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Beim Warm-und Kaltwalzen von Bändern geringer Dicke und von Feinbleche wird angestrebt, den sich gegen Stützwalzen abstützenden Arbeitswalzen der Mehrwalzengerüste (Vier-und Sechswalzenwerke) einen möglichst kleinen Durchmesser zu geben. Das Walzen mit solchen Arbeitswalzen kleinen Durchmessers hat u. a. folgende Vorteile : Es kann im
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Höhenabnahme gegeben werden als mit Walzen grösseren Durchmessers, weshalb zum Walzen auf eine bestimmte Endstärke weniger Stiche notwendig sind, wodurch auch der Gesamtkraftbedarf sinkt.
Infolge verminderter Breitung erhöht sich die Streckung des Walzgutes und trotz grosser Höhenabnahme infolge dieser grösseren Streckung erfolgt kein Einreissen der Kanten des Walzgutes. Es ist beim Kaltwalzen die Verfestigung des Werkstoffes (Festigkeitszunahme. Kalthärtung) bedeutend geringer als beim Walzen mit Walzen grossen Durchmessers, wodurch einerseits eine grössere Tiefziehfähigkeit des Werkstoffes und anderseits eine Verringerung der Zwischenglühungen zwecks Weiterverarbeitung des Walzgutes erreicht wird.
Ausserdem ergibt sich, abgesehen vom Vorteil des kleineren Gewichtes und der leichteren Herstellung der kleinen Arbeitswalzen, der Vorteil, dass das ganze Walzgerüst leichter gebaut werden kann. weil infolge der kleineren Berührungsfläche zwischen Walze und Walzgut der Walzdruck kleiner wird.
Diesen Vorteilen des kleinen Walzen durchmessers steht als Nachteil das verminderte Greifvermögen entgegen, da bei gleicher Ausgangsstärke des Walzgutes und gleich grosser Höhenabnahme unter sonst gleichen Verhältnissen (Werkstoff des Walzgutes. Walztemperatur, Rauhigkeitsgrad der Walzenoberfläche usw.) Walzen mit einem grösseren Durchmesser das Walzgut besser greifen (kleiner Greifwinkel) als Walzen kleineren Durchmessers (grosser Greifwinkel). Dieser Nachteil kommt jedoch für den vorgesehenen Verwendungszweck der Walzen kleinen Durchmessers zum Walzen von Bändern und Blechen mit bereits kleiner Ausgangsdicke praktisch um so weniger in Betracht, als es Mittel zur Vergrösserung der Reibung zwischen Walzgut und Walze und damit zur Vergrösserung des Greifvermögens gibt.
Wenn sich der Durchmesser der Arbeitswalzen noch verringern liesse, würden sich daher die im vorstehenden angegebenen Vorteile beim Walzen wesentlich steigern. Der Ausnutzung dieser Vorteile werden jedoch durch die Walzen in ihrer jetzigen Form und durch die Art ihres Antriebes, der von nur einer Seite aus erfolgt, aus folgenden Gründen Grenzen gesetzt : Von den drei charakteristischen Querschnitten durch die Arbeitswalze bisheriger Ausführung (Ballen, Lauf-und Kuppelzapfen) ist der durch den Kuppelzapfen der kleinste. Seine Grösse wird durch das von ihm bei einem grössten Walzdruck zu übertragende grösste Verdrehungsmoment bestimmt.
Der Querschnitt des Ballens der über die ganze Ballenlänge abgestützten, daher biegungsfrei gelagerten Walze, was an sich in gewissen Ausführungsformen bereits vorgeschlagen ist, hat ausser diesem Verdrehungsmoment noch die durch den Walzdruck entstehende Druck-und Zugspannung aufzunehmen. Zur Aufnahme dieser zusammengesetzten grössten Beanspruchung Ist ein kleinster Ballenquerschnitt notwendig, der jedoch grösser ist als der des Kuppelzapfens ; dieser aus statischen Gründen genügende Querschnitt ist noch
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um das Mass, um das der Ballen infolge Verschleissens der Oberfläche abgedreht oder nur nachgeschliffen werden soll, zu vergrössern.
Die Walzen könnten jedoch auch mit diesem etwas vergrösserten Querschnitt praktisch noch nicht verwendet werden, weil der Querschnitt durch den Kuppelzapfen samt der über ihn geschobenen Kuppelmuffe grösser ist als der des Ballens. Beim üblichen Antrieb der Walzen von nur einer Seite würden daher die Kuppelmutfen früher anfeinanderlaufen als die Walzen ; es wäre daher nicht möglich, diese bis zur gegenseitigen
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sein müsste als der Unterschied der Durchmesser von Kuppelmuffe und Walzballen.
Nun ist schon ein Walzwerk vorgeschlagen worden, bei welchem zur Behebung der genannten Schwierigkeiten der Antrieb der beiden Arbeitswalzen von verschiedenen Seiten des
Walzgerüstes aus erfolgt und bei dem die Arbeitswalzen asymmetrisch ausgebildet sind. Dieser
Vorschlag konnte jedoch keine praktische Bedeutung erlangen, weil die bei solcher Ausbildung der Walzen auftauchenden neuen Schwierigkeiten, insbesondere hinsichtlich der Lagerung der Walzen und ihrer Sicherung gegen axiale Verschiebungen, ungenügend berücksichtigt waren.
Die Erfindung zeigt nun den Weg, wie der bekannte Vorteil des kleinsten Ballendurch- messers in konstruktiv und betriebstechnisch richtiger Weise verwertet werden kann. Zu diesem
Zwecke werden die an sich bekannten asymmetrischen, über die ganze Ballenlänge ganz oder teilweise abgestützten Walzen benutzt, bei denen aber gemäss der Erfindung der Ballen den kleinsten, der-für die Sicherung der Walze gegen axiale Verschiebungen dienende-Bund den grössten und der Kuppelzapfen einen zwischen diesen beiden Grössen liegenden mittleren
Querschnitt hat. Der wesentliche Unterschied zwischen der neuartigen Walze und den bisher üblichen liegt also darin, dass der Ballen einen geringeren (oder im Grenzfall höchstens gleichen) Durchmesser als die übrigen Teile der Walze, insbesondere als der Kuppelzapfen und der Bund hat.
Der Ballen ist sowohl Arbeits- als Lagerfläche, der Bund verhindert die axiale Verschiebung der Walze nach einer Seite und der Kuppelzapfen hat die gleiche Aufgabe wie der Kuppelzapfen der Walzen üblicher Ausführung.
In der Zeichnung sind beispielsweise Ausbildungen von Walzwerken unter Anwendung dieser neuartigen Walze veranschaulicht. Es bedeuten : Fig. 1 die Vorderansicht, Fig. 2 die Seitenansicht der neuartigen Walze, Fig. 3 den Längsschnitt. Fig. 4 den Querschnitt eines Walzwerkes mit den neuartigen Walzen, Fig. 5-9 sind beispielsweise verschiedene Arten von Lagerungen der neuartigen Arbeitswalzen, teilweise in Längs-und Querschnitt.
Die Walze besteht aus dem Ballen w, dem Bund b und dem Kuppelzapfen & . Bei dem in Fig. 3 dargestellten Walzwerk erfolgt der Antrieb der Arbeitswalzen in der schon beschriebenen an sich bekannten Weise von zwei verschiedenen Seiten, bei der einen Arbeitswalze von links, bei der andern von rechts, wodurch für die Kuppelteile reichlich Raum zur Verfügung bleibt. An Stelle des bei den Walzen meistüblicher Form verwendeten Kammwalzgerüstes tritt daher ein Rädervorgelege}' (Fig. 3). Die beiden zwischen je einer Walze und dem Rädervorgelege eingebauten Kuppelspindeln s sind als Passstücke ausgeführt und verhindern ein Verschieben der Walze in der Richtung zum zugehörigen Zahnradgetriebe.
Vermittels des an der Walze befindlichen Bundes b, der sich an die Druckplatte p des Einbaustückes e anlegt, und der als Passstück ausgebildeten Kuppelspindel s ist die Walze in ihrer Lage festgehalten.
Die Lagerung der neuartigen Arbeitswalze kann eine vierfache sein, u. zw. : 1. (Fig. 3 und 4) der Ballen'10 der Walze ist über seine ganze Länge in nur einem Gleitlager Yl gelagert (Lagerbrücke) ; 2. (Fig. 5 und 6) der Ballen 7D der Walze ist wie bei 1. in nur einem Gleitlager g2 gelagert, das jedoch auf eine etwas grössere Breite a als die des Walzgutes ausgenommen ist, so dass die Walze in ihrem mittleren Teil frei aufliegt ; 3. (Fig. 7) der Ballens der Walze ist wie bei 2. in der Mitte freigelagert, jedoch nicht in einer Lagerbrücke, die über beide Ständer reicht, sondern in zwei Lagern !/3, von denen jedes in einem Ständer eingebaut ist (übliche Art der Lagerung bei Duowalzwerken). 4.
(Fig. 8 und 9) die Walze ist zwischen zwei Stützwalzen f derart gelagert, dass sich ihr Ballen ? auf die Länge n der Ballen der beiden Stützwalzen f abstützt (übliche Art der Lagerung bei Sechswalzenwalzwerken).
Ein weiteres Merkmal des Walzwerkes mit den neuartigen Walzen im Gleitlagereinbau (Fig. 3-7) besteht im leicht zu bewerkstelligenden Ein-und Ausbau der Walzen. Beispielsweise ist es beim Ausbau der Oberwalze nicht notwendig, das zugehörige Einbaustück e samt Lager gl oder 99 oder !/3 zu entfernen. Nachdem die Kuppelspindel a, die mindestens die gleiche Länge wie die Walze hat, samt Muffen In ausgebaut ist, kann die Walze nach Lüftung der Druckschrauben in der gleichen horizontalen Höhenlage herausgeschoben werden, die die Walze in Arbeitsstellung hat. Selbstverständlich eignen sich die vorstehend beschriebenen Einzelgerüste sowohl für kontinuierliche als auch gestaffelte Anordnung derselben.
Nur die Verwendung von Arbeitswalzen kleinstzulässigen Durchmessers gestattet die grösstmögliche Ausnutzung der diesen Walzen eigenen Vorteile, u. zw. 1. grösstmöglichste
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Höhenabnahme im Einzelstich ; 2. kleinste Breitung, daher Vermeidung von Kantenrissell und damit 3. Entfall des Kantenbesehneidens von Bandeisen ; 4. Verringerung des Gesamtkraftbedarfes infolge Verringerung der Stichzahl ; 5. verminderte Kalthärtung beim Kaltwalzen, damit
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minderung des Gewichtes der Arbeitswalzen ; 8. Entfall der Innenkühlung der Arbeitswalzen und 9. Erniedrigung der Erzeugungskosten der Walzware infolge der Vorteile 1. -8.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Über die ganze Ballenlänge ganz oder teilweise abgestützte asymmetrische Walze von Walzwerkell, dadurch gekennzeichnet, dass der Ballen den kleinsten, der Bund den grössten und der Kuppelzapfen einen zwischen diesen beiden Grössen liegenden mittleren Querschnitt hat.