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Verfahren und Walzgerüst zum Auswalzen von
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Bandmaterial unterschiedlicher Breite Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Auswalzen von Bandmaterial unterschiedlicher Breite, bei welchem die Walzreise
mit der größten vorkommenden Bandbreite begonnen und mit der kleinsten vorkommenden
Bandbreite abgeschlossen wird und bei welchem die Stützlänge für die Arbeitswalzenballen
mindestens annähernd auf die jeweilige Walzgutbreite eingestellt wird. Gegenstand
der Erfindung ist aber auch ein Walzgerüst zur Ausübung dieses Verfahrens.
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Sowohl beim Warmwalzen als auch bein Kaltwalzen von Bandmaterial werden
sehr hohe Anforderungen hinsichtlich der Erzielung eines optimalen Bandprofiles
und einer hohen Ebenheit in Richtung der Walzgutbreite gestellt.
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Beim Auswalzen von Bandmaterial mittels herkömmlicher Walzgerüste
wird jedoch das Entstehen eines optimalen Bandprofiles beeinträchtigt, weil die
durch Stützwalzen und gegebenenfalls auch Zwischenwalzen an einer Durchbiegung gehinderten
-Arbeitswalzen über die jeweilige Breite des Bandmaterials stark gedrückt werden,
während die über die Walzgutbreite hinausragenden Längenbereiche dieser Arbeitswalzen
walzdruckfrei bleiben. In dem durch das Bandmaterial stark gedrückten Bereich flachen
sich daher die Arbeitswalzen an ihrem mit der Stützwalze oder auch der Zwischenwalze
in Kontakberührung stehenden Umfangsabschnitt ab, während deren walzdruckfrei bleibenden
Längenbereiche nicht
abgeplattet werden, sondern ihren kreisförmigen
Querschnitt behalten. Hierdurch werden die Arbeitswalzen zwangsläufig an ihren Enden
gegen den Walzspalt hin abgebogen, mit der Folge; daß die Längskanten des Bandmaterial
besonders hohen Beanspruchungen unterliegen und daher stärker gestaucht werden.
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Zur Erzielung eines optimalen Bandprofiles, also zur Vermeidung einer
stärkeren Auswalzung des Bandmaterials im Bereich der Längskanten, ist es zwar bekannt,
die Walzgerüste mit besonderen Walzenbiegeeinrichtungen auszustatten, die dem Abbiegen
der am Walzvorgang nicht beteiligten Enden der Arbeitswalzen gegen den Walzspalt
hin entgegenwirken. Bekannt ist es zum gleichen Zweck aber auch, ballig geschliffene
Arbeitswalzen einzusetzen.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch Benutzung der Walzenbiegeeinrichtungen
nicht in jedem Falle eine so große Spreizung zwischen den Enden der zusammenwirkenden
Arbeitswalzen erreichbar ist, daß ein optimales Bandprofil sichergestellt werden
kann. Auch die Verwendung ballig geschliffener Walzen.
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hat Nachteile. Und zwar kann sich nicht nur während längerer Betriebszeiten
deren Balligkeit ändern, sondern es müssen für die Walzung unterschiedlich breiten
Bandmaterials auch Wa zen mit unterschiedlicher Balligkeit verwendet werden. Außer
einer aufwendigen Lagerhaltung ergeben sich hierdurch aber auch häufige Walzenwechsel.
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Um die Ebenheit des Bandmaterials in Richtung der Walzgutbreite zu
verbessern, also das Bandprofil zu optimieren, gehört es durch die DE-PS 955 131
und die DE-AS 22 06 912 auch schon zum Stand der Technik, Walzgerüste zu verwenden,
bei de nen die Arbeitswalzen an Zwischenwalzen und diese wiederum an Stützwalzen
anliegen und wobei die Zwischenwalzen an ihrer Enden kegelig verjüngt ausgebildet
sind.
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Die Zwischenwalzen sind dabei einerseits so ausgeführt, daß die kegelige
Verjüngung ihrer beiden Endabschnitte jeweils
dort beginnt, wo die
Längskanten des auszuwalzenden Bandmaterials an den Arbeitswalzen zu liegen kommen,
Nachteilig ist auch hier, daß fsr unterschiedlich breites Bandmaterial verschiedene
Zwischenwalzen erforderlic sind, die eine aufwendige Lagerhaltung und einen häufigen
Walzenwechsel erforderlich machen.
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Andererseits gehört es aber auch zum Stand der Technik, Zwischenwalzen
zu verwenden, die jeweils nur an einem Ende kegelig verjüngte Abschnitte haben und
wobei das Zwischenwalzenpaar so in das Walzgerüst eingebaut ist, daß ihre kegelig
ver jüngten Endabschnitte an verschiedenen Gerüstseiten liegen.
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Durch gegenläufige Axialverschiebung der Zwischenwalzen lasse sich
diese dabei so einstellen, daß der Beginn ihrer kegelige Verjüngung jeweils dort
zu liegen kommt, wo zwischen den Arbeitswalzen eine Längskante des zu walzenden
Bandmaterials läuft. Nachteilig bei dieser bekannten Bauart eines Walzgerüste ist
jedoch der relativ hohe technische Aufwand, welche für die Axialverschiebung der
Zwischenwalzen getrieben werder muß. Als nachteilig hat es sich hierbei ferner erwiesen,
daß das Verschieben der Zwischenwalze, bezogen auf diese und die Stützwalze, zu
einer asymmetrischen Anordnung bzw. ungleiche Länge saum Biegearme an den Arbeitswalzen
führt, die das Entstehen eines einwandfreien Bandprofiles beeinträchtigen könn Die
für die Arbeitswalzenverschiebung notwendigen Einrichtun vermindern zudem den Modul
des Walzgerüstes, erhöhen den Wal zenverschleiß und bedingen außerdem eine Abweichung
von der herk;ommlichen Walztechnik.
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Diese Nachteile sucht die Erfindung zu vermeiden. Ihr liegt daher
die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zt Auswalzen von Bandmaterial
anzugeben, welches mit minimalem technischen Aufwand die Herstellung optimaler und/oder
in R: tung der Walzgutbreite genau ebener Bandprofile gewährleists Die Lösung dieser
Auf gabe wird nach der L';rfindung gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1
in der Hauptsache dadurc
erreicht, daß die Arbeitswalzenballen in
ihren über die jeweilige Walze3uthreite hinausragenden Längenbereichen durch Ab
tragen am Ballenumfang - gegeneinander und auch gegen die ihnen benachbarten Stützwalzen
bzw. Zwischenwalzen - freigestellt werden. Mit "Freistellen" ist dabei ein Freistellen
bei unbelasteten Walzen gemeint.
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Dabei hat es sich für das Erreichen eines optimalen Arbeitsergebnisses
als wichtig erwiesen, wenn erfindungsgemäß nach Anspruch 2 die über die jeweilige
Walzgutbreits hinausragenden Längenbereiche der Arbeitswalzenballen symmetrisch
zur Walzmitte freigestellt werden.
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In den meisten Fällen erweist es sich für die Ausübung des Verfahrens
als völlig ausreichend, wenn nach Anspruch 4 die über die jeweilige Walzgutbreite
hinausragenden Längenbereiche der Arbeitswalzenballen wenigstens annähernd entsprechend
der jeweiligen Walzenkontur, die sich unter Last ergibt, freigestellt werden.
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Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Verfahrens art liegt
ferner gemäß Anspruch 5 darin, daß'die über die jeweilige Walzgutbreite hinausragenden
Längenbereiche der Arbeitswalzenballen im Walzgerüst bearbeitet werden können. Sofern
dabei die Bearbeitung der Arbeitswalzenballen nicht schon während der Endphase eines
Walzvorgangs durchgeführt wird, erfordert sie lediglich eine sehr kurzfristige Unterbrechung
des Walzvorgangs von einer größeren auf die nächstkleinere zu walzende Bandbreite.
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Nach Anspruch 6 ist erfindungsyemäß vorgesehen, daß die über die -jeweilige
Walzgutbreite hinausragenden Längenbereiche der Arbeitswalzenballen abyedreht, abgefräst,
abgeschliffen oder durch andere geeignete Verfahren freigestellt werden. Dabei ist
es nach Anspruch 7 besonders wichtig, daß die über die jeweilige Walzgutbreite hìnausrayenden
Längenbereiche der Arbeitswalzenballen in ihrem Durchmesser um 0,1 bits 1,8 mm,
vorzugsweise um 0,2 bis 1,00 mm verringert werden.
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Die erfindungsgemäße Verfahrensart macht sich die Tatsache zunutze,
daß in arinbandwalzwerken mindestens zweimal pro Arbeitstag und in Kaltbandwalzwerken
mindestens zwei- bis dreimal pro Arbeitsschicht ein Arbeitswalzenwechsel in sämtlichen
Walzgerüsten vorgenommen wird und dabei an den ausgebauten Arbeitswalzen in der
Werkstatt eine Nacharbeitung der Ballenflächen stattfindet. Bei dem durch Abdrehen,
Abfräsen oder Abschleifen durchgeführten Abtragvorgang werden die Wali ballen der
Arbeitswalzen von Warmwalzwerken in ihrem Durchmesser um 0,5 bis 1,0 mm verringert,
wähnend an den Walzballen der Arbeitswalzen von Kaltwalzwerken jeweils eine Durchmesse:
verminderung bis zu 0,5 mm stattfinciet.
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Da während einer sogenannten Walzreise eines Arbeitswalzensatzes,
d.h. innerhalb des Zeitraumes, welcher zwischen dem Einbau und dem Ausbau des betreffenden
Arbeitswalzensatzes liegt, die Auswalzung unterschiedlicher Bandmaterialbreiten
in der Regel nur in absteigender Folge, also von einer größE zu einer kleineren
Bandbreite hin, stattfindet, wird-die üb cherweise erst nach Beendigung einer Walzreise
stattfindend Abtragsbearbeitung der Walzballen erfindungsgemäß in bestinu ter Weise
schon innerhalb bzw. noch während einer Walzreise durchgeführt, nämlich derart,
daß die über die jeweilige Wa gutbreite hinausragenden Längenbereiche derselben
gegeneina und auch gegen die benachbarten Stütz- und/oder Zwischenwal freigestellt
werden. Nach Beendigung jeder Walzreise brauch dann in der Werkstatt nur noch derjenige
Mittelbereich der Arbeitswalzenballen nachgearbeitet zu werden, welcher zulet der
Auswalzung von Bandmaterial gedient hat.
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Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß das erfindu: gemäße
Verfahren zum Auswalzen von Bandmaterial unterschie licher Breite problemlos unter
Benutzung herkömmlicher Wal gerüste ausgeübt werden kann, weil es hicrzu erfindungsgeir
lediglich erforderlich ist, solche Walzgerüste - gegebener falls auch nachträglich
noch - mit Abtraqs-Bearbeitunqsvor richtungen, wie z.B. Abdrehvorrichtungen, Abfräsvorrichtur
Abschleifvorrichtungen oder andere geeignete Vorrichtungel zurüsten.
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Besendere V@rteile @rgeben sich erfindungsgemäß aber auch dann, wenn
nach Anspruch 3 die am Ballenumfang endseitig freigestellten Arbeitswalzen im Walzgerüst
zusätzlich einer Biegung unterworfen werden können undAoder- wenn gemäß Anspruch
9 die freigestellten Arbeitswalzen im Walzgerüst zusätzlich einer lokalen Kühlung
unterworfen werden können.
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Die Erfindung beschränkt sich dabei aber nicht auf die entsprechende
Abtragsbearbeitung an den über die jeweilige Walzgutbreite hinausragenden Längenbereichen
der Arbeitswalzenballen. Vielmehr ist sie auch anwendbar für eine entsprechende
Abtragsbearbeitung an den Walzenballen der mit den Arbeitswalzen zusammenwirkenden
Stütz- bzw. Zwischenwalzen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei
zeigen Figur 1 in schematisch vereinfachter Prinzipdarstellung ein Beispiel für
die unter Benutzung ein und desselben Arbeitswalzensatzes während einer Walzreise
nacheinander in absteigender Folge auszuwalzenden, unterschiedlichen Bandmaterialbreiten,
Figur 2 ebenfalls in schematisch vereinfach-ter Prinzipdarstellung die für die Auswalzung
der verschiedenen Bandmaterialbreiten nach Fig. 1 jeweils am Arbeitswalzensatz freizustellenden
Endabschnitte des Walzenballens, Figur 3 in Walzrichtung gesehen den Walzensatz
eines Vierwalzen-Walzgerüstes, wobei an den Arbeitswalzen die itn Verlauf einer
Walzreise an beiden Endabschnitten des Walzballens vor zunehmenden Abtragungen zur
Freistellung des Ballenumfangs angedeutet sind,
Figur 4 den Endabschnitt
einer Arbeitswalze, wobei der freigestellteLängenbereich des Walzballens kegelstumpfförmig
ausgebildet ist, Figur 5 einen Endbereich einer Arbeitswalze, bei der der freigestellte
Längenbereich des Walzballens eine Profilgebung hat, die der Kantenentschärfung
bzw.
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dem sogenannten edge drop des Bandmaterials entgegenwirkt, Figur
6 in schematisch vereinfachter Seitenansicht den Wa-lzensatz eines Vierwalzen-Walzgerüstes
mit den Arbeitswalzen zugeordneter Abtragvorrichtung für die freistellende Bearbeitung
des Ballenumfangs an den jeweils walzkraftfreien Ballen-Endabschnitten, Figur 7
eine Draufsicht auf die AbtragvorricEltung nach Fig. 6 und Figur 8 eine der Fig.
6 entsprechende Darstellung, jedoch mit abgewandelter Anordnung und Ausbildun.g
der den Arbeitswalzen zugeordneten Abtragvorrichtung.
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In Fig. 1 der Zeichnung sind in rein schematischer Darstellung eine
größere Anzahl, bspw. fünf verschiedene Bandmaterialquerschnitte 1 angedeutet, die
sich im wesentlichen nur dadurch unterscheiden, daß sie verschiedene Querschnittsbreiten
1.1 -1.2 - 1.3 - 1.4 - 1.5 aufweisen.
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Jeder dieser unterschiedlichen Bandmaterialquerschnitte 1 soll dabei
in einer Walzwerksanlage unter Erzielung eines Bandprofilzes mit genauer Ebenheit
in Richtung der jeweiligen Querschnittsbreite 1.1 - .... - 1.5, ausgewalzt werden.
Dabei ist die Herstellung der Bandmaterialquerschnitte 1 mit relativ großer Dicke
durch Warmwalzung möglich; jedoch ist auch die Kaltwalzung von BandmaterialqurErschnitten
1 von relativ geringer Dicke vorgesehen.
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Die Auswalzung sämtlicher in Fig. 1 nur bspw. angedeuteten Bandmateriålquerschnitte
1 von unterschiedlicher Querschnittsbreite 1.1 - .... - 1.5 soll in der Walzwerksanlage
möglichst unter Benutzung ein und desselben Arbeitswalzensatzes, d.h.
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ohne Arbeitswalzenwechsel während ein und derselben Walzreise vorgenommen
werden.
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Die jeweilige Walzreise wird dabei mit dem dicksten und breitesten
Bandmaterialquerschnitt 1, also z.B. demjenigen mit der Querschnittsbreite 1.1 begonnen
und so weitergeführt, daß zuletzt der dünnste und schmalste Bandmaterialquerschnitt
1, also bspw. derjenige mit der Querschnittsbreite 1.5 zur Auswalzung gelangt.
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Die Auswalzung von Bandmaterialquerschnitten 1 mit in Richtung der
Walzgutbreite genau ebenem Bandprofil kann nicht unter alleiniger Benutzung eines
aus zwei zusammenwirkenden Arbeitswalzen 2' und 2" bestehenden Arbeitswalzensatzes
2 durchgeführt werden, sondern sie setzt voraus, daß jede Arbeitswalze 2' und 2"
mindestens noch mit einer Stützwalze 3' und 3" eines Stützwalzensatzes 3 zusammenwirkt,
wie das in Fig. 3 angedeutet ist. Die Walzung muß also zumindest unter Benutzung
eines Vierwalzen-Walzgerüstes durchgeführt werden.
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Auch sogenannte Vielwalzen-Walzgerüste sind bereits für derartige
Walzungen im Einsatz, und zwar sind diese so angelegt, daß die Arbeitswalzen unter
Zuordnung weiterer Zwischenwalzen milden Stützwalzen zusammenwirken.
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Sowohl bei Vierwalzen-Walzgerüsten gemäß Fig. 3 als auch bei den Vielwalzen-Walzgerüsten
mit zusätzlichen Zwischenwalzen werden die an der Durchbiegung gehinderten Arbeitswalzen
2' und 2" über die Querschnittsbreite 1.1 - .... - 1.5 des auszuwalzenden Bandmaterialquerschnitts
1 stark gedrückt, wodurch sie sich in diesen Bereichen auf ihrem an der Stützwalze
3' bzw. 3" oder aber an der Zwischenwalze abstützenden Umfangsabschnitt abflachen.
Hingegen sind die über die jeweilige
Querschnittsbreite 1.1 -
.... - 1.5 hinausragenden Längenbereiche der Arbeitswalzen 2' und 2" walzdruckfrei,
so daß sie nicht abgeplattet werden und damit ihren kreisförmigen Querschnitt behalten.
Hierdurch bedingt werden jedoch die Arbeitswalzen 2' und 2" jeweils an ihren Enden
gegen den Walzspalt 4 hin abgebogen.
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Diesem eigentümlichen Verhalten der Arbeitswalzen 2' und 2" muß jedoch
gegen werden, wenn ein in Richtung der Walzgutbreite genau ebenes Bandprofil erzielt
und eine Kantenentschärfung, also die Bildung sogena-nter "edye drops", an diesem
unterbunden werden soll.
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In Fig. 2 ist - bezogen auf die verschiedenen Querschnittsbreiten
1.1 - .... - 1.5 zu 5 der Bandmaterialquerschnitte nach Fig. 1 - rein schematisch
die Verfahrensart zum Auswalzen von Bandmaterial unterschiedlicher Breite angedeutet,
mit welcher auf'besonders einfache zweckentsprechende Art rund Weise die Abstimmung
der wirksamen Ballenbreite der Arbeitswalzen 2' und 2" auf die jeweilige Querschnittsbreite
1.1 -.... - 1.5 der Bandmaterialquerschnitt 1 herbeigeführt werden kann.
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Diese Verfahrensart macht sich dabei die Tatsache zunutze, daß jeder
Arbeitswalzensatz 2 nach Beendigung der Walzreise gewechselt und die Walzenballen
5' und 5" der ein%elnen Arbeitswalzen 2' und 2" durch einen Inechanischen Abtragvorgang
bspw.- durch Abdrehen, Ab fräsen, Abschleifen oder andere geeignete Verfahren in
ihrem Durchmesser vorzugsweise zwischen 0,2 und 1,0 mm verringert werden, bevor
der betreffende Arbeitswalzensatz 2 für die nächste Walzrcise wieder in das Walzerüst
eingebaut wird.
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Die Fig. 2a) zeigt dabei den Arbeitswalzensatz 2 mit den beidE Arbeitswalzen
2' und 2", wie er bei einem Walzenwechsel in da@ Walzgerüst zum Einbau gelangt.
Dabei sind die Walz@hballen 5'
und 5" der beiden Arbeitswalzen
2' und 2" für das Auswalzen eines Bandmaterialquerschnitts 1 gemäß Fig. 1a) ausgelegt,
welcher die größte Querschnittsbreite 1.1 aufweist. Dabei ist aus Fig. 2a) ersichtlich,
daß die Länge 5.1 der Walzenballen 5t und 5" an den Arbeitswalzen 2' und 2" annähernd
gleich der größten vorkommenden Querschnittsbreite 1.1 des Bandmaterialquerschnitts
1 nach Fig. 1a) ist, so daß die Walzenballen 5' und 5" praktisch keine walzdruckfreien
Endbereiche aufweisen, die ein Abbiegen der Walzenenden in Richtung gegen den Walzspalt
4 verursachen könnten.
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Fig. 2b) zeigt den Arbeitswalzensatz 2 mit seinen beiden Arbeitswalzen
2' und 2" in Zuordnung zu einem Bandmaterialquerschnitt 1 nach Fig. 1b), welcher
die Querschnittsbreite 1.2 aufweist. Dabei ist erkennbar, daß die Walzenballen 5'
und 5" mit ihrer maximalen Ballenlänge 5.1 gemäß Fig. 2a) beidendig um ein betrachtliches
Maß über die Längskanten des'Bandmaterialquerschnitts 1 mit der Querschnittsbreite
1.2 hinausragen.
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Da diese über die Bandkanten hinausragenden Längenbereiche der Walzenballen
5' und 5" beim Auswalzen des Bandmaterialquerschnitts 1 mit der Querschnittsbreite
1.2 walzdruckfrei bleiben würden, könnten sie ein unerwünschtes Abbiegen der Walzenenden
in den Walzspalt 4 hervorrufen und damit ein in Querrichtung unebenes Bandprofil
des Bandmateriälquerschnitts 1 sowie auch unerwünschte Kantenentschärfungen, "edge
drqps", am Bandmaterialquerschnitt 1 hervorrufen.
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Zur Verhinderung dieser nachteiligen und höchst unerwünschten Folgen
wird daher'an den Walzenballen 5' und 5" beider Arbeitswalzen 2' und 2" des Arbeitswalzensatzes
2 während der Walzreise, d.h. bei im Walzgerüst verbleibendem Arbeitswalzensatz
2, beidendig ein bspw. mechanischer Abtragvorgang am Ballenumfang durchgeführt.
Dieser Abtragvorgang kann durch Abdrehen, Abfräsen, Abschleifen aber auch durch
andere geeignete Verfahren so bewirkt werden, daß die über die Querschnittsbreite
1.2 des Bandmaterialquerschnitts 1 hinausragenden
Längenbereiche
der Walzenballen 5' und 5" im Durchmesser um ein Maß verringer werden, welches mindestens
0,1 und höchstens 1,8 mm beträgt. Die wirksame Ballenlänge wird dabei auf das Naß
5.2 gemäß Fig. 2bl gebracht, während gleichzeitig die Endbereiche der Walzballen
5' und 5" beider Arbeitswalzen 2' und 2" des Arbeitswalzensatzes 2 jeweils auf dem
Längenbereich 6.2 gegeneinander und auch gegen die Ballen der benachbarten Stützwalzen
3' und 3" des Stützwalzensatzes 3 freigestellt werden.
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Wie in den Fig. 2c), 2d) und 2e) angedeutet ist, wiederholen sich
die gleichen Vorgänge auch- für das Auswalzen der Bandmaterialquerschnitte 1 in
den Querschnittsbereichen 1.3, 1.4 und 1.5 nach Fig. 1c), 1d) und le).
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Gemäß Fig. 2c) muß dabei die wirksame Länge der Walzballen 5' und
5" des Arbeitswalzensatzes auf das Maß 5.3 gebracht werden; d.h. es ist ein Freistellen
beider Ballenenden auf das-Maß 6.3 erforderlich.
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Gemäß Fig. 2d) haben die Walzenballen 5' und 5" des Arbeitswalzensatzes
2 das Maß 5.4, womit es erforderlich ist, beide Ballenenden um das Maß 6.4 freizustellen.
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Schließlich ist in Fig. 2e) die wirksame Länge 5.5 für die Walzenballen
5' und 5" angedeutet, womit beide Ballenenden der Walzenballen 5' und 5" des Arbeitswalzensatzes
2 um das Maß 6.5 freigestellt werden müssen.
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In den Fig. 4 und 5 der Zeichnung sind zwei verschiedene'Möglichkeiten
für die Ausbildung der freizustellenden Ballenenden an den Arbeitswalzen 2' bzw.
2" angedeutet. Gemäß Fig. 4 t dabei der freigestellte Endbereich 6.4 für die Walzenballen
5' und 5" der Arbeitswalzen 2' und 2" eine Profilgebung, die einer Kantenentschärfung
bzw. der Bildung von edge drops an den Bandmaterialquerschnitten 1 entgegenwirkt.
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- In Fig. 5 ist hingegen eine Formgebung des freigestellten Endbereichs
6.2 an den Walzenballen 5', S"der Arbeitswalzen 2', 2" gezeigt, die der Walzenkontur
unter Last für die jeweils auszuwalzende Querschnittsbreite des Bandmaterialqierschnitts
annähernd entspricht.
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In beiden Fällen, d.h. sowohl beim Beispiel nach Fig. 4 als auch
beim Beispiel nach Fig. 5 ist dabei der Ballenumfang in den über die jeweilige Walzgutbreite
hinaus ragenden Längenbereichen der Walzenballen 5' und 5" durch das Abtragen in
sich zu den Ballenenden hin konisch verjüngender Form freigestellt.
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Gemäß Fig. 4 beginnt dabei der konisch freigestellte Endabschnitt
6.4 der Walzenballen 5', 5" des Arbeitswalzensatzes 2 zur Vermeidung der Kantenentschärfung
bzw. von edge drops mit relativ geringem Abstand innerhalb der Längskanten der Querschnittsbreite
des jeweils auszuwalzenden Bandmaterialquerschnitts 1. D.h. die wirksame Ballenlänge
5.1 - .... - 5.5 der Walzenballen 5', 5" des Arbeitswalzensatzes 2 ist geringfügig
kleiner als die auszuwalzende Querschnittsbreite 1.1 -.... - 1.5 des Bandmaterialquerschnitts
1.
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Im Gegensatz hierzu beginnt das konisch freigestellte Ballenende
6.2 gemäß Fig. 5 um ein geringes Maß außerhalb der jeweils auszuwalzenden Querschnittsbreite
des Bandmaterialquerschnitts 1.
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Efier ist also die wirksame Länge 5.1 - .... - 5.5 der Walzenballen
5i und 5" des Arbeitswalzensatzes 2etwas größer bemessen als die jeweilige Querschnittsbreite
1.1 - .... - 1.5 des auszuwalzenden Bandmaterialquerschnitts 1.
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Da das Ausmaß des zur Freistellung der Ballenenden am Umfang der
Walzballen 5' und 5" jeder Arbeitswalze 2' und 2" vorzunehmenden Materialabtrags
in jedem Falle innerhalb der vorgegebenen tlaße für das Nacharbeiten der Walzballen
5' und 5" des Arbeitswalzensatzes 2 nach Beendigung einer Walzreise liegt, braucht
bei Ausübung der erfindungsgemäßen Verfahrens art
nach Beendigung
jeder Walzreise des Arbeitswalzensatzes 2 in der Werkstatt praktisch nur noch derjenige
Längenbereich der Walzenballen 5' und 5" nachgearbeitet zu werden, weicher während
der Walzreise noch nicht von der freistellenden Abtragsbearbeitung betroffen wurde.
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Gegebenenfalls ist es'aber auch denkbar, den Arbeitswalzensatz 2 im
Walzgerüst zu belassen und dort vor Beginn der nächsten Walzreise die vollständige
Nachbearbeitung der Walzballen 5' und 5" vorzunehmen.
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Besonders bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens für das
Kaltwalzen von Bandmaterialquerschnitten 1 ist es wesentlich, daß die bei der Durchführung
des Abtragvorgangs entstehenden Späne, Stäube oder dergleichen sicher abgesaugt
werden, damit sie einerseits nicht auf die jeweils den Walzvorgang ausübenden Ballenflächen
gelangen, andererseits aber auch nicht die Walzemulsion verunreinigen können.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß es besonders zweckmäßig ist, die
über die jeweilige Querschnittsbreite des Bandmaterialquerschnitts hinausragenden
Längenbereiche der Walzballen 5' und 5" symmetrisch zur Walzmitte freizustellen.
Hierdurch wird in jedem Falle gewährleistet, daß an den Arbeitswalzen 2' und 2"
des Arbeitswalzensatzes 2 gleichlange Biegehebelarme -zur Wirkung kommen. Die Ebenheit
des T3alldmatcrialquerschnitts 1 in Richtung seiner Querschnittsbreite läßt sich
hierdurch besonders günstig beeinflussen.
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Der Impuls für die freistellende Bearbeitung der über die jeweilige
Querschnittsbreite des in der Walzung befindlichen Bandmaterialquerschnitts 1 hinausragenden
Längenbereiche der Walzenballen 5' und 5" kann bspw. von der jeweiligen Stellung
der jeweiligen Arbei tswalzenbieyevorri ch tung abgeleitet werden.
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Er läßt sich aber auch mittels geeigneter Meßeinrichtungen hervorbringen,
wie die Mittenabstände zwischen den Arbeitswalzen
und den ',tützwalzen
einerseits in den mit dem Walzgut in Eingriff befLndlichen Bereichen und andererseits
in den nicht mit diesem in Eingriff befindlichen Bereichen ermitteln sowie miteinander
vergleichen. Das hieraus resultierende Differenzmaß löst dann den Impuls für die
freistellende Bearbeitung an den Enden der Arbeitswalzenballen aus.
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In den Fig. 6 und 7 ist eine mögliche Bauform für eine Vorrichtung
gezeigt, die einen mechanischen Materialabtrag am Umfang der Walzenballen 5' und
5" der Arbeitswalzen 2' und 2" des Arbeitswalzensatzes 2 jeweils im Bereich beider
Ballenenden ermöglicht.
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Dabei sind, bspw. an der Einlaufseite des Walzgerüstes, und zwar vorzugsweise
an beiden Seiten 7' und 7" der Bandeinlaufführung 7 Vorschubeinrichtungen 8 bzw.
8', 8" montiert, die Abnahmeeinrichtungen 9 bzw. 9', 9" tragen. Mit Hilfe der Vorschubeinrichtungen
8 bzw. 8', 8" können'dabei die Abnahmeeinrichtungen 9 bzw. 9', 9" symmetrisch zur
Walzlinie und gleichzeitig auf die Enden der Walzballen 5' und 5" beider Arbeitswalzen
2' und 2" zur Einwirkung gebracht werden und an deren Umfang Materialabtragungen
in der nötigen Größenordnung vornehmen. Die die Vorschubeinrichtungen 8 bzw. 8',
" und damit auch die Abnahmeeinrichtungen 9 bzw. 9', 9" von der Bandeinlaufführung
7 bzw. 7', 7" getragen werden, liegt es auf der Hand, daß sie stich leicht und sicher
in Abhängigkeit von der jeweils zu walzenden Querschnittsbreite 1.1 - .... - 1.5
des Bandmaterialquerschnitts 1 auf den jeweils der Abtragsbearbeitung zu unterwerfenden
Längenbereich der Walzenballen 5' und 5" beider Arbeitswalzen 2' und 2" des Arbeitswalzensatzes
einstellen lassen.
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In Fig. 8 sind nur die obere Stützwalze 3' und die obere Arbeitswalze
2' eines Vierwalzen-Walzgerüstes dargestellt; Dabei ist jedoch erkennbar, daß die
zur Freistellung der walzdruckfreien Endbereiche der Walzenballen durchzuführende
Abtragsbearbeitung an beiden Arbeitswalzen getrennt voneinander, z.B. mittels Schleifaggregaten
10 stattfindet, die jeder Arbeitswalze 2'
bzw. 2" paarweise in
ähnlicher Weise zugeordnet sind, wie das in Fig. 7 für die Abnahmeeinrichtungen
9 bzw. 9', 9" angedeutet ist. Die Einstellung der Schleifaggregat-Paare 10 in Richtung
der Walzenachse kann dabei über eine Verstellspindel 11 in Abhängigkeit von der
jeweils auszuwalzenden Querschnittsbreite 1.1 - .... - 1.5 des Bandmaterialquer
schnitts 1 erfolgen, so daß die Abtragsbearbeitung an den Enden der Walzballen 5'
und 5" der Arbeitswalzen 2' und 2" symmetrisch zur Walzmitte stattfindet. Die Schleifaggregat-Paare
10 sind'dabei an einer Traverse 12 geführt, die an konzentris, zur Stützwalzenachse
drehbar in den Ständern gelagerten Führungsrinnen 13 befestigt ist. Durch Verdrehen
der Führungsringe 13 mittels Stellzylinder 14 können d.abei die Schleifaggregat-Paare
gegen den Umfang der Walzballen 5' und 5" der Arbeitswalzen 2' und 2" um das jeweils
notwendige Maß angestellt werden.
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Damit der beim Abtragvorgang zwangsläufig entstehende Schleif staub
nicht auf die im Walzeingriff befindlichen Ballenfläche der Arbeitswalzen 2' und
2" gelangen und auch die Walzemulsio nicht verunreinigen kann, wirkt einerseits
im Bereich der Sch aggregat-Paare 10 mit dem Baflenumfang eine Abstreifvorrichtu
15 und andererseits eine starke Absaugvorrichtung 16 zusammen wie das in Fig. 8
bspw. angedeutet ist.
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Die Auswirkungen einer Anpassung der wirksamen Länge 5.1 -- 5.5 der
Walzenballen 5' und 5" des Arbeitswalzensatzes 2 an die jeweilige Querschnittsbreite
1.1 - . - 1.5 des auszuwa zenden Bandmaterialquerschnitts 1 und damit die Anpassung
der Kontaktbreite zwischen den Arbeitswalzen 2', 2" und den Stüt2 walzen 3', 3"
wurden an einem Vierwalzen-Walzgerüst für eine Warmbreitbandstraße untersucht, bei
dem die Stützwalzen'einer Durchmesser von 1.600 mm und eine Ballenlänge von 2.24Q
mm sowie die Arbeitswalzen einen Durchmesser von 735 mm und eine Ballenlänge von
2.240 mm aufweisen.
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Verylichen wurden dabei jeweils Ergebnisse, bei denen einerseits die
Kontaktbreite zwischen den Stützwalzen und den Arbeitswalzen der Ballenlänqe (2.240
mm)-entsprach und andererseits die Kontaktbreite aus der jeweiligen Bandbreite zuzüglich
2 x 50 mm resultiert. Der untersuchte Bandbreitenbereich reichte dabei von 700 mm
bis 2080 mm.
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Dabei wurde festgestellt, daß sich durch Verringerung der Kontaktbreite
zwischen Stütz- und Arbeitswalzen schon ohne jede andere Maßnahme eine erhebliche
Verringerung der Abweichungen des Walzprofiles vom Rechteck erzielen läßt.
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Es ergab sich ferner, daß bei voller Kont:aktbreite zwischen den Arbeitswalzen
und den Stützwalzen die Arbeitswalzenbiegung mit abnehmender Bandbreite schnell
an Wirkung verliert, während sie mit verringerter Kontaktbreite auch bei mittleren
und schmalen Bändern gut wirksam ist.
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Es wurde auch festgestellt, daß bei einer an die jeweilige Bandbreite
angepaßten Kontaktbreite zwischen den Stützwalzen und den Arbeitswalzen für das
gesamte Breitenprogramm nicht nur eine wesentlich kleinere, sondern auch eine in
weiten Bereichen von der Bandbreite nahezu unabhängige Balligkeit zur Erzielung
eines konstanten Walzspaltprofils ausreicht. Würde man bei voller Kontaktbreite
mit einer fest gewählten, für alle Bandbreiten konstanten Balligkeit arbeiten, dann
wären erhebliche Biege- und Gegenbiegekräfte erforderlich, um für alle Breiten ein
konstantes Walzprofil einzustellen. Bei verringerter Kontaktbreite kommt man hingegen
mit wesentlich kleineren Korrekturen durch Biegen und Gegenbiegen der Arbeitswalzen
aus.
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Da auch aus Änderungen der Walzkraft Veränderungen des Walzspaltprofils
resultieren, lassen sich durch Anpassung der Kontaktbreite zwischen den Stützwalzen
und Arbeitswalzen auf die jeweilige Bandbreite erhebliche Verbesserungen erzielen.
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Der Walzspalt reagiert bei einer auf die jeweilige Bandbreite abgestimmten
(verringerten) Kontaktbreite zwischen den Stützwalzen und den Arbeitswalzen bei
mittleren und schmalen Bandbreiten nicht einmal halb so stark auf Walzkraftschwankungen
wie bei voller Kontaktbreite zwischen den Stützwalzen und den Arbeitswalzen.
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Zur Korrektur des Walzspaltprofils genügen auch bei -sehr schmalen
Bandbreiten sehr geringe Biegekräfte. Bei angepaßter Kontaktbreite lassen sich die
für eine Korrektur des Walzspaltprofils erforderlichen Biegekräfte bis auf 1/7 der
für die volle Kontaktbreite erforderlichen Biegekräfte verringern.
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Wenn die Anpassung der Kontaktbreite zwischen Stützwalzen und Arbeitswalzen
nicht unmittelbar vor einem Breitensprung erfolgt, wenn also die Kontaktbreite zun;ichst
größer ist als vorgesehen, dann hat dies keine schädlichen Folgen für das Walzspaltprofil,
sofern das Ausmaß des Umfangsabtraqs um nicht mehr als 50 bis 100 mm gegenüber der
Bandbreite nachhinkt.
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Die effektive Balligkeit einer Arbeitswalze setzt sich hauptsächlich
aus drei Größen zusammen, nämlich - dem mechanisch -aufgebrachten Walzenschliff,
- der thermischen Balligkeit atlfgrund von Temperaturunterschieden wischen Ballenmitte
und Ballenenden und - dem Verschleißprofil.
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Beim Warmwalzen können die Temperaturdehnungen der Walzen so groß
werden, daß nur noch ein kleiner Teil der Balligkeit aufgeschliffen werden muß.
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Zur Verringerung der Walzspaltüberhöhung ist dabei weder sbin Abtragen
des Ballenumfangs bis zu den Uclntlkantcn erforderlich,
noch muß
das Abtragsmaß so groß sein, daß eine völlige Entlastung zwischen den Stütz- und
Arbeitswalzen eintritt. Beide Parameter können zur Wahl der Größe des gewünschten
Effektes dienen.
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