DE2133058C3

DE2133058C3 - Walzeinrichtung

Info

Publication number: DE2133058C3
Application number: DE2133058A
Authority: DE
Inventors: Leonid M. Ageew; Wladimir G. Sosjurko; Wladimir N. Wydrin
Original assignee: TSCHELJABINSKIJ POLITECHNITSCHESKIJ INSTITUT IMENI LENINSKOGO KOMSOMOLA TSCHELJABINSK (SOWJETUNION)
Current assignee: TSCHELJABINSKIJ POLITECHNITSCHESKIJ INSTITUT IMENI LENINSKOGO KOMSOMOLA TSCHELJABINSK (SOWJETUNION)
Priority date: 1971-06-28
Filing date: 1971-07-02
Publication date: 1978-04-27
Also published as: FR2144528A1; US3811307A; GB1343523A; DE2133058A1; FR2144528B1; DE2133058B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Walzeinrichtung zum Walzen von MetaUblecherzeugnissen durch Druck- 4" einwirkung zwischen angetriebenen Walzen, bei der zusammengehörige Walzen in zueinander entgegengesetzten Richtungen mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit in Drehung versetzt sind und am Eintrittsund Austrittsabschnitt des Werkstückes geringere als 4ü zur plastischen Verformung erforderliche Zugkräfte angreifen, die durch Umlaufen des Werkstückes um die Walzen bei gleichem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen und der Dicke des Erzeugnisses vor und nach dem Walzen zwischen zusammengehöri- so gen Walzen eines Walzenpaares sowie bei einer Geschwindigkeit des Austrittsabschnittes des Werkstückes, welche der Geschwindigkeit der mit größerer Umfangsgeschwindigkeit rotierenden Walze entspricht, erzeugt werden.

Da die Metallblecherzeugnisse in Längsrichtung immer Dickendifferenzen besitzen, muß bei derartigen Walzeinrichtungen, um die Dickendifferenz zu beseitigen, oder um sie zu vermindern, das Verhältnis der Wälzenümfängsgeschwindigkeit entsprechend den Dik- 6n kenabweichungcn des Eintrittsabschnittes der zugeführten Metallblecherzeugnisse geregelt werden. Zu diesem Zweck werden in Walzwerken automatische Banddikkenregelungen verwendet, wie sie aus dem Fachschrifttum und beispielsweise aus der DT-OS 15 27 675 und <\s der BE-PS 7 03 279 bekannt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzeinrichtung der eingangs erwähnten Art anzugeben, die durch Wahl optimaler Drehzahlcharakteristiken der Antriebe zusammengehöriger Walzen es ermöglicht, in Längsrichtung Dickendifferenzen des Walzgutes ohne Verwendung eines aufwendigen Systems automatischer Walzprozeßregelung zu beseitigen oder zu vermindern.

Dies wird bei einer Walzeinrichtur.g der im Oberbegriff des Anspruches genannten Art eri.ndungsgemäß dadurch erreicht daß jede der zusammengehörigen Walzen von einem eigenen Motor angetrieben ist wobei die eine größere Geschwindigkeit aufweisende Walze mit von der angelegten Belastung unabhängiger, gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben ist während bei der eine geringere Umfangsgeschwindigkeit aufweisenden Walze die Geschwindigkeit im umgekehrten Verhältnis zur angelegten Belastung gewählt ist und dadurch das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit zusammengehöriger Walzen dem Verhältnis der Dicken des Erzeugnisses an seinem Eintritts- und Austrittsabschnitt entspricht

Auf diese Weise ist es möglich, die Dickendifferenz des Walzgutes durch Eigenausgleich des Walzprozesses ohne Verwendung eines Systems automatischer Walzprozeßregelung zu beseitigen oder zu vermindern.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnunen erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch den Walzgutverlauf in einer erfindungsgemäßen Walzeinrichtung und

Fig.2 ein Schaubild der Drehzahlcharakteristiken der Walzenantriebe.

In einer erfindungsgemäßen Walzeinrichtung werden die Walzen 1 und 2 (Fig. 1) durch (nicht abgebildete) Antriebe in entgegengesetzten Richtungen mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten v, und V₂ in Drehung versetzt Die Walze 1 rotiert mit größerer Umfangsgeschwindigkeit als die Walze 2. Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen ti und 2 ist gleich dem Verhältnis der Dicke des Erzeugnisses »m« vor und nach dem Waben zwischen den zusammengehörigen Walzen 1 und 2 des Walzenpaares, d.h.

^υι _ ^o V₁ Λ,

Die Walzrichtung der Metallblecherzeugnisse ist in F i g. 1 durch Pfeile angegeben. Das Metallblecherzeugnis »m« läuft um die Zugkraft P\ des Austrittsabschnittes und die Zugkraft P₂ des Eintrittsabschnittes des Metallblecherzeugnisses zu vermindern, um die Walzen 1 und 2, damit die Haftreibungskräfte Fi und F₂, die an den Bögen Λ S und CD beim Umlauf des Metallblecherzeugnisses »m« um die Walzen 1 und 2 auftreten, zum Erzeugen von Kräften P\, und /'2« in der Formänderungszone BEDG ausgenutzt werden. Unter Haftreibung wird eine solche Reibung verstanden, bei der Metallblecherzeugnis und Walze sich ohne relatives Rutschen bewegen. Da die Haftreibungskräfte Fi und F₂ an den beim Umlaufen des Metallblecherzeugnisses »m«\xm die Walzen 1 und 2 entstandenen Bogen sich im weiten Bereich bei ein und denselben Zugkräften P\ des Metallblecherzeugnisaustrittsabschnittes und P₂ des Eintrittsabschnittes des Metallblecherzeugnisses »mn ändern können, verläuft der Walzprozeß stabiler, d. h. ohne Rutschen des Erzeugnisses an den beim Umlaufen um die Walzen 1 und 2 entstandenen Bogen ABund CD.

Aufgrund der schematischen Darstellung in F i g. I

der Antriebe der Walzen 1 und 2. Hierbei erzeugt der Antrieb der Walze 1 das Drehmoment M\_a und der Antrieb der Walze 2 das Drehmoment M₂* wobei sich aber die Drehzahl des Antriebs der Walze 1 nicht ändert (ri\ = /Ju), während die Drehzahl des Antriebs der Walze 2 sinkt (n₂>n_2l). Folglich bleibt die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 1 unverändert (v\ = v_u), während die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2 (v₂> v₂„) kleiner wird. Infolgedessen wächst das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen 1 und 2 entsprechend der Änderung der Dicke A₀ des Eintrittsabschnitts des Metallblecherzeugnisses »m«.

Beim Wachsen der Dicke Λο des Eintrittsabschnitts des Metallblecherzeugnisses »m« um den Wert όΛο und beim Abfallen der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2 um ΔV₂ wird (vorausgesetzt, daß die Metallblecherzeugnisdicke nach dem Walzen gleich dem vorgegebenen Wert h\ bleibt) folgende Gleichung erhalten:

h,,

V₂ - Av₂

kann der Einfluß der Kräfte τ in der Formanderungszone auf den Formänderungsvorgang eingeschätzt werden: Die Reibungskräfte τ an den gegenüberliegenden Berührungsflächen BF und DG der Formänderungszone sind einander gleich und entgegengesetzt gerichtet, wodurch der Druck, der durch das Metallblecherzeugnis »m« auf die Walzen 1 und 2 ausgeübt wird, bedeutend vermindert wird

Der Antrieb der Walze 1, die mit größerer Umfangsgeschwindigkeit v\ rotiert, befindet sich im aktiven Arbeitszustand (Antriebszustand), d. h. erzeugt ein Drehmoment, das mit der Walzrichtung zusammenfällt, während der Antrieb der Walze 2, die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit v₂ rotiert, sich im Reaktionszustand (Bremszastand) befindet, d. h. ein Moment erzeugt, das der Walzrichtung entgegengesetzt ist

Der Ausgangsrohling des Metallblecherzeugnisses »m« besitzt in Längsrichtung immer Dickendifferenzen, d. h, die Dicke Λο des Metallblecherzeugnisses vor dem Walzen ist an verschiedenen Stellen des F'atrittsabschnittes verschieden. Es muß, um Metallblecherzeugnisse hoher Qualität zu erhalten, die Dicke des Metallblecherzeugnisses nach dem Walzen in allen Abschnitten gleich sein oder nur unbedeutende Abweichung von der konstanten vorgegebenen Dicke Λ] haben. Zu diesem Zweck wird für den Antrieb der Walze 1, die mit größerer Umfangsgeschwindigkeit rotiert, eine absolut oder nahezu starre Drehzahlcharakteristik vorgesehen, während für den Antrieb der Walze 2, die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit rotiert, eine solche Drehzahlcharakteristik gewählt Jh_ _ ]h_

wird, daß beim Walzen das Verhältnis — der Umfangs- ^ ^v>

geschwindigkeiten der Walzen 1 und 2 gleich dem 35 ist, wird nach Umwandeln der Gleichung (2) erhalten: Verhältnis γ der Dicken des Erzeugnisses »m« an

dessen Eintritts- und Austrittsabschnitt des Metallblecherzeugnisse' »m« konstant oder nahezu konstant ist.

Fig.2 zeigt die Drehzahlcharakteristik 3 des Antriebs der Walze 1, die mit größerer Umfangsgeschwindigkeit rotiert, und die Drehzahlcharakteristik 4 der Walze 2, die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit rotiert. Der Antrieb der Walze 1 besitzt eine absolut starre Drehzahlcharakteristik 3, d. h., die Drehgeschwindigkeit der Walze 1 ändert sich nicht bei Änderung der Belastung (des Drehmoments). Der Antrieb der Walze 2 besitzt eine nachgiebige (weniger starre) Drehzahlcharakteristik 4, d. h., beiiii Wachsen der Belastung der Walze 2 wird die ihr durch den Antrieb erteilte Drehgeschwindigkeit geringer.

Beim Walzen des Eintrittsabschnitts des Metallblecherzeugnisses »m« mit der Dicke Λο ist der Antrieb der Walze I durch ein Drehmoment M\ belastet, während der Antrieb der Walze 2 durch ein Drehmoment M₂ belastet ist. Hierbei ist die Zahl der Umdrehungen des Antriebs der Walze 1 je Minute gleich /Ji und des Antriebs der Walze 2 gleich It₂. Wenn die Dicke Λα des Eintrittsabschnitts des Metallblecherzeugnisses »m« größer als die Nenndicke wird, so wächst die Belastung Durch Umwandeln der Gleichung (1) wird erhallen:

D₁ ■ Zi₁ = v₂ ■ Zi₀ -f v₂ - AA₀ — . JU₂ - Zi₀ — Ir, - AZi₀ .

Das Produkt Av₂ ■ oho in der Gleichung (2) ist eine unendlich kleine Größe und kann deshalb gleich Null gesetzt werden. Unter Inbetrachtnahme, daß

Av₁ = v₂

Av-,

Λο '

Die Gleichung (4) zeigt, daß um ein Metallblecherzeugnis »w« mit konstanter Dicke h\ zj erhalten, die relative Änderung der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2 gleich der relativen Änderung der Dicke Λο des Metallblecherzeugniseintrittsabschnittes sein soll.

Auf diese Weise kann mit der Erfindung die Dickendifferenz des Blechfertigerzeugnisses in Längsrichtung stark vermindert und ein Metallblecherzeugnis hoher Qualität erhalten werden. Dies ist möglich, ohr«; daß teure und komplizierte automatische Regelsysteme verwendet werden, wodurch der Preis der Walzstraße und die Erzeugungskosten für Metallblechßrzeugriisse gesenkt werden können.

Bei versuchsweisem Walzen von Bändern mit 2 bis 0,05 mm Dicke aus kohlenstoffhaltigen und legierten Stählen auf erfrdungsgemäßen Walzeinrichtungen bestätigen sich die Vorteile dieser Walzeinrichtung zum

'«) Walzen von Metallblecherzeugnissen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Walzeinrichtung zum Walzen von Metallblecherzeugnissen durch Druckeinwirkung zwischen ange- triebenen Walzen, bei der zusammengehörige Walzen in zueinander entgegengesetzten Richtungen mit unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit in Drehung versetzt sind und am Eintritts- und Austrittsabschnitt des Werkstückes geringere als zur ι ο plastischen Verformung erforderliche Zugkräfte angreifen, die durch Umlaufen des Werkstückes um die Walzen bei gleichem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen und der Dicke des Erzeugnisses vor und nach dem Walzen zwischen zusammengehörigen Walzen eines Walzenpaares sowie bei einer Geschwindigkeit des Austrittsabschnittes des Werkstückes, welche der Geschwindigkeit der nit größerer Umfangsgeschwindigkeit rotierendeis Walze entspricht, erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß jede der zusammengehörigen Walzen (1, 2) von einem eigenen Motor angetrieben ist, wobei die eine größere Geschwindigkeit (v,) aufweisende Walze (1) mit von der angelegten Belastung unabhängiger, gleichbleibender Geschwindigkeit angetrieben ist, während bei der eine geringere Umfangsgeschwindigkeit (V2) aufweisenden Walze (2) die Geschwindigkeit im umgekehrten Verhältnis zur angelegten Belastung gewählt ist und dadurch das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit zusammengehöriger Walzen dem Verhältnis de; Dicken (ha, h\) des Erzeugnisses an seinen. Eintritts- und Austrittsabschnitt entspricht

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