DE2260256C3 - Walzgerüst - Google Patents
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Description
25
Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung,
wobei von dem durch »Stal in Deutsch« 1968, Heft 9, Seiten 906 bis 909, gegebenen Stand der Technik
ausgegangen wird.
Obwohl bei einem Quartogerüst die durch Biegung der Arbeitswalzen verursachten Maßabweichungen
über die Walzgutbreite gegenüber den in älteren Düogcrüstcn erzielten erheblich verringert werden
konnten, sind diese Dickenunterschiede in vielen Fällen noch zu groß, um die gestiegenen Anforderungen an das
Walzgut erfüllen zu können. Um der Durchbiegung der Arbeitswalzen entgegenzuwirken und möglichst kleine
Dickentoleranzen zu erreichen, sind verschiedene Möglichkeiten bekannt. Am häufigsten werden ballig
geschliffene Arbeitswalzen eingesetzt, was jedoch neben dem außerordentlich hohen Herstellungsaufwand
der Arbeitswalzen noch die weiteren betriebstechnisehen Nachteile hat, daß die Balligkeit von der über die
Bahnbreite ungleichmäßigen Wärmeverteilung und Wärmedehnung, von der Querschnittsform des Walzgutes
und von der durch ungleichmäßige Verteilung der Walzkraft über die Breite verursachten Abnutzung der
Stützwalzen beeinflußt wird.
Zur Herstellung von weitgehend ebenen Blechen aus unterschiedlichen Stählen auf ein und demselben
Walzensatz ist es bekannt (STAL in Deutsch, 1968, Heft 9, Seite 906 bis 909), bei einem Quartogerüst an
dem Zapfen der Arbeits- oder Stützwalzen angreifende Biegeeinrichtungen vorzusehen. Die auf die Arbeitswalzenzapfen
einwirkenden Rückbiegekräfte werden von Hydraulikzylindern erzeugt, die in Einbaustücken der
unteren Arbeitswalze angeordnet sind. Eine Rückbie- wi
gung der Arbeitswalze wird jedoch beim »Hohlwerden« der Stützwalzen durch Abnützung wirkungslos und die
möglichen Rückbiegungskräfte sind durch die mechanische Festigkeit der Arbeitswalzen begrenzt.
Eine weitere Möglichkeit, eine stärkere Auswalzung tr>
der Walzgutkanten zu verringern, besteht in der Verwendung von kegelig verjüngten Zwischenwalzen,
die durch entsprechend ausgebildete Einrichtungen axial so weit verschoben werden können, daß ihre
Verjüngungen zu den Walzguträndern ausgerichtet sind (DE-PS 9 55 131). Durch die kegeiige Verjüngung und
die axiale Verschiebbarkeit der Zwischen walzen soll während des Walzvorganges eine Rückbiegung und
Anpassung der Arbeitswalze an die Form der Zwischenwalzen erreicht werden, was jedoch nur bei
Arbeitswalzen von sehr kleinem Durchmesser in sehr begrenztem Maße möglich ist
Aus der Druckschrift »The Iron Age«, 7. Mai 1942, Seiten 76 und 77, ist es weiterhin bekannt, die
Arbeitswalzen axial zu verschieben mit dem Ziel, den Reibungswiderstand zwischen Walzgut und Arbeitswalzen
herabzusetzen. Zu diesem Zweck werden die Arbeitswalzen während des Walzvorganges ständig
hin- und herbewegt, so daß sich damit ein wesentlicher Unterschied zum Anmcldungsgegenstand ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Walzgerüst der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Einfluß
der Durchbiegung der Arbeitswalzen auf das Walzgut weitgehend beseitigt ist, wobei sich die Walzgutbreite
ändern kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1
gelöst.
Durch die gegensinnige Ausrichtung der Arbeitswalzen
können zwar die Walzgutränder geringfügig abgebogen werden, ihre Dicke bleibt jedoch weitestgehend
gleich.
Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen, daß die axiale Verschiebung der
Arbeitswalzen auch in Verbindung mit bekannten Einrichtungen bzw. Methoden zur Verbesserung der
Dickenkonstanz über die Walzgutbreite angewandt werden kann, wodurch sich die Wirkungen beider
Einrichtungen addieren. Bei einem derartigen Walzgerüst mit einer Biegeeinrichtung der Arbeitswalzen
stützen sich die in Einbaustücken angeordneten hydraulischen Druckzylinder an Ansätzen von an der
Innenseite des Walzenständers angeordneten Blöcken ab.
Eine weitere Verbesserung der Ebenheit und Dickenkonstanz des Walzgutes kann erfindungsgemäß
durch die Anordnung jeweils einer Zwischenwalze erreicht werden, wobei die obere Zwischenwalze in der
gleichen Richtung wie die untere Arbeitswalze und die untere Zwischenwalze in der gleichen Richtung wie die
obere Arbeitswalze axial verschiebbar ausgebildet sind (Patentanspruch 2). In der älteren Patentanmeldung
P 22 06 912.1-14, die nicht vorveröffentlicht ist, ist bereits vorgeschlagen worden, die Zwischenwalzen
eines Vielwalzen-Walzgerüstes axial zu verschieben. Dies ist aber nicht Inhalt des obigen Patentanspruches 2,
da hiernach notwendigerweise die Verschiebung der Zwischenwalzen und der Arbeitswalzen erfolgt, und
zwar in einer ganz bestimmten Zuordnung der Bewegungsrichtungen der einzelnen Zwischen- bzw.
Arbeitswalzen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Stirnansicht eines anmeldungsgemäßen Walzgerüstes (Quarto-Gerüst);
Fig. 2 des Quarto-Gerüst nach Fig. 1 mit einem schmaleren Walzgut;
Fig. 3i bis iv verschiedene Axialpositionen der oberen Arbeitswalze für unterschiedlich breites Walzgut
in unterschiedlichen Verschleißstärken;
Fig.4 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines
anmeldungsgemäßen Walzgerüstes;
F i g. 5 das Walzgerüst nach F i g. 5 in teilgeschnittener
Vorderansicht;
Fig.6 einen Schnitt durch eine Kupplung für die
Arbeitswalze;
F i g. 7 einen Teilschnitt durch die Verschiebeeinrichtung;
F i g. 8 eine weitere Ausführung eines anmeldungsgemäßen Walzgerüstes mit Zwischenwalzen in teilgeschnittener
Seitenansicht;
F i g. 9 eine schematische Darstellung der Walzenanordnung des Gerüstes nach F i g. 8.
Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Quartogerüst besteht im wesentlichen aus den Arbeitswalzen 6 und 7
und den äußeren Stützwalzen 8 und 9. Die Arbeitswalzen weisen an ihrem entgegengesetzten Ende jeweils
einen Zapfen 32,34 mit einem konischen Obergang 33, 35 auf. Sie sind axial verschiebbar und so ausgerichtet,
daß ihre Enden 162, 172 zwischen den konischen Übergängen 33, 35 und dem Ende der wirksamen
Arbeitsfläche 161, 171 mit den Walzguträndern etwa fluchten, wobei sich die Enden 162, 172 ihrer
Arbeitsflächen 161, 171 zwischen den Enden 182, 192 der Andruckflächen 181,191 der Stützwalzen befinden
können (Fig.2). Durch diese Anordnung werden die
von den Stützwalzen 8, 9 auf die Arbeitswalzen ausgeübten Biegemomente verringert und die weiter
unten im einzelnen beschriebene Walzgenbiegung verliert ihre nachteilige Wirkung auf das Walzgut, weil
die Arbeitswalzen nicht über ihre gesamte Länge abgestützt sind, so daß ein übermäßiges Auswalzen der
Walzgutränder nicht auftritt In F i g. 1 bzw. 2 bedeuten P und F Kräfte die auf die Zapfen der Arbeits- bzw.
Stützwalzen wirken.
F i g. 3 zeigt das Walzen von unterschiedlich breitem, bandförmigem Walzgut 10 sowie dessen Position mit
Bezug auf die obere Arbeitswalze 6 und die Stützwalze 8. Der Walzvorgang eines breiten Walzbandes mit
unverschlissener Arbeitswalze 6 ist in Fig.3i dargestellt. Die strichpunktierten Linien in dieser Figur geben
den Durchmesser der verschlissenen Arbeitswalze nach längerem Walzbetrieb an. Die Seitenkante des Walzgutes
fluchtet in etwa mit dem Ende des Ballens der Arbeitswalzen an der durch den Buchstaben W
gekennzeichneten Seite, so daß sich ein auf den Verschleiß zurückzuführender Ringabsatz auf dem
Mantel der Arbeiiswalze nur an der mit D gekennzeichneten Seite ausbildet. Ändert sich die Bandbreite auf die
in den F i g. 3ii, 3iii und 3iv dargestellten Werte, dann wird die Arbeitswalze entsprechend der Breitenänderung
axial verschoben und dadurch der durch Verschleiß abgestufte Teil der Walze außer Kontakt mit der
Stützwalze gebracht, so daß der wirksame Ballenteil der Arbeitswalze stets eine zylinderförmige Gestalt aufweist
und auch dadurch eine Verbesserung der Ebenheit und Dickenkonstanz des Walzbandes in der Richtung
quer zur Walzrichtung erreicht werden kann.
Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Quartogerüst werden die Arbeitswalzen 6 und 7 von
Einbaustücken 16,17 gehalten, die in einem Ständer 15 montiert sind. Auch die Stützwalzen 8 und 9 sind in
vertikal beweglich im Ständer 15 montierten Einbaustücken 21 und 22 abgestützt Die Einbaustücke 16, 17
sind vertikal beweglich an ihren beiden gegenüberliegenden Enden in seitlichen Blöcken 19 aufgenommen,
die jeweils an der Innenfläche des Ständers 15 vorgesehen sind und in denen hydraulische Druckzylinder
18, 18' zur Biegung der Arbeitswalzen abgestützt sind. Die Stempel der hydraulischen Druckzylinder 18,
18' stehen in Eingriff mit einem an jedem Block 19 ausgebildeten Ansatz 20.
Die Antriebsenden der Arbeitswalzen 6,7 sind durch Kupplungen 28,29 mit Spindeln 30,31 verbunden, die zu
einem Walzenantrieb und zu einer — weiter unten beschriebenen — Einrichtung zum gegensinnigen
axialen Verschieben der Arbeitswalzen führen. Am in
ίο Fig.5 linken Ende der oberen Arbeitswalze ist der
verjüngte Zapfen 32 mit dem konischen Übergang 33 ausgebildet Einen entsprechenden Zapfen 34 mit
konischem Übergang 35 besitzt die untere Arbeitswalze 7 an ihrem in Fig.5 rechten Ende. Das dargestellte
Walzgerüst weist ferner Druckschrauben 23 zur Einstellung des Walzspaltes, hydraulische Druckzylinder
24 zum Ausrichten der Stützwalze 8, zwischen den Einbaustücken 22 und dem Ständer 15 eingesetzte
Zwischenfutter 25 und obere und untere Distanzstücke 26,27 für den Ständer 15 auf.
Jede Spindel 30,31 ist über eine Universal-Kupplung 28, 29 mit einem Ende einer Arbeitswalze verbunden.
Wie aus F i g. 6 ersichtlich, enthalten die Kupplungen 28, 29 ein inneres Kupplungsglied 69, welches auf der
Spindel 30 oder 31 aufgeschrumpft und an einem Flansch 63 der Spindel durch Bolzen sicher festgelegt
ist, und ein äußeres Kupplungsglied 64, welches auf der Arbeitswalze 6 bzw. 7 durch Stifte 65 und einen Ring 66
befestigt ist. Die Kupplungsglieder 69, 64 stehen
JO miteinander durch ihre kämmenden Gewindeteile 60 in
Eingriff und sind durch einen Verbindungsstift 61 mit einem sphärischen Kopf, einer Halteplatte 62 und einer
Schraube 67 verbunden. Die Spindeln 30,31 sind ferner durch Universalkupplungen 70,71 mit den Abtriebswellen
76 des Antriebssatzes 74 verbunden, der wiederum über eine Kupplung 73 an einen Motor 72 angeschlossen
ist. Die Universalkupplungen 70, 71 umfassen ein inneres Kupplungsglied 77, welches auf die Spindel 30
oder 31 aufgeschrumpft und durch Bolzen gesichert ist, sowie ein äußeres, mit der Abtriebswelle 76 verbundenes
Kupplungsglied 82 (F i g. 7). Die Kupplungsglieder 77 und 82 stehen über ihre miteinander kämmenden
Gewinde- bzw. gezahnten Teile 78 in Eingriff und sind durch einen Verbindungsstift 79 mit sphärischem Kopf,
ι"■> eine Halteplatte 80 und eine Mutter 83 gehalten.
Wie in Fig. 7 dargestellt, sind die Universalkupplungen 70, 71 jeweils über ein Schublager 85 an eine
Verschiebeeinrichtung 95 angeschlossen, die in einem bestimmten Verhältnis zum Antriebssatz 74 an einer
w Ständerplatte 75 montiert ist. Das Schublager 85 umgreift das äußere Kupplungsglied 82 mittels eines
Geliäuses 84 und eines Deckels 88 und wird gegen eine Axialbewegung durch eine Manschette 86 und eine
Mutter 87 gehalten. Die Verschiebeeinrichtung 95 weist Schraubspindeln 91 auf, die drehbar in Ansätzen 93, 94
eines zu beiden Seiten der Universalkupplung 70 bzw. 71 auf der Ständerplatte 75 befestigten Bügelpaares 89
gelagert sind. Jede Schraubspindel 91 trägt an ihrem vorstehenden Ende je ein Zahnrad 92 zur Übertragung
hi' einer Antriebskraft eines n:-:ht dargestellten Motors.
Auf den Schraubspindeln iest montierte Muttern 90 sind mit dem Gehäuse 84 verbunden.
Mit diesem Walzgerüst können Dickenänderungen über die Walzgutbreite auch dann vermieden bzw.
• wesentlich verringert werden, wenn sich die Walzgutbreite ändert. Zur weiteren Verbesserung des angestrebten
Erfolges ist es außerdem vorteilhaft, den wirksamen Ballen der Stützwalzen ebenfalls gleich der
Walzgutbreite zu halten. Wegen der Andruckeinrichtung
ist es in der Praxis jedoch schwierig, die Stützwalzen axial zu verschieben.
Bei der in den F i g. 1 und 2 beschriebenen Anordnung ist die durch die obere und untere Arbeitswalze
definierte Berührungslänge der Walzen annähernd gleich der Walzgutbreite, was durch axiales Verschieben
der Arbeitswalze entsprechend einer sich ggf. ändernden Walzgutbreite erfolgt. In jedem Fall sind die
weitgehend in Berührung mit dem Walzgut stehenden Ballenlängen der Arbeitswalzen annähernd gleich der
Walzgutbreite, so daß kein oder nur ein äußerst geringes Biegemoment in den Arbeitswalzen auftritt.
Bei dem in den F i g. 8 und 9 gezeigten Mehrwalzengerüst entspricht die Ausführung und Anordnung des
Arbeitswalzensatzes und des Stützwalzensatzes derjenigen nach Fig.4, was durch Verwendung gleicher
Bezugszeichen berücksichtigt ist. Es sind jedoch Zwischenwalzen 40, 41 zwischen jeder Arbeitswalze 6
bzw. 7 und jeder Stützwalze 8 bzw. 9 vorgesehen. Diese Zwischenwalzen 40,41 werden von vertikalbeweglichen
Einbaustücken 44,45 aufgenommen, die in Ausnehmungen
42, 43 in den die Stützwalzen tragenden Einbaustücken 21,22 montiert sind.
Wie in F i g. 9 gezeigt, sind die Zwischenwalzen 40,41
ebenso wie die Arbeitswalzen 6, 7 in Axialrichtung durch eine Schubeinrichtung beweglich. Der rechte
Endteil 46 der Zwischenwalze 40 und der linke Endteil 47 der Zwischenwalze 41 sind konisch verjüngt. Bei
einer Änderung der Walzgutbreite können durch axiales Verschieben der Zwischenwalzen 40, 41 die größeren
Durchmesserenden der konischen Endteile 46, 47 senkrecht zu den Walzguträndern ausgerichtet und so in
Verbindung mit den Wirkungen der Axialverschiebung der Arbeitswalzen 6, 7 und der Walzenbiegung die
Dickenkonstanz des Walzgutes über seine Breite weiter verbessert werden.
Die Arbeitswalzen und die Zwischenwalzen können in axialer Richtung einzeln und unabhängig voneinander
in den vorbestimmten Richtungen verschoben werden Es ist jedoch auch möglich, diese Walzen zusammen in
den vorbestimmten Richtungen um den gleichen Betrag zu bewegen. Zum Antrieb der Arbeitswalzen, der
Zwischenwalzen und der Stützwalzen kann irgendeine von ihnen als Antriebswalze verwendet werden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Walzgerüst mit je einem Paar in Einbaustücken gelagerten Arbeits- und Stützwalzen und mit
Walzenbiegeeinrichtungen für die Arbeitswalzen, die als hydraulische Druckzylinder in den die
Arbeitswalzen aufnehmenden Einbaustücken angeordnet sind, gekennzeichnet durch Einrichtungen
zur gegensinnigen Axialverschiebung der Arbeitswalzen (6, 7) bei Änderungen der Walzgutbreite,
damit jeweils ein Ende (162, 172) der Arbeitsfläche (161, 171) einer Arbeitswalze (6, 7)
zwischen einer Kante (101,102) des Waizgutes (10) und dem Ende der zugeordneten Stützwalze (8, 9)
gehalten ist.
2. Walzgerüst nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je eine Zwischenwalze (40, 41) zwischen je
einer Arbeitswalze (6,7) und je einer Stützwalze (8, 9), wobei die obere Zwischenwalze (40) in der
gleichen Richtung wie die untere Arbeitswalze (7) und die untere Zwischenwalze (41) in der gleichen
Richtung wie die obere Arbeitswalze (6) axial verschiebbar ist
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Legal Events
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