DE3145526C2 - Walzgerüst - Google Patents

Abstract

Das Walzgerüst hat zwei Arbeitswalzen (1), welche auf Stützwalzen (2) abgestützt sind, die als Durchbiegungseinstellwalzen ausgebildet sind. Die Arbeitswalzen (1) sind an ihren Enden mit Biegevorrichtungen (13, 15, 16) zum Anbringen eines Biegemomentes versehen. Bei vereinfachten Ausführungsformen kann eine der Stützwalzen als eine volle Walze (30) ausgebildet sein. Weiter kann eine der Arbeitswalzen (1) entfallen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von Metallband mit zwei Arbeitswalzen sowie mit mindestens einer Stützwalze zum Abstützen einer Arbeitswalze, wobei die Stützwalze eine Durchbiegungseinstellwalze mit um einen drehfesten Träger drehbarem Walzenmantel ist, welcher am Träger auf gegenüber dem Träger beweglichen Stützelementen abgestützt u\ deren Stützkraft einzeln oder in Gruppen steuerbar ist.

Gleichzeitig betrifft die Erfindung ein Walzgerüst zum Walzen von Metallband mit zwei Arbeitswalzen sowie mit zwei Stützwalzen zum Abstützen der Arbeitswalzen, wobei die Stützwalzen Durchbiegungseinstellwalzen mit um einen drehfesten Träger drehbarem Walzenmantel sind und der Walzenmantel am Träger auf gegenüber dem Träger beweglichen Stützelementen abgestützt ist, deren Stützkraft einzeln oder in Gruppen steuerbar ist.

Ein derartiges Walzgerüst ist z. B. aus der AT-PS 41 984 bekannt. Walzgerüste dieser Art gestatten gegenüber den bisher üblichen Walzgerüsten mit vollen Stützwalzen eine besonders gute Beeinflußbarkeit des Walzvorganges bezüglich der Dicke und insbesondere der Planheit einer gewalzten metallischen Bahn, z. B. einer kaltgewalzten Aluminiumfolie. Diese Vorteile ergeben sich aus der Steuerbarkeit der Anpreßkraft der Stützelemente einzeln oder in Gruppen.

Bei Walzgerüsten dieser Art, die für extrem hohe Walzkräfte bestimmt sind, so z. B. zum Kaltwalzen von Eisenmaterialien, erweist sich als nachteilig, daß die erforderlichen Stützkräfte der Stützelemente sehr ungleichmäßig werden und Spitzenwerte erreichen, die unrealistisch hohe Drücke des hydraulischen Druckme

diums der Stützelemente erfordern.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Walzgerüst so auszubilden, daß es auch bei sehr hohen Walzkräften gleichmäßigere Stützkräfte der Stützelemente aufweist, so daß die hohen Spitzendrücke entfallen und außerdem ein Spielraum für die Feinregelung mit der Hilfe der Stützelemente verbleibt

Ein erfindungsgemäßes Walzgerüst, mit dem diese ίο Aufgabe gelöst ist, ist im einen Fall dadurch gekennzeichnet, daß die abgestützte Arbeitswalze an ihren Enden mit Biegevorrichtungen zum Aufbringen eines im Betrieb steuerbaren Biegemomentes versehen ist

Im anderen Fall ist dos Walzgerüst dadurch gekennzeichnet, daß beide Arbeitswalzen an ihren Enden mit ßiegevorrichtungen zum Aufbringen eines im Betrieb steuerbaren Biegemomentes versehen sind.

Auf diese Weise wird eine zur Walzebene symmetrische Anordnung erzielt, die steuerungstechnisch besonders einfach ist

Bei einer besonders vielseitigen Ausführungsform der Walzvorrichtung können die Biegemomente der Arbeitswalzen und die Stützkräfte der Stützelemente der Stützwalzen unabhängig voneinander beeinflußbar sein. Dadurch werden weitere Möglichkeiten zur Beeinflussung der Walzkräfte gewonnen.

Biegevorrichtungen an Arbeitswalzcn zum Walzen von Metallen sind z.B. aus der DE-PS 12 89811 bekannt Dort können sie sich jedoch mit Rücksicht auf die starren Stützwalzen nicht voll auswirken, so daß weitere Maßnahmen zur Beeinflussung der örtlichen Walzkräfte am gewalzten Material herangezogen werden müssen. Dabei handelt es sich in der Regel um eine örtliche Temperaturbeeinflussung der Arbeitswalze, die jedoch mit einer großen Trägheit verbunden ist

Bei dem vorliegenden Walzgerüst wird durch die Biegevorrichtung είπε zusätzliche Beeinflussung der Kräfte im Walzspalt erzielt, welche einen Ausgleich der erforderlichen Stützkräfte der Stüizelemente ermöglicht Dadurch werden Druckspitzen vermieden, wobei gleichzeitig ein Spielraum der Stützkräfte gewonnen wird, welcher zur örtlichen Beeinflussung der Walzkraft dienen kann. Die umständliche örtliche Beeinflussung der Temperaturen der Arbeitswalzen kann entfallen. Dabei hat die Beeinflussung der Stützkraft der Stützelemente den Vorteil, daß sie augenblicklich wirkt und fein gesteuert werden kann, während die Temperaturbeeinflussung mit hoher Trägheit verbunden ist wobei gleichzeitig eine genaue Finstellbarkeit fehlt
Die Erfindung wird anhand in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Vierwalzengerüstes mit zwei Arbeitswalzen und zwei Durchbiegungseinstellwalzen als Stützwalzen,

F i g. 2 den Schnitt H-II aus der F i g. 1,

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Aufbringen einer Biegekraft am Ende der Arbeitswalze,

Fig.4 eine weitere Ausführungsform einer derartigen Vorrichtung,

F i g. 5 eine schematische Darstellung einer beweglichen Führung des Walzenmantels am Träger der Durchbiegungseinstellwalze,

F i g. 6 eine der F i g. 5 entsprechende Darstellung einer Lagerung des Walzenmantels am Träger ohne radiale Beweglichkeit,

F i g. 7 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt einer

besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 8 einen der F i g. 2 entsprechenden Schnitt einer weiteren Ausführungsform

Fig.9 und 10 schematische Diagramme £ur Erläuterung der Arbeitsweise des erfindungsgemäDien Walzgerüsts.

Die F i g. 1 zeigt ein Vierwalzengerüst mit zwei Arbeitswalzen 1, die auf Dürohbiegungseinstellwafzen 2 als Stützwalzen abgestützt sind. Zwischen den Arbeitswalzen 1, die angetrieben sind, wie es durch Antriebsenden 3 angedeutet ist, befindet sich die gewalzte Materialbahp 4. Es handelt sich dabei um ein metallisches Band, wie z. B. eine kaltgewalzte Aluminiumfolie oder kaltgewalztes Stahlblech.

Die Durchbiegungseinstellwalzen 2, die als Stützwalzen dienen, sind im vorliegenden Fail nach der US-PS 38 02 044 ausgebildet und enthalten kolbenartige Stützelement«. 5. die in einem Träger 6 in Bohrungen geführt sind, in welchen ein durch nicht dargestellte Bohrungen zugeführtes hydraulisches Druckmittel wirkt. Die Stützelemente 5 wirken mit ihrer Stützkraft au!' die Innenfläche eines Walzenmantels 7, der um den Träger 6 drehbar ist

Wie noch aus der F i g. 1 hervorgeht, ist der Träger 6 der unteren Stützwalze in den Ständern des Waizgerüstes fest abgestützt, was durch Stützen 8 angedeutet ist Die Enden des Trägers 6 der oberen Stützwalze 2 sind mit hydraulischen Anpreßzylindern 10 versehen. Es ist jedoch auch eine Ausführungsform denkbar, wie sie in der erwähnten AT-PS 3 41 984 beschrieben ist bei welcher die Anpreßkraft für den Walzvorgang direkt durch die Stützelemente 5 geliefert wird.

Wie noch durch weiße Pfeile 11 und schwarze Pfeile 12 angedeutet ist können an den Enden der Arbeitswalzen 1 Kräfte aufgebracht werden, welche eine Biegung der Enden der Arbeitswalzen in einem oder im anderen Sinn zur Folge haben.

Die F i g. 3 zeigt einen Kolbenmechanismus 13, welcher über einen Ring 14 auf das Ende der Arbeitswalze 1 einwirkt un'' je nach Kraftrichtung eine den Pfeilen 11 wie auch eine den Pfeilen 12 entsprechende Kraft ausüben kann. Das gleiche gilt für den Mechanismus nach der Fig.4. welcher Kolbenmechanismen 15 und 16 zeigt.

Die F i g. 5 und 6 zeigen zwei mögliche Lagerungen des Walzenmantel^ 7 am Träger 6.

Bei der Ausführungsform nach der F i g. 5 ist in den Enden des Walzenmantels 7 je ein Wälzlager 17 angeordnet, in welchem eine Führungsscheibe 18 gelagert ist die einen länglichen Schlitz 20 aufweist. Der längliche Schlitz 20 ist mit ebenen seitlichen Führungsflächen 21 versehen, welche mit ebenen Führungsflächen 26 des Trägers 6 zusammenwirken. Diese Art der Lagerung, die eingehend in der US-PS 38 85 283 beschrieben ist, gestattet eine Beweglichkeit des Walzenmantels 7 gegenüber dem Träger 6 in der Richtung der Walzebene E Das ermöglicht z. B. die erwähnte Bildung der Preßkraft des Walzgerüstes durch die Stützelemente 5. so daß die äußeren Anpreßzylinder 10 entfallen können.

Bei der Ausführungsform nach der F i g. 6 ist der Walzenmantel 7 über Wälzlager 17 direkt am Träger 6 gelagert. Diese Ausführungsform ist in der erwähnten US-PS 38 02 044 beschrieben. Hier entfällt die erwähnte Beweglichkeit des Walzenmantels gegenüber dem Träger, so daß die äußeren Anpreßzylinder 10 erforderlich sind. Dafür kann z. B. eine Möglichkeit der Einführung von zusätzlichen Kräfien über die Lager 17 in den Walzenmantel 7 bestehen.

Die Fig.7 und 8 zeigen Ausführungsformen des Walzgerüsts, die gegenüber der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 vereinfacht sind.

So wirkt nach der Fig. 7 die auf der Durchbiegungsausgleichwalze 2 abgestützte Arbeitswalze 1 mit einer Arbeitswalze größeren Durchmessers 30 zusammen. Diese Ausführungsform eignet sich auch besonders zum Walzen von Kunststoffbahnen. Bei der Ausführungsform nach F i g. 8 ist die zweite Arbeitswalze 1 auf einer

ίο massiven Stützwalze 30' abgestützt.

Die Fig.9 und 10 dienen zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Dabei zeigt die Fig.9 die Kräfteverhältnisse in einer Hälfte eines Vierwalzengerüstes ohne Arbeitswalzenbiegung, die Fig. 10 den entsprechenden Kräfteverlauf mit der erfindungsgemäßen Arbeitswalzenbiegung.

An den Arbeitswalzen nach den Fig.9 und 10 ist durch gestrichelte Schnitte eine Erscheinung angedeutet welche bei Walzgerüsten für sehr hohe Walzkräfte entsteht. Obwohl die unteren Ränder der Arbeitswalzen 1 eben und mit einer gleichmäßiger, -iValzkraft belastet dargestellt sind, sind die oberen Ränder Jieser Arbeitswalzen und somit auch ihre Achsen A gebogen dargestellt Die zylindrischen Arbeitswalzen 1 werden näm-Hch durch die großen Walzkräfte im zentralen Bereich in eine ^vale Form gedrückt, welche in Richtung zu den Enden der Walzen in die ursprüngliche runde Form ausläuft Um diese Form und gleichzeitig auch eine gleichmäßige Anpreßkraft des Walzenmantels 7 auf die Arbeitswalze 1 zu erreichen müssen die Stützkräfte der Stützelemente 5 einen durch eine Linie S\ angedeuteten Verlauf haben. In der Mitte der Walze kommt es zu einem Maximum der Stützkraft, das in vielen Fällen Werte erreichen kann, die eine Realisierbarkeit auf hydraulischem Weg mit Hilfe eines Druckmittels unmöglich oder äußerst schwierig machen können. Durch die Einführung von Biegemomenten an den Enden der Arbeitswalze 1 ist es möglich, einen Verlauf der Stützkräfte der Stützelemente 5 in der Walze nach einer Linie 5:

zu erzielen, welche wesentlich gleichmäßiger ist und besonders erhöhte Maximalkräfte vermeidet Der dadurch gewonnene Spielraum der Stützkräfte kann für örtliche Korrekturen herangezogen werden, welche bisher durch thermische Beeinflussungen der Arbsitswalzen durchgeführt werden mußten.

Die beiden Diagramme nach den Fig.9 und 10 entsprechen Ausführungsformen von Walzen mit Lagerungen des Walzenmantels 7 nach der Fig. 5. Im Prinzip könnten jedoch auch Lagerungen nach der Fig. 6 verwendet werden, wobei z. B. durch an sich bekannte Regelungsvorrichtungen gewährleistet sein kann, daß die Kräfte der Anpreßzylinder 10 und der Stützelemente 5 derart im Gleichgewich; sind, daß die Wälzlager 17 entljste.. sLid.

Im Prinzip sind auch Ausführungsformen denkbar, bei welchen durch eine bewußte Belastung der Wälzlager 17 bei Lagerungen nach der Fig. 5 Kräfte in den Walzenmantel I eingeführt werden, wodurch dessen Durchbiegung i,i »iner gewünschten Richtung unterstützt werden kann. Es ist dabei jedoch zu beachten, daß die Wälzlager für die auftretenden äußerst hohen Kräfte bemessen werden müssen.

Wie bereits erwähnt kann die Steuerung der Stützkräfte der Stützelemente 5 im wesentlichen zur WaIzebene des Walzgutes 4 symmetrisch erfolgen, d. h. daß in einer vertikalen Linie übereinanderliegende Stützelemente 5 oder Gruppen derartiger Stützelemente jeweils die gleiche Kraft oder um einen Korrekturwert vonein-

ander abweichende Kräfte haben können, die z. B. das Eigengewicht der beweglichen Teile berücksichtigen. Es ist jedoch im Prinzip auch eine voneinander unabhängige Ansteuerung dieser Elemente sowie der Biegemomente denkbar, die weitere Möglichkeiten der Beeinflussung der im Walzspalt wirkenden Kräfte bietet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Walzgerüst zum Walzen von Metallband mit zwei Arbeitswalzen sowie mit mindestens einer Stützwalze zum Abstützen einer Arbeitswalze, wobei die Stützwalze eine Durehbcegungseinstellwalze mit um einen drehfesten Träger drehbarem Walzenmantel ist, welcher am Träger auf gegenüber dem Träger beweglichen Stützelementen abgestützt ist, deren Stützkraft einzeln oder in Gruppen steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestützte Arbeitswalze (1) an ihren Enden mit Biegevorrichtungen (13, 15, 16) zum Aufbringen eines im Betrieb steuerbaren Biegemomentes versehen ist.

2. Walzgerüst zum Walzen von Metallband mit zwei Arbeitswalzen sowie mit zwei Stützwalzen zum Abstützen der Arbeitswalzen, wobei die Stützwalzen Durchbiegungseinstellwalzen mit um einen drehfesten Träger drehbarem Walzenmantel sind und der I^ilzenmantel am Träger auf gegenüber dem Träger beweglichen Stützelementen abgestützt ist, deren Stützkraft einzeln oder in Gruppen steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Arbeitswalzen (1) an ihren Enden mit Biegevorrichtungen (13,15,16) zum Aufbringen eines im Betrieb steuerbaren Biegemomentes verseht η sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegemomente der Arbeitswalze bzw. Arbeitswalzen und die Stützkräfte der Stützelemente (5) der Stützwalze bzw. Stützwalzen (2) unabhän₆ig voneinander beeinflußbar sind.