DE3127190C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
- B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
- B21B13/023—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling
-
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- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
- B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Tandemwalzanlage zur Her
stellung von Grob- oder Feinblech mit mehreren Walzgerüsten
mit sich kreuzenden Arbeitswalzen, wie sie durch die JP-PS
19 821/77, die JP-OS 64 908/80 und die JP-PS 1 221/78 bekannt
sind.
Die Planheit oder die Querschnittsform von gewalztem Blech
(Grob- oder Feinblech - nachstehend als "Band" bezeichnet -)
aus Stahl oder einem anderen Metall wird häufig durch eine
ungleichmäßige Streckung in Breitenrichtung beeinträchtigt.
Zur Beeinflussung der Dickenverteilung in Breitenrichtung
werden üblich bombierte Walzen verwendet und gegebenenfalls
zusätzlich Vorkehrungen getroffen, die ein Biegen der Ar
beitswalzen bewirken, so daß das Profil des Walzspaltes
variiert werden kann.
Mit diesen bekannten Einrichtungen kann die Dickenverteilung
in Breitenrichtung lediglich in einem begrenzten Umfang be
einflußt werden, da die Durchbiegung der Arbeitswalzen durch
die Stützwalzen usw. eingeschränkt ist.
Durch die JP-PS 19 821/77, die JP-OS 64 908/80 und die JP-PS
1 221/78 sind Walzgerüste bekannt, bei denen der Dickenver
lauf über die Blechbreite besser beeinflußt werden kann. Die
Walzen eines Arbeitswalzenpaares eines Walzgerüstes, deren
Achsen in parallelen Ebenen zum Walzgut liegen, werden so
angeordnet, daß sich die Achsen - von oben gesehen - etwa
in der Mitte der Walzbahn kreuzen. Durch das Maß des Kreu
zungswinkels kann die Mittenverdickung des Bleches beein
flußt bzw. beseitigt werden.
Bei den sich kreuzenden Walzenpaaren werden Kräfte auf das
Walzgut ausgeübt, die im wesentlichen senkrecht zur Walzrich
tung wirken. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wirken über die Walzen
entgegengesetzt gerichtete Scherkräfte F auf die Ober- und
die Unterseite des Bandes 1 über dessen Breitenrichtung ein,
so daß die Querschnittsform in Breitenrichtung des Bandes 1,
die zu Beginn rechteckig ist, nach dem Walzen parallelogramm
förmig ist.
Weichen die Ecken des Bandquerschnitts wesentlich von 90°
ab, muß die Kante 3 einer spitzwinkligen Ecke 2 (α<90°) ab
geschnitten werden, da ein derartiger Abschnitt bei der Hand
habung abgebogen werden kann und damit für den Versand unge
eignet ist. Dieser Abschneidvorgang ergibt Arbeits- und Ma
terialverluste. Wird ein parallelogrammförmiges Band durch
eine nachfolgende Bearbeitungsstrecke geführt, kann der
Rand 3 der spitzwinkligen Ecke 2 bei Berührung mit der Füh
rung der Bearbeitungsstrecke beschädigt werden, wobei sogar
ein Bruch des Bandes auftreten kann. Das Walzen auf Walzan
lagen mit gekreuzten Walzen führt daher zu verschiedenen be
trieblich bedingten Problemen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tandemwalzan
lage zum Walzen von Grob- oder Feinblech zu schaffen, die
Walzgerüste mit sich kreuzenden Walzen aufweist, mit der im
Walzprozeß die Bildung einer stark ausgeprägten Parallelo
grammform vermieden wird und bei der das Walzgut im wesent
lichen in Rechteckform aus dem letzten Gerüst ausläuft.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Arbeits
walzen von mindestens zwei der Walzgerüste jeweils ent
gegengesetzt zueinander schräggestellt sind.
Durch die abwechselnde Kreuzungsrichtung der Walzenpaare in
aufeinanderfolgenden Gerüsten werden die die Scherverfor
mung in Breitenrichtung bewirkenden Axialkräfte der oberen
und unteren Arbeitswalze umgekehrt und damit die in einem
Walzgerüst erzeugte Parallelogrammform des Walzgutes im an
schließenden Walzgerüst aufgehoben.
Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der
Scherverformung im Querschnitt eines Walzgutes,
das auf einem Walzgerüst mit gekreuzten Walzen ge
walzt wurde,
Fig. 2 die Beziehung zwischen der Scherverformung und der
Anzahl der Durchläufe auf dem Walzgerüst mit ge
kreuzten Walzen, und zwar für verschiedene Winkel,
unter denen die Arbeitswalzen des Walzgerüstes ge
kreuzt sind,
Fig. 3 eine schematische Aufsicht eines Walzgerüstes mit
gekreuzten Walzen,
Fig. 4 eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Walzanlage, deren Walzgerüste
alle gekreuzte Walzen aufweisen,
Fig. 5 eine schematische Aufsicht einer anderen Ausfüh
rungsform der erfindungsgemäßen Walzanlage mit
mehreren Walzgerüsten mit gekreuzten Walzen, die
zwischen zwei üblichen Walzgerüsten angeordnet
sind,
Fig. 6 eine schematische Aufsicht einer weiteren erfin
dungsgemäßen Ausführungsform einer Modifikation
der Ausführungsform gemäß Fig. 5, wobei ein wei
teres übliches Walzgerüst zwischen den Walzge
rüsten mit gekreuzten Walzen angeordnet ist, und
Fig. 7 eine graphische Darstellung des Scherwinkels an
den Ecken eines Stahlbandes, das auf einer erfin
dungsgemäßen Walzanlage gewalzt wurde.
Fig. 2 zeigt den Zusammenhang zwischen dem Scherwinkel α
(an einer Ecke des Querschnitts in Breitenrichtung eines
Walzstückes) und der Anzahl der Durchgänge bei verschiedenen
Kreuzungswinkeln R (zwischen der oberen und der unteren Ar
beitswalze bezüglich der Breitenrichtung des Walzgutes).
Der in Fig. 2 aufgezeigte Zusammenhang gilt auch für den
Fall, daß die Scherverformung in Breitenrichtung, die durch
entgegengesetzt gerichtete Kräfte, die auf die Ober- und Un
terseite des Walzstückes bei einem Durchlauf ausgeübt wer
den, durch eine entgegengesetzt gerichtete Verformung beim
nächsten Durchlauf reduziert oder aufgehoben wird.
Gemäß Fig. 3 liegen wie bei üblichen Walzanlagen die Achsen
13 und 14 der oberen und der unteren Arbeitswalze 11 bzw. 12
eines Walzgerüstes 10 mit gekreuzten Walzen in Ebenen
parallel zur Oberfläche des zu walzenden Bandes 1 und sind
vertikal zueinander im Abstand gehalten. Die Walzenachsen
13 und 14 sind jedoch, wie dargestellt, gekreuzt. Der Schnitt
punkt der Projektion der Achsen in die Zeichenebene, d. h.
Bandebene liegt im wesentlichen in der Mitte 0 der Achsen 13
und 14 der Arbeitswalzen 11 bzw. 12. Die Walzenachsen 13
und 14 sind um einen Winkel (nachstehend als Schnittwinkel
R bezeichnet) gegenüber einer Geraden 1 schräggestellt, die
sich in Breitenrichtung des Bandes oder senkrecht zur Bewe
gungsrichtung S des Bandes erstreckt. Der Schnittwinkel R
beträgt beispielsweise von etwa 0 bis 1,5° und variiert mit
der Größe des Bandes 1, mit der Stichabnahme sowie in Ab
hängigkeit von anderen Faktoren. Die obere und die untere
Arbeitswalze 11 bzw. 12 sind um den gleichen Schnittwinkel R
schräggestellt und werden in entgegengesetzter Richtung R
angetrieben.
Die obere und die untere Arbeitswalze sind um den gleichen
Schnittwinkel wie vorstehend ausgeführt, schräggestellt.
Wenn jedoch eine Steuerung der Bandmeandrierung oder ande
rer besonderer Effekte erwünscht sind, können die obere und
die untere Arbeitswalze unter verschiedenen Schnittwinkeln
eingestellt werden.
Unter dem hier verwendeten Begriff "Tandemwalzanlage" wird
eine Walzanlage verstanden, bei der mehrere Walzgerüste
tandemartig angeordnet sind, wobei ein Metallstück beim Vor
wärtstransport fortschreitend in einer Richtung reduziert
wird. Erfindungsgemäß muß das Walzgut nicht immer gleichzei
tig auf allen Walzgerüsten gewalzt werden, aus denen die
Walzanlage besteht. Wenn auf einem einzigen Walzgerüst das
sogenannte Umkehrwalzen durchgeführt wird, wobei die obere
und die untere Arbeitswalze unter einem festen Winkel ge
kreuzt sind, wirkt die Scherkraft bei jedem Durchlauf in um
gekehrter Richtung, so daß der Effekt bei einem Durchlauf
durch den nächsten Durchlauf aufgehoben wird.
Die Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungs
form einer Walzanlage mit sechs tandemartig angeordneten
Walzgerüsten mit gekreuzten Walzen. Bei dieser Walzanlage
sind die Walzgerüste 10 und 20 abwechselnd angeordnet. Die
Achse 13 der oberen Arbeitswalze 11 des Walzgerüstes 10 ist
gegenüber der Geraden l im Uhrzeigersinn gedreht, während
die Achse 23 der oberen Arbeitswalze 21 des Walzgerüstes 20
im Gegenuhrzeigersinn schräggestellt ist. Die oberen und die
unteren Arbeitswalzen der Walzgerüste 10 und 20 sind entge
gengesetzt zueinander schräggestellt.
Bei dieser Walzanlage wird das Band 1 einer in entgegenge
setzten Richtungen wirkenden Scherverformung unterworfen,
und zwar aufgrund von Scherkräften, die auf die Ober- und
die Unterseite des Bandes 1 am ersten Walzgerüst 10 einwirken.
Am zweiten Walzgerüst 20 wird das Band einer solchen Scher
verformung unterworfen, die die vom vorhergehenden Walzge
rüst herrührende Scherverformung aufhebt. Durch Wiederholen
dieses Zyklusses kann der Scherwinkel an den Ecken des Quer
schnitts in Breitenrichtung des Bandes 1 auf ein Minimum
reduziert werden.
Wenn ein aus einem Walzgerüst mit gekreuzten Walzen heraus
kommendes Band danach auf einem üblichen Walzgerüst gewalzt
wird, dessen Arbeitswalzen nicht gekreuzt sondern parallel
sind, wird der an dem ersten Walzgerüst erzeugte Scherwinkel
an den Ecken durch das zweite Walzgerüst stärker ausge
prägt. Daher muß dieser Scherwinkel möglichst bald korri
giert werden, oder die verformten Ecken müssen rechtwinklig
gemacht werden.
Wenn dies zu einer späteren Walzstufe verschoben wird, wür
de diese Korrektur mehr Durchläufe erfordern, als bei einer
früheren Stufe. Daher ist die Walzanlage gemäß Fig. 4 be
sonders vorteilhaft, da alle Walzgerüste gekreuzte Walzen
aufweisen, wobei die oberen und die unteren Arbeitswalzen
an benachbarten Walzgerüsten entgegengesetzt gekreuzt sind.
Je nach den Walzerfordernissen und Bedingungen ist jedoch
eine derartige, an sich ideale Anordnung nicht immer möglich,
so daß beispielsweise Anordnungen gemäß den Fig. 5 und 6
gewählt werden.
Die Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform, wobei das
erste und das letzte der Walzgerüste 301 bzw. 302 der Walzstrecke
in üblicher Weise ausgebildet sind, und zwar mit zueinander
parallelen und zur Bandtransportrichtung S rechtwinkligen
Achsen 33 und 34 der oberen und der unteren Arbeitswalze 31
bzw. 32. Zwischen den beiden üblichen Walzgerüsten 301 und
302 sind drei Walzgerüste 101, 201 und 202 mit gekreuzten
Walzen vorgesehen, wobei die fünf Walzgerüste tandemartig
angeordnet sind.
Diese Walzanlage ermöglicht wegen bestimmter Walzbedingungen
lediglich am Walzgerüst 101 einen großen Schnittwinkel, je
doch nicht bei den Walzgerüsten 201 und 202. Der am Walzge
rüst 101 erzeugte Scherwinkel wird auf den nachfolgenden
Walzgerüsten 201 und 202 korrigiert.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Modifikation der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 5 ist ein übliches Walzgerüst zwischen
den ersten beiden Walzgerüsten mit gekreuzten Walzen ange
ordnet. Diese Walzanlage ist besonders geeignet in den Fäl
len, wo die Notwendigkeit zur Erzielung der gewünschten
Bandwölbung und -form ein Walzen auf zwei aufeinanderfolgen
den Walzgerüsten mit gekreuzten Walzen nicht gestattet. Der
an der Ecke auf dem Walzgerüst 102 mit gekreuzten Walzen ge
bildete Scherwinkel wird zunächst durch Walzen auf dem übli
chen Walzgerüst 303 stärker ausgeprägt und dann durch die
nachfolgenden beiden Walzgerüste 203 und 204 mit gekreuzten
Walzen korrigiert.
Die Fig. 7 zeigt die Änderung des Scherwinkels α bei auf
einanderfolgenden Durchläufen, der im Querschnitt des Bandes
in Breitenrichtung erzeugt wird, das mit einer erfindungsge
mäßen Walzanlage gewalzt wird. Bei dieser Walzanlage sind
vier Walzgerüste mit gekreuzten Walzen derart angeordnet,
daß die Arbeitswalzen bei benachbarten Walzgerüsten in ent
gegengesetzter Richtung schräggestellt sind. Gemäß Fig. 7
fällt der Scherwinkel α in den praktisch annehmbaren Bereich
von 88 bis 90°.
Claims (4)
1. Tandemwalzanlage zur Herstellung von Grob- oder Fein
blech mit mehreren Walzgerüsten (10, 20; 101, 201, 202;
102, 203, 204) mit einem Paar zylindrischer, sich im we
sentlichen in ihrer Mitte kreuzender, übereinander lie
gender Arbeitswalzen (11, 12, 21, 22), deren Achsen in
Ebenen parallel zur Oberfläche des Walzgutes (1) liegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Arbeitswalzen (11, 12; 21, 22) von mindestens
zwei dieser Walzgerüste (10, 20; 101, 201, 202; 102, 203,
204) jeweils entgegengesetzt zueinander schräggestellt
sind.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
alle Walzgerüste (10, 20) der Tandemwalzanlage Walzge
rüste mit sich kreuzenden Arbeitswalzen (11, 12, 21, 22)
sind, wobei die Arbeitswalzen (11, 12; 21, 22) benachbar
ter Walzgerüste (10; 20) entgegengesetzt zueinander schräg
gestellt sind.
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor
und hinter jedem normalen Walzgerüst (301, 302, 303)
mit parallelen Arbeitswalzen (31, 32) mehrere tandemartig
angeordnete Walzgerüste (101, 201, 202; 102, 203, 204)
mit sich kreuzenden Arbeitswalzen (11, 12; 21, 22) vor
gesehen sind.
4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je
weils vor, hinter und in der Mitte zwischen mehreren
tandemartig angeordneten Walzgerüsten (101, 201, 202;
102, 203, 204) mit sich kreuzenden Arbeitswalzen (11, 12,
21, 22) jeweils ein normales Walzgerüst (301, 302, 303)
mit parallelen Arbeitswalzen (31, 32) vorgesehen ist.
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