EP0173906A1 - Method and device for rolling flat rolled products - Google Patents

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EP0173906A1
EP0173906A1 EP85110365A EP85110365A EP0173906A1 EP 0173906 A1 EP0173906 A1 EP 0173906A1 EP 85110365 A EP85110365 A EP 85110365A EP 85110365 A EP85110365 A EP 85110365A EP 0173906 A1 EP0173906 A1 EP 0173906A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
rolling stock
rolling
bales
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP85110365A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0173906B1 (en
Inventor
Hermann Dr.-Ing. Wilkening
Hans-Joachim Dipl.-Ing. Loges
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iog Industrie-Ofenbau GmbH
Original Assignee
Iog Industrie-Ofenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iog Industrie-Ofenbau GmbH filed Critical Iog Industrie-Ofenbau GmbH
Priority to AT85110365T priority Critical patent/ATE40803T1/en
Publication of EP0173906A1 publication Critical patent/EP0173906A1/en
Application granted granted Critical
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/02—Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/07—Adaptation of roll neck bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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
    • B21B1/227—Surface roughening or texturing
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/021—Rolls for sheets or strips
    • B21B2027/022—Rolls having tapered ends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/005—Rolls with a roughened or textured surface; Methods for making same

Definitions

  • the invention relates to a method for the technological influencing of rolling stock, primarily of flat material in the form of sheets and strips, by a rolling process.
  • the invention also relates to devices for carrying out the method.
  • the object of the invention is to reduce the deformation-related difference in the material properties in the longitudinal and transverse rolling directions in a rolling manner and, if possible, to achieve a material with orthogonally isotropic or even isotropic or with particularly good mechanical properties in directions deviating from the rolling direction and to create the necessary devices.
  • this problem is solved in that an additional stress state / deformation state deviating from the actual stress state / deformation state is superimposed on the rolling stock in the roll gap simultaneously with the actual stress state / deformation state causing the plasticization of the rolling stock.
  • an additional, simultaneously effective stress state / deformation state is superimposed on the rolled material plasticized in the roll gap by the actual stress state / deformation state, which is achieved by displacement of the rolled material asymmetrically only over the height or the height and width of the rolled material .
  • the different displacement of rolling stock in the roll gap is caused by the depth of the roll bale being immersed in the rolling stock as a result of different roll bale diameters.
  • the rolling on flat roller tracks with different diameters of the cylindrical roller balls of the top and bottom rollers is already carried out when rolling bimetallic material in order to reflect the different deformation strengths of the two metal layers melted together in a casting process for the purpose of a homogeneous cross-section current stretch of the rolling stock to be taken into account.
  • an additional stress state / deformation state which is effective simultaneously with the actual stress state / deformation state and is oriented transversely to the rolling direction, is achieved if the beads and / or circumferential revolutions on or in the roll bales on the rolling stock produced in the longitudinal direction of the roll produce over the rolling stock width, sinusoidal thickenings of the rolling stock are displaced laterally with the same rollers after a lateral shift of the rolling stock by a maximum of half a period of its sinusoidal running width across the rolling stock width from the thicker to the thinner rolling stock cross-sectional areas.
  • an additional stress state / deformation state oriented transversely to the rolling direction in that, in the case of rolls arranged axially parallel, the material of the beads and / or indentations which are sinusoidally formed in the roll roll longitudinal section and which rotate in the longitudinal direction of the roll roll in one or more threads, in both directions in the opposite slope direction, are produced on both surfaces of the rolling stock at an angle to the rolling direction, thickened along the width of the rolling stock, thickening is displaced laterally from the thicker to the thinner rolling cross-sectional areas of rolls with the same design or with smooth roll balls.
  • the additional stress state / deformation state which brings about the plasticization of the rolling stock is obtained by a force-fitting and / or positive locking in the rolling direction and / or transverse direction of the rolling, in both rolling surface surfaces the same or opposing positive guidance of the rolling stock surfaces.
  • the effectiveness of the additional stress state / deformation state which effects the plasticization of the rolling stock at the same time is significantly strengthened by a combination of displacement of the rolling stock which is asymmetrical over the height and / or width of the rolling stock with a forced guidance of the rolling stock surfaces or the near-surface rolling stock layers in the roll gap.
  • the invention also includes devices for carrying out the method according to the invention.
  • the displacement of rolling stock in the roll gap is achieved by cylindrical roll bales of different diameters.
  • the displacement of rolling stock in the roll gap is achieved by a crossed or axially parallel pair of roll bales, in which the sum of the opposite roll bale diameters, which change continuously in the roll bale longitudinal direction over the roll bale length, is constant and the diameters of both roll bales are constant
  • the center of the roller bale is of the same size.
  • an asymmetrical displacement of rolling stock across the width of the rolling stock can be carried out in the form of a one-sided one Spread the rolling stock through an axially parallel pair of roll bales with centrally running beads and / or indentations into which the rolling stock can flow laterally.
  • the rolling stock surfaces or the rolling layers close to the surface are positively guided in the rolling direction by means of a drive of the smooth or roughened roll balls which delimit the whale gap and which are of different sizes in terms of torque and / or rotational speed.
  • the rolling stock surfaces or the rolling stock layers close to the surface are forced in the transverse direction of the roll by crossing the rolls in the roll plane, a slight opposite pivoting of the roll bales about the center of the roll symmetrically referred to the rolling direction.
  • the rolls crossed in the roll plane can have smooth, roughened and / or roll rolls provided with centrally rotating beads and / or indentations.
  • a positive guidance of the rolled material surfaces, the rolled material layers close to the surface or the horizontal rolled material halves, which is effective in the transverse direction of the roll and oppositely directed in both rolled material surfaces, can be made by means of a helical, left-hand or right-hand circumferential helix with the same size or different pitch in both roll balls / or rotations can be achieved.
  • a positive guidance of the rolling stock surfaces, the rolling stock layers close to the surface, the two rolling stock halves and both horizontal rolling stock halves, and thus the entire rolling stock cross section in the roll gap, which is effective in the transverse direction of the roll, and thus the entire rolling stock cross section in the roll gap is opposed by a multi-pitch helical helical circumferential rotation in both roll bales and / or turning.
  • both roll bales have the same, multi-helical shape in one half of the roll bale with the same left or changing pitch , in the other half of the roll bale, with beads and / or indentations that rotate on the right and change the direction of the slope in the middle of the roll bale.
  • a crossed or an axially parallel roller pair is used for the purpose of superimposing an asymmetrical displacement of the rolling material which runs asymmetrically over the height and width of the rolling material, with a roller pair that is parallel or axially parallel and in which the roller bale diameter is in the center of the roller bale the same or not the same size, the sum of the opposing roll bale diameters is constant and the roll bales with multi-start helical circumferential Beads and / or twists are provided with a slope that is constant or changing over the length of the roll, and has the same or opposite slope in both roll balls.
  • axial forces arise in the order of magnitude of the actual rolling forces which cause the plasticization of the rolling stock.
  • the axial forces can be transferred from the work roll bales via the associated support roller and its axial bearing into a support bar and from there to a cross frame construction.
  • the two cross frames have crossbeams which are integrated in the area of the axial forces occurring at the level of the work roll axes or the support roll axes in the two roll stands and are connected to one another in the center of the roll stand.
  • FIG. 1 shows conventional sample layers a, b, c, d. Two sample layers each are taken in the rolling direction and the transverse rolling direction. The position of the notches k, the predetermined breaking points in the notch impact test, is chosen to be different.
  • FIG. 2 schematically shows the different breaking work depending on the position of the sample in relation to the rolling direction WR and the position of the notch k in the sample (FIG. 1).
  • the different values of the breaking work in the high and low positions can be seen in the entire temperature range.
  • Fig. 3 the top view of a crossed, non-parallel roller pair with smooth roller bales is shown.
  • the rollers 1, 2 driven by the torques M 1 and M 2 endeavor to force their respective surface of the rolling stock into its own direction of rotation R 1 (top roller 1) and R 2 (bottom roller 2) via the friction between the roller bales and the surfaces of the rolling stock, whereby the axially directed forces A occur.
  • the rolling stock is subjected to an additional shear stress oriented transversely to the rolling direction.
  • FIG. 5 shows the top view of a crossed (non-parallel) pair of rollers 1, 2 with circumferential beads 4 and indentations 5.
  • the beads 4 are pressed into the rolling stock 3 by the rolling pressure, while the rolling stock 3 rises into the indentations 5.
  • the torques M 1 and M 2 drive the rollers 1, 2 .
  • Each roller endeavors to force the surface areas it positively detects by means of the beads 4 and indentations 5 in its own direction of rotation R 1 (surface of the rolling stock) or R 2 (underside of the rolling stock), a displacement of the plasticized rolling stock 3 im oriented transversely to the rolling direction WR Roll gap takes place.
  • rollers 1,2 are that of the crossed pair of rollers 1,2 formed nip shown from the outlet side.
  • Both rollers 1, 2 endeavor to force the surfaces of the rolling stock 3 that are positively grasped by them with the beads 4 and the indentations 5 in their own direction of rotation R 1 and R 2 (FIG. 5).
  • the resulting surface forces o in the surface of the rolling stock and u in the underside of the rolling stock 3 cause the plasticized rolling stock 3 to be displaced transversely to the rolling direction WR in the roll gap, reaction forces o and u being produced, the sum of which corresponds to the size of the axial forces A.
  • the tapering cross-section of the rolling stock 3 is set obliquely with respect to the rectangular inlet cross-section.
  • Fig. 7 the roll barrel of the upper roll 1 of an axially parallel pair of rolls with helical (here left) beads 4 and indentations 5 is shown.
  • the beads 4 press into the rolling stock 3, while the rolling stock 3 rises into the indentations 5.
  • the roller 1 receives a positive-fit thrust connection with the rolling stock 3 in the direction of its axis.
  • depressions 4 and elevations 5 are formed obliquely to the rolling direction WR.
  • the roller is driven by the torque M 1 .
  • the rolling stock 3 is transported in the rolling direction WR.
  • roller bales of an axially parallel roll pair 1, 2 viewed from the outlet side.
  • Both roller bales are provided with helical beads 4 and screw turns 5 (here on the left) Mistake.
  • the rollers 1,2 are driven by the torques M 1 , M 2 .
  • Each roller 1, 2 strives to transport the surface of the rolling stock 3, which it positively grips by means of the beads 4 and indentations 5, in its own circumferential direction R 1 or R 2 (FIG. 7).
  • the resulting surface forces o and u cause the plasticized rolling stock 3 to be displaced transversely to the rolling direction.
  • the sum of the reaction forces ö and u forms the axial forces A.
  • the side surfaces of the rolling stock 3 adjust obliquely in accordance with the transverse shear stress.
  • Fig. 9 the roll barrel of the upper roll 1 of an axially parallel pair of rolls is shown in plan view.
  • the roller bale is provided with helical beads 4,4 'and indentations 5,5' in the one half of the roller bale on the left, in the other half of the roller bale on the right, in the middle of the roller bale, which have the indentations on the rolling stock 3 which are oriented obliquely to the rolling direction WR 4th , 4th Generate 'surveys 5,5'.
  • the rolling stock 3 is expediently provided with a relief groove 6a running in the rolling direction WR, for example produced by a circumferential bead in a roller, which appears after the roller passage as a groove 6b of reduced width and depth.
  • the roller 1 is driven by the torque M 1 .
  • roller bales of an axially parallel roll pair 1, 2 viewed from the outlet side.
  • Both roller bales are helical in shape of the one roll bale half on the left, in the other roll bale half on the right revolving beads 4.4 'and twists 5.5' in the middle of the roll bale, changing the sense of the slope.
  • the direction of inclination of the helical circumferential beads 4,4 'and indentations 5,5' is the same. With this formation of the roll barrel surfaces, no external axial forces arise.
  • the rollers 1 , 2 are driven by the torques M 1 , M 2 .
  • the flow movement of the rolling stock 3 is indicated by arrows.
  • Fig. 11 the roll bale of the upper roll 1 of an axially parallel pair of rolls with helical (here left) beads 4 and indentations 5 is shown.
  • the roll barrel is driven by the torque M 1 .
  • the width b of the rolling stock 3 increases on one side to b + ⁇ b during the passage of the roll.
  • depressions 4 and elevations 5 are formed which are oriented obliquely to the rolling direction WR.
  • FIG. 12 shows the roll gap formed by the roll bales of an axially parallel roll pair 1, 2 viewed from the outlet side.
  • the roll barrel of the upper roll 1 is provided with helical left
  • the roll barrel of the lower roll 2 with helical circumferential beads 4,4 'and indentations 5,5', which impart a one-sided width 3a around the amount b to the rolling stock 3 in the roll gap.
  • the roller 1 is driven by the torque M 1 , the roller 2 by the torque M2.
  • FIG. 13 shows an axially parallel pair of rollers 1, 2 with counter-conical roller balls 7, 7 ′.
  • the roll balls 7, 7 ' displace differently large volumes of the rolling stock 3 in the roll gap as a result of the different roll roll diameters lying opposite one another.
  • the rolls 1, 2 are driven by the torques M1 , M2 .
  • Axial forces A arise as a result of the inclination of the roll barrel surfaces with respect to their axes of rotation.
  • FIG. 14 shows a tension of the surfaces arises in the rolling stock 3.
  • FIG. 14 shows the top view of a rolling stock 3 rolled with counter-conical roll balls 7, 7 ′.
  • the different displacement of the rolling stock 3 in the roll gap (FIG. 13) across the width results in different lengths of the rolling stock surface areas, represented by the length arrows Lj, Lj, Lr, Lr, measured from the base line g-g.
  • the rolling stock 3 piled up in a previous roll pass in the elevations 5 oriented in the rolling direction, is laterally displaced by the circumferential beads 4 of one roller into the circumferential recesses 5 of the other roller after a slight lateral displacement before it enters the roll gap.
  • the contour 4.5 entering the roll gap has assumed the shape of the roll gap 4.5 at the roll gap exit.
  • An element dV of the rolling stock 3 has been shifted laterally by db.
  • FIG. 17 shows a partial section of the side view of FIG. 16 of the roll gap delimited by the axially parallel rolls 1, 2 opposite to the rolling direction WR (FIG. 16).
  • the rollers 1, 2 are provided with coils 4 and indentations 5 rotating in the same direction (here on the left).
  • the stresses with the same indices are normal stresses, those with unequal indices are shear stresses.
  • volume element dV of the rolling stock 3 spanned by the orthogonal spatial axes (1), (2), (3) in the roll gap (FIG. 16, FIG. 17) in spatial representation.
  • FIG. 19 shows the matrix of the associated stress state in the roll gap (FIG. 16, FIG. 17).
  • the conventional, essentially flat tension becomes state 6 .
  • i, j 1.2
  • the axial rolling force A of FIG. 8 corresponds to these shear stresses oriented transversely to the rolling direction.
  • FIG. 17a shows a partial section of the side view of FIG. 16a of the roll gap delimited by the axially parallel rolls 1, 2 opposite to the rolling direction WR (FIG. 16a).
  • the roller 1 is provided with helical right, the roller 2 with helical circumferential left-hand beads 4 and indentations 5, through which the rolling stock 3 experiences a one-sided spreading with a corresponding rotation of the main direction of deformation from the rolling direction WR.
  • the same direction of ⁇ 13 and ⁇ 13 indicates that the rolling stock 3 (Fig. 16a, Fig. 17a) spreads on one side , with no axial reaction forces A occurring in the rollers (Fig. 12).
  • the stresses with the same indices are normal stresses, those with unequal indices are shear stresses.
  • 17b shows a partial section of FIG.
  • 19b shows the matrix of the stress state in the roll gap in the case of counter-conical roll bales.
  • Fig. 20 shows a part of a four-high rolling mill with the support rolls 1; 2; of which the work rolls 1, 2 are supported.
  • the work rolls 1, 2 are supported in their bearing construction pieces 8, 9.
  • the opposing axial forces A are short-circuited via the fork 10 of the bearing component 8 and the groove 9a of the bearing component 9, so that no axial force is transmitted to other structures of the roll stand.
  • FIG. 21 shows the axial bearing of the support roller 1 'and the transmission of the axial rolling force A from the work roller 1 via a wear ring 12 carried by a support ring 11 into the side ring 13 of the support roller 1: the axial force A becomes via the bearing journal ls of the support roller 1' introduced into the axial bearing 14s, taken over by the support bolt 15s and transferred to a cross frame, not shown.
  • the work roll 1 with its work roll bales is driven by the torque M 1 .
  • FIG. 22 shows a partial section of FIG. 21.
  • the axial force A from the work roll 1 is taken over by the support ring 11 and the wear ring 12 from the side ring 13 of the support roll 1 ′.
  • the wear ring 12 made of wear-resistant metallic or non-metallic material is reinforced with metallic or non-metallic reinforcements 16.
  • FIG. 23 shows a cross section through a support ring 11.
  • the wear ring 12 of FIG. 22 is divided here into an elastic, non-metallic part 12b, which is protected by a wear-resistant metallic part 12a.
  • FIG. 24 shows the arrangement of a metallic wear ring 11a between the end face of the work roll 1 and the circumferential side ring 13 of the support roll 1:
  • the wear ring 11a is fastened to the face of the work roll barrel with screws 11b.
  • the axial force A is in the area F (Fig. 25), the overlap of the two ring surfaces of the wear ring 11a and the side ring 13 of the support roller 1; transfer.
  • FIG. 25 shows FIG. 24 in a side view with the transmission surface F for the axial force A of FIG. 24, the overlap of the two ring surfaces of the wear ring 11a and the side ring 13 of the support roller 1:
  • FIG. 26 shows the view of a four-high rolling stand against the rolling direction WR of FIG. 7.
  • the two work rolls 1, 2 are supported by their support rolls 1, 2 ′, while the axial forces A from the work rolls 1, 2 via the circumferential side rings 13 of the Back-up rolls 1; 2; the support roller journals la, 2a, the axial bearings 14s are transferred into the support bars 15s and are each taken over by the front and rear transverse frames via the upper and lower double cheeks 20.
  • the cross frame are from the cross arms 18 1, 18 r and the middle parts of the roll stand 17 1, 17 r formed.
  • the cross arms 18 1, 18 r are connected to one another by the bolts 19.
  • FIG. 27 shows the side view of a four-high rolling mill with the support rolls 1; 2; which support the work rolls 1, 2.
  • the support bars 15s are fastened in the double cheeks 20 with hinge pins 20s.
  • Fig. 28 is a parallel perspective view of the two roll stands 17 1 and 17 r, which are connected by the upper and lower cross arms 18 1, 18 r by means of the bolts 19.
  • This connection creates a front and a rear cross frame with the cross arms 18 1, 18 r as a cross frame bar.
  • the frame stems 17s simultaneously represent the stems of the two roller stands 17 1, 17 r.
  • the position of the cross frame bars with the cross arms 18 1, 18 r is given by the approximate position of the axes of the support rollers 1; 2 ′.
  • the support bar 15s Fig. 21, Fig. 26
  • hinge pin 20s Fig. 27
  • FIG. 29 shows the two roller stands 17 1, 17 r of a four-high wattage stand with the outlet-side cross frame 21 which is fastened to the two roller stands 17 1, 17 r with bolts 22.
  • the axial force A of the upper work roll 1 (FIG. 8) is via the thrust bearing 14a (FIG. 32) of the upper work roll 1, the support bolt 15a, the axial force A of the work rolls 2 (FIG. 8, FIG. 21) via the circumferential side ring 13 of the support roller 2; the thrust bearing 14s of the lower one Support roller 2 'and the support bar 15s each half to the front (outlet side) or the rear (inlet side) cross frame 21.
  • Both cross frames 21 have sufficiently large openings for unhindered access to the work rolls 1, 2.
  • FIG. 30 shows a side view of the cross frame 21 of FIG. 29.
  • the work rolls 1, 2 are supported by their support rolls 1, 2 ′.
  • the axial force of the upper work roll 1 is taken over by the support bar 15a, that of the lower work roll 2 via the circumferential side ring 13 of the support roll 2 'of the support bar 15s and half of it is transferred to the front and rear cross frame 21.
  • Fig. 31 shows a four-high rolling mill with the support rolls 1; 2; by which the work rolls 1, 2 are supported.
  • the work rolls 1, 2 are driven by the torques M 1 and M 2 from opposite sides of the four-high rolling mill.
  • the axial forces A are offset on the sides opposite these drive sides via axial bearings 14a (FIG. 32), support bolts 15a, double cheeks 20 and bolts 20a each in the front and rear cross frames.
  • the bars of the cross frame which in this case lie approximately at the level of the axes of the work roll bales 1, 2, are formed from the cross arms 18 1, 18 r integrated in the roll stand 17 1, 17 r and are connected to one another with the aid of the bolts 19 .
  • Fig. 32 shows the top view of the upper work roller 1 of FIG. 31 with its roller barrel, the axial bearing 14a, the support bar 15a, which is fastened in the double cheeks 20 with the bolts 20a.
  • the two stands 17 1, 17 r of the roll stand are connected to one another via the transverse arms 18 1, 18 r and the bolts 19.
  • the roller 1 is acted upon by the torque M 1 , the axial force A being generated.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

1. A method of technologically influencing rolling stock, principally flat material in the form of plates and strips, in a rolling process, in which a material flow is superimposed on the rolling stock (3) in addition to and simultaneously with the actual material flow which brings about plasticising of the rolling stock (3), characterized in that the material of the thickened portions extending sinusoidally over the width of and orientated at an angle to the rolling direction on both surfaces of the rolling stock, being created by single or multi-spiral beads (4) and/or turned recesses (5) formed sinusoidally in the longitudinal section of the roll body and encircling both roll bodies in opposite directions of pitch are, during the next rolling pass, displaced laterally by rolls having identically constructed or smooth roll bodies from the thicker to the thinner areas of the rolling stock cross-section.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur technologischen Beeinflussung von Walzgut, vornehmlich von flachem Material in Form von Tafeln und Bändern, durch einen Walzprozeß. Die Erfindung betrifft auch Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the technological influencing of rolling stock, primarily of flat material in the form of sheets and strips, by a rolling process. The invention also relates to devices for carrying out the method.

Beim Walzen von Tafelmaterial geringer Breiten-und Längenabmessungen können entsprechend der Ballenlänge der Walzen quer und längs zum Walzgut gerichtete Walzverformungen vorgenommen werden, mit denen sich eine nahezu orthogonal isotrope Orientierung des Gefüges sowie der Teilchen der beim Walzprozeß zertrümmterten nichtmetallischen Einschlüsse einstellt. Durch dieses kreuzweise Walzen ergeben sich weitgehend orthogonal isotrope Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften des gewalzten Materials.When rolling sheet material of small width and length dimensions, depending on the bale length of the rolls, roll deformations directed transversely and longitudinally to the rolling stock can be carried out, with which an almost orthogonally isotropic orientation of the structure and of the particles of the non-metallic inclusions shattered during the rolling process is established. This crosswise rolling results in largely orthogonally isotropic strength and toughness properties of the rolled material.

Beim herkömmlichen Walzen von breitem und langem Tafelmaterial, insbesondere aber beim Walzen von Bandmaterial entstehen durch die fast ausschließliche Verformung des Materials in Längsrichtung des Bandes mechanische Eigenschaften, die in dieser Richtung besonders ausgeprägt sind, wie beispielsweise ausgeprägte Kerbschlagzähigkeiten bei metallischem Material infolge einer ausgeprägten Orientierung des Gefüges sowie der vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse in die als Hauptverformungsrichtung anzusehende Walzrichtung, der Längsrichtung des Walzgutes Band bzw. Tafel.In the conventional rolling of wide and long sheet material, but especially in the case of rolling strip material, they almost result from Eventual deformation of the material in the longitudinal direction of the strip mechanical properties that are particularly pronounced in this direction, such as pronounced notched impact strengths in the case of metallic material as a result of a pronounced orientation of the structure and the existing non-metallic inclusions in the rolling direction to be regarded as the main direction of deformation, the longitudinal direction of the rolled strip or . Blackboard.

Durch die beim Walzen stattfindende Zertrümmerung der nichtmetallischen Einschlüsse und die hauptsächliche Längsorientierung der einzelnen Trümmerpartikel entsteht eine Kerbempfindlichkeit, durch die die Kerbschlagzähigkeit in Walzquerrichtung merklich herabgesetzt wird. Eine ähnliche Beobachtung macht man an gekerbten Zugstäben, bei denen sich ein eindeutiger Zusammenhang beispielsweise zwischen der Bruchdehnung bzw. der Zugfestigkeit und der Probenlage zur Walzrichtung im gesamten Bereich der Versuchstemperatur einstellt. Bei der Dimensionierung von Großrohren, die im Längs- bzw. im Schraubennaht-Schweißverfahren hergestellt werden, sind diese unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften des Blech- bzw. des Bandmaterials in Längs- und Querrichtung zu berücksichtigen. Ähnliches gilt für die Ausbildung des Gefüges von warmgewalzten Bandmaterial, das für die Erzeugung von kornorientiertem Blech Verwendung findet, aus dem Transformatorenkerne für eine möglichst verlustarme Umspannung von elektrischem Strom hergestellt werden.The crushing of the non-metallic inclusions that takes place during rolling and the main longitudinal orientation of the individual debris particles result in a notch sensitivity which noticeably reduces the notched impact strength in the transverse direction of the roll. A similar observation is made on notched tensile bars, in which there is a clear connection, for example between the elongation at break or the tensile strength and the sample position to the rolling direction in the entire range of the test temperature. When dimensioning large pipes, which are produced in the longitudinal or screw seam welding process, these different strength properties of the sheet metal or strip material in the longitudinal and transverse directions must be taken into account. The same applies to the formation of the structure of hot-rolled strip material, which is used for the production of grain-oriented sheet metal, from which transformer cores are produced for the least possible lossless transformation of electrical current.

Unterschiedliche Materialeigenschaften in Längs- und Querrichtung entstehen auch beim Kalandrieren von Folienmaterial aus Kunststoff der verschiedensten Qualitäten.Different material properties in the longitudinal and transverse directions also arise during calendering of plastic film material of various qualities.

In vielen Fällen sind diese Unterschiede unerwünscht und erfordern erhebliche Maßnahmen zu deren Minderung, wie beispielsweise bei Kunststoffen einen quer gerichteten Reckvorgang.In many cases, these differences are undesirable and require considerable measures to reduce them, such as a transverse stretching process for plastics.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, den verformungstechnisch bedingten Unterschied der Werkstoffeigenschaften in Walzlängs- und -querrichtung auf walztechnische Art zu verringern und nach Möglichkeit ein Material mit orthogonal isotropen oder gar isotropen oder mit besonders guten mechanischen Eigenschaften in von der Walzrichtung abweichenden Richtungen zu erreichen sowie die dazu erforderlichen Vorrichtungen zu schaffen.The object of the invention is to reduce the deformation-related difference in the material properties in the longitudinal and transverse rolling directions in a rolling manner and, if possible, to achieve a material with orthogonally isotropic or even isotropic or with particularly good mechanical properties in directions deviating from the rolling direction and to create the necessary devices.

Erfindungsgemäß wird die Lösung dieses Problems dadurch erreicht, daß dem Walzgut im Walzspalt simultan mit dem eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkenden Spannungszustand/Verformungszustand ein zusätzlicher, vom eigentlichen Spannungszustand/Verformungszustand abweichender Spannungszustand/Verformungszustand überlagert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dem im Walzspalt durch den eigentlichen Spannungszustand/Verformungszustand plastifizierten Walzgut ein zusätzlicher simultan wirksamer Spannungszustand/ Verformungszustand überlagert, der durch eine nur über die Höhe bzw. über die Höhe und Breite des Walzgutes unsymmetrisch verlaufende Verdrängung von Walzgut im Walzspalt erreicht wird.According to the invention, this problem is solved in that an additional stress state / deformation state deviating from the actual stress state / deformation state is superimposed on the rolling stock in the roll gap simultaneously with the actual stress state / deformation state causing the plasticization of the rolling stock. In a preferred embodiment, an additional, simultaneously effective stress state / deformation state is superimposed on the rolled material plasticized in the roll gap by the actual stress state / deformation state, which is achieved by displacement of the rolled material asymmetrically only over the height or the height and width of the rolled material .

Die unterschiedliche Verdrängung von Walzgut im Walzspalt entsteht durch unterschiedlich tiefes Eintauchen der Walzenballen in das Walzgut infolge unterschiedlicher Walzenballendurchmesser.The different displacement of rolling stock in the roll gap is caused by the depth of the roll bale being immersed in the rolling stock as a result of different roll bale diameters.

Mit einer gänzlich anderer Zielsetzung wird bereits das Walzen auf flacher Walzenbahn mit unterschiedlichen Durchmessern der zylindrischen Walzenballen von Ober- und Unterwalze beim Walzen von Bimetallmaterial vorgenommen, um den unterschiedlichen Verformungsfestigkeiten der beiden in einem Gießverfahren miteinander schmelzflüssig verbundenen Metallschichten zum Zwecke einer homogenen, über den Querschnitt verlaufenden Streckung des Walzgutes Rechnung zu tragen.With a completely different objective, the rolling on flat roller tracks with different diameters of the cylindrical roller balls of the top and bottom rollers is already carried out when rolling bimetallic material in order to reflect the different deformation strengths of the two metal layers melted together in a casting process for the purpose of a homogeneous cross-section current stretch of the rolling stock to be taken into account.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird ein zusätzlicher, simultan mit dem eigentlichen Spannungszustand/Verformungszustand wirksamer quer zur Walzrichtung orientierter Spannungszustand/Verformungszustand erreicht, wenn die von zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder umlaufenden Eindrehungen auf bzw. in den Walzenballen auf dem Walzgut in Walzlängsrichtung erzeugten, über die Walzgutbreite sinusartig verlaufenden Verdickungen des Walzgutes beim nächsten Walzendurchgang mit den gleichen Walzen nach einer seitlichen Verschiebung des Walzgutes um maximal eine halbe Periode seiner sinusartig über die Walzgutbreite verlaufenden Dicke von den dickeren zu den dünneren Walzgutquerschnittsbereichen seitlich verdrängt wird.According to a further preferred embodiment, an additional stress state / deformation state, which is effective simultaneously with the actual stress state / deformation state and is oriented transversely to the rolling direction, is achieved if the beads and / or circumferential revolutions on or in the roll bales on the rolling stock produced in the longitudinal direction of the roll produce over the rolling stock width, sinusoidal thickenings of the rolling stock are displaced laterally with the same rollers after a lateral shift of the rolling stock by a maximum of half a period of its sinusoidal running width across the rolling stock width from the thicker to the thinner rolling stock cross-sectional areas.

Nach einer anderen Ausführungsform läßt sich ein zusätzlicher, quer zur Walzrichtung orientierter Spannungszustand/Verformungszustand dadurch erreichen, daß bei achsparallel angeordneten Walzen das Material der von ein- oder mehrgängig schraubenlinienförmig, bei beiden Walzenballen in entgegengesetzter Steigungsrichtung umlaufenden, im Walzballenlängsschnitt sinusartig ausgebildeten Wulsten und/oder Eindrehungen erzeugten, auf beiden Walzgutoberflächen in einem Winkel zur Walzrichtung orientierten, über die Walzgutbreite sinusartig, verlaufenden Verdickungen beim nächsten Walzendurchgang von Walzen mit gleich ausgebildeten oder mit glatten Walzenballen von den dickeren zu den dünneren Walzgutquerschnittsbereichen seitlich verdrängt wird.According to another embodiment, achieve an additional stress state / deformation state oriented transversely to the rolling direction in that, in the case of rolls arranged axially parallel, the material of the beads and / or indentations which are sinusoidally formed in the roll roll longitudinal section and which rotate in the longitudinal direction of the roll roll in one or more threads, in both directions in the opposite slope direction, are produced on both surfaces of the rolling stock at an angle to the rolling direction, thickened along the width of the rolling stock, thickening is displaced laterally from the thicker to the thinner rolling cross-sectional areas of rolls with the same design or with smooth roll balls.

Nach einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gewinnt man den zusätzlichen, simultan mit dem eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkenden Spannungszustand/Verformungszustand durch eine in Walzrichtung und/oder Walzquerrichtung kraftschlüssig und/oder formschlüssig, in beiden Walzgutoberflächen gleichsinnig oder entgegengesetzt wirkende Zwangsführung der Walzgutoberflächen, der oberflächennahen Walzgutschichten bzw. der horizontalen Walzguthälften.According to another embodiment of the method according to the invention, the additional stress state / deformation state which brings about the plasticization of the rolling stock is obtained by a force-fitting and / or positive locking in the rolling direction and / or transverse direction of the rolling, in both rolling surface surfaces the same or opposing positive guidance of the rolling stock surfaces. the near-surface rolled material layers or the horizontal rolled material halves.

Der zusätzliche, simultan mit dem eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkende Spannungszustand/Verformungszustand wird in seiner Wirksamkeit wesentlich verstärkt durch eine Kombination einer über die Höhe und/oder Breite des Walzgutes unsymmetrisch verlaufenden Verdrängung des Walzgutes mit einer Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten im Walzspalt.The effectiveness of the additional stress state / deformation state which effects the plasticization of the rolling stock at the same time is significantly strengthened by a combination of displacement of the rolling stock which is asymmetrical over the height and / or width of the rolling stock with a forced guidance of the rolling stock surfaces or the near-surface rolling stock layers in the roll gap.

Die Erfindung beinhaltet auch Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention also includes devices for carrying out the method according to the invention.

Nach einer einfachen Ausführungsform wird die unsymmetrisch über die Walzguthöhe verlaufende Verdrängung von Walzgut im Walzspalt durch zylindrische Walzenballen unterschiedlichen Durchmessers erreicht.According to a simple embodiment, the displacement of rolling stock in the roll gap, which runs asymmetrically over the height of the rolling stock, is achieved by cylindrical roll bales of different diameters.

Um neben der über die Walzguthöhe unsymmetrisch verlaufenden Verdrängung von Walzgut eine zusätzliche, über die Walzgutbreite sich erstreckende Verdrängung von Walzgut zu erzwingen, wird nach einer weiteren Ausführungsform vorgeschlagen, die den Walzspalt begrenzenden, gekreuzten oder achsparallelen Walzenballen bei konstanter Summe der sich gegenüberliegenden Walzenballendurchmesser in Walzenballenlängsrichtung kontinuierlich über die Walzenballenlänge veränderliche Walzenballendurchmesser vorzusehen.In order to force, in addition to the displacement of rolling stock which is asymmetrical over the rolling stock height, an additional displacement of rolling stock extending across the rolling stock width, according to a further embodiment it is proposed that the rolled gap limiting, crossed or axially parallel roll bales with a constant sum of the opposing roll bale diameters in the roll bale length to provide continuously variable roll diameter across the length of the roll.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die unsymmetrisch über die Walzguthöhe und Walzgutbreite verlaufende Verdrängung von Walzgut im walzspalt durch ein gekreuztes oder achsparalleles Walzenballenpaar erreicht, bei dem die Summe der sich gegenüberliegenden, in Walzenballenlängsrichtung kontinuierlich über die Walzenballenlänge veränderlichen Walzenballendurchmesser konstant ist und die Durchmesser beider Walzenballen in Walzenballenmitte von gleicher Größe ist.According to a preferred embodiment, the displacement of rolling stock in the roll gap, which is asymmetrical over the rolling stock height and rolling stock width, is achieved by a crossed or axially parallel pair of roll bales, in which the sum of the opposite roll bale diameters, which change continuously in the roll bale longitudinal direction over the roll bale length, is constant and the diameters of both roll bales are constant The center of the roller bale is of the same size.

Nach einer anderen Ausführungsform läßt sich eine unsymmetrische über die Walzgutbreite verlaufende Verdrängung von Walzgut in Form einer einseitigen Breitung des Walzgutes durch ein achsparalleles Walzenballenpaar mit zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen erreichen, in die das Walzgut seitlich abfließen kann.According to another embodiment, an asymmetrical displacement of rolling stock across the width of the rolling stock can be carried out in the form of a one-sided one Spread the rolling stock through an axially parallel pair of roll bales with centrally running beads and / or indentations into which the rolling stock can flow laterally.

Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten in Walzrichtung durch einen im Drehmoment und/oder in der Drehgeschwindigkeit unterschiedlich großen Antrieb der den Walspalt begrenzenden glatten oder gerauhten Walzenballen erreicht.According to a further embodiment, the rolling stock surfaces or the rolling layers close to the surface are positively guided in the rolling direction by means of a drive of the smooth or roughened roll balls which delimit the whale gap and which are of different sizes in terms of torque and / or rotational speed.

In der Walzpraxis wird beim Walzen von Grobblech mit einer gänzlich anderen Zielsetzung dieses Verfahren der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten kurzfristig beim Anstich des Walzgutes und nur dort angewandt, um durch eine etwas größere Drehgeschwindigkeit der Unterwalze gegenüber der Oberwalze dem auslaufenden Walzgut eine geringe Krümmung nach oben zu geben. Man bezweckt und erreicht damit, daß insbesondere die erste Rollgangsrolle, die sogenannte Ständerrolle keine zu große Stoßbelastung durch das Walzgut erfährt.In rolling practice, when rolling heavy plate with a completely different objective, this process of different speeds of rotation is used for a short time when tapping the rolling stock and only there to give the rolling stock running out a slight curvature due to a somewhat higher speed of rotation of the bottom roll compared to the top roll. It is intended and achieved that in particular the first roller table roller, the so-called stand roller, is not subjected to excessive shock loads from the rolling stock.

Eine Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten in Walzquerrichtung erreicht man nach einer anderen Ausführungsform durch das Kreuzen der Walzen in der Walzebene, ein symmetrisch zur Walzrichtung bezeichnetes, geringfügiges entgegengesetztes Schwenken der Walzenballen um die Walzenballenmittelpunkte. Die in der Walzebene gekreuzten Walzen können glatte, gerauhte und/oder mit zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen versehene Walzenballen besitzen.According to another embodiment, the rolling stock surfaces or the rolling stock layers close to the surface are forced in the transverse direction of the roll by crossing the rolls in the roll plane, a slight opposite pivoting of the roll bales about the center of the roll symmetrically referred to the rolling direction. The rolls crossed in the roll plane can have smooth, roughened and / or roll rolls provided with centrally rotating beads and / or indentations.

Um die mit dem Kreuzen der Walzen einhergehenden Schwierigkeiten bei der Gestaltung der Lagerung der Walzen zu vermeiden, wird vorgeschlagen, bei achsparallelen Walzen eine quer zur Walzrichtung orientierte Zwangsführung der Walzgutoberflächen und der oberflächennahen Walzgutschichten durch Walzenballen mit mehrgängig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen zu erreichen.In order to avoid the difficulties associated with the crossing of the rollers in the design of the bearing arrangement for the rollers, it is proposed that in the case of axially parallel rollers, a forced guidance of the surfaces of the rolling stock and the near-surface layers of the rolling material by roller balls with multi-helical circumferential beads and / or twists is achieved .

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann bei achsparallelen Walzen eine in Walzquerrichtung wirksame, in beiden Walzgutoberflächen entgegengesetzt gerichtete Zwangsführung der Walzgutoberflächen, der oberflächennahen Walzgutschichten bzw. der horizontalen Walzguthälften durch in beiden Walzenballen gleichsinnig mehrgängig schraubenlinienförmig links oder rechts mit gleich großer oder ungleich großer Steigung umlaufende Wulste und/oder Eindrehungen erreicht werden.According to a preferred embodiment, in the case of axially parallel rolls, a positive guidance of the rolled material surfaces, the rolled material layers close to the surface or the horizontal rolled material halves, which is effective in the transverse direction of the roll and oppositely directed in both rolled material surfaces, can be made by means of a helical, left-hand or right-hand circumferential helix with the same size or different pitch in both roll balls / or rotations can be achieved.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform läßt sich bei achsparallelen Walzen eine in Walzquerrichtung wirksame, in beiden Walzgutoberflächen gleich gerichtete Zwangsführung der Walzgutoberflächen, der oberflächennahen Walzgutschichten sowie beider horizontaler Walzguthälften und damit des gesamten Walzgutquerschnitts im Walzspalt durch in beiden Walzenballen entgegengesetzt mehrgängig schraubenlinienförmig mit gleicher Steigung umlaufende Wulste und/oder Eindrehungen erreichen.According to another preferred embodiment, in the case of axially parallel rolls, a positive guidance of the rolling stock surfaces, the rolling stock layers close to the surface, the two rolling stock halves and both horizontal rolling stock halves, and thus the entire rolling stock cross section in the roll gap, which is effective in the transverse direction of the roll, and thus the entire rolling stock cross section in the roll gap, is opposed by a multi-pitch helical helical circumferential rotation in both roll bales and / or turning.

Um die bei der Walzquerrichtung kraftschlüssig und formschlüssig in beiden Walzgutoberflächen entgegengesetzt in Walzquerrichtung wirkende Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten bei achsparallelen Walzen in den Walzenballen entstehenden Axialkräfte schon in den Walzenballen zu kompensieren, wird vorgeschlagen, beide Walzenballen mit gleichartigen, mehrgängig schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte mit gleich großer oder sich ändernden Steigung links umlaufenden, in der anderen Walzenballenhälfte mit rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn wechselnden Wulsten und/oder Eindrehungen zu versehen.To the non-positive and positive in the rolling direction in both rolling surfaces To compensate for the axial forces generated in the roll bales in the transverse direction of the roll of the rolling stock surfaces or the rolling layers close to the surface in the case of axially parallel rolls, it is proposed that both roll bales have the same, multi-helical shape in one half of the roll bale with the same left or changing pitch , in the other half of the roll bale, with beads and / or indentations that rotate on the right and change the direction of the slope in the middle of the roll bale.

Ferner wird vorgeschlagen, eine unsymmetrisch über die Höhe des Walzgutes verlaufende Verdrängung von Walzgut mit einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten dadurch zu überlagern, daß bei einem gekreuzten oder einem achsparallelen zylindrischen Walzenballenpaar mit ungleichen Walzenballendurchmessern glatte Walzenballen oder Walzenballen mit zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen verwendet werden. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zwecks Überlagerung einer unsymmetrisch über die Höhe und Breite des Walzgutes verlaufenden Verdrängung von Walzgut mit einer Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten ein gekreuztes oder ein achsparalleles Walzenpaar verwendet wird, bei dem die Walzenballendurchmesser in Walzenballenmitte gleich oder ungleich groß, die Summe der sich gegenüberliegenden Walzenballendurchmesser konstant ist und die Walzenballen mit mehrgängig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen mit über die Walzenballenlänge konstanter oder sich ändernder, in beiden Walzenballen gleichsinniger oder entgegengesetzter Steigung versehen sind.It is also proposed to superimpose an asymmetrical displacement of the rolling stock over the height of the rolling stock with a force-fitting and / or positive locking guidance of the rolling stock surfaces or the rolling stock layers close to the surface in such a way that in the case of a crossed or an axially parallel cylindrical roll bale pair with uneven roll bale diameters can be used with centrally running beads and / or recesses. According to another feature of the invention, it is proposed that a crossed or an axially parallel roller pair is used for the purpose of superimposing an asymmetrical displacement of the rolling material which runs asymmetrically over the height and width of the rolling material, with a roller pair that is parallel or axially parallel and in which the roller bale diameter is in the center of the roller bale the same or not the same size, the sum of the opposing roll bale diameters is constant and the roll bales with multi-start helical circumferential Beads and / or twists are provided with a slope that is constant or changing over the length of the roll, and has the same or opposite slope in both roll balls.

Bei den vorstehend geschilderten Walzverfahren, insbesondere bei den Verfahren mit Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten entstehen Axialkräfte in einer Größenordnung der eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkenden Walzkräfte. Zur Aufnahme und Ableitung dieser Axialkräfte wird vorgeschlagen, die Axialkräfte auf der dem Antrieb der Walzen gegenüberliegenden Seite, der Bedienungsseite des Walzgerüstes, in den mit Axiallagern und Verriegelungseinrichtungen entsprechend ausgerüsteten Walzenlagerbaustücken aufzunehmen. Bei einem Quartowalzgerüst können die Axialkräfte aus den Arbeitswalzenballen über die zugehörige Stützwalze und deren Axiallager in einen Stützriegel und von dort auf eine Querrahmenkonstruktion übertragen werden.In the rolling processes described above, in particular in the processes with positive guidance of the rolling stock surfaces or the rolling stock layers close to the surface, axial forces arise in the order of magnitude of the actual rolling forces which cause the plasticization of the rolling stock. To absorb and derive these axial forces, it is proposed to absorb the axial forces on the side opposite the drive of the rollers, the operating side of the roll stand, in the roller bearing components which are appropriately equipped with axial bearings and locking devices. In the case of a four-high rolling mill, the axial forces can be transferred from the work roll bales via the associated support roller and its axial bearing into a support bar and from there to a cross frame construction.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die beiden Querrahmen Querriegel, die im Bereich der auftretenden Axialkräfte in Höhe der Arbeitswalzenachsen bzw. der Stützwalzenachsen in die beiden Walzenständer integriert und in Walzgerüstmitte miteinander verbunden sind.According to a preferred embodiment, the two cross frames have crossbeams which are integrated in the area of the axial forces occurring at the level of the work roll axes or the support roll axes in the two roll stands and are connected to one another in the center of the roll stand.

Um auch noch nachträglich herkömmliche Walzgerüste zur Aufnahme der axialen Kräfte in Höhe der Arbeitswalzen bzw. der Stützwalzen ausrüsten zu können, wird vorgeschlagen, auf der Ein- und der Auslaufseite der Walzgerüste separate Querrahmen vorzusehen, die an den Walzenständern befestigt sind. Es empfiehlt sich, die eine Arbeitswalze von der Antriebsseite, die andere Arbeitswalze von der Bedienungsseite des Walzgerüstes anzutreiben und die Axialkräfte auf der jeweils dem Antrieb gegenüberliegenden Seite in Axiallagern aufzunehmen.In order to be able to retrofit conventional roll stands to absorb the axial forces at the level of the work rolls or the support rolls, it is proposed that separate cross frames be provided on the inlet and outlet sides of the roll stands see that are attached to the roller stands. It is advisable to drive one work roll from the drive side, the other work roll from the operating side of the roll stand, and to absorb the axial forces on the opposite side of the drive in axial bearings.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen, in denen aber nur bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt werden, veranschaulicht. Es zeigt:

  • Fig. 1 ein Stück herkömmlich gewalzten Flachmaterials mit den möglichen Probenlagen,
  • Fig. 2 schematisch die erforderlichen, auf den gekerbten Restquerschnitt bezogenen Brucharbeiten der Kerbschlagproben in Abhängigkeit von der Prüftemperatur und der Lage der Proben a bis d bzw. des Probenkerbs k zur Walzrichtung WR nach Fig. 1,
  • Fig. 3 die Draufsicht eines in der Walzebene nichtparallelen (gekreuzten) Walzenpaares mit glatten Walzenballen und Walzgut.
  • Fig. 4 eine Ansicht der Fig. 3 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut,
  • Fig. 5 die Draufsicht eines in der Walzebene nichtparallelen (gekreuzten) Walzenpaares, deren Walzenballen mit umlaufenden Wulsten und Eindrehungen versehen sind, mit Walzgut,
  • Fig. 6 eine Ansicht der Fig. 5 entgegen der Walzrichtung WR mit Walzgut,
  • Fig. 7 die Draufsicht des achsparallelen oberen Walzenballens eines Walzenpaares mit schraubenlinienförmig gleichsinnig links umlaufenden Wulsten und Eindrehungen und Walzgut,
  • Fig. 8 eine Ansicht der Fig. 7 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,
  • Fig. 9 die Draufsicht des achsparallelen oberen Walzenballens mit schraubenlinienförmig konstanter Steigung in der einen Walzenballenhälfte links, in der anderen Walzenballenhälfte rechts umlaufenden Wulsten und Eindrehungen und Walzgut vor und nach dem Walzendurchgang,
  • Fig. 10 eine Ansicht der Fig. 9 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,
  • Fig. 11 eine Draufsicht des achsparallelen oberen Walzenballens mit schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen mit Walzgut vor und nach dem Walzendurchgang,
  • Fig. 12 eine Ansicht der Fig. 11 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,
  • Fig. 13 die Ansicht eines Walzenpaares mit gegenläufig konisch angeordneten Walzenballen entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,
  • Fig. 14 die Draufsicht auf das gewalzte Material aus Fig. 13,
  • Fig. 15 einen Teilausschnitt aus einem Walzenballenpaar mit zentrisch umlaufenden Wulsten und Eindrehungen, mit Walzgut vor dem Walzspalt und im Walzspalt,
  • Fig. 16 einen Querschnitt durch einen Walzspalt, der von achsparallelen zylindrischen Walzenballen mit gleichsinnig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen begrenzt wird und Walzgut,
  • Fig. 17 eine Teilansicht des Walzspaltes der Fig. 16 entgegen der Walzrichtung WR, bei dem beide Walzenballen mit gleichsinnig, hier links schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen versehen sind,
  • Fig. 18 ein Volumenelement aus dem Material im Walzspalt der Fig. 16 bzw. der Fig. 17 in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,
  • Fig. 19 die Matrix der am Volumenelement der Fig. 18 wirksamen Spannungen,
  • Fig. 16a einen Querschnitt durch einen Walzspalt, der von achsparallelen zylindrischen Walzenballen mit entgegengesetzt schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen begrenzt wird und Walzgut,
  • Fig. 17a eine Teilansicht des Walzspaltes der Fig. 16a entgegen der Walzrichtung WR, bei dem beide Walzenballen mit gegensinnig., die Oberwalze 1 mit rechts, die Unterwalze 2 mit links schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen versehen sind,
  • Fig. 18a ein Volumenelement aus dem Material der oberen Hälfte des Walzspaltes in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,
  • Fig. 19a ein Volumenelement aus dem Material der unteren Hälfte des Walzspaltes in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,
  • Fig. 16b einen Querschnitt durch einen Walzspalt, der von gegenläufig konischen Walzenballen begrenzt wird,
  • Fig. 17b eine Teilansicht des Walzspaltes der Fig. 16a entgegen der Walzrichtung WR,
  • Fig. 18b ein Volumenelement aus dem Material im Walzspalt in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,
  • Fig. 19b die Matrix der am Volumenelement wirksamen Spannungen,
  • Fig. 20 eine Teilansicht eines Vierwalzengerüstes mit den zwei Arbeitswalzen, deren entgegengesetzt orientierte Axialkräfte A über ihre Lagerbaustücke aufgenommen werden.
  • Fig. 21 eine Teilansicht einer Stützwalze mit ihrer Arbeitswalze, deren Axialkraft A von einem umlaufenden Bund der Stützwalze aufgenommen wird,
  • Fig. 22 Einzelheiten der Fig. 21,
  • Fig. 23 Einzelheiten der Fig. 22,
  • Fig. 24 eine Teilansicht einer Stützwalze mit ihrer Arbeitswalze, deren Axialkraft A von der Stützwalze aufgenommen wird,
  • Fig. 25 eine Seitenansicht der Walzen der Fig. 24,
  • Fig. 26 ein Quarto-Walzgerät mit Ableitung der axialen Kräfte A in die Stützwalzen,
  • Fig. 27 eine Seitenansicht des Quartowalzgerüstes der Fig. 26,
  • Fig. 28 eine räumliche Darstellung der beiden Ständer eines Walzgerüstes, die durch Querriegel miteinander verbunden sind,
  • Fig. 29 eine schematische Darstellung eines Quartowalzgerüstes mit zusätzlichen Querrahmen,
  • Fig. 30 eine Seitenansicht des Quartowalzgerüstes der Fig. 29,
  • Fig. 31 ein Quarto-Walzgerüst mit direkt axial abgestützten und von der Antriebs- bzw. der Bedienungsseite angetriebenen Arbeitswalzen,
  • Fig. 32 eine Arbeitswalze mit ihrer axialen Abstützung.
The invention is illustrated by means of drawings, in which, however, only preferred embodiments of the invention are illustrated. It shows:
  • 1 shows a piece of conventionally rolled flat material with the possible sample layers,
  • 2 schematically shows the required breaking work of the impact test specimens, based on the notched residual cross section, as a function of the test temperature and the position of the specimens a to d or the specimen notch k with respect to the rolling direction WR according to FIG. 1,
  • Fig. 3 is a plan view of a (crossed) pair of rolls not parallel in the roll plane with smooth roll bales and rolling stock.
  • 4 is a view of FIG. 3 against the rolling direction WR and rolling stock,
  • 5 shows the top view of a pair of rollers which are not parallel (crossed) in the roller plane, the roller balls of which are provided with circumferential beads and indentations, with rolling stock,
  • Fig. 6 is a view of FIG. 5 against the roller direction WR with rolling stock,
  • 7 is a top view of the axially parallel upper roll bale of a pair of rolls with beads and indentations and rolled material rotating in the same direction on the left in the same direction,
  • 8 is a view of FIG. 7 against the rolling direction WR and rolling stock in the roll gap,
  • 9 is a top view of the axially parallel upper roll bale with a helically constant slope in one roll bale half on the left, in the other roll bale half on the right circumferential beads and twists and rolled material before and after the roll pass,
  • 10 is a view of FIG. 9 against the rolling direction WR and rolling stock in the roll gap,
  • 11 is a plan view of the axially parallel upper roll barrel with helical circumferential beads and twists with rolled material before and after the roll pass,
  • 12 is a view of FIG. 11 against the rolling direction WR and rolling stock in the roll gap,
  • 13 the view of a pair of rolls with oppositely conically arranged roll bales against the rolling direction WR and rolling stock in the roll gap,
  • Fig. 14 is a top view of the rolled material from Fig. 13,
  • 15 shows a partial section of a pair of roll bales with centrally rotating beads and indentations, with rolling stock in front of the roll gap and in the roll gap,
  • 16 shows a cross section through a roll gap which is delimited by axially parallel cylindrical roll bales with beads and twists rotating in the same helical shape, and rolling stock,
  • 17 is a partial view of the roll gap of FIG. 16 against the rolling direction WR, in which both roll bales are provided with beads and twists rotating in the same direction, here on the left helically,
  • 18 shows a volume element made of the material in the roll gap of FIG. 16 or FIG. 17 in a spatial representation with the stresses acting thereon,
  • 19 shows the matrix of the voltages acting on the volume element of FIG. 18,
  • 16a shows a cross section through a roll gap which is delimited by axially parallel cylindrical roll balls with oppositely helical circumferential beads and twists and rolling stock,
  • 17a is a partial view of the roll gap of FIG. 16a against the rolling direction WR, in which both roll bales are provided with counter-rotating, the upper roll 1 with the right, the lower roll 2 with helical circumferential beads and twists,
  • 18a a volume element made of the material of the upper half of the roll gap in a spatial representation with the stresses acting thereon,
  • 19a a volume element made of the material of the lower half of the roll gap in a spatial representation with the stresses acting thereon,
  • 16b shows a cross section through a roll gap which is delimited by counter-conical roll balls,
  • 17b is a partial view of the roll gap of FIG. 16a against the rolling direction WR,
  • 18b a volume element made of the material in the roll gap in a spatial representation with the stresses acting thereon,
  • 19b the matrix of the voltages effective on the volume element,
  • 20 is a partial view of a four-roll stand with the two work rolls, the oppositely oriented axial forces A of which are absorbed by their bearing components.
  • 21 is a partial view of a backup roller with its work roller, the axial force A of which is absorbed by a circumferential collar of the backup roller,
  • 22 details of FIG. 21,
  • 23 details of FIG. 22,
  • 24 is a partial view of a backup roller with its work roller, the axial force A of which is absorbed by the backup roller,
  • 25 is a side view of the rollers of FIG. 24;
  • 26 shows a four-high rolling device with the derivation of the axial forces A into the backup rolls,
  • 27 is a side view of the four-high rolling mill of FIG. 26,
  • 28 shows a spatial representation of the two stands of a rolling stand, which are connected to one another by crossbars,
  • 29 shows a schematic illustration of a four-high rolling mill with additional transverse frames,
  • 30 is a side view of the four-high rolling mill of FIG. 29,
  • 31 shows a four-high rolling stand with directly axially supported work rolls driven by the drive or operating side,
  • Fig. 32 is a work roll with its axial support.

In Fig. 1 sind herkömmliche Probenlagen a,b,c,d, dargestellt. Je zwei Probenlagen sind in Walzrichtung bzw. Walzquerrichtung genommen. Die Lage der Kerben k, der Sollbruchstellen im Kerbschlagbiebeversuch ist unterschiedlich orientiert gewählt.1 shows conventional sample layers a, b, c, d. Two sample layers each are taken in the rolling direction and the transverse rolling direction. The position of the notches k, the predetermined breaking points in the notch impact test, is chosen to be different.

In Fig. 2 sind schematisch die unterschiedlichen Brucharbeiten in Abhängigkeit von der Lage der Probe zur Walzrichtung WR und der Lage des Kerbs k in der Probe (Fig. 1) dargestellt. Die unterschiedlichen Werte der Brucharbeiten in den Hoch- und Tieflagen sind im gesamten Temperaturbereich zu erkennen.FIG. 2 schematically shows the different breaking work depending on the position of the sample in relation to the rolling direction WR and the position of the notch k in the sample (FIG. 1). The different values of the breaking work in the high and low positions can be seen in the entire temperature range.

In Fig. 3 ist die Draufsicht auf ein gekreuztes, nicht paralleles Walzenpaar mit glatten Walzenballen dargestellt. Die von den Drehmomenten M1 und M2 angetriebenen Walzen 1,2 sind bestrebt, über die Reibung zwischen den Walzenballen und den Walzgutoberflächen ihre jeweilige Walzgutoberfläche in die eigene Drehrichtung R1 (Oberwalze 1) bzw. R2 (Unterwalze 2) zu zwingen, wobei sich die axial gerichteten Kräfte A einstellen. Das Walzgut wird einer zusätzlichen, quer zur Walzrichtung orientierten Schubbeanspruchung unterworfen.In Fig. 3 the top view of a crossed, non-parallel roller pair with smooth roller bales is shown. The rollers 1, 2 driven by the torques M 1 and M 2 endeavor to force their respective surface of the rolling stock into its own direction of rotation R 1 (top roller 1) and R 2 (bottom roller 2) via the friction between the roller bales and the surfaces of the rolling stock, whereby the axially directed forces A occur. The rolling stock is subjected to an additional shear stress oriented transversely to the rolling direction.

In Fig. 4 ist der von dem gekreuzten Walzenpaar 1,2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Die Oberflächenkräfte o (in der Walgutoberfläche) und u (in der Walzgutunterfläche), beide im Walzspalt wirksam, erzeugen die quer zur Walzrichtung orientierte, zusätzliche Schubbeanspruchung, aus der sich die Schrägstellung des auslaufenden Walzgutquerschnittes mit der Dicke hl gegenüber dem Rechteckquerschnitt des Walzgutes 3 auf der Einlaufseite mit der Dicke h einstellt. Die Summe der Reaktionskräfte O bzw. u steht mit den Axialkräften A im Gleichgewicht.4 shows the roll gap formed by the crossed roller pair 1, 2 viewed from the outlet side. The surface forces o (in the surface of the rolling stock) and u (in the bottom surface of the rolling stock), both effective in the roll gap, produce the transverse additional shear stress oriented to the rolling direction, from which the inclined position of the outgoing rolling stock cross section with the thickness h 1 compared to the rectangular cross section of the rolling stock 3 on the entry side with the thickness h is established. The sum of the reaction forces O and u is in equilibrium with the axial forces A.

In Fig. 5 ist die Draufsicht auf ein gekreuztes (nicht paralleles) Walzenpaar 1,2 mit umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 dargestellt. Durch den Walzdruck werden die Wulste 4 in das Walzgut 3 gedrückt, während Walzgut 3 in die Eindrehungen 5 steigt. Die Drehmomente M1 und M2 treiben die Walzen 1,2 an. Jede Walze ist bestrebt, die von ihr mittels der Wulste 4 und Eindrehungen 5 formschlüssig erfaßten Oberflächenbereiche in die eigene Drehrichtung R1 (Walzgutoberfläche) bzw. R2 (Walzgutunterfläche) zu zwingen, wobei eine quer zur Walzrichtung WR orientierte Schiebung des plastifizierten Walzgutes 3 im Walzspalt erfolgt. Die zusätzliche Schubbeanspruchung des Walzgutes 3 im Walzspalt, quer zur Walzrichtung WR, läßt dabei die in Richtung der Achsen der Walzen 1 und 2 wirksamen Kräfte A entstehen. Auf beiden Walzgutoberflächen bilden sich entsprechend den Wulsten 4 und den Eindrehungen 5 der Walzen 1 und 2 Vertiefungen 4 bzw. Erhöhungen 5, die in beiden Walzgutoberflächen gegenläufig schräg zur Walzrichtung WR, parallel zu den Drehrichtungen R1 bzw. R2 der Walzen 1 bzw. 2 orientiert sind.5 shows the top view of a crossed (non-parallel) pair of rollers 1, 2 with circumferential beads 4 and indentations 5. The beads 4 are pressed into the rolling stock 3 by the rolling pressure, while the rolling stock 3 rises into the indentations 5. The torques M 1 and M 2 drive the rollers 1, 2 . Each roller endeavors to force the surface areas it positively detects by means of the beads 4 and indentations 5 in its own direction of rotation R 1 (surface of the rolling stock) or R 2 (underside of the rolling stock), a displacement of the plasticized rolling stock 3 im oriented transversely to the rolling direction WR Roll gap takes place. The additional shear stress on the rolling stock 3 in the roll gap, transverse to the rolling direction WR, gives rise to the forces A effective in the direction of the axes of the rolls 1 and 2. Corresponding to the beads 4 and the indentations 5 of the rolls 1 and 2, depressions 4 or elevations 5 are formed on both surfaces of the rolling stock, which run in opposite directions obliquely to the rolling direction WR in both rolling surfaces, parallel to the directions of rotation R 1 and R 2 of the rolls 1 and 2 are oriented.

In Fig. 6 ist der von dem gekreuzten Walzenpaar 1,2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite dargestellt. Beide Walzen 1,2 sind bestrebt, die von ihnen mit den Wulsten 4 und den Eindrehungen 5 formschlüssig erfaßten Oberflächen des Walzgutes 3 in die eigene Drehrichtung R1 bzw. R2 (Fig. 5) zu zwingen. Die dabei entstehenden Oberflächenkräfte o in der Walzgutoberfläche und u in der Walzgutunterfläche des Walzgutes 3 bewirken im Walzspalt eine Schiebung des plastifizierten Walzgutes 3 quer zur Walzrichtung WR, wobei Reaktionskräfte o und u entstehen, deren Summe der Größe der Axialkräfte A entspricht. Als Folge der quer gerichteten, zusätzlichen Schubbeanspruchung stellt sich der auslaufende Querschnitt des Walzgutes 3 entsprechend schräg gegenüber dem rechteckförmigen Einlaufquerschnitt ein.6 is that of the crossed pair of rollers 1,2 formed nip shown from the outlet side. Both rollers 1, 2 endeavor to force the surfaces of the rolling stock 3 that are positively grasped by them with the beads 4 and the indentations 5 in their own direction of rotation R 1 and R 2 (FIG. 5). The resulting surface forces o in the surface of the rolling stock and u in the underside of the rolling stock 3 cause the plasticized rolling stock 3 to be displaced transversely to the rolling direction WR in the roll gap, reaction forces o and u being produced, the sum of which corresponds to the size of the axial forces A. As a result of the transverse, additional shear stress, the tapering cross-section of the rolling stock 3 is set obliquely with respect to the rectangular inlet cross-section.

In Fig. 7 ist der Walzenballen der oberen Walze 1 eines achsparallelen Walzenpaares mit schraubenlinienförmig (hier links) umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 wiedergegeben. Die Wulste 4 drücken sich in das Walzgut 3, während Walzgut 3 in die Eindrehungen 5 steigt. Die Walze 1 erhält dadurch in Richtung ihrer Achse einen formschlüssigen Schubverbund mit dem Walzgut 3. In der Oberfläche des Walzgutes 3 entstehen dabei schräg zur Walzrichtung WR liegende Vertiefungen 4 und Erhöhungen 5. Die Walze wird durch das Drehmoment M1 angetrieben. Das Walzgut 3 wird in Walzrichtung WR transportiert.In Fig. 7, the roll barrel of the upper roll 1 of an axially parallel pair of rolls with helical (here left) beads 4 and indentations 5 is shown. The beads 4 press into the rolling stock 3, while the rolling stock 3 rises into the indentations 5. As a result, the roller 1 receives a positive-fit thrust connection with the rolling stock 3 in the direction of its axis. In the surface of the rolling stock 3, depressions 4 and elevations 5 are formed obliquely to the rolling direction WR. The roller is driven by the torque M 1 . The rolling stock 3 is transported in the rolling direction WR.

In Fig. 8 ist der von den Walzenballen eines achsparallelen Walzenpaares 1,2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Beide Walzenballen sind mit schraubenlinienförmig (hier links) umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 versehen. Die Walezn 1,2 werden durch die Drehmomente M1, M2 angetrieben. Jede Walze 1,2 ist bestrebt, die von ihr mittels der Wulste 4 und Eindrehungen 5 formschlüssig erfaßte Oberfläche des Walzgutes 3 in die eigene Umfangsrichtung R1 bzw. R2 (Fig. 7) zu transportieren. Die dabei entstehenden Oberflächenkräfte o bzw. u bewirken eine quer zur Walzrichtung orientierte Schiebung des plastifizierten Walzgutes 3. Die Summe der Reaktionskräfte ö bzw. u bildet die Axialkräfte A. Die Seitenflächen des Walzgutes 3 stellen sich entsprechend der Querschubbeanspruchung schräg ein.8 shows the roll gap formed by the roll bales of an axially parallel roll pair 1, 2 viewed from the outlet side. Both roller bales are provided with helical beads 4 and screw turns 5 (here on the left) Mistake. The rollers 1,2 are driven by the torques M 1 , M 2 . Each roller 1, 2 strives to transport the surface of the rolling stock 3, which it positively grips by means of the beads 4 and indentations 5, in its own circumferential direction R 1 or R 2 (FIG. 7). The resulting surface forces o and u cause the plasticized rolling stock 3 to be displaced transversely to the rolling direction. The sum of the reaction forces ö and u forms the axial forces A. The side surfaces of the rolling stock 3 adjust obliquely in accordance with the transverse shear stress.

In Fig. 9 ist der Walzenballen der oberen Walze 1 eines achsparallelen Walzenpaares in der Draufsicht dargestellt. Der Walzenballen ist mit schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte links, in der anderen Walzenballenhäfte rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn ändernden Wulsten 4,4'und Eindrehungen 5,5'versehen, die auf dem Walzgut 3 die entsprechend schräg zur Walzrichtung WR orientierten Vertiefungen 4,4' Erhebungen 5,5'erzeugen. Das Walzgut 3 wird zweckmäßig vor Walzbeginn mit einer in Walzrichtung WR verlaufenden, beispielsweise durch einen umlaufenden Wulst in einer Walze erzeugte Entlastungsrille 6a versehen, die nach dem Walzendurchgang als Rille 6b von geringerer Breite und Tiefe erscheint. Die Walze 1 wird durch das Drehmoment M1 angetrieben.In Fig. 9 the roll barrel of the upper roll 1 of an axially parallel pair of rolls is shown in plan view. The roller bale is provided with helical beads 4,4 'and indentations 5,5' in the one half of the roller bale on the left, in the other half of the roller bale on the right, in the middle of the roller bale, which have the indentations on the rolling stock 3 which are oriented obliquely to the rolling direction WR 4th , 4th Generate 'surveys 5,5'. The rolling stock 3 is expediently provided with a relief groove 6a running in the rolling direction WR, for example produced by a circumferential bead in a roller, which appears after the roller passage as a groove 6b of reduced width and depth. The roller 1 is driven by the torque M 1 .

In Fig. 10 ist der von den Walzenballen eines achsparallelen Walzenpaares 1,2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Beide Walzenballen sind mit schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte links, in der anderen Walzenballenhälfte rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn wechselnden Wulsten 4,4'und Eindrehungen 5,5'versehen. In ihren sich gegenüberliegenden Walzenballenhälften ist der Steigungssinn der schraubenförmig umlaufenden Wulste 4,4'und Eindrehungen 5,5'gleichsinnig. Bei dieser Ausbildung der Walzenballenoberflächen entstehen keine äußeren Axialkräfte. Die Walzen 1,2 werden durch die Drehmomente M1, M2 angetrieben. Die Fließbewegung des Walzgutes 3 ist durch Pfeile angedeutet.10 shows the roll gap formed by the roll bales of an axially parallel roll pair 1, 2 viewed from the outlet side. Both roller bales are helical in shape of the one roll bale half on the left, in the other roll bale half on the right revolving beads 4.4 'and twists 5.5' in the middle of the roll bale, changing the sense of the slope. In their opposing roll barrel halves, the direction of inclination of the helical circumferential beads 4,4 'and indentations 5,5' is the same. With this formation of the roll barrel surfaces, no external axial forces arise. The rollers 1 , 2 are driven by the torques M 1 , M 2 . The flow movement of the rolling stock 3 is indicated by arrows.

In Fig. 11 ist der Walzenballen der oberen Walze 1 eines achsparallelen Walzenpaares mit schraubenlinienförmig (hier links) umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 dargestellt. Der Walzenballen wird durch das Drehmoment M1 angetrieben. Die Breite b des Walzgutes 3 vergrößert sich beim Walzendurchgang einseitig auf b + Δ b. Auf dem Walzgut 3 entstehen entsprechend schräg zur Walzrichtung WR orientierte Vertiefungen 4 und Erhöhungen 5.In Fig. 11 the roll bale of the upper roll 1 of an axially parallel pair of rolls with helical (here left) beads 4 and indentations 5 is shown. The roll barrel is driven by the torque M 1 . The width b of the rolling stock 3 increases on one side to b + Δ b during the passage of the roll. On the rolling stock 3, depressions 4 and elevations 5 are formed which are oriented obliquely to the rolling direction WR.

In Fig. 12 ist der von den Walzenballen eines achsparallelen Walzenpaares 1,2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Der Walzenballen der oberen Walze 1 ist mit schraubenlinienförmig links, der Walzenballen der unteren Walze 2 mit schraubenlinienförmig rechts umlaufenden Wulsten 4,4'und Eindrehungen 5,5'versehen, die dem Walzgut 3 im Walzspalt eine einseitige Breitung 3a um den Betrage b vermitteln. Die Walze 1 wird durch das Drehmoment M1, die Walze 2 durch das Drehmoment M2 angetrieben.FIG. 12 shows the roll gap formed by the roll bales of an axially parallel roll pair 1, 2 viewed from the outlet side. The roll barrel of the upper roll 1 is provided with helical left, the roll barrel of the lower roll 2 with helical circumferential beads 4,4 'and indentations 5,5', which impart a one-sided width 3a around the amount b to the rolling stock 3 in the roll gap. The roller 1 is driven by the torque M 1 , the roller 2 by the torque M2.

In Fig. 13 ist ein achsparalleles Walzenpaar 1,2 mit gegenläufig konisch ausgebildeten Walzenballen 7,7'dargestellt. Die Walzenballen 7,7' verdrängen im Walzspalt infolge der sich gegenüberliegenden unterschiedlichen Walzenballendurchmnesser unterschiedlich große Volumina des Walzgutes 3. Die Walzen 1,2 werden durch die Drehmomente M1, M2 angetrieben. Infolge der Neigung der Walzenballenoberflächen zu ihren Drehachsen entstehen axiale Kräfte A. Infolge der unterschiedlichen Streckung der Oberflächen des Walzgutes 3 (Fig. 14 : Lj< Lr ,

Figure imgb0001
) entsteht im Walzgut 3 eine Verspannung der Oberflächen.FIG. 13 shows an axially parallel pair of rollers 1, 2 with counter-conical roller balls 7, 7 ′. The roll balls 7, 7 'displace differently large volumes of the rolling stock 3 in the roll gap as a result of the different roll roll diameters lying opposite one another. The rolls 1, 2 are driven by the torques M1 , M2 . Axial forces A arise as a result of the inclination of the roll barrel surfaces with respect to their axes of rotation. As a result of the different stretching of the surfaces of the rolling stock 3 (FIG. 14: L j <L r ,
Figure imgb0001
 ) a tension of the surfaces arises in the rolling stock 3.

In Fig. 14 ist die Draufsicht auf ein mit gegenläufig konischen Walzenballen 7,7'gewalztes Walzgut 3 dargestellt. Durch die unterschiedliche Verdrängung des Walzgutes 3 im Walzspalt (Fig. 13) über die Breite ergeben sich unterschiedliche Längungen der Walzgutoberflächenbereiche, dargestellt durch die Längenpfeile Lj,Lj,Lr,Lr, gemessen von der Grundlinie g-g.FIG. 14 shows the top view of a rolling stock 3 rolled with counter-conical roll balls 7, 7 ′. The different displacement of the rolling stock 3 in the roll gap (FIG. 13) across the width results in different lengths of the rolling stock surface areas, represented by the length arrows Lj, Lj, Lr, Lr, measured from the base line g-g.

In Fig. 15 ist ein Teilausschnitt eines achsparallelen Walzenpaares 1,2 mit umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 dargestellt. Das Walzgut 3, in einem vorhergehenden Walzendurchgang in den in Walzrichtung orientierten Erhöhungen 5 angehäuft, wird nach einer geringen seitlichen Verschiebung vor seinem Eintritt in den Walzspalt durch die umlaufenden Wulste 4 der einen Walze in die umlaufenden Eindrehungen 5 der anderen Walze seitlich verdrängt. Die in den Walzspalt einlaufende Kontur 4,5 hat am Walzspaltaustritt die Form des Walzspaltes 4,5 angenommen. Ein Element dV des Walzgutes 3 ist dabei seitlich um db verschoben worden.15 shows a partial section of an axially parallel pair of rollers 1, 2 with circumferential beads 4 and indentations 5. The rolling stock 3, piled up in a previous roll pass in the elevations 5 oriented in the rolling direction, is laterally displaced by the circumferential beads 4 of one roller into the circumferential recesses 5 of the other roller after a slight lateral displacement before it enters the roll gap. The contour 4.5 entering the roll gap has assumed the shape of the roll gap 4.5 at the roll gap exit. An element dV of the rolling stock 3 has been shifted laterally by db.

In Fig. 16 ist ein Längsschnitt durch einen von dem achsparallelen Walzenpaar 1,2 begrenzten Walzspalt mit den an einem Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der von den Achsen (1) und (2) aufgespannten Längsschnittebene angreifenden Spannungen 6'ij (i,j = 1,2) dargestellt. Die Spannungen mit gleichen Indizes i=j sind Normalspannungen, die mit ungleichen Indizes i/j sind Schubspannungen.16 is a longitudinal section through a roll gap delimited by the axially parallel roller pair 1, 2 with the stresses 6 ′ ij (i, j.) Acting on a volume element dV of the rolling stock 3 in the longitudinal section plane spanned by the axes (1) and (2) = 1.2). The stresses with the same indices i = j are normal stresses, those with unequal indices i / j are shear stresses.

In Fig. 17 ist ein Teilausschnitt der Seitenansicht der Fig. 16 des von den achsparallelen Walzen 1,2 begrenzten Walzspaltes entgegen der Walzrichtung WR (Fig. 16) dargestellt. Die Walzen 1,2 sind mit gleichsinnig (hier links) schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 versehen. Am Volumenelement dV des Walzgutes 3 greifen im Walzspalt in der von den Achsen (1) und (3) aufgespannten Querschnittsebene die zusätzlichen Schubspannungen σ13 = σ31 an. Die Spannungen mit gleichen Indizes sind Normalspannungen, die mit ungleichen Indizes Schubspannungen.FIG. 17 shows a partial section of the side view of FIG. 16 of the roll gap delimited by the axially parallel rolls 1, 2 opposite to the rolling direction WR (FIG. 16). The rollers 1, 2 are provided with coils 4 and indentations 5 rotating in the same direction (here on the left). The additional shear stresses σ 13 = σ 31 act on the volume element dV of the rolling stock 3 in the roll gap in the cross-sectional plane spanned by the axes (1) and (3). The stresses with the same indices are normal stresses, those with unequal indices are shear stresses.

Fig. 18 stellt ein von den orthogonalen Raumachsen (1),(2),(3) aufgespanntes Volumenelement dV des Walzgutes 3 im Walzspalt (Fig. 16, Fig. 17) in räumlicher Widergabe dar. Das Volumenelement dV wird durch die Spannungen σ(i,j = 1,2,3) beansprucht.18 shows a volume element dV of the rolling stock 3 spanned by the orthogonal spatial axes (1), (2), (3) in the roll gap (FIG. 16, FIG. 17) in spatial representation. The volume element dV is represented by the stresses σ (i, j = 1,2,3).

In Fig. 19 ist die Matrix des zugehörigen Spannungszustandes im Walzspalt (Fig. 16, Fig. 17) dargestellt. Beim Walzen mit auf beiden Walzen 1,2 gleichsinnig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 (Fig. 17) werden dem herkömmlichen, im wesentlichen ebenen Spannungszustand 6. (i,j = 1,2), wie er beim Walzen auf glatter Walzbahn vorliegt, zusätzliche, quer zur Walzrichtung WR ( Fig. 16) liegende Schubspannungen σ13 = σ31 im Walzspalt überlagert. Diesen quer zur Walzrichtung orientierten Schubspannungen entspricht die axiale Walzkraft A der Fig. 8.FIG. 19 shows the matrix of the associated stress state in the roll gap (FIG. 16, FIG. 17). When rolling with beads 4 and indentations 5 (FIG. 17) rotating helically in the same direction on both rolls 1, 2, the conventional, essentially flat tension becomes state 6 . (i, j = 1.2), as is the case when rolling on a smooth rolling path, superimposed additional shear stresses σ 13 = σ 31 in the roll gap lying transversely to the rolling direction WR (FIG. 16). The axial rolling force A of FIG. 8 corresponds to these shear stresses oriented transversely to the rolling direction.

Fig. 16a entspricht Fig. 16.16a corresponds to FIG. 16.

In Fig. 17a ist ein Teilauschnitt der Seitenansicht der Fig. 16a des von den achsparallelen Walzen 1,2 begrenzten Walzspaltes entgegen der Walzrichtung WR (Fig. 16a) dargestellt. Die Walze 1 ist mit schraubenlinienförmig rechts, die Walze 2 mit schraubenlinienförmig links umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 versehen, durch die das Walzgut 3 eine einseitige Breitung mit entsprechender Drehung der Hauptverformungsrichtung aus der Walzrichtung WR erfährt. Die Volumenelemente dV in der oberen bzw. der untern Hälfte des Walzspaltes werden in der von den Achsen (1) und (3) aufgespannten Querschnittsebene durch die Spannungen σij(i,j = 1,3) beansprucht.FIG. 17a shows a partial section of the side view of FIG. 16a of the roll gap delimited by the axially parallel rolls 1, 2 opposite to the rolling direction WR (FIG. 16a). The roller 1 is provided with helical right, the roller 2 with helical circumferential left-hand beads 4 and indentations 5, through which the rolling stock 3 experiences a one-sided spreading with a corresponding rotation of the main direction of deformation from the rolling direction WR. The volume elements dV in the upper and lower half of the roll gap are stressed in the cross-sectional plane spanned by axes (1) and (3) by the stresses σ ij (i, j = 1.3).

Fig. 18a stellt das von den orthogonalen Raumachsen (1),(2),(3) aufgespannte Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der oberen Hälfte des Walzspaltes (Fig. 16a, Fig. 17a) in räumlicher Darstellung mit der Gesamtheit aller daran angreifenden Spannungen σij (i,j = 1,2,3) dar.18a shows the volume element dV of the rolling stock 3 spanned by the orthogonal spatial axes (1), (2), (3) in the upper half of the roll gap (FIG. 16a, FIG. 17a) in a spatial representation with the entirety of all those attacking it Stresses σ ij (i, j = 1,2,3).

Fig. 19a stellt das von den orthogonalen Raumachsen (1),(2),(3) aufgespannte Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der unteren Hälfte des Walzspaltes (Fig. 16a, Fig. 17a) in räumlicher Darstellung mit der Gesamtheit aller daran angreifenden Spannungen 6'i j (i,j = 1,2,3) dar. Die gleiche Richtung von σ13 und σ13 zeigt an, daß das Walzgut 3 (Fig. 16a, Fig. 17a) einseitig breitet, wobei keine axialen Reaktionskräfte A in den Walzen (Fig. 12) entstehen.19a shows the volume element dV of the rolling stock 3 spanned by the orthogonal spatial axes (1), (2), (3) in the lower half of the roll gap (FIG. 16a, FIG. 17a) in a spatial representation with all of the stresses acting on it 6 ' ij (i, j = 1,2,3). The same direction of σ 13 and σ 13 indicates that the rolling stock 3 (Fig. 16a, Fig. 17a) spreads on one side , with no axial reaction forces A occurring in the rollers (Fig. 12).

Fig. 16b zeigt einen Längsschnitt durch einen von zwei Walzen 1,2 mit gegenläufig konischen Walzenballen begrenzten Walzspalt mit den am Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der von den Achsen (1) und (2) aufgespannten Längsschnittebene angreifenden Spannungen σij (i,j = 1,2), 6'32. Die Spannungen mit gleichen Indizes sind Normalspannungen, die mit ungleichen Indizes sind Schubspannungen.16b shows a longitudinal section through a roll gap delimited by two rolls 1, 2 with oppositely conical roll balls with the stresses σ ij (i, j.) Acting on the volume element dV of the rolling stock 3 in the longitudinal section plane spanned by the axes (1) and (2) = 1.2), 6 '32 . The stresses with the same indices are normal stresses, those with unequal indices are shear stresses.

Fig. 17b zeigt einen Teilausschnitt der Fig.17b shows a partial section of FIG.

16b des von den Walzen 1,2 mit gegenläufig konischen Walzenballen begrenzten Walzspaltes. Am Volumenelement dV des Walzgutes 3 greifen in der von den Achsen (1) und (3) aufgespannten Querschnittsebe- ne die zusätzlichen Schubspannungen σ13 = 631 simultan mit den Spannungen des ebenen Spannungszustandes 6ij (i, j = 1,2) an.16b of the roll gap delimited by the rolls 1, 2 with oppositely conical roll balls. At the volume element dV of the rolled material 3 in the plane defined by the axes (1) and (3) Querschnittsebe- access n e, the additional shear stresses σ 13 = 6 31 simultaneously with the voltages of the plane stress 6 ij (i, j = 1,2) at.

Fig. 18b zeigt ein von den orthogonalen Raumachsen (1),(2),(3) aufgespanntes Volumenelement dV des Walzgutes 3 im Walzspalt der Fig. 16b bzw. 17b in räumlicher Darstellung mit der Gesamtheit der angreifenden Spannungen 6ij (i,j = 1,2,3).FIG. 18b shows a volume element dV of the rolling stock 3 spanned by the orthogonal spatial axes (1), (2), (3) in the roll gap of FIGS. 16b and 17b in a spatial representation with the entirety of the stresses 6 ij (i, j = 1,2,3).

Fig. 19b zeigt die Matrix des Spannungszustandes im Walzspalt bei gegenläufig konischen Walzenballen. Der durch Strichelung gekennzeichnete ebene Spannungszustand wird insbesondere durch die Spannungen σ13 =631, zu einem räumlichen Spannungszustand erweitert.19b shows the matrix of the stress state in the roll gap in the case of counter-conical roll bales. The flat span indicated by dashed lines The state of stress is expanded to a spatial state of stress in particular by the stresses σ 13 = 6 31 .

Fig. 20 zeigt einen Teil eines Quartowalzgerüstes mit den Stützwalzen 1;2; von denen die Arbeitswalzen 1,2 gestützt werden. Die Arbeitswalzen 1,2 sind in ihren Lagerbaustücken 8,9 gelagert. Die entgegengesetzten axialen Kräfte A werden über die Gabel 10 des Lagerbaustückes 8 und die Nut 9a des Lagerbaustücks 9 in sich kurz geschlossen, so daß keine Axialkraft auf andere Baukörper des Walzgerüstes übertragen werden.Fig. 20 shows a part of a four-high rolling mill with the support rolls 1; 2; of which the work rolls 1, 2 are supported. The work rolls 1, 2 are supported in their bearing construction pieces 8, 9. The opposing axial forces A are short-circuited via the fork 10 of the bearing component 8 and the groove 9a of the bearing component 9, so that no axial force is transmitted to other structures of the roll stand.

Fig. 21 zeigt die Axiallagerung der Stützwalze 1' und die Übertragung der axialen Walzkraft A aus der Arbeitswalze 1 über einen von einem Stützring 11 getragenen Verschleißring 12 in den Seitenring 13 der Stützwalze 1: Über den Lagerzapfen ls der Stützwalze 1'wird die Axialkraft A in das Axiallager 14s eingeleitet, vom Stützriegel 15s übernommen und auf einen nicht dargestellten Querrahmen übertragen. Die Arbeitswalze 1 mit ihren Arbeitswalzenballen wird durch das Drehmoment M1 angetrieben.21 shows the axial bearing of the support roller 1 'and the transmission of the axial rolling force A from the work roller 1 via a wear ring 12 carried by a support ring 11 into the side ring 13 of the support roller 1: the axial force A becomes via the bearing journal ls of the support roller 1' introduced into the axial bearing 14s, taken over by the support bolt 15s and transferred to a cross frame, not shown. The work roll 1 with its work roll bales is driven by the torque M 1 .

Fig. 22 stellt einen Teilausschnitt der Fig. 21 dar. Die axiale Kraft A aus der Arbeitswalze 1 wird über den Stützring 11 und den Verschleißring 12 vom Seitenring 13 der Stützwalze 1'übernommen. Der Verschleißring 12 aus verschleißfestem metallischen oder nichtmetallischem Material ist mit metallischen oder nichtmetallischen Bewehrungen 16 verstärkt.FIG. 22 shows a partial section of FIG. 21. The axial force A from the work roll 1 is taken over by the support ring 11 and the wear ring 12 from the side ring 13 of the support roll 1 ′. The wear ring 12 made of wear-resistant metallic or non-metallic material is reinforced with metallic or non-metallic reinforcements 16.

Fig. 23 zeigt einen Querschnitt durch einen Stützring 11. Der Verschleißring 12 der Fig. 22 ist hier aufgeteilt in einen elastischen, nichtmetallischen Teil 12b, der von einem verschleißfesten metallischen Teil 12a geschützt wird.FIG. 23 shows a cross section through a support ring 11. The wear ring 12 of FIG. 22 is divided here into an elastic, non-metallic part 12b, which is protected by a wear-resistant metallic part 12a.

Fig. 24 zeigt die Anordnung eines metallischen Verschleißringes lla zwischen der Stirnfläche der Arbeitswalze 1 und dem umlaufenden Seitenring 13 der Stützwalze 1: Der Verschleißring lla ist mit Schrauben llb an der Stirnseite des Arbeitswalzenballens befestigt. Die Axialkraft A wird in der Fläche F (Fig. 25), der Überdeckung der beiden Ringflächen des Verschleißringes lla und des Seitenringes 13 der Stützwalze 1; übertragen.24 shows the arrangement of a metallic wear ring 11a between the end face of the work roll 1 and the circumferential side ring 13 of the support roll 1: The wear ring 11a is fastened to the face of the work roll barrel with screws 11b. The axial force A is in the area F (Fig. 25), the overlap of the two ring surfaces of the wear ring 11a and the side ring 13 of the support roller 1; transfer.

Fig. 25 zeigt die Fig. 24 in der Seitenansicht mit der Übertragungsfläche F für die Axialkraft A der Fig. 24, der Überdeckung der beiden Ringflächen des Verschleißringes lla und des Seitenringes 13 der Stützwalze 1:25 shows FIG. 24 in a side view with the transmission surface F for the axial force A of FIG. 24, the overlap of the two ring surfaces of the wear ring 11a and the side ring 13 of the support roller 1:

Fig. 26 zeigt die Ansicht eines Quartowalzgerüstes entgegen der Walzrichtung WR der Fig. 7. Die beiden Arbeitswalzen 1,2 werden von ihren Stützwalzen 1;2'abgestützt, während die axialen Kräfte A aus den Arbeitswalzen 1,2 über die umlaufenden Seitenringe 13 der Stützwalzen 1;2; die Stützwalzenzapfen la,2a, die Axiallager 14s in die Stützriegel 15s übergeben und über die oberen und unteren Doppelwangen 20 je zur Hälfte vom vorderen bzw. hinteren Querrahmen übernommen werden. Die Querrahmen werden von den Querarmen 18 1, 18 r und den mittleren Teilen der Walzenständer 17 1, 17 r gebildet. Die Querarme 18 1, 18 r sind durch die Bolzen 19 miteinander verbunden.FIG. 26 shows the view of a four-high rolling stand against the rolling direction WR of FIG. 7. The two work rolls 1, 2 are supported by their support rolls 1, 2 ′, while the axial forces A from the work rolls 1, 2 via the circumferential side rings 13 of the Back-up rolls 1; 2; the support roller journals la, 2a, the axial bearings 14s are transferred into the support bars 15s and are each taken over by the front and rear transverse frames via the upper and lower double cheeks 20. The cross frame are from the cross arms 18 1, 18 r and the middle parts of the roll stand 17 1, 17 r formed. The cross arms 18 1, 18 r are connected to one another by the bolts 19.

Fig. 27 zeigt die Seitenansicht eines Quartowalzgerüstes mit den Stützwalzen 1;2; die die Arbeitswalzen 1,2 abstützen. In den Doppelwangen 20 sind die Stützriegel 15s mit Gelenkbolzen 20s befestigt.27 shows the side view of a four-high rolling mill with the support rolls 1; 2; which support the work rolls 1, 2. The support bars 15s are fastened in the double cheeks 20 with hinge pins 20s.

Fig. 28 ist eine parallelperspektivische Darstellung der beiden Walzenständer 17 1 und 17 r, die durch die oberen und unteren Querarme 18 1, 18 r mittels der Bolzen 19 verbunden sind. Durch diese Verbindung entsteht ein vorderer und ein hinterer Querrahmen mit den Querarmen 18 1, 18 r als Querrahmenriegel. Die Rahmenstiele 17s stellen gleichzeitig die Stiele der beiden Walzenständer 17 1, 17 r dar. Die Lage der Querrahmenriegel mit den Querarmen 18 1, 18 r ist durch die ungefähre Lage der Achsen der Stützwalzen 1;2'gegeben. In ihrer Verlängerung befinden sich die oberen und unteren Doppelwangen 20, in denen die Stützriegel 15s (Fig. 21, Fig. 26) mit Gelenkbolzen 20s (Fig. 27) zur Aufnahme der axialen kräfte der Stützwalzen 1; 2'(Fig. 26) befestigt sind.Fig. 28 is a parallel perspective view of the two roll stands 17 1 and 17 r, which are connected by the upper and lower cross arms 18 1, 18 r by means of the bolts 19. This connection creates a front and a rear cross frame with the cross arms 18 1, 18 r as a cross frame bar. The frame stems 17s simultaneously represent the stems of the two roller stands 17 1, 17 r. The position of the cross frame bars with the cross arms 18 1, 18 r is given by the approximate position of the axes of the support rollers 1; 2 ′. In their extension are the upper and lower double cheeks 20, in which the support bar 15s (Fig. 21, Fig. 26) with hinge pin 20s (Fig. 27) for absorbing the axial forces of the support rollers 1; 2 '(Fig. 26) are attached.

Fig. 29 zeigt die beiden Walzenständer 17 1, 17 r eines Quartowatzwgerüstes mit dem auslaufseitigen Querrahmen 21, der mit Bolzen 22 an den beiden Walzenständern 17 1, 17 r befestigt ist. Die Axialkraft A der oberen Arbeitswalze 1 (Fig. 8) wird über das Axiallager 14a (Fig. 32) der oberen Arbeitswalze 1, den Stützriegel 15a, die Axialkraft A der Arbeitswalzen 2 (Fig. 8, Fig. 21) über den umlaufenden Seitenring 13 der Stützwalze 2; das Axiallager 14s der unteren Stützwalze 2'und den Stützriegel 15s je zur Hälfte auf den vorderen (auslaufseitigen) bzw. den hinteren (einlaufseitigen) Querrahmen 21 übertragen. Beide Querrahmen 21 besitzen hinreichen große Öffnungen für den ungehinderten Zugang zu den Arbeitswalzen 1,2.29 shows the two roller stands 17 1, 17 r of a four-high wattage stand with the outlet-side cross frame 21 which is fastened to the two roller stands 17 1, 17 r with bolts 22. The axial force A of the upper work roll 1 (FIG. 8) is via the thrust bearing 14a (FIG. 32) of the upper work roll 1, the support bolt 15a, the axial force A of the work rolls 2 (FIG. 8, FIG. 21) via the circumferential side ring 13 of the support roller 2; the thrust bearing 14s of the lower one Support roller 2 'and the support bar 15s each half to the front (outlet side) or the rear (inlet side) cross frame 21. Both cross frames 21 have sufficiently large openings for unhindered access to the work rolls 1, 2.

Fig. 30 zeigt eine Seitenansicht des Querrahmens 21 der Fig. 29. Die Arbeitswalzen 1,2 werden von ihren Stützwalzen 1;2'gestützt. Die Axialkraft der oberen Arbeitswalze 1 wird von dem Stützriegel 15a, die der unteren Arbeitswalze 2 über den umlaufenden Seitenring 13 der Stützwalze 2'vom Stützriegel 15s übernommen und je zur Hälfte dem vorderen bzw. dem hinteren Querrahmen 21 übergeben.FIG. 30 shows a side view of the cross frame 21 of FIG. 29. The work rolls 1, 2 are supported by their support rolls 1, 2 ′. The axial force of the upper work roll 1 is taken over by the support bar 15a, that of the lower work roll 2 via the circumferential side ring 13 of the support roll 2 'of the support bar 15s and half of it is transferred to the front and rear cross frame 21.

Fig. 31 zeigt ein Quartowalzgerüst mit den Stützwalzen 1;2; von denen die Arbeitswalzen 1,2 abgestützt werden. Die Arbeitswalzen 1,2 werden von den Drehmomenten M1 und M2 von entgegengesetzten Seiten des Quartowalzgerüstes angetrieben. Die Axiälkräfte A werden auf den diesen Antriebsseiten gegenüberliegenden Seiten über Axiallager 14a (Fig. 32), Stützriegel 15a, Doppelwangen 20 und Bolzen 20a je zur Hälfte in den vorderen und den hinteren Querrahmen abgesetzt. Die Riegel der Querrahmen, die in diesem Falle etwa in Höhe der Achsen der Arbeitswalzenballen 1,2 liegen, werden aus den in die Walzenständer 17 1, 17 r integrierten Querarmen 18 1, 18 r gebildet, die mit Hilfe der Bolzen 19 miteinander verbunden sind.Fig. 31 shows a four-high rolling mill with the support rolls 1; 2; by which the work rolls 1, 2 are supported. The work rolls 1, 2 are driven by the torques M 1 and M 2 from opposite sides of the four-high rolling mill. The axial forces A are offset on the sides opposite these drive sides via axial bearings 14a (FIG. 32), support bolts 15a, double cheeks 20 and bolts 20a each in the front and rear cross frames. The bars of the cross frame, which in this case lie approximately at the level of the axes of the work roll bales 1, 2, are formed from the cross arms 18 1, 18 r integrated in the roll stand 17 1, 17 r and are connected to one another with the aid of the bolts 19 .

Fig. 32 zeigt die Draufsicht auf die obere Arbeitswalze 1 der Fig. 31 mit ihrem Walzenballen, dem Axiallager 14a, dem StUtzriegel 15a, der mit den Bolzen 20a in den Doppelwangen 20 befestigt ist. Über die Querarme 18 1, 18 r und die Bolzen 19 sind die beiden Ständer 17 1, 17 r des Walzgerüstes miteinander verbunden. Die Walze 1 wird durch das Drehmoment M1 beaufschlagt, wobei die Axialkraft A entsteht.Fig. 32 shows the top view of the upper work roller 1 of FIG. 31 with its roller barrel, the axial bearing 14a, the support bar 15a, which is fastened in the double cheeks 20 with the bolts 20a. The two stands 17 1, 17 r of the roll stand are connected to one another via the transverse arms 18 1, 18 r and the bolts 19. The roller 1 is acted upon by the torque M 1 , the axial force A being generated.

Claims (23)

1. Verfahren zur technologischen Beeinflussung von Walzgut, vornehmlich von flachem Material in Form von Tafeln und Bändern, in einem Walzprozeß, dadurch gekennzeichnet, daß dem Walzgut simultan mit dem eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkenden Spannungszustand/Verformungszustand ein zusätzlicher, vom eigentlichen Spannungszustand/Verformungszustand abweichender Spannungszustand/Verformungszustand überlagert wird.1. A method for the technological influencing of rolling stock, primarily of flat material in the form of sheets and strips, in a rolling process, characterized in that the rolling stock, simultaneously with the actual tension state / deformation state causing the plasticization of the rolling stock, is an additional, from the actual tension state / Deformation state deviating stress state / deformation state is superimposed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche, dem Walzgut im Walzspalt simultan mit dem eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkende Spannungszustand/Verformungszustand durch eine nur über die Höhe bzw. über die Höhe und Breite des Walzgutes unsymmetrisch verlaufende Verdrängung des Walzgutes im Walzspalt erreicht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the additional, the rolling stock in the roll gap simultaneously with the actual, the plasticization of the rolling stock causing stress state / deformation state by an only asymmetrical over the height or the height and width of the rolling stock displacement Rolled good is reached in the roll gap. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen auf bzw. in den Walzenballen auf dem Walzgut in Walzlängsrichtung erzeugte, über die Walzgutbreite sinusartig verlaufende Verdickungen des Walzgutes beim nächsten Walzendurchgang mit den gleichen Walzen nach einer seitlichen Verschiebung des Walzgutes um maximal eine halbe Periode der sinusartig über die Walzgutbreite verlaufenden Materialdicke von den dickeren zu den dünneren Walzgutquerschnittsbereichen seitlich verdrängt werden.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that of concentrically rotating beads and / or indentations on or in the roll bales on the rolling stock in the longitudinal direction direction produced, sinusoidal thickening of the rolling stock across the rolling stock width at the next roll pass with the same rollers after a lateral shift of the rolling stock by a maximum of half a period of the sinusoidal material thickness running across the rolling stock width from the thicker to the thinner rolling stock cross-sectional areas. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der von ein- oder mehrgängig schraubenlinienförmig, bei beiden Walzenballen in entgegengesetzter Steigungsrichtung umlaufenden, im Walzenballenlängsschnitt sinusartig ausgebildeten Wulsten und/oder Eindrehungen erzeugten, auf beiden Walzgutoberflächen in einem Winkel zur Walzrichtung orientierten, über die Walzgutbreite sinusartig verlaufenden Verdickungen beim nächsten Walzendurchgang von Walzen mit gleich ausgebildeten oder mit glatten Walzenballen von den dickeren zu den dünneren Walzgutquerschnittsbereichen seitlich verdrängt wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the material of one or more threads helically, in both roll bales in the opposite direction of inclination, sinusoidal beads and / or indentations formed in the roll bale longitudinal section, on both rolling stock surfaces at an angle the thickening, oriented sinusoidally across the width of the rolling stock, is laterally displaced from the thicker to the thinner rolling stock cross-sectional areas at the next roll pass of rolls with the same or smooth roll bales. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche, simultan mit dem eigentlichen die Plastifizierung des Walzgutes bewirkende Spannungszustand/Verformungszustand durch eine in Walzrichtung und/oder Walzquerrichtung kraftschlüssig und/oder formschlüssig, in beiden Walzgutoberflächen gleichsinnig oder entgegengesetzt wirkende Zwangsführung der Walzgutoberflächen, der oberflächennahen Walzgutschichten bzw. der horizontalen-Walzguthälften erreicht wird.5. The method according to claim 1, characterized in that the additional, simultaneously with the actual plasticizing of the rolling stock causing stress / deformation state by a non-positive in the rolling direction and / or rolling transverse direction and / or form-fitting, in both rolling stock surfaces in the same direction or opposing positive guidance of the rolling stock surfaces , the near-surface rolled material layers or the horizontal roll good halves is reached. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkende Spannungszustand/Verformungszustand durch eine Kombination einer über die Höhe und/oder Breite des Walzgutes unsymmetrisch verlaufenden Verdrängung des Walzgutes mit einer Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten im Walzspalt erreicht wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the additional, the plasticization of the rolling stock causing stress / deformation state by a combination of an asymmetrical over the height and / or width of the rolling stock displacement of the rolling stock with a positive guidance of the rolling stock surfaces or the layers of rolled material near the surface are reached in the roll gap. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit Arbeitswalzen, deren zugeordnete Walzenballen einen Walzspalt für das Walzgut bilden, dadurch gekennzeichnet, daß für die unsymmetrisch über die Walzguthöhe verlaufende Verdrängungen von Walzgut (3) im Walzspalt Walzenballen unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen sind.7. Device for performing the method according to one of claims 1 to 6 with work rolls, the associated roll bales form a roll gap for the rolling stock, characterized in that for the asymmetrical over the rolling stock height displacements of rolling stock (3) in the roll gap roll bales of different diameters are provided are. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die unsymmetrisch über die Walzguthöhe und Walzgutbreite verlaufende Verdrängung von Walzgut (3) im Walzspalt gekreuzte oder achsparallele Walzenballen vorgesehen sind, die bei konstanter Summe der sich gegenüberliegenden Walzenballendurchmesser in Walzenballenlängsrichtung kontinuierlich über die Walzenballenlänge veränderliche Walzenballendurchmesser besitzen.8. The device according to claim 7, characterized in that for the asymmetrical over the rolling stock height and rolling stock displacement of rolling stock (3) crossed or axially parallel roll bales are provided in the roll gap, which are continuously variable over the roll bale length in the longitudinal direction of the roll bale Have roll diameter. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenballen in Walzenballenmitte gleich große Walzenballendurchmesser besitzen.9. Device according to claims 7 or 8, characterized in that the roll bales have the same roll diameter in the middle of the roll bale. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzenballen mit umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind, in die das Walzgut (3) seitlich abfließen kann.10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that both roll bales are provided with circumferential beads (4) and / or indentations (5) into which the rolling stock (3) can flow laterally. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahmen Walzgutschichten in Walzrichtung ein im Drehmoment und/oder der Drehgeschwindigkeit unterschiedlich großer Antrieb der den Walzspalt begrenzenden glatten oder gerauhten Walzen (1,2) vorgesehen ist.11. The device according to one of claims 7 to 10, characterized in that for the forced guidance of the rolling stock surfaces or the rolling layers in the rolling direction in the rolling direction a torque and / or the rotational speed of different sizes drive the smoothing or roughening rollers delimiting the roll gap (1,2) is provided. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten in Walzquerrichtung in der Walzebene gekreuzte Walzen (1,2) vorgesehen sind.12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that for the forced guidance of the rolling stock surfaces or the near-surface rolling stock layers in the rolling cross direction in the rolling plane crossed rollers (1,2) are provided. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Walzebene gekreuzten Walzen (1,2) glatte, gerauhte und/oder mit zentrisch umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehene Walzenballen besitzen.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the rollers crossed in the rolling plane (1,2) have smooth, roughened and / or with centrally rotating beads (4) and / or indentations (5) provided roll balls. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei achsparallelen Walzen (1,2) deren Walzenballen mehrgängig schraubenlinienförmig umlaufende Wulste (4) und/oder Eindrehungen (5) aufweisen.14. The device according to one of claims 7 to 11, characterized in that in the case of axially parallel rollers (1, 2) the roller balls have multi-helical circumferential beads (4) and / or indentations (5). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzenballen mit mehrgängig schraubenlinienförmig links oder rechts mit gleich großer oder ungleich großer Steigung umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that both roller bales are provided with multi-course helical left or right with the same size or unequal slope surrounding beads (4) and / or indentations (5). 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzenballen mit entgegengesetzt mehrgängig schraubenlinienförmig mit gleicher Steigung umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind.16. The apparatus according to claim 14, characterized in that both roll bales are provided with oppositely multi-helical circumferential beads (4) and / or indentations (5). 17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Kompensation der entstehenden Axialkräfte beide Walzenballen mit gleichartigen, mehrgängig schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte mit gleich großer oder sich ändernden Steigung links, in der anderen Walzenballenhälfte mit rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn wechselnden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind.17. The apparatus according to claim 14, characterized in that in order to compensate for the resulting axial forces, both roll bales with the same, multi-start helical in one roll bale half with the same size or changing pitch on the left, in the other roll bale half with the right circumferential, in the roll bale center changing the pitch (4) and / or indentations (5) are provided. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei gekreuzten oder achsparallelen zylindrischen Walzen (1,2) mit gleichen oder ungleichen Walzenballen-Durchmessern oder konischen Walzen mit gleich oder ungleich großen Durchmessern in Walzenballen-Mitte oder Walzen, deren generelle Konturen anderen geeigneten mathematischen Funktionen folgen, glatte Walzenballen oder Walzenballen mit umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) vorgesehen sind.18. Device according to one of claims 7 to 17, characterized in that with crossed or axially parallel cylindrical rollers (1,2) with the same or different rollers bale diameters or conical rollers with diameters of the same or different sizes in the center of the roller bale or rollers whose general contours follow other suitable mathematical functions, smooth roller bales or roller bales with circumferential beads (4) and / or indentations (5) are provided. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Axialkräften auf der dem Antrieb der Walzen (1,2) gegenüberliegenden Seite, der Bedienungsseite des walzgerüstes, mit Axiallagern (14) und Verriegelungseinrichtungen ausgerüstet Lagerbaustücke (8,9) vorgesehen sind.19. Device according to one of claims 7 to 18, characterized in that for receiving axial forces on the side opposite the drive of the rollers (1, 2), the operating side of the rolling stand, equipped with axial bearings (14) and locking devices bearing components (8, 9) are provided. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Quartowalzgerüst die Axialkräfte über die zugehörige Stützwalze (1;2) und deren Axiallager (14) in einen Stützriegel (15s) und von dort auf einen Querrahmen übertragen werden.20. Device according to one of claims 7 to 18, characterized in that in a four-high rolling mill the axial forces are transmitted via the associated support roller (1; 2) and its axial bearing (14) into a support bolt (15s) and from there to a cross frame. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrahmen Querarme (18 1, 18 r) besitzen, die im Bereich der auftretenden Axialkräfte in Höhe der Arbeitswalzenachsen bzw. der Stützwalzenachsen in die beiden Walzenständer (17 1, 17 r) integriert und in Walzgerüstmitte miteinander verbunden sind.21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the cross frame have transverse arms (18 1, 18 r), which in the area of the axial forces occurring at the level of the work roll axes or the support roll axes in the two roll stands (17 1, 17 r) and integrated are connected to each other in the middle of the roll stand. 22. Vorrichtung nach den Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß bei herkömmlichen Walzgerüsten zwecks Aufnahme der axialen Kräfte in Höhe der Arbeitswalzenachsen bzw. der Stützwalzenachsen auf der Ein- und der Auslaufseite des Walzgerüstes separate, an den Walzemständern (17 1, 17 r) befestigte Querrahmen angeordnet sind.22. The device according to claims 7 to 20, characterized in that in conventional roll stands for the purpose of absorbing the axial forces at the level of the work roll axes or the support roll axes on the inlet and the outlet side of the roll stand, separate cross frames are attached to the roll stands (17 1, 17 r). 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Walze (1) von der Antriebsseite, die andere Walze (2) von der Bedienungsseite des Walzgerüstes angetrieben und die zugehörige Axialkraft auf der jeweils dem Antrieb gegenübeliegenden Seite in Axiallagern (14) aufgenommen ist.23. Device according to one of claims 7 to 21, characterized in that the one roller (1) driven from the drive side, the other roller (2) from the operating side of the roll stand and the associated axial force on the opposite side of the drive in axial bearings (14) is included.
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