺序，在轧制中发生的是将力传递到液压设定单元、然后传递到作为机械设定单元的一部分的旋转驱动器或电驱动器、然后传递到轧辊机架。因此，在弹性颠簸到达机械设定单元、尤其是旋转驱动器或电驱动器(在这些位置这些颠簸可能导致更高的磨损甚至损坏)之前，液压设定单元则能够拦截从轧制过程中出现并在轧辊机架的方向上转移的这些弹性颠簸。特别适用于当液压设定单元也配备有过载保护装置(例如过压阀)时的情况。
[0048]
另一方面，也可以设想，作用于在负载下运行的轧辊上的力首先作用在机械设定单元上、然后作用在液压设定单元上、然后作用在轧辊机架上。利用合适的构造，该构造能够代表一种非常紧凑的空间实施方式，因为机械设定单元(例如主轴)延伸到轧辊座或相对于轧辊固定在适当的位置的另一个子组件，因此即使是最大行程也能够由机械设定单元在尽可能小的整体空间内执行。特别是当相对于在轧辊机架的方向上从轧辊上引导的可能的力将旋转驱动器或电驱动器或相关联的齿轮部件分离时，尤其如此，这例如能够通过在机械设定单元的设定方向上的对应的自由度来实现，因为那样颠簸等最终不会到达这些敏感单元，此外，在它们到达轧辊机架之前，同样能够被液压设定单元拦截。
[0049]
在这种情况下，旋转驱动器或电驱动器能够吸收很大一部分轧制力。轧辊间隙的较大调整能够在无负载状态下进行，在第二步中，轧辊间隙的较小调整能够在负载下液压地进行，这对应地由于上述运行顺序是可能的。
[0050]
优选地，液压设定单元设置在轧辊机架的封闭框架内，由此允许紧凑的结构，因为即使对于设计用于高压的液压设定单元来说，也需要相对较少的整体空间，尤其是当仅要行进很短的调整距离时，因为例如后者能够由机械设定装置接管。
[0051]
在本连接中，“框架”能够表示结构上独立的并包围设置在该框架内的空间的结构，而围绕该框架的空间能够被描述为框架外部。这种框架特别适用于吸收轧制力并在其内部对它们进行补偿。
[0052]
因此，例如，液压设定单元可以设置在轧辊机架的封闭框架内，同时机械设定单元能够设置在框架外部或至少部分地设置在框架外部，然而液压设定单元和机械设定单元能够作为公共子组件直接相互交互。例如，机械设定单元的主轴能够从框架外部延伸到框架内部，其中它在框架外部的区域中与旋转驱动器或电驱动器相互作用，并且在框架内部，它与液压设定单元相互作用。
[0053]
当框架纯粹在结构上封闭或通过连续的摩擦连接封闭时，能够认为框架在本连接中是“封闭的”。
[0054]
拧在主轴上的螺母也能够形成液压设定单元的活塞，以允许可能最紧凑的结构。
[0055]
优选地，“螺母”能够理解为螺纹螺母，其设置有内螺纹并且代表螺钉的或螺柱的配合件。在本连接中，配合件代表主轴或主轴的螺纹。有利地，螺纹螺母是空心的，通常是低棱柱体，其内表面形成为内螺纹。棱柱形外轮廓用于与扳手连接，利用该扳手传递用于拧紧螺母的扭矩。在当前情况下，棱柱形外轮廓似乎不是绝对必要的，只要能够通过其他措施(例如舌部和凹槽)或通过在旋转方向上有效的其他互锁能力来确保适当的抗旋转能力。
[0056]
当螺母形成液压设定单元的活塞时，它能够建立双重功能，因为一方面它用于将主轴与液压设定单元机械地连接并且同时形成活塞，该活塞能够用作液压设定单元的子组件。因此，能够以可能最简单的方式进行从液压设定单元到机械设定单元的力传递。另一方面，这样的布置也允许主轴与活塞的同轴布置，尤其是其中活塞的中心轴线与对称轴线或主轴的中心轴线相同的布置，这在整体上进一步有利于可能最紧凑的结构，同时也提高了交叉轧辊设定的调节精度。
[0057]
另一方面，也可以设想，当液压设定单元要被构造为可独立于主轴或机械设定单元移位时，液压设定单元以某种其他方式与机械设定单元连接或者液压设定单元设置在轧辊机架上并且具有独立于这种螺母形成的液压设定单元的活塞。
[0058]
为了允许可能最紧凑的结构以及主轴相对于气缸的同轴布置，液压设定单元的气缸能够包括气缸盖。可以设想，例如，拧在主轴上的螺母也能够是气缸盖的活塞。此外，也能够在该气缸盖中或通过该气缸盖实现防止由旋转驱动器引起的扭转的抗扭转保护。
[0059]
为了实现相同的优点，液压驱动单元的气缸能够包括气缸筒。圆柱形管状形状允许主轴相对于气缸的同轴布置，因为与实心结构的气缸相比，当主轴设置在气缸筒内或穿过气缸筒时气缸筒能够围绕主轴。
[0060]
有利地，主轴通过主轴螺纹直接与活塞连接。由于液压调整，工作位置直接受到影响。例如，如果将活塞处的上冲程设定为零，则该设定能够在没有液压装置的情况下直接用作纯机械设定。这则可能是有利的，例如，当液压装置发生故障并且期望能够继续设定轧辊时，能够纯机械地实现设定轧辊。如果适用，甚至可以在必要时有意地在没有液压装置的情况下工作，以便以能够节省能量的方式设定交叉轧辊，因为不存在液压控制的能量需求。
[0061]
当能够纯机械地设定轧辊时，这是有利的，因为在液压装置出现故障的情况下，系统能够继续用作纯机械系统，并且因为，除此之外，即使可能比有液压装置的情况下可能的负载更高的负载仍然能够被适当地应对。如果正在制造要求不那么严格的产品，同样可以
在没有液压装置的情况下运行，并且不会产生用于调节的能量需求。
[0062]
有利地，主轴的位置是可测量的，以便实现轧辊的精确的设定。特别地，在轧制期间进行轧辊间隙的调节时，主轴位置的测量能够是非常有利的，以便能够检查是否在每个时间点都保持期望的位置。通过合适的位置测量装置或移位测量装置，无论这些装置是相对的还是绝对，都能够容易地实施测量。
[0063]
此外，此类测量允许在轧制期间调节轧辊的精确的设定的对应的调节过程。
[0064]
应当理解，对本领域技术人员来说通常熟悉的并且从现有技术中已知的所有测量方法都可以用于测量主轴的位置。当在轧辊的设定期间既使用机械设定单元又使用液压设定单元时，可以设想例如液压设定单元的子组件的位置是可测量的，以便也据此确定精确的轧辊设定，因为从液压子组件到轧辊区域的对应的距离是已知的或能够计算的。在此过程中，特别地，可以确定主轴在包围主轴的液压设定单元内的位置，从而该位置能够用于通过液压设定单元的子组件的位置确定精确的轧辊设定。
[0065]
位于轧辊之间的工作区域也可以通过主轴改变。该工作区域代表进行轧制过程的区域，因此尤其是代表成形区域。根据特定的词语选择，工作区域也称为轧辊道次。因此轧辊间隙、轧辊道次或工作区域也能够通过主轴的移位来设置。
[0066]
可以设想，不仅能够使用主轴还能够使用能够以机械方式适当地设定轧辊的其他机械结构。此外，工作区域也能够通过液压设定单元的子组件来改变。
[0067]
相对于目前解释的特征组合，替代地或累积地，提供了一种用于调整在负载下运行的交叉轧制单元的轧辊的轧辊间隙的方法，该交叉轧制单元具有设置在力吸收轧辊机架上的机械设定单元和液压设定单元，该方法能够具有以下特征，设置在公共子组件中的机械设定单元和液压设定单元调整轧辊间隙，其中作用在轧辊上的轧制力首先通过轧辊传递到液压设定单元，然后液压设定单元将相同的轧制力传递到机械设定单元，然后机械设定单元将轧制力传递到轧辊机架，以便允许以高定位精度和调节精度在负载下调整轧辊间隙。在合适的构造情况下，这种方法具有优点，该优点是液压设定单元能够直接用作机械设定单元的保护，防止由于轧辊与工件的相互作用而在轧辊道次中可能产生的颠簸。
[0068]
对此可替代地，提供了一种用于调整在负载下运行的交叉轧制单元的轧辊的轧辊间隙的方法，该交叉轧制单元具有设置在力吸收轧辊机架上的机械设定单元和液压设定单元，该方法能够具有以下特征，设置在公共子组件中的机械设定单元和液压设定单元调整轧辊间隙，其中作用在轧辊上的轧制力首先通过轧辊传递到机械设定单元，然后机械设定单元将相同的轧制力传递到液态设定单元，然后液压设定单元将轧制力传递到轧辊机架，以便允许以高定位精度和调节精度在负载下调整轧辊间隙。如前文已经提到的，这允许非常紧凑的结构，因为机械设定单元能够直接延伸到轧辊座或延伸到在固定位置的与该轧辊座连接的另一个子组件。
[0069]
尤其是在后一种构造中，可以提供合适的分离装置，以便保护敏感的子组件，例如某些齿轮部件或驱动器，以及尽可能免受从轧辊道次或从轧辊中之一产生的任何颠簸。
[0070]
优选地，轧辊间隙的设定通过机械设定单元在无负载状态下进行，以便允许更好的调节精度。
[0071]
对此累积地或替代地，轧辊间隙的调整在负载下通过液压设定单元进行。当机械设定单元在无负载状态下设定轧辊间隙时或液压设定单元在负载下调整轧辊间隙时，能够
提高调节精度。此外，能够提高设定的固有角频率。除此之外，在合适的构造的情况下需要较少的液压功率，因为能够通过机械设定单元进行较大的设定距离，然后在负载下只能进行通过液压设定单元的调整，因此总体上需要较少的液压功率。例如，压力差可以用于力测量，以便用作调节系统的输入信号。
[0072]
当轧辊间隙的调整也能够通过机械设定单元在负载下进行时，这是有利的，因为以这种方式可以在轧制期间对轧辊间隙进行纯机械的调整。例如，可以设想，液压装置发生故障，然而然后仍然能够继续对交叉轧制机的轧辊进行纯机械的调整。这还有一个优点，即轧辊的调整能够在轧制过程中进行，甚至可能比在有液压设定单元的情况下的负载更高的负载下进行。此外，如果需要，例如以出于成本原因节约液压调节系统所需的能量需求，可以特别提供纯机械的调节。
[0073]
优选地，电驱动器能够转动例如机械设定单元的齿轮部件，例如主轴。如前文已经提到的，这允许廉价且高效的驱动器，此外能够以结构简单的方式对其进行自动化和调节。
[0074]
对于轧辊间隙的机械设定，能够通过旋转驱动器交替地或累积地转动机械驱动单元的齿轮部件，例如主轴。通过旋转驱动器，能够吸收由于轧制过程而产生的强力或能够施加大力。此外，机械设定单元的更紧凑的结构是可能的。
[0075]
优选地，相对于在轧辊机架的方向上从轧辊引导的可能的力将旋转驱动器或电驱动器分离。特别地对于对应的齿轮元件也是这种情况，例如带齿齿轮，该带齿齿轮又与被转动的齿轮部件相互作用。例如，这可以通过分离装置来实施，例如通过滑动引导件，该分离装置确实传递旋转力但不传递轴向力，或者通过类似的分离措施。
[0076]
有利地，旋转驱动器是蜗轮，该蜗轮以很少的步数提供高的总升压比，从而这对应地是便宜的。此外，蜗轮提供很高的自锁能力，因此特别地提供额外的制动能力，并且因此在发生故障时也提供额外的运行安全性。
[0077]
当旋转驱动器或电驱动器从轧辊机架外部转动或驱动对应的齿轮元件(例如主轴)时，这是有利的。对于包括机械设定单元和液压设定单元两者的公共子组件整体上的紧凑结构来说，在轧辊机架外部布置旋转驱动器或电驱动器是特别有利的。此外，通过经由液压设定单元到在轧辊机架上的机械设定单元的对应的力的流动，能够进行向轧辊机架的良好力传递。尤其是在作为公共子组件的液压设定单元和机械设定单元相互作用中，将旋转驱动器或电驱动器布置在轧辊机架外部被证明是特别有利的，因为以这种方式例如能够将旋转驱动器或电驱动器直接布置在轧辊机架外部并且对应地能够将液压设定单元布置在轧辊机架内部，其中两个单元彼此相互作用，并且尽管结构非常紧凑，但能够以期望的方式进行力的流动。
[0078]
此外，还能够测量齿轮部件(例如主轴)的位置，以便对轧辊进行精确的设定。
[0079]
特别地，主轴适合作为机械设定单元的齿轮部件。由于主轴的旋转，主轴沿其中心轴线或沿其对称轴线在两个可能的方向上移动，从而在主轴在对应应的方向上旋转期间，能够增加或减少轧辊间隙或改变轧辊道次。可以设想，不同构造的驱动器也能够转动，因此适当地使主轴移位并且因此设定轧辊。
[0080]
对此累积地或替代地，能够测量轧辊间隙或轧辊道次，以便能够精确地对应地设定轧辊。
[0081]
特别地，能够在负载下测量主轴的位置或轧辊间隙的位置，以便在轧制期间也能
够适当地调节轧辊间隙。
[0082]
可以设想，能够以某种方式直接测量轧辊间隙的位置或轧辊间隙的大小，并且将根据该值对应地确定必须如何调节主轴或液压设定单元以提供期望的轧辊间隙。然而，也可以设想，将仅测量齿轮元件(例如主轴)的位置，并由此开始将推断轧辊间隙或轧辊道次，这可以通过齿轮(例如主轴)与轧辊间隙的对应的几何关系来进行。然而，也可以设想，能够测量液压设定单元的子组件的位置，以便由此通过对应的几何关系确定轧辊间隙或轧辊道次并且对应地对其进行调节。
[0083]
优选地，液压设定单元通过活塞和气缸调整轧辊间隙，因为以这样的方式能够提供对本领域技术人员来说通常已知的液压气缸，该液压气缸能够产生液压设定单元的对应的线性运动，并且因此产生能够设定轧辊的必要线性运动。
[0084]
为了进一步提高调节精度并且同时以可能最简单的方式提供紧凑的结构，液压设定单元的活塞或气缸能够在轧辊间隙的调节过程中相对于机械设定单元的主轴同轴地行进。在同轴过程中，活塞或气缸能够适当地围绕主轴。在此，不必将包括活塞或气缸的液压气缸单独设置在机械设定单元或主轴的外部或旁边。因此能够将活塞或气缸内部的可用空间合逻辑地用于同轴地设置在活塞或气缸内部的主轴，从而能够使液压设定单元和机械设定单元的公共子组件尽可能紧凑地形成。
[0085]
活塞或气缸也能够包围主轴，这允许将活塞或气缸相对于主轴同轴地布置，并且因此也允许紧凑的结构。
[0086]
此外，由于同轴关系，机械设定单元的对称轴线与液压设定单元的(即活塞或气缸的)中心轴线相同，因此允许通过液压设定单元向机械设定单元进行良好的力传递。以这种方式，也可以设想，特别地，作为气缸筒的气缸围绕主轴，因为筒具有对应的内部区域，以便也能够围绕主轴。
[0087]
应当理解，如果需要，还可以组合前文中或权利要求中描述的系统的特征，以便能够对应地累积地实现优点。
[0088]
本发明的其他优点、目的和特性将基于以下示例性实施例的描述来解释，这些示例性实施例也特别地在附图中示出。在附图中：
[0089]
图1示出了轧辊机架上的交叉轧制设定装置的立体示意图；
[0090]
图2示出了根据图1的交叉轧制设定装置的剖面示意图；
[0091]
图3示出了交叉轧制单元的两个交叉轧辊的示意图；
[0092]
图4示出了具有根据图3的交叉轧辊的第一交叉轧制单元的示意性侧视图；
[0093]
图5示出了第二交叉轧制单元的示意性主视图；以及
[0094]
图6示出了第二交叉轧制单元的示意性侧视图。
具体实施方式
[0095]
图1和图2中所示的交叉轧制装置3包括机械设定单元10以及液压设定单元20，它们作为公共子组件设置在轧辊机架4上。
[0096]
机械设定单元10包括主轴11、旋转驱动器12和电驱动器13。旋转驱动器12以及电驱动器13设置在轧辊机架4的外部44上并在那里与主轴11的上部连接。
[0097]
因此，主轴11的一部分位于轧辊机架4的外部。主轴11的另一部分通过轧辊机架4
伸入轧辊机架的内部，其中主轴11的不位于轧辊机架4的外部的部分具有主轴螺纹15。
[0098]
旋转驱动器12包括蜗轮18和由蜗轮18驱动的带齿齿轮16，旋转驱动器12通过由滑动引导件形成的分离装置17能够驱动主轴11，并且电驱动器13从轧辊机架4的外部驱动主轴11并使主轴11围绕主轴11的对称轴线52转动。
[0099]
因此，旋转驱动器12与主轴螺纹15一起代表机械设定单元10的第一机械子组件50，而主轴11形成机械设定单元10的第二机械子组件51。因此，能够将械机械设定单元10的第一机子组件50朝向机械设定单元10的第二机械子组件51移位。
[0100]
液压设定单元20设置在包括机械设定单元10和液压设定单元20的公共子组件的轧辊机架4内。液压设定单元20包括具有中心轴线62的第一液压子组件60和具有中心轴线63的第二液压子组件61，其中两个中心轴线62、63相同。
[0101]
在本示例性实施例中，第一液压子组件60形成为气缸筒24形式的气缸21，第二液压子组件61形成为活塞22。此外，气缸21具有气缸盖23。因此，气缸21和活塞22的布置代表由气缸21和活塞22组成的液压气缸活塞单元。
[0102]
将机械设定单元10以及液压设定单元20以这样的方式设置在轧辊机架4上，使得机械子组件50、51的公共对称轴线52与液压子组件60、61的中心轴线62、63相同。将液压设定单元20以这样的方式设置，使得活塞22或气缸21围绕主轴11。
[0103]
活塞22构造有内螺纹，从而活塞22可以直接接合在主轴11的主轴螺纹15中。这样，活塞22不仅用作液压设定单元20的活塞22，还用做螺母14，因此活塞22本质上同样地能够被视为轧辊机架侧机械设定单元10的机械子组件50的一部分。
[0104]
旋转驱动器12或电驱动器13驱动主轴11，主轴11转动并通过主轴螺纹15将与主轴11与螺母14可操作地连接，并因此与液压设定单元20可操作地连接。主轴11转动并且因此根据旋转方向在一个方向上或在另一个方向上沿其对称轴线52移动。
[0105]
由于主轴11与轧辊机架4内部的轧辊座81连接，能够通过机械设定单元10以这种方式设定轧辊座81，并且因此也能够通过轧辊座81承载的轧辊80设定轧辊座81。
[0106]
利用本示例性实施例的机械设定单元10，如果需要，能够因此在第一步骤中将轧辊80或轧辊座81设定为无负载状态，其中该设定构成了整个必要设定的最大部分。
[0107]
在第一步骤中通过机械设定单元10为轧制过程适当地设定轧辊座81之后，能够在第二步骤中通过液压设定单元20在负载下调整轧辊座81或轧辊80。与第一设定相比，通过液压设定单元20的第二调整通过更短的调整距离来进行，甚至可以在轧制过程中进行。在过程中，液压设定单元20的气缸21和活塞22作为液压气缸运行，从而第一无负载设定能够机械地进行并且第二设定能够在负载下液压地进行，尤其是在轧制过程中。
[0108]
应当理解，如果这看起来有必要的话，也可以在无负载的情况下调整液压设定单元20。同样地，在优选实施例中，能够在负载下调整机械设定单元，这即使在大轧制力下也是可行的，特别地通过主轴11和主轴螺纹15之间的升压比以及带齿齿轮16和蜗轮18之间的升压比。
[0109]
利用适当的构造，能够以这样的方式设计带齿齿轮16和蜗轮18或主轴11和/或主轴螺纹15，使得自锁能力能够在特定情况下以节能方式发挥作用。
[0110]
在轧制中产生的力或轧制力首先通过轧辊座81作用在作为机械设定单元10的一部分的主轴上，然后作用在液压设定单元20上。由于液压设定单元20，力然后被传递到轧辊
机架4，从而由于轧制力而产生的力的流动通过机械设定单元10运行、然后通过液压设定单元20运行、然后在轧辊机架4上运行。
[0111]
由于其中由机械设定单元10和液压设定单元20组成的公共子组件能够移动轧辊座81的方式，旋转驱动器12和主轴11之间的相对运动是必要的，从而旋转驱动器12保持在固定位置，主轴11转动并且对应地被移位。这是通过分离装置17实现的，该分离装置还对平行于对称轴线52或中心轴线62、63定向的颠簸进行分离，颠簸可能可以从轧辊80行进到旋转驱动器12或行进到电驱动器13。
[0112]
可以设想，轧辊机架4形成为封闭的框架，这在图1和图2中的详细图示中是不可见的。通过适当地封闭的框架，也能够提供封闭的力的流动。
[0113]
除此之外，能够通过机械设定单元10纯机械地设定本示例性实施例的布置中的轧辊座81。在液压设定单元20的可能的故障期间或子组件60、61中之一的可能的故障期间，能够继续使用交叉轧辊设定装置3。通过这种纯机械设定或调整，可以处理可能甚至比有液压设定单元20的情况下的负载更高的负载。此外，如果例如必须制造要求不那么严格的产品，也可以有意地通过机械设定单元10仅仅进行机械设定，并且以这样的方式能够节省用于调节液压装置的能量需求并且因此可以通过液压设定单元20有意地免除调整。
[0114]
图3至图6中所示的交叉轧制单元1分别包括至少2个轧辊80(参见图3和图4)或3个轧辊80(参见图5和图6)，它们分别安装在它们的轧辊座81中，轧辊座81又通过交叉轧辊设定装置3安装在轧辊机架4上。
[0115]
轧辊80能够围绕轧辊轴线85旋转并且具有轧辊表面86，轧辊表面86与图中未示出的细长工件接触或能够与之接触。
[0116]
在该过程中，可能的工件大体上沿轧辊中心线2运行，轧辊中心线2大致代表行进材料的材料重心，并且更准确地说，代表从进料辊道(未示出)穿过轧制单元的中心到出料辊道(未示出)的轴线。
[0117]
这些轧辊轴线85大体上平行于轧辊中心线2对齐，其中在本示例性实施例中提供5
°
和8
°
之间的小倾斜角。在不同的实施例中，显然这里也可以提供甚至可能相对于水平面的其他倾斜角。
[0118]
轧辊80本身具有相对复杂的轧辊表面86，轧辊表面86就其本身而言又导致相对复杂的轧辊道次或工作区域30，尤其是还导致轧辊80的各轧辊座81的不同负载。这意味着轧辊轴线85也可以相对于水平面倾斜，轧辊轴线85可能也可以类似于交叉轧辊单元1已经无负载地提供。
[0119]
图3和图4中所示的示例性实施例的轧辊定位装置82通过用作接合站84的纵向梁与轧辊机架4连接，从而轧制力通过接合站84或通过接合站84和轧辊机架4之间的连接(其能够表示为接合端83)传递到轧辊机架4中，这导致轧辊机架4的对应的回弹，类似于前文已经提到的轧辊80和轧辊座81的不均等负载，该回弹最终能够导致轧辊机架4的对应的不均等负载。
[0120]
在图5和图6所示的示例性实施例中，提供了实心轧辊机架4，其中引入了如已经基于图1和图2解释的那样的交叉轧辊设定装置3。对应的实心结构的轧辊机架4同样地能够用于图1至图4所示的示例性实施例中。
[0121]
在根据图4至图6的布置中，每个轧辊座81通过两个交叉轧辊设定装置3以可设定
的关系安装在轧辊机架4上。在此，特别地还可以将轧辊轴线85设定成在它们相对于轧辊中心线2的角度，或者也可以应对不均匀的负载变化。
[0122]
通过在根据图4的示例性实施例中两个交叉轧辊设定装置3以可设定的关系安装在轧辊机架4上的事实，因此两个轧辊座81也通过两个设定单元10、20以可设定的关系安装在轧辊机架4上。可以设想，也能够在一个轧辊机架4上设置两个以上的交叉轧辊装置3或设定单元10、20。在这种程度上，由于两个设定单元10、20的对称性，也可能可以定义对应的对称轴。
[0123]
在轧制中，轧辊80的轧辊表面86具有垂直于交叉轧制单元1的轧辊中心线2的运动分量，如从图中立即显而易见的。通常，因此得出，在轧制中轧辊80的轧辊表面86具有垂直于工件通过交叉轧制单元1的运动方向的运动分量。如从图中可立即看出的那样，两个轧辊80的轴线85还具有平行于交叉轧制单元1的轧辊中心线2的分量。
[0124]
在图4所示的示例性实施例中，测量两个轧辊80的两个轧辊座81之间的距离，因为距离测量系统91分别设置在轧辊座81上的轧辊标记110和设置在相应的轧辊座81上的参考标记120之间，其中即使在轧制期间也能够直接进行测量。在这种情况下，能够使用相同的距离测量系统91将第一轧辊座81的轧辊标记110具体地表示为第二轧辊座81的参考标记120。将理解的是，在不同的实施例中，可以仅使用单个距离测量系统91，其然后仅位于两个轧辊座81或标记110、120之间，标记110、120分别设置在两个轧辊80中之一上，尽管这可能可以随后涉及(但仅类似于)关于相应的轧辊道次有些不精确的陈述。
[0125]
在该示例性实施例中，距离测量系统91的各个端部直接附接在轧辊座81上，从而轧辊座81本身用作轧辊标记点111或参考标记点121。因此，轧辊座81还用作测量到相应的另一个轧辊座81的距离90的相应参考。将理解的是，在根据图4的示例性实施例中，也可能单独的子组件也可以用作轧辊标记点111或参考标记点121。也可以对应地使用其他子组件，例如提供在轧辊定位装置82和轧辊座81之间或纵向梁之间或直立梁之间的子组件，或者也可以将对应的单独的子组件用作轧辊标记点111或参考标记点121的载体。
[0126]
在图5和图6分别所示的示例性实施例中，设置台肩作为轧辊标记点111或参考标记点121，其中轧辊座81上轧辊标记点111的台肩和参考标记点121的台肩设置在单独的参考支架122上。
[0127]
将参考支架122与轧辊机架4分离，从而这提供了独立于相应轧制力的参考或参考标记120。轧辊标记点111或轧辊标记110提供在轧辊座81上，尽管在不同的实施例中它们也可以提供在其他子组件上。
[0128]
也在图5和图6所示的示例性实施例中，可能在轧辊80彼此之间或轧辊座81彼此之间进行距离测量，如基于图4所示的示例性实施例以示例方式示出的。
[0129]
如立即显而易见的，在根据图5和图6的示例性实施例中，测量轧辊80的轧辊座81与提供在接合端83外部的参考之间的距离。为此目的，参考标记120设置在轧辊座81的轧辊定位装置82的与轧辊机架4接合的接合站84的外部。
[0130]
在本示例性实施例中，电阻传感器、电容传感器和/或电感传感器用作距离测量系统91或用于距离测量。或者，因此也能够使用光学测距仪、超声波传感器或雷达传感器。
[0131]
因此，可以进行基于接触或甚至非接触的测量。
[0132]
附图标记列表：
[0133]
1 交叉轧制单元
[0134]
2 轧辊中心线
[0135]
3 交叉轧辊设定装置
[0136]
4 轧辊机架
[0137]
10 机械设定单元
[0138]
11 主轴
[0139]
12 旋转驱动器
[0140]
13 电驱动器
[0141]
14 螺母
[0142]
15 主轴螺纹
[0143]
16 带齿齿轮
[0144]
17 分离装置
[0145]
18 蜗轮
[0146]
20 液压设定单元
[0147]
21 气缸
[0148]
22 活塞
[0149]
23 气缸盖
[0150]
24 气缸筒
[0151]
30 工作区域
[0152]
44 外部
[0153]
50 机械子组件
[0154]
51 机械子组件
[0155]
52 对称轴线
[0156]
60 液压子组件
[0157]
61 液压子组件
[0158]
62 中心轴线
[0159]
63 中心轴线
[0160]
80 轧辊
[0161]
81 轧辊座
[0162]
83 接合端
[0163]
84 接合站
[0164]
85 轧辊轴线
[0165]
86 轧辊表面
[0166]
91 距离测量系统
[0167]
110 轧辊标记(以示例方式编号)
[0168]
111 轧辊标记点(以示例方式编号)
[0169]
120 参考标记(以示例方式编号)
[0170]
121 参考标记点(以示例方式编号)
[0171]
122 参考支架