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Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit zwei im Walzenständer ge-
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lagerten Arbeitswalzen und die Arbeitswalzen abstützenden, ebenfalls
im Walzenständer gelagerten oberen und unteren Stützwalzen, sowie zwischen den Arbeits-
und Stützwalzen vorgesehenen Zwischenwalzen.
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Ein Problem in der Walztechnik ist die Erzeugung eines planen bzw.
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spannungsfreien Bandes. Dies wird erschwert durch die Durchbiegung
der Walzen über die Ballenbreite, die trotz Stützwalzen nicht zu vermeiden ist.
Dadurch tritt ein Dickenfehler über die Breite des bearbeiteten Materials auf; gleichzeitig
mit dem Dickenfehler kommt es zu unterschiedlicher Bandlängung über die Breite des
Materials nach dem Gesetz des konstant durchgesetzten Volumens pro Zeiteinheit.
Dies bedeutet Welligkeit des Bandes. Diese Fehler in der Bandbeschaffenheit lassen
sich nur sehr unvollkommen durch Bombierung der Arbeitswalzen verhindern, weil die
Durchbiegung abhängig ist von der Walzkraft und Bandbreite und sich dementsprechend
mit dieser verändert.
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Es gibt verschiedene Lösungsversuche, um dieses Problem beherrschbar
zu machen; eine wirksame Abhilfe ist jedoch nur durch über die Ballenbreite stetig
beeinflußbare Abstützung der Arbeitswalze möglich.
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Eine bekannte Methode bei einem gattungsgemäßen Walzgerüst besteht
darin, die zwischen Arbeitswalzen und Stützwalzen vorgesehenen Zwischenwalzen in
Längsrichtung bzw. Axialrichtung abhängig von der Breite und der Querschnittgestaltung
des Profiles eines zu walzenden Materiales verschiebbar anzuordnen. Damit läßt sich
die Biegung der Arbeitswalzen korrigieren.
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Nachteilig ist es bei der bekannten Lösung, daß ein hoher vorrichtungstechnischer
und steuerungstechnischer Aufwand notwendig ist, um die Verschiebung der Zwischenwalzen
unter Walzkraft vorzunehmen.
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Trotzdem wird nicht die gewünschte Dicken- und Planheitsgenauigkeit
des zu walzenden Materials erreicht, weil die Walzenbiegung nicht exakt genug den
notwendigen Korrekturen anpaßbar ist.
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Ausgehend von einem Walzgerüst mit Zwischenwalzen zwischen den Arbeits-
und Stützwalzen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
zu schaffen, mit der auf einfache Weise und mit geringem Bauauft^and die für ein
planes Band erforderliche Biegeli-nie der Arbeitswalze auch unter Walzkraft leicht
einstellbar ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
Zwischenwalzen in durch ihre Mittelachsen verlaufenden, zur Walzrichtung parallelen
Ebenen im Walzenständer verstellbar gelagert und zu den Mittelachsen der Arbeitswalzen
schräg einstellbar sind.
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Die Erfindung sieht damit eine Methode vor, die unter Verzicht auf
Längsverschieben der Zwischenwalzen ein wesentlich einfacheres Verschwenken dieser
Zwischenwalzen auch unter Walzkraft ermöglicht. Dadurch ergibt sich je nach Schwenkstellung
der Zwischenwalzen ein unterschiedliches Berührungsprofil zwischen den Arbeitswalzen
und den Zwischenwalzen. Die Berührungsfläche zwischen den Zwischenwalzen und Arbeitswalzen
ist je nach Lage der Zwischenwalzen mehr oder weniger langgestreckt elliptisch,
wobei die Ellipse an jede Stelle zwischen Stützwalze und Arbeitswalze verlegbar
ist, und zwar je nach dem, um welche gedachte Schwenkachse die Zwischenwalze verschwenkt
wird.
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Es ist zwar in einer Walzenstraße zum Herstellen von Grob- oder Feinblech
bereits vorgeschlagen worden, die Arbeitswalzen so anzuordnen, daß ihre Achsen in
Ebenen parallel zur Oberfläche des Walzgutes liegend sich im wesentlichen in der
Mitte kreuzen. Bei diesem Verfahren wird die Dickenverteilung in Breitenrichtung
des zu walzenden Bandes durch Ändern des Winkels gesteuert, der zwischen den Achsen
der gekreuzten Arbeitswalzen und der Transportrichting des Bandes innerhalb einer
Ebene parallel zur Walzgutoberfläche gebildet wird. Durch die Stellung der Walzen
wirken in Achsrichtung entgegengesetzt gerichtete Kräfte auf die Ober- und auf die
Unterseite des Bandes ein, so daß die Querschnittform in Breitenrichtung des Bandes,
die zu Beginn
rechteckig ist, nach dem Walzen parallelogrammartig
ist. Diese Methode ist besonders nachteilig, weil die schräge Walzenanordnung zu
ungleichmäßigem Bandlauf führt; darüberhinaus werden die Kanten des Bandes ungleichmäßig
ausgewalzt, so daß sie beschnitten werden müssen.
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Dadurch entsteht unnötiger Abfall.
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Mit den Lösungsvorschlägen der Ansprüche 1 und 2 läßt sich der Biegelinienverlauf
der Arbeitswalzen in ähnlicher Form wie bei den vorstehend beschriebenen gekreuzten
Arbeitswalzen einstellen. Die mit dem bekannten Kreuzen der Arbeitswalzen einhergehenden
Nachteile, wie ungleichmäßiger Bandlauf und schlechte Kantenausbildung werden nicht
übernommen, weil bei der Erfindung die Arbeitswalzen stets in einer gemeinsamen
Ebene angeordnet sind. Deshalb treten Schwerkräfte quer oder schräg zum Band nicht
auf.
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Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß zum Verstellen der Zwischenwalzen
die Einbaustücke der Zwischenwalzen im Walzenständerfenster in Walzrichtung verschiebbar
gelagert sind und die Zwischenwalzen in den Einbaustücken verschwenkbar sind.
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Die vorgeschlagene Positionierung der Zwischenwalzen gegenüber den
in Walzrichtung unveränderbar im Walzenständer gelagerten Arbeits-und Stützwalzen
ermöglicht auf einfache Weise die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe und erlaubt
ein variables Einstellen der Walzenbiegelinie der Arbeitswalzen angepaßt an dem
jeweils erforderlichen Verlauf zur Herstellung eines planen und spannungsfreien
Bandes.
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Ein weiteres günstiges Merkmal der Erfindung sieht vor, die Zwischenwalzen
mit einer Walzenbiegeeinrichtung zum Biegen in zur Walzrichtung parallelen Ebenen
zu versehen. Durch entsprechendes Durchbiegen der Zwischenwalze können die Berührungsflächen
zwischen Zwischenwalze und Arbeitswalze zusätzlich variiert werden; beispielsweise
können zwei voneinander beabstandete elliptische Berührungsflächen geschaffen werden,
wodurch eine zusätzliche Beeinflussung des Dickenprofils des durch die Arbeltswalzen
gewalzten Materials ermöglicht wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Zeichnungen schematisch
dargestellt und wird nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt: Fig.
1 ein 6-Walgengerust mit der erfindungsgemäßen Zwischen-Cwal ze - - n. nlagerung,
Fig. 2 eine Ansicht der Walzen in Normal stellung, Fig. 3 die um die Mittelachsen
geschwenkten Zwischenwalzen, Fig. 4 u. 5 die um ein Einbaustück geschwenkten Zwischenwalzen,
Fig. 6 die Biegung der Zwischenwalzen in der Horizontalebene mit gleichzeitiger
Verschiebung der Einbaustücke und Fig. 7 die Biegung der Zwischenwalzen ohne Verschiebung
der Einbaustücke.
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In den Zeichnungsfiguren 2 bis 7 ist oberhalb der Seitenansicht der
Gerüste jeweils die Berührungsfläche zwischen Arbeitswalze und Zwischenwalze schraffiert
dargestellt. Entsprechend der Berührungsfl äche ist die Biegung der Arbeitswalzen
an den dort dargestellten Stellen möglich.
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In Fig. 1 ist mit 1 der Walzenständer bezeichnet, in dem die Arbeitswalzen
2 in ihren Einbaustücken 3 gelagert sind. Die Arbeitswalzen 2 werden gegenüber den
Stützwalzen 4 mit Hilfe von Zwischenwalzen 5 abgestützt, die ebenfalls in Einbaustücken
6 gelagert sind. Die Einbaustücke 6 sind mit Hilfe von Kolben-Zylinder-Einheiten,
die bei 7 angedeutet sind, in der Horizontal ebene im Ständerfenster hin- und herbewegbar.
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In Fig. 2 ist das theoretisch sich ergebende Berührungsprofil zwischen
Arbeits- und Zwischenwalze schraffiert als Rechteck dargestellt und mit 8 bezeichnet.
Dieses Berührungsprofil läßt sich unter Walzbedingungen in dieser Form nicht einhalten,
so daß Maßnahmen getroffen werden müssen, um über Veränderungen dieses Berührungsprofils
die Biegung der Arbeitswalzen dem gewünschten Bandquerschnitt entsprechend zu verändern.
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Wie in Fig. 3 ersichtlich sind die Zwischenwalzen 5 durch entsprechendes
Verschieben der (hier nicht dargestellten) Einbaustücke 7 in eine Schrägstellung
zu den Stütz- 4 und Arbeitswalzen 2 gebracht worden, und zwar durch eine Verschwenkung
der Zwischenwalzen um die mit 9 bezeichnete Mi ttel senkrechte. Dadurch ergibt sich
ein etwa elliptisches Berührungsprofil 10 zwischen den Zwischenwalzen und Arbeitswalzen.
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Stellt sich ein einseitig dünnerer Bandquerschnitt ein, so läßt sich
dieser durch Veränderung der Berührungsfläche kompensieren. Dies ist in Fig. 4 dargestellt,
wo ein Verschwenken der Zwischenwalzen 5 um eines der Einbaustücke 7 stattgefunden
hat. Dadurch ergibt sich ein Berührungsprofil 11, das erkennen läßt, daß die Stützkraft
an einer Seite der Arbeitswalze so erhöht ist, daß eine größere Fläche der Walze
berührt wird. Der entgegengesetzte Fall, d. h. Verschwenken um das andere Einbaustück
7 ist in Fig. 5 dargestellt. Auch hier ergibt sich eine Berührungsfläche, die dem
Teil einer Ellipse entspricht.
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Weitere Veränderungen der Berührungsfläche lassen sich durch Biegen
der Zwischenwalzen 5 in Ebenen, die parallel zur Walzebene verlaufen, erzielen.
Fig. 6 zeigt, wie alle anderen Darstellungen grob schematisch die gegengebogene
Zwischenwalze 5 bei gleichzeitigem Verschieben der Einbaustücke 7, wie an der eingezeichneten
Mittelachse 13 der gebogenen Zwischenwalze 5 erkennbar ist. Die Mi ttel senkrechte
9 ist koaxial zu den Mittelsenkrechten der anderen Walzen.
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In Fig. 7 ist ebenfalls ein Gegenbiegevorgang der Zwischenwalze 5
dargestellt, jedoch diesmal um die Einbaustücke 7, so daß die Mittel senkrechte
9 durch die Zwischenwalze von der Mittelsenkrechten durch die Stützwalze, die bei
14 angedeutet ist, beabstandet ist.
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Durch den Gegenbiegevorgang nach Fig. 7 ergibt sich eine zweigeteilte
Berührungsfläche 15 und 16 zwischen Zwischenwalze 5 und Arbeitswalze 2, so daß gezielt
ein höherer Walzendruck auf die Bandkanten verlegt werden kann.
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Durch die erfindungsgemäße Verschiebung der Zwischenwalzen lassen
sich beliebige Korrekturen des Walzgutquerschnittes beim Walzen vornehmen, ohne
daß aufwendige Maßnahmen getroffen werden müssen.