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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Vielwalzen-Walzwerk, bei dem der Abstand zwischen einer oberen und einer unteren Arbeitswalze sehr groß gemacht und damit die Einsatzfähigkeit des Walzwerks erheblich gesteigert werden kann.
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Ein Walzwerk zum Walzen von hartem Material muß in der Lage sein, das Walzen mit hohem Druck auszuführen. Zu diesem Zweck wurde das Sendzimir-Walzwerk eingeführt. Ein Sendzimir-Walzwerk ist ein Vielwalzen-Walzwerk, bei dem der Durchmesser der Arbeitswalzen und damit die Kontaktfläche zwischen dem gewalzten Material und den Arbeitswalzen klein ist, so daß das Walzen mit hohem Druck erfolgen kann. Dabei werden die Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser von einer Gruppe von Stützwalzen abgestützt. Es gibt drei Arten von Sendzimir-Walzwerken: Das Sechswalzen-Walzwerk, das Zwölfwalzen-Walzwerk und das Zwanzigwalzen-Walzwerk. Am weitesten verbreitet ist das Zwanzigwalzen-Walzwerk, da damit die Form des gewalzten Bandes am leichtesten zu kontrollieren ist.
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Es gibt zwei Arten von Gerüstgehäusen für das Zwanzigwalzen-Walzwerk, das geteilte Gerüstgehäuse und das Monoblock-Gerüstgehäuse. Bei dem geteilten Gerüstgehäuse kann der Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze durch Öffnen des Gerüstgehäuses sehr stark vergrößert werden, wodurch der Betrieb des Walzwerks sehr einfach wird. Ein geteiltes Gerüstgehäuse hat jedoch eine Vergrößerung des Walzwerks und eine Erhöhung der Herstellungskosten dafür zur Folge. Das Monoblock-Gerüstgehäuse umfaßt einen einstückigen Gehäuseblock, und die Größe des Walzwerks und die Herstellungskosten dafür sind reduziert. Da der Gehäuseblock einstückig ist, kann jedoch der Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze nicht sehr groß gemacht werden, wovon der Betrieb eines Zwanzigwalzen-Walzwerks erschwert wird.
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Zum Beispiel kann, wenn das gewalzte Material ein Band ist und das Band bricht, das gebrochene Band sich an der oberen oder unteren Arbeitswalze verfangen. Das gebrochene Band wird dann durch Vergrößern des Abstands zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze entfernt. Wenn der Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze des Walzwerks sehr groß gemacht werden kann, läßt sich das gebrochene Band leichter entfernen, und der Betrieb des Walzwerks ist einfacher. Auch lassen sich die Arbeitswalzen leichter wechseln und ein neues Band leichter einfädeln.
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Das Zwanzigwalzen-Walzwerk umfaßt jeweils eine obere und eine untere Arbeitswalze, zwei obere und zwei untere erste Zwischenwalzen, die die Arbeitswalzen abstützen, drei obere und drei untere zweite Zwischenwalzen, die die ersten Zwischenwalzen abstützen, und vier obere und vier untere geteilte Stützlagerwellenanordnungen, die die zweiten Zwischenwalzen abstützen. Die geteilte Stützlagerwellenanordnung umfaßt einen Exzentermechanismus, und die geteilten Stützlagerwellenanordnungen sind über Zahnräder mit Antriebsquellen verbunden. Die Stützlagerwellen lassen sich damit relativ zum Gerüstgehäuse verschieben.
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Die 8 zeigt für ein Zwanzigwalzen-Walzwerk die oberen geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260a, 260d, 260e und 260h in Durchlaufrichtung an der Eingangsseite und der Abgabeseite des Walzwerks sowie die Antriebsquellen und Antriebssysteme. Die eingangsseitigen und abgabeseitigen geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260a, 260d, 260e und 260h werden über Kegelräder 290 von Elektromotoren 200 als Antriebsquellen gedreht, wodurch die Stützlagerwellen der geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260a, 260d, 260e und 260h mittels Verteilerzahnräder 291 und Ritzel 280 relativ zum Gerüstgehäuse verschoben werden. Entsprechendes gilt für die unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen in der Walzwerkmitte, die nicht dargestellt sind.
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Die geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260a und 260h werden von einem gemeinsamen Wechselstrommotor 200 mit einer Bremse betrieben, und auch die geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260d und 260e werden von einem gemeinsamen Wechselstrommotor 200 mit einer Bremse betrieben. Die Bremsen der Wechselstrommotoren 200 können keine großen Kräfte aufnehmen, so daß von nicht gezeigten Exzenterringen in den geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260a, 260d, 260e und 260h keine großen Exzentrizitäten erzeugt werden können.
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Der Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze kann auf diese Weise durch Verschieben der Stützlagerwellen relativ zum Gerüstgehäuse vergrößert werden. Durch Erhöhen des Ausmaßes der Exzentrizität des Exzentermechanismusses an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen läßt sich der Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze weiter vergrößern. Die geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260a, 260d, 260e und 260h an der Eingangsseite und der Abgabeseite des Walzwerks der 8 können jedoch keine großen Kräfte aufnehmen, da als Antriebsquellen für den Exzentermechanismus Elektromotoren verwendet werden. Die vom Exzentermechanismus aufgebrachte Exzentrizität ist daher nicht groß. Mit anderen Worten läßt sich damit der Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze nicht sehr stark vergrößern, so daß zum Beispiel gebrochene Bänder nur schwer zu entfernen sind und Wartungsarbeiten einen großen Aufwand erfordern.
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Das Ausmaß der Exzentrizität δ der Exzenterringe für die geteilte Stützlagerwellenanordnungen 260a, 260d, 260e und 260h ist in der Regel so festgelegt, daß δ/Db = 0,011 ist, wobei Db der Durchmesser der Stützlager ist. Wenn die oberen und unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen in der Walzwerkmitte und die geteilten Stützlagerwellenanordnungen 260a, 260d, 260e und 260h in die maximale Exzentrizität gebracht werden, beträgt der Abstand G zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze bei einem Durchmesser des Stützlagers von 406 mm G = 8,4 mm (G/Db = 0,021) und bei einem Durchmesser des Stützlagers von 300 mm G = 6,6 mm (G/Db = 0,022). Der Betrieb eines solchen herkömmlichen Walzwerks ist daher nicht einfach, und gebrochene Bänder lassen sich nur schwer entfernen.
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Als Beispiel für ein Walzwerk mit Hydraulikzylindern an den oberen geteilten Stützlagerwellenanordnungen ist das Walzwerk des
japanischen Patents Nr. 3034928 zu nennen. Die dort beschriebene Technik ist jedoch nicht für eine Vergrößerung des Abstands zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze vorgesehen.
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Bei dem Walzwerk des
japanischen Patents Nr. 3034928 sind als Einrichtungen zum Steuern der Banddicke an den oberen geteilten Stützlagerwellenanordnungen in der Walzwerkmitte sowie den eingangsseitigen und abgabeseitigen oberen Stützlagerwellenanordnungen AS-U-Vorrichtungen vorgesehen. Die zusätzlich zu den Einrichtungen zum Steuern der Banddicke an den eingangsseitigen und abgabeseitigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnungen angeordneten Hydraulikzylinder sind für die Aufnahme der Drehkräfte vorgesehen, die von den Walzwerkkomponenten und vom Ausmaß der Exzentrizität erzeugt werden. Die Stützlagerwellen des Walzwerks können dadurch relativ zum Gerüstgehäuse bewegt werden, daß die Hydraulikzylinder Zahnräder drehen.
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Dieses Walzwerk dient jedoch der Verbesserung der Eigenschaften der Steuerung der Bandform durch Hinzufügen von Einrichtungen zum Steuern der Bandform. Diese Einrichtungen zum Steuern der Bandform sind an den oberen geteilten Stützwellenlageranordnungen in der Walzwerkmitte oder an den oberen geteilten Stützlagerwellenanordnungen in der Walzwerkmitte und an den eingangsseitigen und abgabeseitigen oberen Stützlagerwellenanordnungen erforderlich. An den unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen sind keine solchen Einrichtungen erforderlich. Dem
japanischen Patent Nr. 3034928 sind auch keine Anregungen zum Vergrößern des Ausmaßes der Exzentrizität an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen und des Abstands zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze zu entnehmen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Walzwerk zu schaffen, bei dem der Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze durch Vergrößern des Ausmaßes der Exzentrizität an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen sehr stark erweitert werden kann, um dadurch das Entfernen eines gebrochenen Bandes zu erleichtern und das Auswechseln der Arbeitswalzen und das Einfädeln eines Bandes zu vereinfachen und somit den Betrieb des Walzwerks zu erleichtern.
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In der Druckschrift
US 2011/0 308 292 A1 ist ein der Erfindung ähnliches Vielwalzen-Walzwerk mit Exzenterringe offenbart. Die Druckschrift
JP S51-40 358 A beschreibt die Anstellung eines Vielwalzen-Walzwerk mittels eines zusätzlichen Antriebsrads auf einem Exzenter.
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Diese Aufgabe wird mit dem Vielwalzen-Walzwerk nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Walzwerks.
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Das erfindungsgemäße Vielwalzen-Walzwerk umfaßt ein Monoblock-Gerüstgehäuse mit einer oberen und einer unteren Arbeitswalze zum Walzen eines Metallbandes, jeweils zwei oberen und unteren ersten Zwischenwalzen zum Abstützen der Arbeitswalzen, jeweils drei oberen und unteren zweiten Zwischenwalzen zum Abstützen der ersten Zwischenwalzen und jeweils vier oberen und unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen zum Abstützen der zweiten Zwischenwalzen, wobei die Stützlagerwellen im Wellenmittelpunkt der geteilten Stützlagerwellenanordnungen von Exzenterringen gehalten werden, die hinsichtlich der Wellenmittelpunkte der Stützlagerwellen exzentrisch sind und die von Sätteln, die am Gehäuseblock befestigt sind, drehbar gehalten werden, wobei das Vielwalzen-Walzwerk dadurch gekennzeichnet ist, daß das Ausmaß der Exzentrizität der Exzenterringe an den Wellenmittelpunkten der Stützlagerwellen für die vier geteilten Stützlagerwellenanordnungen an der Eingangsseite und der Abgabeseite in der Durchlaufrichtung eines Metallbandes der jeweils vier oberen und unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen groß ist, wozu Ritzel an den Endabschnitten der Stützlagerwellen der vier geteilten Stützlagerwellenanordnungen angebracht sind, in die Antriebszahnräder eingreifen, die von Hydraulikzylindern gedreht werden, um den Abstand zwischen den oberen und unteren Arbeitswalzen durch Drehen der Stützlagerwellen der vier geteilten Stützlagerwellenanordnungen mittels der Hydraulikzylinder über die Antriebszahnräder und die Ritzel zu vergrößern.
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Das erfindungsgemäße Vielwalzen-Walzwerk ist vorzugsweise des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß der Exzentrizität der Exzenterringe für die Wellenmittelpunkte der Stützlagerwellen bei den beiden geteilten Stützlagerwellenanordnungen, die in der Durchlaufrichtung unter der Durchlaufhöhe des Metallbandes in der Walzwerkmitte angeordnet sind, groß ist, daß an den Endabschnitten der Stützlagerwellen der beiden geteilten Stützlagerwellenanordnungen Ritzel und damit in Eingriff stehende Antriebszahnräder angebracht sind, die von einem Hydraulikzylinder gedreht werden, und daß der Abstand G zwischen den oberen und unteren Arbeitswalzen durch Drehen der Stützlagerwellen in den beiden geteilten Stützlagerwellenanordnungen mittels der Hydraulikzylinder über die Antriebszahnräder und die Ritzel erheblich erweitert wird.
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Das erfindungsgemäße Vielwalzen-Walzwerk ist vorzugsweise des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß der Exzentrizität δ der Exzenterringe der geteilten Stützlagerwellenanordnungen jeweils so festgelegt ist, daß (δ/Db) = 0,012 bis 0,043 ist, wobei Db der Außendurchmesser des jeweiligen Stützlagers ist, das in axialer Richtung an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen angebracht ist.
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Das erfindungsgemäße Vielwalzen-Walzwerk ist vorzugsweise des weiteren dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand G zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalzen so festgelegt ist, daß (G/Db) = 0,028 bis 0,21 ist, wobei Db der Außendurchmesser des jeweiligen Stützlagers ist, das in axialer Richtung an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen angebracht ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Vielwalzen-Walzwerk ist das Ausmaß der Exzentrizität der Exzenterringe für die geteilten Stützlagerwellenanordnungen an der Eingangsseite und der Abgabeseite in Durchlaufrichtung groß, und die Stützlagerwellen können relativ zum Gehäuseblock durch die Hydraulikzylinder, die große Kräfte aufnehmen können, weit verschoben werden. Entsprechend ist es möglich, durch das vergrößerte Ausmaß der Exzentrizität den Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze zu erhöhen. Bei einem gebrochenen Band läßt sich dieses dadurch leichter entfernen, die Arbeitwalzen können besser ausgetauscht werden, und das Einfädeln eines neuen Bandes ist einfach.
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Bei dem erfindungsgemäßen Vielwalzen-Walzwerk ist das Ausmaß der Exzentrizität der Exzenterringe an den unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen in der Walzwerkmitte groß, und die Stützlagerwellen können von den Hydraulikzylindern weit verschoben werden. Auch dadurch kann der Abstand der Arbeitswalzen erheblich vergrößert werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Vielwalzen-Walzwerk ist das Ausmaß der Exzentrizität δ der geteilten Stützlagerwellenanordnungen so festgelegt, daß (δ/Db) = 0,012 bis 0,043 ist. Dadurch werden die Auswirkungen auf die Hydraulikzylinder, die Stützlager undsoweiter, die von der Erhöhung der Last durch die Vergrößerung des Ausmaßes der Exzentrizität 8 hervorgerufen werden, minimal. Entsprechen kann das Ausmaß der Verschiebung der Stützlagerwellen relativ zum Gehäuse groß gemacht werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Vielwalzen-Walzwerk ist der Abstand G zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze so festgelegt, daß (G/Db) = 0,028 bis 0,21 ist. Dadurch werden das Entfernen eines gebrochenen Bandes, das Austauschen der Arbeitswalzen und das Einfädeln eines neuen Bandes erleichtert. Die Einsatzfähigkeit des Walzwerks wird dadurch verbessert.
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Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Walzwerks werden im folgenden anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform eines Zwanzigwalzen-Walzwerks;
- 2 Schnittansichten (Schnittansichten A-A und B-B in der 3, gesehen in der Richtung der Pfeile) durch eine mittige obere geteilte Stützlagerwellenanordnung und durch eine eingangsseitige und abgabeseitige obere geteilte Stützlagerwellenanordnung bei der Ausführungsform des Zwanzigwalzen-Walzwerks;
- 3 eine vertikale Schnittansicht des Endabschnitts der mittigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung und der eingangsseitigen und abgabeseitigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung bei der Ausführungsform des Zwanzigwalzen-Walzwerks;
- 4 Schnittansichten (Schnittansichten C-C und D-D in der 5, gesehen in der Richtung der Pfeile) durch eine mittige untere geteilte Stützlagerwellenanordnung und durch eine eingangsseitige und abgabeseitige untere geteilte Stützlagerwellenanordnung bei der Ausführungsform des Zwanzigwalzen-Walzwerks;
- 5 eine vertikale Schnittansicht des Endabschnitts der mittigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung und der eingangsseitigen und abgabeseitigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung bei der Ausführungsform des Zwanzigwalzen-Walzwerks;
- 6 eine schematische Ansicht einer normalen Walzenanordnung (ausgezogene Linien) und der Walzenanordnung bei einem großen Abstand zwischen den Arbeitswalzen (strichpunktierte Linien) bei der Ausführungsform des Zwanzigwalzen-Walzwerks;
- 7 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Ausmaß der Exzentrizität (δ/Db) an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen und dem Abstand (G/Db) zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze; und
- 8 eine schematische Ansicht der eingangsseitigen und abgabeseitigen geteilten Stützlagerwellenanordnungen bei einem herkömmlichen Zwanzigwalzen-Walzwerk.
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Anhand der 1 bis 7 wird eine Ausführungsform eines Vielwalzen-Walzwerks mit vergrößertem Abstand zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze beschrieben.
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Wie in der 1 gezeigt, ist das Walzwerk 10 der Ausführungsform ein Zwanzigwalzen-Walzwerk mit einem Monoblock-Gerüstgehäuse. Zwischen einer oberen und einer unteren Arbeitswalze 30 läuft das zu walzende Band 20 hindurch. Die obere und die untere Arbeitswalze 30 stehen jeweils mit zwei oberen bzw. unteren ersten Zwischenwalzen 40 in Kontakt und werden davon abgestützt. Die oberen und unteren ersten Zwischenwalzen 40 stehen jeweils mit drei oberen bzw. unteren zweiten Zwischenwalzen 50 in Kontakt und werden davon abgestützt. Die drei oberen und unteren zweiten Zwischenwalzen 50 stehen jeweils mit vier oberen bzw. unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a, 60b, 60c, 60d, 60e, 60f, 60g und 60h in Kontakt und werden davon abgestützt.
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Die beim Walzen des Bandes 20 aufgebrachte Walzkraft wird als Walzreaktionskraft über die oberen und unteren Arbeitswalzen 30, die ersten Zwischenwalzen 40 und die zweiten Zwischenwalzen 50 auf die jeweils vier oberen und unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a bis 60h übertragen. An den jeweils vier oberen und unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a bis 60h wird eine Walzkraft aufgebracht, die der Walzreaktionskraft gleich ist, damit diese ihre Positionen beim Walzen beibehalten. Das Abrollen der Arbeitwalzen 30 an den in Durchlaufrichtung des Bandes 20 eingangsseitigen und abgabeseitigen geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a, 60d, 60e und 60h wird als seitliches Abrollen bezeichnet, das Abrollen der Arbeitwalzen 30 an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60b und 60c über den Arbeitswalzen 30 als oberes Abrollen und das Abrollen der Arbeitwalzen 30 an den geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60f und 60g unter den Arbeitswalzen 30 als unteres Abrollen.
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Die jeweils vier oberen und unteren Stützlagerwellenanordnungen 60a bis 60h werden in Abhängigkeit von der Anbringungsposition und ihrer Ausgestaltung in vier Arten eingeteilt und wie folgt gruppiert: Die in Durchlaufrichtung eingangsseitigen und abgabeseitigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a und 60d; die in Durchlaufrichtung mittigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60b und 60c; die in Durchlaufrichtung eingangsseitigen und abgabeseitigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60e und 60h; und die in Durchlaufrichtung mittigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60f und 60g.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist bei der in Durchlaufrichtung abgabeseitigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60a die Stützlagerwelle 61a, von der in axialer Richtung eine Anzahl von Stützlagern 62a gehalten wird, über sich drehende Exzenterringe 70a, Nadellager 71a und AS-U-Exzenterringe 72a zum Steuern der Bandform an einem Sattel 63a angeordnet. Mittels des Sattels 63a ist so die geteilte Stützlagerwellenanordnung 60a an einem Gehäuseblock 11 befestigt. Die Stützlagerwelle 61a wird von den sich drehenden Exzenterringen 70a gehalten, die ihrerseits über die Nadellager 71a von den AS-U-Exzenterringen 72a drehbar gehalten werden, wobei die AS-U-Exzenterringe 72a über die Nadellager 71a drehbar am Sattel 63a angebracht sind. Wie in den 1 und 3 gezeigt, ist am Endabschnitt der Stützlagerwelle 61a ein Ritzel 80a angebracht, das mit einem Sektorzahnrad 90a in Eingriff steht, das als Antriebszahnrad dient und das mit einer Haltewelle 92a am Gehäuseblock 11 angebracht ist. Ein Endabschnitt des Sektorzahnrads 90a und das vordere Ende eines Hydraulikzylinders 100a sind über einen Befestigungsstift 91a miteinander verbunden, wobei das Sektorzahnrad 90a durch die Wirkung des Hydraulikzylinders 100a um die Haltewelle 92a gedreht wird.
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Eine nicht gezeigte AS-U-Vorrichtung mit AS-U-Exzenterringen 72a, die an mehreren Abschnitten in Axialrichtung vorgesehen sind, stellt eine Einrichtung für eine Kroneneinstellung dar, wozu die Stützlagerwelle 61a in den einzelnen Abschnitten durch die jeweilige Exzentrizität der AS-U-Exzenterringe 72a verschieden verformt wird, was zu einer individuellen Veränderung der Abrollpositionen der Stützlager 62a führt. Da diese Technik zum Kontrollieren der Bandform allgemein bekannt ist (siehe zum Beispiel das eingangs genannte
japanische Patent Nr. 3034928 ), wird sie hier nicht näher erläutert.
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Wenn das Sektorzahnrad 90a durch die Wirkung des Hydraulikzylinders 100a um die Haltewelle 92a gedreht wird, dreht sich das mit dem Sektorzahnrad 90a in Eingriff stehende Ritzel 80a zusammen mit der Stützlagerwelle 61a und dem Exzenterring 70a. Da der Mittelpunkt Cs des Exzenterrings 70a und des Sattels 63a um das Ausmaß der Exzentrizität 8a neben dem Mittelpunkt Cc der Stützlagerwelle 61a liegt, ändert sich die Position der Stützlagerwelle 61a relativ zum Gehäuseblock 11 durch die Drehung des Exzenterrings 70a. Mit anderen Worten kann die Stützlagerwelle 61a in der in Durchlaufrichtung abgabeseitigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60a relativ zum Gehäuseblock 11 des Walzwerks 10 verschoben werden.
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Der Aufbau der in Durchlaufrichtung eingangsseitigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60d entspricht exakt dem Aufbau der in Durchlaufrichtung abgabeseitigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60a.
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Wie in den 2 und 3 gezeigt, ist die in Durchlaufrichtung mittige obere geteilte Stützlagerwellenanordnung 60b so ausgebildet, daß eine Stützlagerwelle 61b zum drehbaren Halten einer Anzahl von Stützlagern 62a in axialer Richtung über sich drehende Exzenterringe 70b, Nadellager 71b und AS-U-Exzenterringe 72b zum Steuern der Bandform an einem Sattel 63b angeordnet ist. Die obere geteilte Stützlagerwellenanordnung 60b ist somit über den Sattel 63b am Gehäuseblock 11 befestigt. Die Stützlagerwelle 61b wird von den Exzenterringen 70b gehalten, die ihrerseits über die Nadellager 71b von den AS-U-Exzenterringen 72b drehbar gehalten werden, wobei die AS-U-Exzenterringe 72b über die Nadellager 71b drehbar am Sattel 63b angebracht sind. Wie in der 1 gezeigt, ist am Endabschnitt der Stützlagerwelle 61b ein Ritzel 80b angebracht, das mit einer Zahnstange 110bc in Eingriff steht, die mit einem Hydraulikzylinder 100bc verbunden ist.
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In der in Durchlaufrichtung mittigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60b wird das Ritzel 80b durch die Wirkung des Hydraulikzylinders 100bc auf die Zahnstange 110bc zusammen mit der Stützlagerwelle 61b und dem Exzenterring 70b gedreht. Da der Mittelpunkt Cs des Exzenterrings 70b und des Sattels 63b um das Ausmaß der Exzentrizität 8b neben dem Mittelpunkt Cc der Stützlagerwelle 61b liegt, ändert sich die Position der Stützlagerwelle 61b relativ zum Gehäuseblock 11 durch die Drehung des Exzenterrings 70b. Mit anderen Worten kann die Stützlagerwelle 61b in der in Durchlaufrichtung mittigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60b relativ zum Gehäuseblock 11 des Walzwerks 10 verschoben werden. Auf diese Weise kann eine Einstellung der Banddicke erfolgen.
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Der Aufbau der in Durchlaufrichtung mittigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60c entspricht exakt dem Aufbau der in Durchlaufrichtung mittigen oberen geteilten Stützlagerwellenanordnung 60b.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist die in Durchlaufrichtung eingangsseitige untere geteilte Stützlagerwellenanordnung 60e so ausgebildet, daß eine Stützlagerwelle 61e zum drehbaren Halten einer Anzahl von Stützlagern 62e in axialer Richtung über sich drehende Exzenterringe 70e an einem Sattel 63e angeordnet ist. Die untere geteilte Stützlagerwellenanordnung 60e ist somit über den Sattel 63e am Gehäuseblock 11 befestigt. Die Stützlagerwelle 61e wird von den Exzenterringen 70e gehalten, die ihrerseits drehbar am Sattel 63e angebracht sind. Wie in der 1 gezeigt, ist am Endabschnitt der Stützlagerwelle 61e ein Ritzel 80e angebracht, das mit einem Sektorzahnrad 90e in Eingriff steht. Ein Endabschnitt des Sektorzahnrads 90e und das vordere Ende eines Hydraulikzylinders 100e sind durch einen Befestigungsstift 91e miteinander verbunden. Durch die Wirkung des Hydraulikzylinders 100e dreht sich das Sektorzahnrad 90e um eine Haltewelle 92e.
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Wenn das Sektorzahnrad 90e vom Hydraulikzylinder 100e um die Haltewelle 92e gedreht wird, dreht sich das Ritzel 80e, das mit dem Sektorzahnrad 90e in Eingriff steht, zusammen mit der Stützlagerwelle 61e und dem Exzenterring 70e. Da der Mittelpunkt Cs des Exzenterrings 70e und des Sattels 63e um das Ausmaß der Exzentrizität δe neben dem Mittelpunkt Cc der Stützlagerwelle 61e liegt, ändert sich die Position der Stützlagerwelle 61e relativ zum Gehäuseblock 11 durch die Drehung des Exzenterrings 70e. Mit anderen Worten kann die Stützlagerwelle 61e in der in Durchlaufrichtung eingangsseitigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung 60e relativ zum Gehäuseblock 11 des Walzwerks 10 verschoben werden.
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Der Aufbau der in Durchlaufrichtung abgabeseitigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung 60h entspricht exakt dem Aufbau der in Durchlaufrichtung eingangsseitigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung 60e.
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Wie in den 4 und 5 gezeigt, ist die in Durchlaufrichtung mittige untere geteilte Stützlagerwellenanordnung 60f so ausgebildet, daß eine Stützlagerwelle 61f zum drehbaren Halten einer Anzahl von Stützlagern 62f in axialer Richtung über sich drehende Exzenterringe 70f an einem Sattel 63f angeordnet ist. Die untere geteilte Stützlagerwellenanordnung 60f ist somit über den Sattel 63f am Gehäuseblock 11 befestigt. Die Stützlagerwelle 61f wird von den Exzenterringen 70f gehalten, die ihrerseits drehbar am Sattel 63f angebracht sind. Wie in der 1 gezeigt, ist am Endabschnitt der Stützlagerwelle 61f ein Ritzel 80f angebracht, das mit einer Zahnstange 110fg in Eingriff steht, die mit einem Hydraulikzylinder 100fg verbunden ist.
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In der in Durchlaufrichtung mittigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung 60f wird das Ritzel 80f vom Hydraulikzylinder 100fg über die Zahnstange 110fg zusammen mit der Stützlagerwelle 61f und dem Exzenterring 70f gedreht. Da der Mittelpunkt Cs des Exzenterrings 70f und des Sattels 63f um das Ausmaß der Exzentrizität δf neben dem Mittelpunkt Cc der Stützlagerwelle 61f liegt, ändert sich die Position der Stützlagerwelle 61f relativ zum Gehäuseblock 11 durch die Drehung des Exzenterrings 70f. Mit anderen Worten kann die Stützlagerwelle 61f in der in Durchlaufrichtung mittigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung 60f relativ zum Gehäuseblock 11 des Walzwerks 10 verschoben werden. Auf diese Weise kann die Höhe des Bandes 20 eingestellt werden.
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Der Aufbau der in Durchlaufrichtung mittigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung 60g entspricht exakt dem Aufbau der in Durchlaufrichtung mittigen unteren geteilten Stützlagerwellenanordnung 60f.
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Wenn im Betrieb die Stützlagerwellen 61a bis 61h relativ zum Gehäuseblock 11 verschoben werden, können die Hydraulikzylinder 100a bis 100h größere Kräfte aufnehmen als die Bremsen der Wechselstrommotoren 200. Das Ausmaß der jeweiligen Exzentrizität δa bis δh in den geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a bis 60h kann daher größer sein als im herkömmlichen Fall, und es kann wie in der 6 gezeigt der Abstand zwischen den Arbeitswalzen von dem Abstand G1 zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 30 bei der normalen Walzenanordnung (ausgezogene Linie) auf einen erheblich größeren Abstand G2 zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 30 in einer Walzenanordnung mit einem vergrößerten Abstand (strichpunktierte Linien) erweitert werden. Dadurch kann ein gebrochenes Band 20 leicht entfernt werden, der Austausch der Arbeitswalzen des Walzwerks 10 ist einfach, und ein neues Band kann schnell eingefädelt werden. Die Einsatzfähigkeit des Walzwerks 10 steigt dadurch an.
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Die Werte für das Ausmaß der Exzentrizitäten 8a bis 8h in den geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a bis 60h des Vielwalzen-Walzwerks der vorliegenden Erfindung sind nicht beschränkt, solange die Werte eine Verbesserung der Einsatzfähigkeit des Walzwerks 10 ergeben. Vorzugsweise wird das Ausmaß der Exzentrizitäten 8a bis 8h so festgelegt, daß (δ/Db) = 0,012 bis 0,043 ist, wobei Db der Außendurchmesser des jeweiligen Stützlagers 62a bis 62h ist.
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Wenn (δ/Db) < 0,012 ist, kann der Abstand G2 zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 30 nicht so weit vergrößert werden, daß der Betrieb des Walzwerks 10 einfacher wird und eine Verbesserung der Einsatzfähigkeit des Walzwerks erreicht wird. Bei (δ/Db) > 0,043 steigt die Belastung durch die erhöhte Exzentrizität 8a bis 8h stark an, so daß die Hydraulikzylinder 100a bis 100h sehr groß gemacht werden müssen und die Lebensdauer der Stützlager 62a bis 62h abnimmt.
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Im allgemeinen ist bei einem Vielwalzen-Walzwerk mit einer Gruppe von Walzen die Anordnung der Arbeitswalzen 30, der ersten Zwischenwalzen 40, der zweiten Zwischenwalzen 50 und der geteilten Stützlagerwellenanordnungen 60a bis 60h unabhängig vom Außendurchmesser der einzelnen Teile im wesentlichen immer die gleiche. Deshalb ist auch die Beziehung zwischen dem Ausmaß der Exzentrizität 8a bis 8h der geteilten Stützlagerwellenanordnung 60a bis 60h und dem Abstand G2 zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 30 im wesentlichen proportional.
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Wie in der 7 gezeigt, ist für (δ/Db) = 0,012 bis 0,043 die Beziehung (G/Db) = 0,028 bis 0,21 erfüllt. Das heißt, daß der Abstand G2 zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze 30 etwa 1,3-mal bis zehnmal so groß ist wie im herkömmlichen Fall.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Walzwerk
- 11
- Gehäuseblock
- 20
- Band
- 30
- Arbeitswalze
- 40
- erste Zwischenwalze
- 50
- zweite Zwischenwalze
- 60
- geteilte Stützlagerwellenanordnung
- 61
- Stützlagerwelle
- 62
- Stützlager
- 63
- Sattel
- 70
- Exzenterring
- 80
- Ritzel
- 90
- Sektorzahnrad
- 91
- Befestigungsstift
- 92
- Haltewelle
- 100
- Hydraulikzylinder
- 110
- Zahnstange
