DE102020214383A1

DE102020214383A1 - Walzvorrichtung zum Walzen von metallenen Bändern, Walzenanordnung zur Verwendung in einer solchen Walzvorrichtung sowie Verfahren zum Umrüsten einer Walzvorrichtung

Info

Publication number: DE102020214383A1
Application number: DE102020214383.8A
Authority: DE
Inventors: Edgar Filk; Markus Gümpel
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2020-11-17
Filing date: 2020-11-17
Publication date: 2022-05-19
Also published as: CN116457116A; EP4247573A1; US20230415211A1; WO2022106093A1; JP2023550065A

Abstract

Die Erfindung betrifft Walzvorrichtung (1) zum Walzen von metallenen Bändern umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Arbeitswalze (4,6,6'), die zwischen sich einen Walzspalt (W) definieren und wenigstens eine erste und eine zweite Stützwalze (11,12), wobei wenigstens eine Arbeitswalze (4,6') in Arbeitswalzeneinbaustücken (5,9') und die Stützwalzen (11,12) in Stützwalzeneinbaustücken (13,14) in einem gemeinsamen Walzgerüst (2) gelagert sind, wobei die Arbeitswalzeneinbaustücke (5,9') so ausgebildet sind, dass die erste und/oder die zweite Arbeitswalze (4,6') jeweils gegen eine Walzenanordnung (10) austauschbar ist, die eine Arbeitswalze (6) mit einem kleineren Durchmesser sowie wenigstens eine Zusatzwalze (8) aufweist, wobei die Arbeitswalze (6) mit kleinerem Durchmesser über die Zusatzwalze (8) abgestützt ist, die Zusatzwalze in Zusatzwalzeneinbaustücken (7) gelagert ist und die Arbeitswalze mit kleinerem Durchmesser in Arbeitswalzenlagern (9) der Zusatzwalzeneinbaustücke (7) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Walzenanordnung (10) zur Verwendung in einer solchen Walzvorrichtung (1) sowie ein Verfahren zum Umrüsten einer Walzvorrichtung (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung zum Walzen von metallenen Bändern umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Arbeitswalze, die zwischen sich einen Walzspalt definieren, und wenigstens eine erste und eine zweite Stützwalze, wobei die Arbeitswalzen in Arbeitswalzeneinbaustücken und die Stützwalzen in Stützwalzeneinbaustücken in einem gemeinsamen Walzgerüst gelagert sind.
Für das Kaltwalzen von höherfesten und dünnen Metallbändern mit hoher Dickenabnahme werden häufig Walzgerüste in umrüstbarer 18-HS oder 20-HS Bauweise mit 18 oder 20 Rollen verwendet. Diese Walzgerüste umfassen relativ kleine Arbeitswalzen, sind jedoch technisch aufwendig und wartungsintensiv. Die Umrüstung von einer 4-Walzen-Konfiguration auf Mehrwalzen-Konfiguration ist aufwendig.
Hochfeste und dünne Bänder aus Sonderlegierungen sind Nischenprodukte, sodass der Einsatz von speziellen Mehr-Walzgerüsten wie beispielsweise in Sendzimir-Bauweise häufig nicht wirtschaftlich ist.
All diesen Walzgerüst - Bauformen ist gemeinsam, dass die kleinen Arbeitswalzen ohne eigene Lagerung in das Walzgerüst eingebaut werden und die vertikale und seitliche Fixierung und Führung durch zusätzliche Einrichtungen, insbesondere durch Stützrollen erfolgt. Die kleinen Arbeitswalzen ohne Lager werden im Stand der Technik manuell in das Walzgerüst eingeführt, bzw. aus diesem entfernt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche mit verhältnismäßig einfachen Mitteln das Walzen von hochfesten und dünnen Metallbändern mit einer hohen Dickenabnahme ermöglicht.
Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung bereitzustellen, die verhältnismäßig einfach für unterschiedliche Anforderungen umrüstbar ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung zum Walzen von metallenen Bändern umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Arbeitswalze, die zwischen sich einen Walzspalt definieren, und wenigstens eine erste und eine zweite Stützwalze, wobei wenigstens eine Arbeitswalze in Arbeitswalzeneinbaustücken und die Stützwalzen in Stützwalzeneinbaustücken in einem gemeinsamen Walzgerüst gelagert sind, wobei die Arbeitswalzeneinbaustücke so ausgebildet sind, dass die erste und/oder die zweite Arbeitswalze jeweils gegen eine Walzenanordnung austauschbar ist, die eine Arbeitswalze mit einem kleineren Durchmesser sowie wenigstens eine Zusatzwalze aufweist, wobei die Arbeitswalze mit kleinerem Durchmesser über die Zusatzwalze abgestützt ist, die Zusatzwalze in Zusatzwalzeneinbaustücken gelagert ist und die Arbeitswalze mit kleinerem Durchmesser in Arbeitswalzenlagern der Zusatzwalzeneinbaustücke angeordnet ist.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Walzvorrichtung so auszubilden, dass eine gegebene Arbeitswalzenpaarung des Walzgerüsts mit größeren Walzendurchmessern so umgebaut werden kann, dass eine und/oder beide Arbeitswalzen durch eine Arbeitswalze mit einem kleineren Durchmesser und eine Zusatzwalze ersetzt werden kann. Dadurch lassen sich verschiedene Konfigurationen der Walzvorrichtung verwirklichen. Bei einer Variante der Walzvorrichtung, bei welcher sowohl die erste als auch die zweite Arbeitswalze durch eine Walzenanordnung mit einer Arbeitswalze mit einem kleineren Durchmesser und einer Zusatzwalze ersetzt werden, wird dadurch insgesamt eine symmetrische Arbeitswalzenpaarung mit kleineren Arbeitswalzen erreicht, mit denen bereits eine verhältnismäßig hohe Dickenabnahme erzielbar ist.
Durch die eigenständige Lagerung der Walze mit kleinerem Durchmesser in zugehörigen Arbeitswalzenlagern kann die Lage dieser Arbeitswalze sowohl axial als auch vertikal bezüglich der Zusatzwalze und/oder bezüglich der mit dieser zur Bildung des Walzspalts zusammenwirkenden Arbeitswalze genau definiert werden. In der Folge stellen sich besonders stabile Walzbedingungen ein. Durch die Lagestabilität nicht nur während des Walzens, sondern auch beim Walzenwechsel kann die Einstellung der Arbeitswalzenpaarung besonders einfach erfolgen. Insofern eignet sich die Erfindung in besonderer Weise auch für Modernisierungen einer bestehenden Anlage zur Erweiterung des Produktspektrums.
Vorzugsweise ist die Lage der Arbeitswalzenlager innerhalb der Walzenanordnung verstellbar und somit auch die Lage der Arbeitswalze mit kleinerem Durchmesser. Erfindungsgemäß erfüllen die Arbeitswalzenlager die Funktion kleinerer „Arbeitswalzeneinbaustücke“, die innerhalb der Zusatzwalzeneinbaustücke und mit diesen verlagerbar sind.
Besonders bevorzugt ist die Lage der Arbeitswalzenlager axial und/ oder quer zur Längserstreckung des Walzspalts verstellbar.
Dadurch ist gewährleistet, dass die Lage der Drehachse der Arbeitswalze in der Walzenanordnung relativ zur Lage der Drehachse der Zusatzwalze verstellbar bzw. einstellbar ist.
Eine solche Verstellung kann beispielsweise zur Einstellung eines sogenannten Offset notwendig sein. Darunter wird ein Achsmittenversatz bzw. Versatz der Längsmittelachse der Zusatzwalze einerseits und der Längsmittelachse der Arbeitswalze andererseits verstanden, die die Stabilität der Anordnung gegen eine horizontale Auslenkung verbessern soll. Grundsätzlich kann die Einstellung eines Offset mittels unterschiedlich dicken Verschleißplatten oder Passblechen erfolgen, die jeweils in Taschen oder Ausnehmungen der Arbeitswalzeneinbaustücke der Walzenanordnung vorgesehen sind. Alternativ können hierfür hydraulische Kolben-Zylinderanordnungen vorgesehen sein.
Die Arbeitswalzenlager können auf viskoelastischen Puffern abgestützt sein, die die Arbeitswalze der Walzenanordnung von der Zusatzwalze abheben, sobald diese lastfrei sind, so dass hierdurch ein Oberflächenkontakt zwischen der Arbeitswalze und der Zusatzwalze der Walzenanordnung beim Ein- und Ausbau der Walzenanordnung vermieden wird.
Bei einer günstigen und bevorzugten Variante der Walzvorrichtung gemäß der Erfindung wird entweder die erste oder die zweite Arbeitswalze durch eine Walzenanordnung mit einer Arbeitswalze mit einem kleineren Durchmesser und einer Zusatzwalze ersetzt. Besonders bevorzugt ist erfindungsgemäß eine Walzvorrichtung vorgesehen, die eine erste, obere Arbeitswalze mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser und eine untere Walzenanordnung mit einer Arbeitswalze mit kleinerem Durchmesser umfasst. Diese asymmetrische Konfiguration der Arbeitswalzen mit einer ersten oberen Arbeitswalze mit verhältnismäßig großem Durchmesser und einer zweiten unteren Arbeitswalze mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser hat sich als besonders günstig im Hinblick auf die zu erzielende Dickenabnahme erwiesen. Ein solches Durchmesserverhältnis der Arbeitswalzen ist insoweit vorteilhaft, als dass ein Walzergebnis erzielbar ist, das einem Walzstich mit einer Arbeitswalzenpaarung entspricht, bei der der Durchmesser jeder Arbeitswalze dem arithmetischen Mittel der Durchmesser einer größeren und einer kleineren Arbeitswalze entspricht.
Vorzugsweise besitzt die Zusatzwalze einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze der Walzenanordnung.
Bei einer bevorzugten und zweckmäßigen Variante der Walzvorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste oder die zweite Arbeitswalze als Arbeitswalze mit einem kleineren oder größeren Durchmesser ausgebildet ist und dass die Arbeitswalze mit dem kleineren Durchmesser einen Durchmesser aufweist, der kleiner oder gleich dem halben Durchmesser der großen Arbeitswalze ist.
Zweckmäßigerweise ist die Walzvorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, dass die Zusatzwalzeneinbaustücke der Walzenanordnung eine Außenkontur aufweisen, die der Außenkontur der Arbeitswalzeneinbaustücke für eine einzelne Arbeitswalze mit größerem Durchmesser in etwa entspricht. Durch diese Konfiguration wird insbesondere die einfache Umrüstbarkeit der Walzvorrichtung gewährleistet. So kann sichergestellt werden, dass im Bauraum der Arbeitswalzeneinbaustücke innerhalb des Walzgerüsts der Walzvorrichtung die Zusatzwalzeneinbaustücke der Walzenanordnung austauschbar untergebracht werden können. Innerhalb des Gerüstbereichs sind keine Umbauarbeiten erforderlich.
Bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Walzvorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die erste oder zweite Arbeitswalze in Taschen oder Ausnehmungen auf der in Einbaulage dem Walzspalt zugewandten Seite der Zusatzwalzeneinbaustücke der Walzenanordnung gelagert ist. Dadurch ist gewährleistet, dass keine weitere Anpassung etwa vorgesehener Biege- oder Balanciereinrichtungen für die Arbeitswalzen und/oder Stützwalzen erforderlich ist.
Durch die erfindungsgemäße Konfiguration der Walzenanordnung, die als unabhängige Funktionseinheit ausgebildet ist, lässt sich ein Walzenwechsel, der auch gleichzeitig ein Konfigurationswechsel ist, mit herkömmlichen Mitteln einfach und schnell realisieren, und zwar vorzugsweise voll automatisiert.
Grundsätzlich kann vorgesehen sein, die Arbeitswalze mit dem kleineren Durchmesser entlang wenigstens eines Teils des Walzenballens auf einer oder auf beiden Seiten abzustützen. Arbeitswalzen mit kleinerem Durchmesser neigen dazu, sich quer zu der Bandlaufrichtung über die Ballenlänge quer zu deren Längsachse zu biegen.
Erfindungsgemäß kann dem dadurch Rechnung getragen werden, dass die erste oder zweite Arbeitswalze in den Zusatzwalzeneinbaustücken der Walzenanordnung quer zur Drehachse beweglich gelagert ist und auf wenigstens eine Seite parallel zur Drehachse über wenigstens einen Teil ihrer Länge mittels wenigstens eines hydrostatischen Stützlagers abgestützt ist. Eine Einstellung des Offset kann ebenfalls mittels des hydrostatischen Stützlagers bewerkstelligt werden.
Bei dieser Ausführungsvariante erhält das hydrostatische Stützlager eine Doppelfunktion. Es kompensiert die Durchbiegung der kleinen Arbeitswalze und stellt die axiale Lage der Drehachse der Arbeitswalze relativ zur Drehachse der Zusatzwalze ein.
Bevorzugt umfasst das hydrostatische Stützlager wenigstens eine Stützschale, die sich über einen wesentlichen Teil der Ballenlänge der Arbeitswalze der Walzenanordnung erstreckt. Die Stützschale ist vorzugsweise jeweils endseitig auf dem Lünettensitz der Arbeitswalze der Walzenanordnung abgedichtet. Alternativ kann die Stützschale gegen Abstandshalter im Bereich der Lagerung der Arbeitswalze der Walzenanordnung abgedichtet sein.
Eine seitliche Abdichtung der Stützschale dient dem Zweck, einen konstanten Druck des hydraulischen Mediums zwischen der Stützschale und der Arbeitswalze aufrechtzuerhalten. Als hydraulisches Medium kommt beispielsweise die üblicherweise für die Walzenkühlung und Walzenschmierung verwendete Walzemulsion oder Walzöl in Betracht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Walzvorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Stützschale über wenigstens eine, vorzugsweise hydraulische, Anstellvorrichtung gegen die Arbeitswalze angestellt und/oder gehalten wird. Die Anstellvorrichtung kann als Zusatzeinrichtung bzw. externe Einrichtung an der Walzvorrichtung vorgesehen sein.
Beispielsweise kann als Anstellvorrichtung wenigstens ein an der Walzvorrichtung oder in der Walzstraße vorgesehenes Führungselement für das Walzgut vorgesehen oder ausgebildet sein.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Walzvorrichtung gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Anstellvorrichtung in einem der Walzvorrichtung zugeordneten und einlaufseitig und/oder auslaufseitig angeordneten beweglichen Tisch oder Bandabweiser vorgesehen ist. Sinnvoll ist es, jeweils in einen Leittisch für das Walzgut eine Anstellvorrichtung zu integrieren.
Die Anstellvorrichtung kann eine Vielzahl von Anstellzylindern umfassen, die mit Stellelementen auf die Stützschale einwirken.
Das Zusatzwalzeneinbaustück der Walzenanordnung und/oder wenigstens ein Arbeitswalzenlager der Walzenanordnung kann wenigstens eine Medienkupplung für Schmiermittel und/oder Kühlmittel und/oder ein anderes hydraulisch wirksames Medium umfassen.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Walzenanordnung zur Verwendung in einer Walzvorrichtung zum Walzen von metallenen Blechen der vorstehend beschriebenen Art. Die Walzenanordnung umfasst wenigstens eine Zusatzwalze und wenigstens eine Arbeitswalze, wobei die Zusatzwalze in Zusatzwalzeneinbaustücken gelagert ist und die Arbeitswalze in Arbeitswalzenlagern der Zusatzwalzeneinbaustücke angeordnet ist.
Vorzugsweise besitzt die Zusatzwalze einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze.
Um zu gewährleisten, dass die Walzenanordnung eine Konfiguration aufweist, die der Konfiguration einer auszutauschenden Arbeitswalze etwa entspricht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Arbeitswalzenlager in Taschen auf der in Einbaulage dem Walzspalt zugewandten Seite der Zusatzwalzeneinbaustücke angeordnet sind.
Die Arbeitswalze kann beispielsweise in den Arbeitswalzenlagern quer zur Längserstreckung des Walzenspalts beweglich gelagert sein und auf wenigstens eine Seite parallel zur Drehachse über wenigstens einen Teil ihrer Länge mit mittels wenigstens eines hydrostatischen Stützlagers abgestützt sein.
Die Arbeitswalze kann quer und/oder vertikal bezüglich der Zusatzwalze verstellbar sein.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass die Arbeitswalzenlager in den Zusatzwalzeneinbaustück können quer und/oder vertikal verstellbar sind.
Zweckmäßigerweise ist wenigstens eines der Zusatzwalzeneinbaustücke und/ oder wenigstens der Arbeitswalzenlager, vorzugsweise jeweils beide, mit wenigstens einer Medienkupplung oder einem Medienanschluss zur Einführung eines hydraulischen Mediums versehen. Als hydraulische Medien kommen Schmiermittel und/oder Walzemulsion zur Kühlung und Schmierung der Arbeitswalzen und als Medium zur Aufrechterhaltung des hydrostatischen Drucks innerhalb des hydrostatischen Stützlagers in Betracht.
Die Walzenanordnung gemäß der Erfindung weist vorzugsweise eines oder mehrere der Merkmale auf, die vorstehend im Zusammenhang mit der Walzvorrichtung gemäß der Erfindung offenbart sind.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zur Umrüstung einer Walzvorrichtung zum Walzen von metallenen Bändern, die wenigstens eine erste und eine zweite Arbeitswalze umfasst, die zwischen sich einen Walzspalt definieren und die weiterhin wenigstens eine erste und eine zweite Stützwalze umfasst, wobei die Arbeitswalzen in Arbeitswalzeneinbaustücken und die Stützwalzen in Stützwalzeneinbaustücken in einem gemeinsamen Walzgerüst gelagert sind, wobei die erste und/oder zweite Arbeitswalze durch eine Walzenanordnung ersetzt wird, welche eine Zusatzwalze umfasst, die die in Arbeitswalzenlagern angeordnete Arbeitswalze abstützt, wobei der Durchmesser der Arbeitswalze der Walzenanordnung kleiner ist als der Durchmesser der zu ersetzenden Arbeitswalze und die äußeren Abmessungen der Zusatzwalzenwalzeneinbaustücke der Walzenanordnung denjenigen der Arbeitswalzeneinbaustücke der zu ersetzenden Arbeitswalze weitgehend entspricht.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische und vereinfachte Darstellung einer Walzvorrichtung gemäß der Erfindung,
2A eine Darstellung eines konventionellen Arbeitswalzenpaars,
2B eine Walzenanordnung gemäß der Erfindung,
3 eine vergrößerte Darstellung der Lagerung der Arbeitswalze der Walzenanordnung gemäß 2B,
4 eine perspektivische Darstellung der Walzenanordnung gemäß der Erfindung,
5 eine perspektivische Darstellung der Walzvorrichtung gemäß 4 von der Antriebsseite aus betrachtet,
6 eine perspektivische Darstellung eines Leittisches zur Führung des Walzguts mit einer Anstellvorrichtung gemäß der Erfindung und
7 eine weitere perspektivische Darstellung des Leittischs gemäß 6.

Die Walzvorrichtung 1 gemäß der Erfindung umfasst ein Walzgerüst 2 mit einem Walzenständer 3, innerhalb dessen eine obere (große) Arbeitswalze 4 in oberen Arbeitswalzeneinbaustücken 5 und eine untere (kleine) Arbeitswalze 6 in und eine Zusatzwalze 8 gelagert sind. Zwischen den Arbeitswalzen 4,6 wird ein Walzspalt W gebildet, durch welchen das nicht dargestellte Walzgut in Form eines metallenen Bandes hindurchgeführt wird.
Die Walzvorrichtung 1 umfasst in bekannter Art und Weise sowohl Biegezylinder als auch Balancierzylinder, mit denen eine Biegung der Arbeitswalzen und die Gewichtskraft der Stützwalzen kompensiert werden können. Diese Einrichtungen sind aus Vereinfachungsgründen in den Zeichnungen nicht dargestellt. Darüber hinaus umfasst die Walzvorrichtung gemäß der Erfindung Mittel zur axialen Verschiebung der Arbeitswalzen 4,6, die ebenfalls in den Zeichnungen aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt sind.
Unter einer axialen Verschiebung oder Verstellung im Sinne dieser Patentanmeldung ist eine Verschiebung in Richtung der Längsachse der betreffenden Walzen zu verstehen. Unter einer vertikalen Verschiebung oder Verstellung im Sinne dieser Patentanmeldung ist eine Verstellung quer zur Längserstreckung des Walzspalts W zu verstehen.
In vertikaler Richtung ist die obere Arbeitswalze 4 ist gegen eine obere Stützwalze 11 abgestützt, wohingegen die untere Arbeitswalze 6 gegen eine untere Zusatzwalze 8 abgestützt ist. Die Zusatzwalze 8 stützt sich gegen eine untere Stützwalze 12 ab. Die obere Stützwalze 11 ist in oberen Stützwalzeneinbaustücken 13 und die untere Stützwalze 12 in unteren Stützwalzeneinbaustücken 14 gelagert. Die Kombination aus der unteren Arbeitswalze 6 und der Zusatzwalze 8 bilden eine Walzenanordnung 10 im Sinne der vorliegenden Erfindung. Die Walzenanordnung 10 umfasst ein Zusatzwalzeneinbaustück 7, in welchem die untere Arbeitswalze 6 mit kleinerem Durchmesser gelagert ist. Die Lagerung der Arbeitswalze 6 wird über Arbeitswalzenlager 9 der Zusatzwalzeneinbaustücke 7 bewerkstelligt.
Die Arbeitswalzen 4, 6 bewirken in an sich bekannter Art und Weise eine Dickenabnahme des Walzguts. Die Walzvorrichtung 1 gemäß der Erfindung ist vorzugsweise als Vorrichtung zum Kaltwalzen von Metallbändern ausgebildet und für eine verhältnismäßig hohe Dickenabnahme ausgelegt.
Zur Stabilisierung des gesamten Walzensatzes ist sowohl das obere Stützwalzeneinbaustück 13 als auch das untere Stützwalzeneinbaustück 14 mittels an sich bekannter Pusher-Zylinder 15 parallel zu ihren Längsmittelachsen innerhalb des Walzenständers 3 mit einer Kraft beaufschlagt, die einem seitlichen Ausweichen der Stützwalzen 11, 12 entgegenwirkt. Eine solche Stabilisierung ist insbesondere wegen der ungeraden Anzahl der Walzen des Walzensatzes vorteilhaft. Mittels der Pusher-Zylinder 15 lässt sich in bekannter Art und Weise ein Offset (Längsmittenversatz) der Längsmittelachsen der Stützwalzen 11, 12 relativ zu den Längsmittelachsen der Arbeitswalzen 4, 6 einstellen. Durch die möglichen variablen Offset Richtungen müssen die Wirkrichtungen der Pusher-Zylinder 15 für jeden Einsatz- und Belastungsfall neu berechnet werden. Dies erfolgt über eine Steuereinheit S der Walzvorrichtung 1.
Bei der in 1 gezeigten Konfiguration der Walzvorrichtung 1 ist vorgesehen, dass die untere Arbeitswalze 6 etwa den halben Durchmesser der oberen Arbeitswalze 4 aufweist. Der Durchmesser der Zusatzwalze 8 ist geringfügig kleiner als der Durchmesser der oberen Arbeitswalze 4. Wie nachstehend noch beschrieben wird, kann die Walzvorrichtung 1 gemäß der Erfindung zwischen verschiedenen Konfigurationen mit unterschiedlichen Walzenpaarungen umgerüstet werden. Dies hat den Vorzug, dass eine Walzvorrichtung 1 mit einer Walzenpaarung zum Walzen weniger fester Bänder mit verhältnismäßig geringer Dickenabnahme mit einfachen Mitteln umgerüstet werden kann, wenn höher feste und dünnere Bänder aus Sonderlegierungen oder mit einer höheren Dickenabnahme gewalzt werden sollen.
Die Konfiguration der verschiedener Walzenpaarungen der Walzvorrichtung kann insbesondere den 2A und 2B entnommen werden. In 2A ist eine stirnseitige Ansicht eines konventionellen Arbeitswalzenpaares dargestellt, das eine erste obere Arbeitswalze 4 und eine zweite untere Arbeitswalze 6' umfasst, wobei die obere Arbeitswalze 4 in einem oberen Arbeitswalzeneinbaustück 5 und die untere Arbeitswalze 6' in einem unteren Arbeitswalzeneinbaustück 9' gelagert sind. Beide Arbeitswalzen 4,6' besitzen den gleichen Durchmesser und bilden dementsprechend eine symmetrische Arbeitswalzenpaarung.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Walzvorrichtung 1 gemäß der Erfindung derart umrüstbar ist, dass entweder die obere Arbeitswalze 4 mit den zugehörigen oberen Arbeitswalzeneinbaustücken 5 oder die untere Arbeitswalze 6' mit den zugehörigen unteren Arbeitswalzeneinbaustücken 9' gegen die Walzenanordnung 10 gemäß 2B ausgetauscht wird. Diese Konfiguration ist in 1 dargestellt.
Die Walzenanordnung 10 gemäß 2B umfasst Zusatzwalzeneinbaustücke 7, deren äußere Abmessungen und deren Geometrie in etwa der Geometrie der Arbeitswalzeneinbaustücke 4,6' der konventionellen Arbeitswalzenpaarung gemäß 2A entspricht. Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Zusatzwalze 8, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser der oberen Arbeitswalze 4 entspricht oder geringfügig kleiner ist, in den unteren Zusatzwalzeneinbaustücken 7 entsprechend der oberen Arbeitswalze 4 in den oberen Arbeitswalzeneinbaustücken gelagert ist. Die untere Arbeitswalze 6 ist in Arbeitswalzenlagern 9 gelagert, die jeweils in Taschen 26 auf der dem Walzspalt W zugewandten Oberseite der Zusatzwalzeneinbaustücke 7 angeordnet sind.
Bei der Variante der Walzvorrichtung 1 gemäß 1 ist vorgesehen, dass die Lage der Drehachse der unteren Arbeitswalze 6 mittels austauschbarer Verschleißplatten 16 verstellbar ist.
Bei der in der 2B dargestellten Variante der Walzenanordnung 10 ist vorgesehen, dass die untere Arbeitswalze 6 quer zu ihrer Längsachse beweglich gelagert ist und innerhalb der Taschen 26 mittels eines hydrostatischen Lagers 17 zentriert ist.
Wie dies insbesondere der 3 zu entnehmen ist, die eine Detailansicht aus 2B zeigt, umfasst das hydrostatische Lager 17 zwei sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Ballens der unteren Arbeitswalze 6 erstreckende Stützschalen 18, die gegen die untere Arbeitswalze 6 abgedichtet sind. Über nachstehend beschriebene Medienanschlüsse wird das hydrostatische Lager 17 mit Kühl-/Schmiermittel, z.B. Walzemulsion beaufschlagt, sodass sichergestellt ist, dass die Stützschalen 18 die Arbeitswalze 6 zwischen sich so einschließen, dass diese nicht auf der Oberfläche der Arbeitswalze 6 aufliegen. Zusätzlich ist eine nicht dargestellte seitliche Abdichtung der Stützschalen 18 vorgesehen, die sich auf dem Lünettensitz der unteren Arbeitswalze 6 abstützt, sodass sichergestellt ist, dass die Stützschalen 18 nicht gegen die Arbeitswalze 6 anliegen, wenn kein Mediendruck aufgebaut ist.
Das Zusatzwalzeneinbaustück 7 weist des Weiteren im unteren Bereich der Tasche 26 Aufnahmen für viskoelastische Puffer 27 auf, die die kleine Arbeitswalze 6 mit den zugehörigen Arbeitswalzenlagern 9 abheben, sobald diese lastfrei sind. Damit wird sichergestellt, dass beim Walzenwechsel kein Oberflächenkontakt zwischen der Arbeitswalze 6 und der Zusatzwalze 8 entsteht, der die Oberflächenbeschaffenheit der kleineren Arbeitswalze 6 beeinträchtigen könnte.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel weist die kleine Arbeitswalze 6 zwei hydrostatische Lager 17 auf, je eins auf der Einlaufseite und eins auf der Auslaufseite der Walzvorrichtung 1. Eine ein- oder beidseitige Beaufschlagung der Stützschalen 18 kann wahlweise vorgesehen werden. In anderen Ausführungsbeispielen kann auch eine einseitige Anordnung vorgesehen werden.
4 zeigt eine perspektivische Darstellung der Walzenanordnung 10 gemäß der Erfindung. Die Zusatzwalzeneinbaustücke 7 der Walzenanordnung sind mit ersten Medienkupplungen 24 zur Druckversorgung des hydrostatischen Lagers 17 und mit zweiten Medienkupplungen 25 zur Bereitstellung eines Kühl- und/oder Schmiermittels an die Wälzlager der untere Arbeitswalze 6 und der Zusatzwalze 8 versehen.
Die Walzemulsion kann beispielsweise mit einem Volumenstrom von ca. 1000 l/min als Medium zur Druckversorgung durch das hydrostatische Lager 17 zirkuliert werden.
Wie dies der 5 zu entnehmen ist, umfasst die Walzvorrichtung 1 gemäß der Erfindung wenigstens an einer Seite einen Leittisch 19 zur Führung des Walzguts. Die Führungsebene des Leittisches 19 erstreckt sich etwa auf der Höhe der Mantelfläche der unteren Arbeitswalze 6. An dem Leittisch 19 sind erfindungsgemäß Mittel zum Anstellen und/oder Zentrieren einer Stützschale 18 des hydrostatischen Lagers 17 in Form eines Stellbalkens 20 vorgesehen, der mittels Vorschubzylindern 21 relativ zu dem Leittisch 19 verschiebbar angeordnet ist.
Der Leittisch 19 ist in den 6 und 7 in vergrößerter Form perspektivisch dargestellt. Mit Vorschubzylindern 21, die auf der Unterseite des Leittisches 19 angeordnet sind (siehe 7), lässt sich der Stellbalken 20 in Bezug auf eine Stützschale 18 positionieren. Der Stellbalken 20 umfasst weiterhin eine Vielzahl von Anstellzylindern 22, die mit Stößeln 23 auf die betreffende Stützschale 18 des hydrostatischen Lagers 17 einwirken. Mittels der Anstellzylinder 22 lässt sich der Gegendruck auf die Stützschale 18 des hydrostatischen Lagers 17 über die gesamte Länge des Ballens der unteren Arbeitswalze 6 einstellen. Bei der Walzvorrichtung 1 gemäß der Erfindung kann sowohl einlaufseitig als auch auslaufseitig ein Leittisch 19 vorgesehen sein.
Die Einstellung der Stützschalen 18 des hydrostatischen Lagers 17 wird mit den an dem Leittisch 19 befestigten Stellbalken bewirkt, so dass auf an der Walzenanordnung 10 vorzusehende zusätzliche Stellmittel entbehrlich sind. Damit kann die Walzenanordnung 10 kompakt und ohne zusätzliche Stellmittel ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Walzvorrichtung
2: Walzgerüst
3: Walzenständer
4: obere Arbeitswalze
5: oberes Arbeitswalzeneinbaustück
6: untere Arbeitswalze
6': untere Arbeitswalze einer konventionellen Arbeitswalzenpaarung
7: Zusatzwalzeneinbaustück
8: Zusatzwalze
9: Arbeitswalzenlager
9': unteres Arbeitswalzeneinbaustück
10: Walzenanordnung
11: obere Stützwalze
12: untere Stützwalze
13: oberes Stützwalzeneinbaustück
14: unteres Stützwalzeneinbaustück
15: Pusher-Zylinder
16: Verschleißplatten
17: hydrostatische Lager
18: Stützschalen
19: Leittisch
20: Stellbalken
21: Vorschubzylinder
22: Anstellzylinder
23: Stößel
24: erste Medienkupplung
25: zweite Medienkupplung
26: Taschen
27: viskoelastische Puffer
S: Steuereinrichtung
W: Walzspalt
O: Offset

Claims

Walzvorrichtung (1) zum Walzen von metallenen Bändern umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Arbeitswalze (4,6,6'), die zwischen sich einen Walzspalt (W) definieren und wenigstens eine erste und eine zweite Stützwalze (11,12), wobei wenigstens eine Arbeitswalze (4,6') in Arbeitswalzeneinbaustücken (5,9') und die Stützwalzen (11,12) in Stützwalzeneinbaustücken (13,14) in einem gemeinsamen Walzgerüst (2) gelagert sind, wobei die Arbeitswalzeneinbaustücke (5,9') so ausgebildet sind, dass die erste und/oder die zweite Arbeitswalze (4,6') jeweils gegen eine Walzenanordnung (10) austauschbar ist, die eine Arbeitswalze (6) mit einem kleineren Durchmesser sowie wenigstens eine Zusatzwalze (8) aufweist, wobei die Arbeitswalze (6) mit kleinerem Durchmesser über die Zusatzwalze (8) abgestützt ist, die Zusatzwalze in Zusatzwalzeneinbaustücken (7) gelagert ist und die Arbeitswalze mit kleinerem Durchmesser in Arbeitswalzenlagern (9) der Zusatzwalzeneinbaustücke (7) angeordnet ist.
Walzvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Arbeitswalzenlager (9) innerhalb der Walzenanordnung (10) verstellbar ist.
Walzvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Arbeitswalzenlager axial und/ oder quer zur Längserstreckung des Walzspalts (W) verstellbar ist.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzwalze (8) einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze (6) der Walzenanordnung (10) aufweist.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Arbeitswalze (4,6,6') als Arbeitswalze mit kleinerem oder größerem Durchmesser ausgebildet ist und dass die Arbeitswalze (6) mit dem kleineren Durchmesser einen Durchmesser aufweist, der kleiner oder gleich dem halben Durchmesser der Arbeitswalze (4, 6') mit großem Durchmesser ist.
Walzvorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Zusatzwalze (8) kleiner oder gleich dem Durchmesser der Arbeitswalze (4, 6') mit großem Durchmesser ist.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzwalzeneinbaustücke (7) der Walzenanordnung (10) eine Außenkontur aufweisen, die der Außenkontur der Arbeitswalzeneinbaustücke (5, 9') für eine einzelne Arbeitswalze (4, 6') mit größerem Durchmesser in etwa entspricht.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzenlager (9) in Taschen (26) auf der in Einbaulage dem Walzspalt (W) zugewandten Seite der Zusatzwalzeneinbaustücke (7) angeordnet sind.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalze (6) der Walzenanordnung (10) auf wenigstens einer Seite parallel ihrer Drehachse über wenigstens einen Teil ihrer Länge mittels wenigstens eines hydrostatischen Stützlagers (17) abgestützt ist.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lage der Drehachse der Arbeitswalze (6) in den Arbeitswalzenlagern (9) der Walzenanordnung (10) relativ zur Lage der Drehachse der Zusatzwalze (8) verstellbar ist.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalze (6) in den Arbeitswalzenlagern (9) der Walzenanordnung (10) quer zu ihrer Drehachse beweglich gelagert ist und mithilfe einer Stützschale (18) des hydrostatischen Stützlagers (17) positionierbar ist.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschale sich über einen wesentlichen Teil der Ballenlänge der Arbeitswalze (6) erstreckt.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützschale (18) über wenigstens eine, vorzugsweise hydraulische, Anstellvorrichtung gegen die Arbeitswalze (6) angestellt und/oder gehalten wird.
Walzvorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Anstellvorrichtung wenigstens ein Führungselement für das Walzgut vorgesehen ist.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellvorrichtung eine Vielzahl von Anstellzylindern (22) umfasst, die mit Stellelementen (23) auf die Stützschale (18) einwirken.
Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Walzeneinbaustück (7) und/oder wenigstens ein Arbeitswalzenlager (9) der Walzenanordnung (10) wenigstens eine Medienkupplung (24,25) umfasst.
Walzenanordnung (10) zur Verwendung in einer Walzvorrichtung (1) mit einem der Merkmale der Ansprüche 1-16, umfassend wenigstens eine Zusatzwalze (8) und wenigstens eine Arbeitswalze (6), wobei die Zusatzwalze (8) in Zusatzwalzeneinbaustücken (7) gelagert ist und die Arbeitswalze (6) in Arbeitswalzenlagern (9) der Zusatzwalzeneinbaustücke (7) angeordnet ist.
Walzenanordnung (10) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzwalze (8) einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze (6) aufweist.
Walzenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzenlager (9) in Taschen (26) auf der in Einbaulage dem Walzspalt (W) zugewandten Seite der Zusatzwalzeneinbaustücke (9) angeordnet sind.
Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalze (6) auf wenigstens einer Seite parallel zur Drehachse über wenigstens einen Teil ihrer Länge mittels wenigstens eines hydrostatischen Stützlagers (17) abgestützt ist.
Walzenanordnung (1) nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalzenlager (9) in den Taschen (26) der Zusatzwalzeneinbaustücke (7) beweglich gelagert sind.
Walzenanordnung (10) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zusatzwalzeneinbaustück und/oder wenigstens ein Arbeitswalzenlager (9) wenigstens eine Medienkupplung (24,25) oder einen Medienanschluss aufweist.
Verfahren zur Umrüstung einer Walzvorrichtung zum Walzen von metallenen Bändern umfassend wenigstens eine erste und eine zweite Arbeitswalze (4,6'), die zwischen sich einen Walzspalt definieren und wenigstens eine erste und eine zweite Stützwalze (11,12), wobei wenigstens eine Arbeitswalze (4,6') in Arbeitswalzeneinbaustücken (5,9') und die Stützwalzen (11,12) in Stützwalzeneinbaustücken (13,14) in einem gemeinsamen Walzgerüst (2) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Arbeitswalze (4,6') durch eine Walzenanordnung (10) ersetzt wird, welche eine Zusatzwalze (8) umfasst, die die in Arbeitswalzenlagern (9) angeordnete Arbeitswalze (6) abstützt, wobei der Durchmesser der Arbeitswalze (6) der Walzenanordnung (10) kleiner ist als der Durchmesser der zu ersetzenden Arbeitswalze (6') und die äußeren Abmessungen der Zusatzwalzenwalzeneinbaustücke (7) der Walzenanordnung (10) denjenigen der Arbeitswalzeneinbaustücke (5) der zu ersetzenden Arbeitswalze (6') weitgehend entspricht.
Verfahren nach Anspruch 23 gekennzeichnet durch die Verwendung einer Walzenanordnung mit einem oder mehreren Merkmalen der Ansprüche 17 bis 21.