DE10208389A1 - Walzgerüst, Walzanlage und Walzverfahren - Google Patents

Walzgerüst, Walzanlage und Walzverfahren

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Abstract

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2), ein Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3), ein Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) und eine Walzenbiegevorrichtung (9, 10) zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und Zwischenwalzen (3) umfaßt. Die Erfindung umfaßt ferner eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung zum Antreiben der Arbeitswalzen (2) unter der Bedingung, daß unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Werkstücks (1) Wmax (mm) ist, der Durchmesser Dw der Arbeitswalze im Bereich 300 + 50 È (Wmax - 1200)/300 Dw 375 + 50 È (Wmax - 1200)/300 liegt und der Durchmesser Di der Zwischenwalze im Bereich Dw Di 450 + 75 È (Wmax - 1200)/300 liegt.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Technischer Bereich der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzgerüst, eine Walzanlage und ein Walzverfahren.
    • Beschreibung des Stands der Technik
  • In der JP A 57-202908 und der JP A 62-275508 ist ein (nachstehend als "UC-Walzgerüst" bezeichnetes) sechsstufiges Walzgerüst gemäß dem Stand der Walztechnik, insbesondere für eine Kaltwalzanlage, offenbart, wobei das vorstehend erwähnte UC-Walzgerüst eine Walzenbiegevorrichtung zum Aufbringen einer Biegekraft auf eine Arbeitswalze und eine Zwischenwalze und mindestens eine Verschiebevorrichtung zum Bewegen einer Zwischenwalze in der Axialrichtung einer Walze umfaßt. Ein weiteres Walzgerüst ist in der JP A 1-154807 offenbart.
  • In der JP A 57-202908 ist beschrieben, daß der Bereich, in dem eine Korrektur des Profils durch die Arbeitswalzen- und Zwischenwalzenbiegevorrichtung möglich ist, definiert werden kann, wenn der Durchmesser der Zwischenwalze größer oder gleich dem 1,5-fachen des Durchmessers der Arbeitswalze ist.
  • In der JP A 62-275508 ist ein Arbeitswalzendurchmesser offenbart, der kleiner als ein Verstärkungswalzendurchmesser von 0,3 mm ist.
  • In der JP A 1-154807 ist ein Walzgerüst beschrieben, bei dem der Arbeitswalzendurchmesser kleiner als die Plattenbreite von 0,15 mm ist. Sie beschreibt die Notwendigkeit einer Stützwalze, die als Zwischenwalze oder Verstärkungswalze dient und die Arbeitswalze vor einer seitlichen Ablenkung schützt. Sie beschreibt auch, daß der Durchmesser der Zwischenwalze oder der Verstärkungswalze größer als die Plattenbreite von 0,25 mm ist, ohne daß der maximale Durchmesser erwähnt wird.
  • Der vorstehend erwähnte Stand der Technik soll die Steuerungsmöglichkeiten verbessern. Es bleibt jedoch das Problem, daß eine Verbesserung der Steuerungsmöglichkeiten zu einer komplizierteren und größeren Anlage bei gesteigerten Anlagekosten und verminderter wirtschaftlicher Funktionsfähigkeit führt.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Daher wird die Schaffung eines kompakten Walzgerüsts, einer Walzanlage und eines Walzverfahrens für den Antrieb der Arbeitswalze erwartet, wobei die Charakteristika in etwa gleich oder besser als die Plattenwölbungssteuerungscharakteristika gehalten werden können, die durch die Verwendung einer Verstärkungswalze mit einem zulässig kleinen Durchmesser erzielt werden können.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes Walzgerüst und eine Walzanlage zu schaffen, die eine geeignete Plattenwölbungssteuerungskapazität sicherstellen.
  • Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie (1) ein Paar oberer und unterer Arbeitswalzen zum Walzen eines Werkstücks, (2) ein Paar oberer und unterer Zwischenwalzen zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen, ein Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen zum jeweiligen besonderen [. . .] der Zwischenwalzen und (4) eine Walzenbiegevorrichtung zum Aufbringen einer Biegekraft auf jeder der Arbeitswalzen und Zwischenwalzen umfaßt. Sie ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung zum Antreiben der Arbeitswalzen unter der Bedingung umfaßt, daß bei einer angenommenen maximalen Arbeitsplattenbreite des Werkstücks von Wmax (mm) der Durchmesser Dw der Arbeitswalze im Bereich 300 + 50.(Wmax - 1200)/300 ≤ Dw ≤ 375 + 50.(Wmax - 1200)/300 und der Durchmesser Di der Zwischenwalze im Bereich Dw ≤ Di ≤ 450 + 75.(Wmax - 1200)/300 liegen.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist eine Zeichnung, die die Beziehung zwischen der Plattenbreite und jedem Walzendurchmesser als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • Fig. 2 ist eine Zeichnung, die die Beziehung zwischen der Plattenbreite und dem Verstärkungswalzendurchmesser als eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 3 ist eine Zeichnung, die die Beziehung der Summe zwischen der Plattenbreite und dem Walzendurchmesser als eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • Fig. 4 ist eine querverlaufende Schnittansicht eines sechsstufigen Walzgerüsts als weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 5 ist eine vertikale Schnittansicht eines sechsstufigen Walzgerüsts als weiter Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 6 ist eine Stirnseitenansicht eines sechsstufigen Walzgerüsts als weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von oben;
  • Fig. 7 ist eine Zeichnung, die die Beziehung zwischen Arbeitswalzendurchmesser und linearen Walzdruck zeigt;
  • Fig. 8 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 9 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der biquadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 10 ist eine Zeichnung, die die Verhältniskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 11 ist eine Zeichnung, die die Verhältniskennlinie der biquadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 12 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 13 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 14 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 15 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 16 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 17 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 18 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 19 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der biquadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 20 ist eine Zeichnung, die die Verhältniskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 21 ist eine Zeichnung, die die Verhältniskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 22 ist eine Zeichnung, die den Verstärkungswalzendurchmesser sowie die Begrenzungskennlinien der quadratischen und biquadratischen Komponenten bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 23 ist eine Zeichnung, die den Verstärkungswalzendurchmesser sowie die Begrenzungskennlinien der quadratischen und biquadratischen Komponenten bei einer Plattenbreite von 1200 mm repräsentiert;
  • Fig. 24 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 25 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 26 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 27 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 28 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 29 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 30 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 31 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 32 ist eine Zeichnung, die die Plattenwölbungsdaten und die Einflußfunktion der Arbeitswalzenbiegevorrichtung beschreibt;
  • Fig. 33 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der biquadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 34 ist eine Zeichnung, die die Begrenzungskennlinie der biquadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 35 ist eine Zeichnung, die die Verhältniskennlinie der quadratischen Komponente bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 36 ist eine Zeichnung, die den Verstärkungswalzendurchmesser sowie die Begrenzungskennlinien der quadratischen und biquadratischen Komponenten bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 37 ist eine Zeichnung, die den Verstärkungswalzendurchmesser sowie die Begrenzungskennlinien der quadratischen und biquadratischen Komponenten bei einer Plattenbreite von 1500 mm repräsentiert;
  • Fig. 38 ist eine Zeichnung, die eine Tandem-Kaltwalzanlage darstellt;
  • Fig. 39 ist eine Zeichnung die eine Reversier-Kaltwalzanlage darstellt; und
  • Fig. 40 ist eine schematische Zeichnung, die eine Plattenwölbung beschreibt.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Ausführungsformen
  • Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben:
    Zunächst wird der allgemeine Aufbau eines sechsstufigen Walzgerüsts (eines UC-Walzgerüsts) als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Fig. 4 ist eine Seitenansicht des sechsstufigen Walzgerüsts gemäß dieser Ausführungsform. Die Fig. 5 und 6 sind Querschnitte in der Richtung der Pfeile II und I gemäß Fig. 4.
  • Wie in den Fig. 4 bis 6 gezeigt, umfaßt dieses sechsstufige Walzgerüst ein Paar oberer und unterer Arbeitswalzen 2, die ein Werkstück 1 durch den direkten Kontakt mit diesem walzen, ein Paar oberer und unterer Zwischenwalzen 3 zum Abstützen jeder dieser Arbeitswalzen 2 und ein Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen 4 zum Abstützen jeder der Zwischenwalzen 3. Ein Lagergehäuse 8 und ein Lagergehäuse 9 sind an jedem der Walzenenden der Arbeitswalzen 2 und der Zwischenwalzen 3 installiert. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind Arbeitswalzenbiegevorrichtungen 10 und 11 installiert, wobei jede Walze durch die senkrecht zu dem Lagergehäuse 8 und dem Lagergehäuse 9 aufgebrachte Kraft gebogen wird. Sie werden über ein Lagergehäuse 6 der Verstärkungswalze 4 durch ein Gehäuse 5 gehalten.
  • Eine hydraulische Druckvorrichtung 7 ist als Druckvorrichtung auf der Unterseite des Gehäuses 5 installiert, und das Lagergehäuse 6 der unteren Verstärkungswalze 4 wird durch diese Druckeinrichtung in vertikaler Richtung bewegt, wodurch das Werkstück 1 niedergedrückt wird.
  • In der folgenden Beschreibung werden Hydraulikzylinder 10a und 11a für eine Biegung in der Richtung zur Vergrößerung des Spalts der Arbeitswalze 2 als Steigerungsbiegevorrichtung bezeichnet, und Hydraulikzylinder 10b und 11b für eine Biegung in der entgegengesetzten Richtung werden im besonderen als Verringerungsbiegevorrichtungen bezeichnet.
  • Ein Paar oberer und unterer Zwischenwalzen 3 ist mit einer Walzenverschiebevorrichtung versehen, so daß sie in der Axialrichtung bewegt werden können. Ein Beispiel dieser Verschiebevorrichtung wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben. Fig. 6 zeigt (1) ein Verschiebestützelement 12 zum Halten des Lagergehäuses 9 der Zwischenwalze 3, (2) einen damit verbundenen Kopf der Verschiebeeinheit und (3) eine Verschiebemontage-/Demontagevorrichtung mit einem Haken 14 zur freien Verbindung mit einem der Zwischenwalzenlagergehäuse 9 und einem am Kopf 13 der Verschiebeeinheit installierten Verbindungszylinder 15. Ferner ist ein am Gehäuse 5 befestigter Verschiebezylinder 16 mit dem Verschiebekopf 13 verbunden. Diese Konfiguration ermöglicht eine Einstellung der Verschiebemontage-/Demontagevorrichtung in dem montierten Zustand zur Betätigung des Verschiebezylinders 16, wodurch die Zwischenwalze 3 und das Verschiebestützelement 12 in der Axialrichtung der Walze in eine gewünschte Position bewegt werden können. Insbesondere ist eine Zwischenwalzenbiegevorrichtung 11 in das Verschiebestützelement 12 eingebaut. Dadurch verändert sich der Wirkpunkt der Biegekraft selbst dann nicht, wenn die Arbeitswalze 2 verschoben wird, und durch diese Konfiguration kann ein größerer Hubweg der Verschiebung gewährleistet werden.
  • Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Walzenende der Zwischenwalze 3 mit einer Abschrägung 3a von ca. 1000 R versehen, die normalerweise kegelförmig ist, wie in Fig. 4 gezeigt. Insbesondere wird der Abstand zwischen dem Startpunkt der Abschrägung 3a und der Plattenkante 1 nachstehend als "UCδ" bezeichnet. Wen der Startpunkt der Abschrägung 3a außerhalb der Plattenkante angeordnet ist, wird der vorstehend genannte Wert UCδ durch einen positiven Wert repräsentiert, während er durch einen negativen repräsentiert wird, wenn er sich innerhalb befindet.
  • Zur Schaffung eines kompakten Walzgerüsts bei Aufrechterhaltung der gleichen oder besserer Charakteristika als denen eines Walzgerüsts gemäß dem Stand der Technik in dem vorstehend beschriebenen sechsstufigen Werk haben die vorliegenden Erfinder auf die Spezifikationen bei der Kombination der Walzendurchmesser geachtet. Ein umfassender Bereich von Kombinationen von Walzendurchmessern und eine Begrenzung der Profilsteuerungscharakteristika wurden beim Stand der Technik nicht berücksichtigt. Dies liegt daran, daß sowohl diese Profilsteuerung als auch die Verkleinerung nicht hinreichend berücksichtigt wurden. Als ein Versuch unternommen wurde, gemäß einem Profilsimulationsprogramm eine derartige Untersuchung auszuführen, wurde die Anzahl der auf verschiedenen Bedingungen basierenden Kombinationen von Walzendurchmessern so kompliziert, daß sie sehr schwierig zu untersuchen war. Unter diesen Umständen wurde die vorliegende Erfindung durch eine Fokussierung der Aufmerksamkeit auf stark einflußreiche Faktoren unter unterschiedlichen Bedingungen in derartigen Situationen und durch Ermitteln auf verschiedenen Bedingungen basierender neuer Informationen und Erkenntnisse erarbeitet.
  • In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, daß ein Plattenwölbungsprofil durch eine Nivelliersteuerung oder dergleichen beidseitig symmetrisch gesteuert wird und daß die Plattendicke auf der Einlaßseite vor dem Walzen über die Plattenbreite konstant ist. Es wird ebenso davon ausgegangen, daß die Plattenmitte ein Ursprung ist und die in Begriffen der Plattenbreite standardisierte Standardkoordinate x (= -1,0 bis +1,0) ist. Unter Verwendung dieses Werts wird die Verteilungsfunktion der Plattendicke auf der Auslaßseite nach dem Walzen durch h(x) repräsentiert. In diesem Fall ist die Plattenwölbungsfunktion C(x), die das Plattenwölbungsprofil nach dem Walzen repräsentiert, durch

    C(x) = h(x) - h(0) (1)

    definiert.
  • In der folgenden Beschreibung ist die Plattenwölbung nämlich als Abweichung zwischen der Plattendicke h(0) in bezug auf die Mitte der Plattenbreite und der Plattendicke h(x) bei einer Plattenbreite x definiert. Wenn die Plattendicke über die Plattenbreite x größer als die Mitte der Platte ist, wird daher die Plattenwölbung C(x) an diesem Punkt durch einen negativen Wert repräsentiert. Insbesondere wenn keine Arbeitswalzen- oder Zwischenwalzenbiegekraft (Fw und Fi) arbeitet, wird die Plattenwölbung als Bezugsplattenwölbung bezeichnet, und diese Plattenwölbungsfunktion wird durch Cb(x) repräsentiert. Bei dieser Bezugsplattenwölbungsfunktion Cb(x) wird von einem beidseitig symmetrischen Walzen ausgegangen, so daß sie durch eine geradzahlige Funktion von x ausgedrückt werden kann. Es ist allgemein bekannt, daß eine derartige Funktion leicht durch die Summe der quadratischen und biquadratischen Ausdrücke angenähert werden kann, wie in der folgenden Gleichung (2) gezeigt:

    Cb(X) = Ab2.X2 + Ab4.X4 (2)

    wobei Ab2 und Ab4 Koeffizienten quadratischer und biquadratischer Ausdrücke bezeichnen, die durch Walzbedingungen, wie den Walzendurchmesser, die Plattendicken, die Walzlast und weitere, bestimmt werden. In der folgenden Beschreibung werden diese Koeffizienten der quadratischen und biquadratischen Ausdrücke als quadratische und biquadratische Komponenten der Bezugsplattenwölbung bezeichnet. Da insbesondere an der Plattenkante X = ±1,0 gilt, bezeichnen diese Koeffizienten die Beträge der maximalen Plattenwölbung (µ) der quadratischen und biquadratischen Komponenten an der Plattenkante. Ferner ist die Plattendicke auf der Auslaßseite ohne eine Steuerung der Plattenwölbung durch die Walzenbiegeeinrichtung im allgemeinen an einer näher an der Plattenkante gelegenen Position kleiner (konvexe Form); daher sind die Koeffizienten Ab2 und Ab4 im Ausdruck (2) negativ.
  • Dagegen wird angenommen, daß die Einflußfunktion der Biegekräfte (Fw, Fi) der Arbeitswalze und der Zwischenwalze eines UC- Werks auf die Plattenwölbung jeweils Cw(x) und Ci(x) sind. Die Wirkung einer derartigen Walzenbiegekraft auf die Plattenwölbung wird für annähernd proportional zur Biegekraft jeder Walze gehalten. Ferner wird davon ausgegangen, daß die Wirkung der Biegekraft jeder Walze auf die Plattenwölbung, ähnlich wie im Fall der Bezugsplattenwölbung, durch die Summe der quadratischen und biquadratischen Ausdrücke angenähert wird.
  • Es wird davon ausgegangen, daß die durch jeden Walzendurchmesser näherungsweise bestimmten maximalen Biegekräfte der Arbeitswalze und der Zwischenwalze jeweils Fwmax und Fimax sind. Die durch sie standardisierten Biegekräfte werden durch ηw (= Fw/Fwmax) und ηi (= Fi/Fimax) ausgedrückt. Es wird davon ausgegangen, daß die Einflußfunktionen Cw(x) und Ci(x) jeder Walzenbiegeeinrichtung wie folgt sind:

    Cw(x) = ηw.(AW2.X2 + AW4.X4) (3)

    Ci(x) = ηi.(Ai2.X2 + Ai4.X4) (4)
  • Hierbei sind die Koeffizienten AW2 und AW4 der quadratischen und biquadratischen Ausdrücke, ähnlich wie im Fall von Gleichung (2), durch die Walzbedingungen bestimmte Konstanten. In der folgenden Beschreibung werden sie als quadratische und biquadratische Komponente jeder Walzenbiegeeinrichtung bezeichnet. Jede standardisierte Walzenbiegekraft ist in der Richtung positiv, in der die Plattendicke auf der Auslaßseite an dem näher an der Plattenkante gelegenen Punkt gesteigert wird (konvexe Form), und diese Richtung wird in der folgenden Beschreibung als Steigerungsrichtung (Steigerungsbiegeeinrichtung) bezeichnet. Die entgegengesetzte Richtung wird als Verringerungsrichtung (Verringerungsbiegeeinrichtung) bezeichnet. ηw und ηi werden durch negative Werte ausgedrückt. Genauer ausgedrückt unterscheiden sich die Charakteristika der Koeffizienten in (3) und (4) hinsichtlich der Richtung zur Steigerung und Verringerung, doch der Unterschied ist sehr gering. Ferner werden in der folgenden Beschreibung hauptsächlich die Steuerungscharakteristika in der Steigerungsrichtung untersucht; daher werden nachstehend die Koeffizientenwerte in dieser Richtung verwendet.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Koeffizienten der Gleichungen (3) und (4) den Betrag der Plattenwölbung der quadratischen und biquadratischen Komponenten bezeichnen, die zur Plattenkante x = ±1,0 auftreten, wenn veranlaßt wird, daß die maximale Steigerungsbiegekraft ηw = ηi = +1,0 unabhängig voneinander wirkt. Daher sind die Koeffizienten Aw2, Aw4 und Ai2 gemäß den Gleichungen (3) und (4) im allgemeinen positiv, doch Ai4 und Aw2 können abhängig von der Berechnungsbedingung positiv oder negativ sein.
  • Ferner wird die durch jeden Walzendurchmesser näherungsweise bestimmte maximale Biegekraft Fmax durch die zulässige Belastung σ des Walzenhalses geregelt und ist annähernd proportional zum Quadrat eines gegebenen Walzendurchmessers D. Der Durchmesser d des Walzenhalses ist näherungsweise proportional zum Walzendurchmesser D, so daß beispielsweise d = 0,6.D (oder dergleichen) gilt. Dagegen ist die Biegebelastung a des Walzenhalses a M/d3 ∞ M/D3, wenn davon ausgegangen wird, daß das darauf einwiegende Biegemoment M ist. Wenn der Abstand zwischen dem Wirkpunkt der maximalen Biegekraft Fmax und dem Walzenhals "L" ist, ist ferner "L" annähernd proportional zum Walzendurchmesser D. Daher ist das Biegemoment M σ ∞ Fmax/D2. Die Beziehung zwischen der maximalen Biegekraft Fmax und dem Walzendurchmesser D ist annähernd proportional zu Fmax ∞ D2. Die vorstehend erwähnte proportionale Konstante beträgt im Falle einer geschmiedeten Stahlwalze entsprechend dem empirischen Wert der Konstruktion ca. 0,5. In der folgenden Beschreibung wird aus Gründen der Einfachheit sowohl für die Arbeitswalze als auch für die Zwischenwalze von der folgenden Gleichung ausgegangen:

    Fmax = 0,5.D2/1000 (5)
  • Hierbei bezeichnet D (mm) die Durchmesser der Arbeitswalze und der Zwischenwalze. In diesem Fall entspricht die maximale Biegekraft Fmax (Tonnen) gemäß Gleichung (5) dem Wert für eine Walze.
  • Im Folgenden wird das Verfahren zur Ermittlung des Koeffizienten quadratischer und biquadratischer Ausdrücke in der vorstehend erwähnten Profilcharakteristikmodellgleichung beschrieben. Bei dem allgemeinen Plattenwölbungsproiil existiert ein sogenannter "Kantenabfallbereich", an dem eine plötzliche Verringerung der Plattendicke in der Nähe der Plattenkante festzustellen ist, wie in Fig. 40 schematisch gezeigt. In diesem Bereich enthält der durch die maximalen biquadratischen Ausdrücke (2) bis (4) gezeigte maximale biquadratische Ausdruck einen großen Fehler, und dies kann ein Problem verursachen. Daher werden die Koeffizienten in den Gleichungen (2) bis (4) unter Verwendung der Plattenwölbungsdaten in dem Bereich mit Ausnahme des vorstehend erwähnten Kantenabfallbereichs bestimmt. Der in dieser Untersuchung verwendete angenäherte Plattenwölbungsbereich deckt ein Segment ab, das ca. 90% der gesamten Plattenbreite entspricht. Daher ist der Betrag der quadratischen und biquadratischen Komponenten an der Plattenkante in den Gleichungen (2) bis (4) äquivalent zum Betrag der Extrapolation auf der Grundlage des unter Verwendung der Plattenwölbungsdaten des ca. 90% der vorstehend erwähnten gesamten Plattenbreite entsprechenden Segments bestimmten Koeffizienten. Es wurde jedoch ausreichend bewiesen, daß dies eine problemlose Repräsentation der Plattenwölbungscharakteristika ermöglicht. Bei der Ermittlung des Koeffizienten der Bezugsplattenwölbungsfunktion in der Gleichung (1) können beispielsweise unter Verwendung der Plattenwölbungsprofildaten in dem angenäherten Segment die Koeffizienten entsprechend dem bekannten Verfahren so bestimmt werden, daß unter Verwendung der näherungsweisen Segmentdaten der Plattenwölbung die optimale Anwendung der Gleichung (2) sichergestellt werden kann, wobei die Biegekraft sowohl der Arbeitswalze als auch der Zwischenwalze auf Null eingestellt ist. Bei der Ermittlung der Koeffizienten der Arbeitswalzenbiegeeinrichtung in der Gleichung (3) wird beispielsweise die Differenz zur Plattenwölbung ηw = +1,0 unter Verwendung der Plattenwölbung ηw = 0 als Bezugswert berechnet. Das Ergebnis wird der optimalen Annäherung in dem vorstehend erwähnten angenäherten Segment unterzogen, wodurch die Koeffizienten bestimmt werden.
  • Gemäß den wie vorstehend beschrieben aufgebauten Modellgleichungen (2) bis (4) ist eine näherungsweise Überlappung der Plattenwölbung C(x) nach der Steuerung über einen ausgedehnten Bereich möglich und kann wie folgt repräsentiert werden:

    C(X) = Cb(X) + Cw(X) + Ci(X) = (Ab2 + ηw.Aw2 + ηi.Ai2)X2 + (Ab4 + ηw.Aw4 + ηi.Ai4)X4 (6)
  • Als Standardisierungsbiegekraft wird in bezug auf den Koeffizienten jedes quadratischen und biquadratischen Ausdrucks auf der rechten Seite der Gleichung (6) ηw = ηi = 1,0 angenommen, und man erhält die folgenden Gleichungen:

    MAR(A2) = Ab2 + Aw2 + Ai2 (7)

    MAR(A4) = Ab4 + Aw4 + Ai4 (8)
  • Von den vorstehend aufgeführten Werten MAR(A2) und MAR(A4) kann gesagt werden, daß sie den Grad der Begrenzung der Steuerung in bezug auf die quadratischen und biquadratischen Komponenten der Plattenwölbungsprofilsteuerungsfunktion des Walzgerüstsystems repräsentieren, wenn die maximale Steigerungsbiegekraft der Arbeitswalze und der Zwischenwalze aufgebracht wird. Wenn der vorstehend genannte Wert negativ ist, ist daher die Steuerungsfunktion in bezug auf jede Steuerungskomponente unzureichend. In der folgenden Beschreibung werden die vorstehend genannten Parameter MAR(A2) und MAR(A4) als Grenzen der quadratischen und biquadratischen Komponenten bezeichnet. Ferner ist es zur Schaffung eines kompakten Walzgerüsts wichtig, Bedingungen hinsichtlich der optimalen Kombination verschiedener Typen von Walzendurchmessern zu definieren, wie vorstehend beschrieben. Um dies zu implementieren, werden Grenzcharakteristika für die vorstehend genannten quadratischen und biquadratischen Komponenten unter verschiedenen Walzbedingungen untersucht und die Bedingungen hinsichtlich der bevorzugten Kombination von Walzendurchmessern geklärt.
  • Tabelle 1 zeigt eine zur Untersuchung der Grenzcharakteristika für die vorstehend erwähnten quadratischen und biquadratischen Komponenten verwendete Plattenwölbungssimulationsbedingung. Tabelle 1

  • Wie vorstehend beschrieben, waren die angenommenen verwendeten maximalen Plattenbreiten 1200 und 1500 mm, und die Walzenoberflächenlängen des Walzgerüsts betrugen dementsprechend 1400 und 1600 mm. Die maximale Plattenbreite wurde in unserer Untersuchung verwendet, weil die Profilsteuerung im allgemeinen bei einer breiteren Platte schwieriger war und die Charakteristika in diesem Fall auf einer Prioritätenbasis untersucht werden sollten. Als Reaktion auf die vorstehend erwähnten beiden maximalen Plattenbreitenbedingungen wurden zwei Plattendickenbedingungen angenommen, um die Simulation auszuführen. Unter der Plattendickebedingung (A) wurde davon ausgegangen, daß die Plattendicke auf der Auslaßseite vergleichsweise größer und die Walzlast kleiner waren. Dagegen wurde unter der Plattendickebedingung (B) davon ausgegangen, daß die Plattendicke auf der Auslaßseite kleiner und die Walzlast größer als unter der Plattendickebedingung (A) waren. Fig. 7 zeigt die Beziehung zwischen dem Arbeitswalzendurchmesser und der Walzlast insbesondere unter jeder Plattendickebedingung. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, sind die Plattendickebedingungen auf der Einlaß- und der Auslaßseite konstant, daher ändert sich die Walzlast entsprechend dem Arbeitswalzendurchmesser. Dies liegt daran, daü zum Ausführen einer vergleichenden Untersuchung selbst bei einer Veränderung des Arbeitswalzendurchmessers auf der Einlaß- und der Auslaßseite die gleichen Plattendickebedingungen verwendet werden. Ferner erfolgt für jeden Walzendurchmesser eine Untersuchung unter Verwendung von Kombinationsbedingungen über einen ausgedehnten Bereich. Diese Bedingungen werden bei der Beschreibung des Berechnungsergebnisses nacheinander geklärt. Die Verschiebeposition der Zwischenwalze wird häufig auf ca. UCδ = 0 oder Werte von Millimetern in der positiven Richtung eingestellt. Bei der von den vorliegenden Erfindern ausgeführten Simulation wurde durchgehend UCδ = 0 verwendet. Für jede Walze wurde eine gerade Walze verwendet, der keine ursprüngliche Balligkeit gegeben wurde. Die Bedingungen gemäß Tabelle 1 werden bei maximalen Plattenbreiten von 1200 mm und 1500 mm als zu einem Werk mit der Breite 4 und der Breite 5 äquivalente Bedingungen bezeichnet. Die Plattendickebedingungen (A) und (B) werden als Bedingungen für weiche Werkstoffe und harte Werkstoffe bezeichnet. Die vorstehend genannten Bedingungen basieren auf der Annahme einer sogenannten Reduzierwalzanlage des Walzgerüsts einer normalen Reversier-Kaltwalzanlage und einer Tandemwalzanlage.
  • Die Ergebnisse der Simulation werden nachstehend beschrieben.
  • Fig. 8 zeigt ein Beispiel der Grenze der bei einem Verstärkungswalzendurchmesser Db = 1300 mm unter den Bedingungen für weiche Werkstoffe und den einem Werk mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen berechneten quadratischen Komponente. Die horizontale Achse in Fig. 8 repräsentiert einen Arbeitswalzendurchmesser und die vertikale Achse zeigt den Zwischenwalzendurchmesser. Die durch Verbinden der Punkte, an denen die Grenzen der quadratischen Komponente übereinstimmen, ermittelte Konturenlinie ist in Begriffen der Differenz der Höhe von 2,5 µ gezeigt. In der folgenden Beschreibung wird eine derartige Zeichnung als Zeichnung der Kennlinie der Grenze einer quadratischen Komponente bezeichnet. Diese Zeichnung zeigt einleuchtend, daß eine Kombination von Arbeitswalzen- und Zwischenwalzendurchmessern existiert, bei der die Grenze der quadratischen Komponente maximal ist. Die vorliegenden Erfinder waren die Ersten, die durch Ausführen einer enormen Menge von Simulationen derartige Kennlinien entdeckt haben.
  • Punkte auf der gleichen Konturenlinie in der vorstehend erwähnten Zeichnung der Grenzkennlinien der quadratischen Komponenten, beispielsweise in dieser Zeichnung durch P1 bis P4 gezeigte Punkte von Kombinationen von Walzendurchmesser, haben annähernd den gleichen Grad von Grenzbereich der quadratischen Komponenten. Daher kann eine unter P3 gezeigte Kombination von Walzendurchmessern als bevorzugte Kombination zur Bereitstellung eines kompakten Walzgerüsts bezeichnet werden, bei dem der gleiche Grad an Grenzkennlinien der quadratischen Komponenten aufrecht erhalten wird. Aus dem vorstehend beschriebenen grundlegenden Blickwinkel beschreibt folgendes, wie der Bereich der bevorzugten Kombinationen von Walzendurchmessern zu bestimmen ist:
    Der Bereich der Walzenkombinationen gemäß Fig. 8 ist durch horizontale und vertikale Linien X und Y, die durch die dunkle Mitte der Konturenliniengruppe verlaufen, in vier Abschnitte unterteilt. Bei diesem Beispiel ist er durch eine Linie unterteilt, die den Punkt, an dem der Zwischenwalzendurchmesser 450 mm beträgt, und den Punkt durchläuft, an dem der Arbeitswalzendurchmesser 375 mm beträgt. Vier in diesem Fall ausgebildete Bereiche werden als erster bis vierter Bereich bezeichnet, wie in dieser Zeichnung gezeigt. In den auf diese Weise gebildeten vier Bereichen gibt es Punkte von Kombinationen von Walzendurchmessern mit annähernd dem gleichen Grenzbereich der quadratischen Komponente. Unter ihnen ist der dritte Bereich vorzuziehen. Der dritte Bereich ist nämlich der Bereich, in dem das Walzgerüst mit dem kompaktesten Aufbau erzeugt werden kann.
  • Wenn die Zeichnung der Grenzkennlinie der quadratischen Komponenten durch zwei gerade Linien, die in etwa durch die Mitte der Konturenliniengruppe der Grenzbereiche der quadratischen Komponenten verlaufen, in vier Bereiche unterteilt wird, kann der Bereich der Walzenkombination im dritten Bereich als sehr günstig für eine Verkleinerung des Walzgerüsts bezeichnet werden. Wird dagegen eine Kombination von Walzendurchmessern in dem vorstehend erwähnten dritten Bereich erzeugt, ist es möglich, einen Grenzbereich der quadratischen Komponenten auf etwa dem gleichen Niveau wie bei der Walzenkombination in anderen Bereichen zu erhalten, und dies ist für eine Verkleinerung des Walzgerüsts zu bevorzugen, wie anhand des Vorstehenden ersichtlich. Die vorstehende Aussage basiert auf der Überlegung aus dem Blickwinkel der Grenzkennlinien der quadratischen Komponenten.
  • Im folgenden wird die Grenzkennlinie der biquadratischen Komponente beschrieben. Fig. 9 basiert auf den gleichen Bedingungen wie Fig. 8. Die Arbeitswalzendurchmesser werden als Parameter verwendet, und die horizontale Achse zeigt den Zwischenwalzendurchmesser, während die vertikale Achse den Grenzbereich der biquadratischen Komponente angibt. Diese Zeichnung zeigt, daß unabhängig vom Arbeitswalzendurchmesser kaum eine Veränderung des Betrags der Grenze der biquadratischen Komponente auftritt, wenn der Zwischenwalzendurchmesser ca. 450 mm oder mehr beträgt. Die Grenzkennlinie der biquadratischen Komponente legt nahe, daß der Betrag der Grenze der biquadratischen Komponente selbst dann nicht gesteigert wird, wenn der Zwischenwalzendurchmesser 450 mm oder mehr beträgt, wogegen eine Verkleinerung des Walzgerüsts unterbrochen wird. Überdies zeigt der vorstehend genannte Zwischenwalzendurchmesser eine annähernde Übereinstimmung mit dem maximalen Durchmesser des Zwischenwalzendurchmessers in dem vorstehend erwähnten dritten Bereich. Dies zeigt, daß es vom Gesichtspunkt der Grenzkennlinien der biquadratischen Komponente ordnungsgemäß und angemessen ist, den maximalen Durchmesser der Zwischenwalze anhand der Zeichnung der Grenzkennlinie der quadratischen Komponente zu bestimmen. Wenn die Grenzkennlinien der biquadratischen Komponente berücksichtigt werden, ist nämlich der vorstehend erwähnte dritte Bereich zu bevorzugen. Diese Zeichnung legt ferner nahe, daß die Grenze des biquadratischen Bereichs größer ist, wenn der Arbeitswalzen- und der Zwischenwalzendurchmesser kleiner sind. Daher ist der dritte Bereich, in dem die Arbeitswalzen und Zwischenwalzendurchmesser verringert werden, hinsichtlich der Größe der Grenze der biquadratischen Komponente vorteilhafter als andere Bereiche. Eine derartige biquadratische Komponente hat das Merkmal, an einer Position nahe der Plattenkante eine stärkere Wirkung als die quadratische Komponente zu zeigen. Anders ausgedrückt ist die Verwendung des Kombinationsbereichs von Walzendurchmessern im dritten Bereich effizienter zur Sicherstellung des Kantenabfalls und der thermischen Wölbungssteuerung.
  • Wenn der Durchmesser der Zwischenwalze übermäßig kleiner als der Durchmesser der Arbeitswalze gehalten wird, tritt jedoch ein anderes Problem auf. Es wird allgemein angenommen, daß die Zwischenwalzenbiegeeinrichtung die quadratische Komponente der Plattenwölbung und die Arbeitswalzenbiegeeinrichtung die Komponente höherer Ordnung der Plattenwölbung steuert. Dies soll die Wirkung jeder Walzenbiegeeinrichtung auf die Plattenwölbung definieren und die tatsächliche Steuerung vereinfachen. Um dies zu erreichen, ist der Betrag der Steuerung der quadratischen Komponente der Zwischenwalzenbiegeeinrichtung vorzugsweise größer oder in etwa gleich dem Betrag der Steuerung der quadratischen Komponente der Arbeitswalzenbiegeeinrichtung. Dementsprechend übersteigt, wenn das Verhältnis zwischen den Beträgen der Steuerung der quadratischen Komponente der Arbeitswalzenbiegevorrichtung und der Zwischenwalzenbiegevorrichtung (= Aw2/Ai2) berücksichtigt wird, dieser Wert vorzugsweise 1,0 nicht in größerem Ausmaß. Zur Untersuchung dieses Punkts zeigt Fig. 10 die Kennlinien des vorstehend erwähnten Verhältnisses der Beträge der Steuerung der quadratischen Komponenten (das nachstehend als "Verhältnis der quadratischen Komponenten" bezeichnet wird) unter den gleichen Bedingungen wie gemäß Fig. 8. In Fig. 10 gibt die horizontale Achse den Arbeitswalzendurchmesser und die vertikale Achse den Zwischenwalzendurchmesser an. Die Konturenlinie, auf der das Verhältnis der quadratischen Komponenten das gleiche ist, wird in Begriffen einer Höhendifferenz durch einen Abstand von 0,2 repräsentiert. Der Bereich der Kombinationen von Walzendurchmessern entspricht jedoch in etwa dem in Fig. 8 gezeigten dritten Bereich, und die gerade Linie L in dieser Zeichnung gibt den Punkt an, an dem der Arbeitswalzendurchmesser mit dem Zwischenwalzendurchmesser übereinstimmt. In der folgenden Beschreibung wird diese Zeichnung als Zeichnung der Kennlinien des Verhältnisses der quadratischen Komponente bezeichnet. Diese Zeichnung zeigt, daß das vorstehend erwähnte Verhältnis der quadratischen Komponenten auf der geraden Linie L ca. 1,2 oder weniger beträgt, wenn der Arbeitswalzendurchmesser 375 mm oder weniger beträgt. Dementsprechend ist der Zwischenwalzendurchmesser zur Vereinfachung der tatsächlichen Steuerung vorzugsweise größer oder gleich dem Arbeitswalzendurchmesser. Gemäß der vorstehenden Beschreibung sollte der Arbeitsbereich des Zwischenwalzendurchmessers größer oder gleich dem Arbeitswalzendurchmesser sein. Die in Fig. 8 gezeigte gerade Linie L zeigt die Punkte, an denen der vorstehend erwähnte Zwischenwalzendurchmesser mit dem Arbeitswalzendurchmesser übereinstimmt. Dementsprechend ist der bevorzugte Bereich der Kombinationen von Walzendurchmessern in dem vorstehend erwähnten dritten Bereich und auf der oberen Seite der geraden Linie L angeordnet.
  • Wenn die Stabilität des Betriebs des Walzgerüsts berücksichtigt wird, wird ein Typ mit Arbeitswalzenantrieb bevorzugt. Dagegen kann das für die Festigkeit des Antriebssystems erforderliche Walzdrehmoment nicht direkt auf die Arbeitswalze übertragen werden, wenn der Durchmesser der Arbeitswalzen verringert wird. In diesem Fall wird die Zwischenwalze angetrieben. Dementsprechend ist das für die Arbeitswalze erforderliche Walzdrehmoment in Begriffen der aus der Reibung zwischen der Zwischenwalze und der Arbeitswalze resultierenden Tangentialkraft gegeben. Die an der vorstehend erwähnten Arbeitswalze auftretende Tangentialkraft veranlaßt eine Biegung der Arbeitswalze in der horizontalen Richtung. Dies bedeutet, daß durch eine externe Störung, wie Schwankungen des Walzdrehmoments, eine Ablenkung in der horizontalen Richtung erzeugt wird. Dies wirkt sich nachteilig auf die Stabilität des Betriebs und das Profil aus. Zur Minimierung dieser nachteiligen Wirkung ist auf der Arbeitswalze oft ein Verschiebungsmechanismus oder eine Servowalze installiert, wie beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 5- 50109 (US 5406817) offenbart. Damit geht jedoch das Problem eines komplizierteren Aufbaus und höherer Produktionskosten einher. Wenn ein derartiges Walzgerüst für eine sogenannte Reversierwalzanlage verwendet wird, bei der der Walzvorgang wiederholt in entgegengesetzter Richtung ausgeführt wird, muß die Verschiebungsposition entsprechend der Walzrichtung verändert werden. Dadurch wird das Fertigungsvolumen der Walzanlage verringert, und der Walzvorgang wird schwer, da die Druckposition aufgrund der Veränderungen der Verschiebeposition eingestellt und zurückgesetzt werden muß.
  • Die Begrenzung des vorstehend erwähnten Arbeitswalzenantriebs wird im allgemeinen durch die Ermüdungsfestigkeit der Antriebsspindel bestimmt. Das erforderliche Walzdrehmoment ist im allgemeinen größer, wenn das Walzen bei einer größeren Plattendicke ausgeführt wird. Es wird beispielsweise von einem Fall ausgegangen, in dem unter Verwendung eines löslichen Walzöls üblicher unlegierter Stahl gewalzt wird. Es wird auch von einem Arbeitswalzendurchmesser von 300 mm, einer Plattenbreite von 1200 mm, einer Plattendicke von 4 mm auf der Einlaßseite und einem Niederdrückprozentsatz von 50% ausgegangen. Das Walzdrehmoment beträgt in diesem Fall ca. 9,5 t.m pro Walze. Das zu übertragende zulässige Drehmoment beträgt bei der Ermüdungsfestigkeit der Spindel zum Antrieb der vorstehend erwähnten Arbeitswalze ca. 10,0 t.m. Der minimale Arbeitswalzendurchmesser beträgt wegen der Begrenzung bezüglich des Arbeitswalzenantriebs in diesem Fall vorzugsweise 300 mm oder mehr.
  • Durch die folgenden Untersuchungen soll festgestellt werden, ob die vorstehend erwähnten Charakteristika erhalten bleiben, wenn der Verstärkungswalzendurchmesser, das Walzen eines weichen oder starren Werkstoffs und die maximale Breite der Arbeitsplatte verändert werden. Die Fig. 11 bis 13 zeigen den Walzvorgang bei einem weichen Werkstoff. Die Fig. 14 bis 17 zeigen den Walzvorgang bei einem starren Werkstoff. Diese Zeichnungen zeigen jeweils Grenzkennlinien der quadratischen Komponenten bei der Verwendung einer einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingung. Der Verstärkungswalzendurchmesser Db wird jedoch durch den in jeder Zeichnung angegebenen Wert repräsentiert. Der schraffierte Abschnitt im dritten Bereich der Zeichnung zeigt den gleichen Bereich wie in Fig. 8. Diese Zeichnungen zeigen, daß bei einer Verringerung der Durchmesser der Verstärkungswalzen sowohl aus dem weichen als auch aus dem starren Werkstoff
    • 1. der Betrag der Grenze der quadratischen Komponente verringert wird und
    • 2. die maximale Punktfläche der Grenze der quadratischen Komponenten die Tendenz hat, sich zum Kombinationsbereich auf der Seite der größeren Durchmesser der Arbeitswalze und der Zwischenwalze zu verschieben. Dies ist keine sehr große Veränderung, wenn der Durchmesser der Verstärkungswalze 1000 mm nicht übersteigt. Wenn jedoch ein starrer Werkstoff verwendet wird und Db = 850 mm gilt, wird der vorstehend erwähnte maximale Punktbereich in größerem Ausmaß zur Seite der größeren Durchmesser verschoben.
  • Dies zeigt, daß der in dem schraffierten Bereich der Zeichnung erhaltene Betrag der Grenze der quadratischen Komponente annähernd den gleichen Grenzbetrag wie den in anderen Bereichen umfaßt, wenn der Durchmesser der Verstärkungswalze 1000 mm nicht überschreitet. Dementsprechend kann festgestellt werden, daß der Bereich der Kombinationen der Walzendurchmesser in dem schraffierten Bereich in dem vorstehend erwähnten dritten Bereich annähernd den gleichen Betrag der Grenze der quadratischen Komponente wie in den anderen Bereichen hat und zur Verkleinerung eines Welzwerks geeignet ist, wenn der vorstehend genannte Durchmesser der Verstärkungswalze zulässig ist.
  • Wenn dagegen der starre Werkstoff verwendet wird und Db = 850 mm gilt, wie in Fig. 17 gezeigt, kann beispielsweise der im ersten Bereich erhaltene Betrag der Grenze nicht als von dem vorstehend erwähnten schraffierten Bereich abgedeckt bezeichnet werden. In diesem Fall sind die Kombinationen der drei inadäquat und nicht zur Verkleinerung eines Walzgerüsts geeignet. Daher beträgt vom Standpunkt der Kennlinien der Grenze der quadratischen Komponente der Durchmesser der Verstärkungswalze vorzugsweise nicht weniger als 1000 mm. Eine Untersuchung der Verkleinerung eines Walzgerüsts, die die Kombination der Durchmesser der Verstärkungswalzen einschließt, wird später beschrieben.
  • Die vorstehende Beschreibung befaßte sich mit den Grenzcharakteristika der quadratischen Komponente. Im folgenden werden die Grenzcharakteristika der biquadratischen Komponente beschrieben:
    In den Fig. 18 und 19 zeigt die horizontale Achse die Grenzkennlinie der biquadratischen Komponente für weiche und starre Werkstoffe, während die vertikale Achse den Arbeitswalzendurchmesser zeigt, wobei der Zwischenwalzendurchmesser Di als Parameter gegeben ist. Die durchgehende und die gestrichelte Linie in der Zeichnung entsprechen Fällen, in denen Db = 1300 und 1000 mm gelten. Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht, ist die Grenze der biquadratischen Komponente größer, wenn der Arbeitswalzendurchmesser und der Zwischenwalzendurchmesser kleiner sind. Ferner ergibt sich selbst dann kaum eine Änderung der Grenze der biquadratischen Komponente, wenn der Durchmesser der Zwischenwalze 450 mm überstiegen hat. Es kann bei diesen Kennlinien zumindest dann kein großer Unterschied festgestellt werden, wenn der Durchmesser der Verstärkungswalze 1000 mm oder mehr beträgt. Unter dem Gesichtspunkt dieser Kennlinien übersteigt der Durchmesser der Zwischenwalze daher vorzugsweise nicht 450 mm.
  • Die Fig. 20 und 21 sind Zeichnungen der Verhältniskennlinien der quadratischen Komponente für das weiche Werkstoff und das starre Werkstoff, wenn der Durchmesser der Verstärkungswalze 1000 mm beträgt. Werden sie mit dem Fall eines weichen Werkstoffs gemäß den Fig. 10 und 20 verglichen, weisen beide annähernd die gleichen Kennlinien auf. Dies legt nahe, daß die Verhältniskennlinien der quadratischen Komponente durch den Durchmesser der Verstärkungswalze nicht beeinträchtigt werden. Dagegen zeigt ein Vergleich zwischen Fig. 20 und Fig. 21 deutlich, daß das Verhältnis der quadratischen Komponenten bei einem starren Werkstoff kleiner ist. Dies legt nahe, daß es nur im Falle des weichen Werkstoffs ausreichend ist, die Verhältniskennlinien der quadratischen Komponente zu untersuchen. Daher zeigt Fig. 21, daß im Bereich auf oder über der geraden Linie L, wo der Zwischenwalzendurchmesser und der Arbeitswalzendurchmesser einander entsprechen, das Verhältnis der quadratischen Komponenten ca. 1,2 oder weniger beträgt, wenn der Arbeitswalzendurchmesser 375 mm nicht übersteigt. Daher ist der Bereich, in dem der Zwischenwalzendurchmesser größer oder gleich dem Arbeitswalzendurchmesser ist, aus dem gleichen Grund wie vorstehend ein verwendbarer Kombinationsbereich.
  • Bei einem tatsächlichen Walzgerüst sind jedoch häufig 10 bis 15% des Arbeitsbereichs der minimalen und maximalen Durchmesser jeder Walze zulässig. Wenn dementsprechend dieser maximale verwendbare Arbeitswalzendurchmesser im Bereich von 300 bis 375 mm bestimmt wird, ist der minimale Zwischenwalzendurchmesser vorzugsweise annähernd gleich oder größer als der verwendbare maximale Arbeitswalzendurchmesser.
  • Die vorstehende Beschreibung kann wie folgt zusammengefaßt werden: Wenn der Durchmesser der Verstärkungswalzen größer oder gleich 1000 mm ist, wird als Bereich für die Kombination zwischen Arbeitswalzendurchmesser und Zwischenwalzendurchmesser ein dritter Bereich angenommen. In bezug auf den bestimmten Verstärkungswalzendurchmesser können in etwa die gleichen Charakteristika wie die in den Bereichen erhaltenen für die Grenze der quadratischen Komponente erzielt werden, wogegen für die Grenze der biquadratischen Komponente bessere Charakteristika als die in den Bereichen erhaltenen sichergestellt werden können. Überdies kann ein kompaktes Walzgerüst geschaffen werden. Da zur Sicherstellung der Stabilität des Walzvorgangs ein Arbeitswalzenantrieb verwendet wird, sollte der Durchmesser der Arbeitswalzen größer oder gleich 300 mm sein. Zur Vereinfachung der Walzenbiegesteuerung sollte der Durchmesser der Zwischenwalzen größer oder gleich dem Durchmesser der Arbeitswalzen sein. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der schraffierte Bereich der Zeichnung der Grenze der quadratischen Komponente den bevorzugten Bereich zur Schaffung eines kompakten Walzgerüsts zeigt, wenn der Durchmesser der Verstärkungswalze 1000 mm oder mehr beträgt. Ferner ist der minimale Zwischenwalzendurchmesser vorzugsweise fast gleich oder größer als der maximal verwendbare, auf einen Bereich von 300 bis 375 mm festgelegte Arbeitswalzendurchmesser. Dies ermöglicht eine Definition des Einflusses der Arbeitswalzen- und der Zwischenwalzenbiegeeinrichtungen auf die Plattenwölbung und erleichtert die tatsächliche Steuerung. Wenn der maximal verwendbare Arbeitswalzendurchmesser beispielsweise 375 mm beträgt, beträgt der minimale Zwischenwalzendurchmesser vorzugsweise 375 mm oder mehr.
  • Um eine weitere Verkleinerung sicherzustellen, sollte der Verstärkungswalzendurchmesser verringert werden. Im folgenden ist die entsprechende Grenze beschrieben.
  • Die Fig. 22 und 23 zeigen die Begrenzung der quadratischen und biquadratischen Komponenten, wenn der Arbeitswalzendurchmesser 350 mm beträgt, und die horizontale Achse zeigt den Verstärkungswalzendurchmesser, wobei der Zwischenwalzendurchmesser als Parameter verwendet wird. Fig. 22 zeigt die Kennlinien eines weichen Werkstoffs, während Fig. 23 die eines starren Werkstoffs zeigt. Wenn der Verstärkungswalzendurchmesser verringert wird, wird die Begrenzung der quadratischen Komponente verringert, die Begrenzung der biquadratischen Komponente jedoch wird gesteigert, wie diesen Zeichnungen zu entnehmen ist. Ferner zeigt die Begrenzung der quadratischen und biquadratischen Komponenten selbst dann in keinem Fall eine große Änderung, wenn der Verstärkungswalzendurchmesser 1300 mm oder mehr beträgt. Dementsprechend sollte zur Schaffung eines kompakten Walzgerüsts der Verstärkungswalzendurchmesser 1300 mm nicht übersteigen. Dagegen weist die Begrenzung der quadratischen Komponente in dem gemäß Fig. 23 gegebenen Fall eines starren Werkstoffs einen Wert von fast Null oder einen negativen Wert auf, wenn der Verstärkungswalzendurchmesser 800 mm beträgt und der Zwischenwalzendurchmesser 350 mm nicht übersteigt. Dies bedeutet, daß die Steuerung der quadratischen Komponente unzureichend ist. Der Betrag einer derartigen Begrenzung der quadratischen Komponente unterscheidet sich entsprechend der Kombination mit dem Zwischenwalzendurchmesser. Wenn der Verstärkungswalzendurchmesser 900 mm oder mehr beträgt, ist der Betrag jeder Grenze der biquadratischen Komponente positiv. Daher kann der Verstärkungswalzendurchmesser vom Standpunkt der Grenzkennlinien der biquadratischen Komponente 900 mm oder mehr betragen. Vom Standpunkt der Grenzkennlinien der quadratischen Komponente beträgt vorzugsweise der Verstärkungswalzendurchmesser jedoch 1000 mm oder mehr, wie vorstehend beschrieben. Daher sollte der Verstärkungswalzendurchmesser 1000 mm oder mehr betragen.
  • Die vorstehende Beschreibung basiert auf den einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingungen, wobei bei diesem Werk die maximale Plattenbreite 1200 mm beträgt. Im folgenden ist der Fall der einem Walzgerüst mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen beschrieben, wobei die maximale Plattenbreite bei diesem Werk 1500 mm beträgt. Die Fig. 24 bis 31 zeigen Grenzkennlinien der quadratischen Komponente unter den einem Walzgerüst mit der Breite 5 entsprechenden Bedingungen. Die Fig. 24 bis 27 zeigen den Fall eines weichen Werkstoffs und die Fig. 28 bis 31 den Fall eines starren Werkstoffs. Der Verstärkungswalzendurchmesser ist in jeder Zeichnung angegeben. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht kein großer Unterschied zwischen den Kennlinien, mit der Ausnahme, daß sich der maximale Bereich der Grenzkennlinien der quadratischen Komponente in diesem Fall stärker als unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingungen zur Seite großer Durchmesser von Arbeitswalzen und Zwischenwalzen verschiebt. Der schraffierte Bereich zeigt den dritten Bereich, in dem Di ≥ Dw gilt, für diesen Fall, wobei der Zwischenwalzendurchmesser innerhalb des Bereichs von 350 mm bis einschließlich 525 mm und der Arbeitswalzendurchmesser innerhalb des Bereichs von 350 mm bis einschließlich 425 mm liegen. Der vorstehend erwähnte dritte Bereich wird auf die gleiche Weise wie unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingungen bestimmt. Anders ausgedrückt umfaßt die Bereichsteilungslinie bei Dw = 425 mm und Di = 525 mm die annähernd durch die Mitte der Konturenliniengruppe der Grenze der quadratischen Komponente verlaufenden Punkte. Wenn der Verstärkungswalzendurchmesser jedoch 1000 mm beträgt, ist sie außerhalb der vorstehend erwähnten Mitte angeordnet. In diesem Fall ist der Durchmesser der Verstärkungswalzen unzureichend.
  • Der kleinste Durchmesser für die Arbeitswalzen wurde entsprechend den Profilsteuerungscharakteristika bestimmt. Wenn die Platte breiter und der Durchmesser der Arbeitswalzen klein ist, kann die quadratische Komponente der Arbeitswalzenbiegeeinrichtung negativ werden. Fig. 32 zeigt beispielhaft die Einflußkoeffizientenfunktion der Arbeitswalzenbiegeeinrichtung. Die Berechnung für einen starren Werkstoff erfolgte auf der Grundlage der Bedingung, daß der Durchmesser der Arbeitswalzen 325 mm und die Durchmesser der Zwischenwalzen und der Verstärkungswalzen jeweils 500 und 1150 mm betrugen. Die quadratische und die biquadratische Komponente der Arbeitswalzenbiegeeinrichtung betrugen in diesem Fall Aw2 = -10,21 µ und Aw4 = 136,42 µ. Fig. 32 zeigt die Plattenwölbungsdaten bei der Ermittlung der quadratischen und der biquadratischen Komponente und die auf der Grundlage des vorstehend erwähnten Koeffizienten durch berechnete Kurve durch eine gerade Linie. In dieser Zeichnung ist die Skalierung nicht leicht zu erkennen, doch der Wert der Funktion des Einflußkoeffizienten ist in der Mitte der Platte negativ. Anders ausgedrückt kann festgestellt werden, daß bei einer Steigerung der Arbeitswalzenbiegekraft in der Steigerungsrichtung eine Wirkung auf die Plattenmitte ausgeübt wird, wodurch ein konvexes Profil erzeugt wird. In diesem Fall besteht die Tendenz, daß ein Plattenprofil von zusammengesetzter Verlängerung auftritt, und die Profilsteuerung ist schwierig. Dementsprechend sollte der Durchmesser der Arbeitswalzen unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Tatsache unter den einem Walzgerüst mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen 350 mm oder mehr betragen.
  • Die Fig. 33 und 34 zeigen die Grenzkennlinien der biquadratischen Komponente, wobei die horizontale Achse den Zwischenwalzendurchmesser zeigt und der Arbeitswalzendurchmesser als Parameter verwendet wird. Fig. 33 zeigt den Fall eines weichen Werkstoffs, während Fig. 34 den Fall eines starren Werkstoffs zeigt. Diese Zeichnung legt nahe, daß unter den einem Walzgerüst mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen selbst bei einem Zwischenwalzendurchmesser von ca. 525 mm oder mehr kaum eine Veränderung der Grenze der biquadratischen Komponente auftritt. In diesem Sinne kann festgestellt werden, daß eine weitere Steigerung des Durchmessers nicht erforderlich ist. Dagegen ist eine Verringerung des Durchmessers zur Steigerung der Grenze der biquadratischen Komponente effektiver.
  • Ferner zeigt Fig. 35 ein Beispiel der Verhältniskennlinien der quadratischen Komponente auf der Grundlage der Bedingung, daß der Durchmesser der Verstärkungswalze 1150 mm beträgt und ein weicher Werkstoff verwendet wird. Gemäß dieser Zeichnung beträgt das vorstehend erwähnte Verhältnis der quadratischen Komponente auf der geraden Linie L ca. 1,1 oder weniger, wenn der Durchmesser der Arbeitswalzen 425 mm nicht übersteigt. Dementsprechend sollte der Arbeitsbereich des Zwischenwalzendurchmessers, ähnlich wie unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingungen, unter Berücksichtigung der Einfachheit der tatsächlichen Steuerung größer oder gleich dem Arbeitswalzendurchmesser sein. Vorzugsweise ist der minimale Zwischenwalzendurchmesser, ähnlich wie unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingungen, jedoch größer oder in etwa gleich dem innerhalb des vorstehend erwähnen Bereichs für den Arbeitswalzendurchmesser (= 350 bis 425 mm) festgelegten maximalen Arbeitswalzendurchmesser.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung geht klar hervor, daß der Kombinationsbereich für die Durchmesser der Arbeitswalzen und Zwischenwalzen unter den einem Walzgerüst mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen im dritten Bereich angeordnet ist, wenn ein zulässiger Durchmesser für die Verstärkungswalzen festgelegt wurde. Dies liefert Grenzkennlinien der quadratischen Komponente, die mit denen in anderen Bereichen übereinstimmen, und Grenzkennlinien der biquadratischen Komponente, die denen in anderen Bereichen entsprechen oder besser als diese sind. Es ermöglicht auch die Erzeugung eines kompakten Walzgerüsts. Wenn der Durchmesser der Verstärkungswalzen nämlich 1150 mm oder mehr beträgt, kann der Bereich des in den Zeichnungen der quadratischen Grenzkennlinien gezeigten in den Fig. 24 bis 31 schraffierten Abschnitts als extrem bevorzugt für eine Verkleinerung des Walzgerüsts bezeichnet werden.
  • Zur Verkleinerung des Werks ist es ausreichend, den Durchmesser der Verstärkungswalzen zu verringern. Dies wird nachstehend beschrieben. Die Fig. 36 und 37 zeigen die Grenze der quadratischen und der biquadratischen Komponente, wenn der Arbeitswalzendurchmesser 400 mm beträgt, und die horizontale Achse zeigt den Verstärkungswalzendurchmesser, wobei der Zwischenwalzendurchmesser als Parameter verwendet wird. Fig. 36 zeigt die Kennlinien eines weichen Werkstoffs und Fig. 37 die Kennlinien eines starren Werkstoffs. Diese Zeichnungen zeigen, daß die Grenze der quadratischen Komponente verringert wird, wenn der Durchmesser der Verstärkungswalzen verringert wird, wogegen die Grenze der biquadratischen Komponente zunimmt. Diese Kennlinien sich die gleichen wie unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingungen. Ferner tritt selbst bei einem Verstärkungswalzendurchmesser von 1400 mm oder mehr in keinem Fall eine große Veränderungen der Grenzen der quadratischen und der biquadratischen Komponente auf. Dementsprechend sollte der Verstärkungswalzendurchmesser zur Bereitstellung eines kompakten Walzgerüsts 1400 mm oder weniger betragen. Im Falle des starren Werkstoffs gemäß Fig. 37 ist die Grenze der quadratischen Komponenten negativ, wenn der Verstärkungswalzendurchmesser 1000 mm und der Zwischenwalzendurchmesser 350 mm betragen. Das bedeutet, daß die Steuerung der quadratischen Komponente unzureichend ist. Der Betrag einer derartigen sekundären Komponentengrenze ist entsprechend der Kombination mit dem Zwischenwalzendurchmesser unterschiedlich. Wenn der Verstärkungswalzendurchmesser 1100 mm oder mehr beträgt, ist jeder Betrag der Grenze der quadratischen Komponente positiv. Daher sollte der Verstärkungswalzendurchmesser 1100 mm oder mehr betragen.
  • Folgendes faßt die vorstehende Beschreibung zusammen. Wenn die maximale Arbeitsplattenbreite 1200 mm beträgt, sind die Bedingungen für die verwendbare Kombination von Walzendurchmessern wie folgt:
    • 1. Der Arbeitswalzendurchmesser Dw sollte von 300 mm bis einschließlich 375 mm betragen.
  • Wenn der innerhalb des vorstehend erwähnten Bereichs (1) bestimmte maximal verwendbare Arbeitswalzendurchmesser MAX(Dw) ist:
    • 1. Der Zwischenwalzendurchmesser DI sollte 450 mm oder weniger betragen und die Bedingung DI ≥ MAX(Dw) erfüllen.
    • 2. Der Verstärkungswalzendurchmesser Db sollte 1000 mm bis einschließlich 1300 mm betragen.
  • Wenn die maximale Arbeitsplattenbreite 1500 mm beträgt:
    • 1. Der Arbeitswalzendurchmesser Dw beträgt 350 mm bis einschließlich 425 mm.
  • Wenn der innerhalb des vorstehend genannten Bereichs (4) festgelegte maximale verwendbare Arbeitswalzendurchmesser (MAX)Dw der maximale verwendbare Arbeitswalzendurchmesser (MAX)Dw ist:
    • 1. Der Zwischenwalzendurchmesser Di sollte 525 mm oder weniger betragen und die Anforderung Di ≥ MAX(Dw) erfüllen.
    • 2. Der Verstärkungswalzendurchmesser Db beträgt 1100 mm bis einschließlich 1400 mm.
  • Daher ist der vorstehend genannte Bereich vorzuziehen.
  • Die vorstehend ausgeführte Beziehung wird unter Verwendung der folgenden Bezugszeichen in Gleichungen gezeigt:
    Wmax: maximale verwendbare Plattenbreite (mm),
    DwMax (DwMin): maximaler (minimaler) Arbeitswalzendurchmesser, wenn die maximale verwendbare Plattenbreite Wmax ist
    DiMax (DiMin): maximaler (minimaler) Zwischenwalzendurchmesser, wenn die maximale verwendbare Plattenbreite Wmax ist
    DbMax (DbMin): maximaler (minimaler) Verstärkungswalzendurchmesser, wenn die maximale verwendbare Plattenbreite Wmax ist
  • Dann können der minimale und der maximale Arbeitswalzendurchmesser unter Verwendung der maximalen verwendbaren Plattenbreite Wmax als Variable auf der Grundlage der Bedingungen 1) und 4) wie folgt ausgedrückt werden:

    DwMax = 375 + 50.(Wmax - 1200)/300 (9)

    DwMin = 300 + 50.(Wmax - 1200)/300 (10)
  • Ähnlich können der maximale und der minimale Verstärkungswalzendurchmesser auf der Grundlage der Bedingungen 3) und 6) wie folgt ausgedrückt werden:

    DbMax = 1300 + 100.(Wmax - 1200)/300 (11)

    DbMin = 1000 + 100.(Wmax - 1200)/300 (12)
  • Auf der Grundlage der Bedingungen 2) und 4) können der maximale und der minimale Zwischenwalzendurchmesser wie folgt ausgedrückt werden:

    DiMax = 450 + 75.(Wmax - 1200)/300 (13)

    DiMin = (MAX)Dw (14)

    wobei MAX(Dw) der innerhalb des Bereichs der Gleichungen (9) und (10) bestimmte maximale verwendbare Arbeitswalzendurchmesser ist.
  • Die durchgehende Linie in den Fig. 1 und 2 zeigt die vorstehend erwähnte Beziehung unter Verwendung eines Diagramms, in dem die horizontale Achse die maximale Arbeitsplattenbreite und die vertikale Achse den maximalen und minimalen Walzendurchmesser zeigen. Die gerade Linie A in der Zeichnung zeigt den minimalen Arbeitswalzendurchmesser (Zwischenwalzendurchmesser) gemäß der Gleichung (10), die gerade Linie B den maximalen Arbeitswalzendurchmesser gemäß der Gleichung (9), die gerade Linie C den maximalen Zwischenwalzendurchmesser gemäß der Gleichung (13) und die geraden Linien D und E den minimalen und den maximalen Verstärkungswalzendurchmesser gemäß den Gleichungen (12) und (11).
  • Daher wird, wenn die maximale Arbeitsplattenbreite spezifiziert ist, der Arbeitsbereich des Arbeitswalzendurchmessers auf oder über der geraden Linie A gemäß Fig. 1 und auf oder unter der geraden Linie B bestimmt. Der Arbeitsbereich des Zwischenwalzendurchmessers sollte größer oder gleich dem durch die Gleichung (14) bestimmten minimalen Walzendurchmesser sein oder auf oder unter der geraden Linie C liegen. Der Arbeitsbereich des Verstärkungswalzendurchmessers liegt auf oder über der geraden Linie D und auf oder unter der geraden Linie E. Wenn ein derartiger Kombinationsbereich für die Walzendurchmesser verwendet wird, sind die Grenzkennlinien der quadratischen Komponente die gleichen wie die bei dem ausgewählten Verstärkungswalzendurchmesser erhaltenen, und die Grenzkennlinien der biquadratischen Komponente sind gleich oder größer. Überdies kann ein kompaktes Walzgerüst geschaffen werden, wie in der vorstehenden Beschreibung geklärt. Es ist auch wesentlich, den Bereich der verwendbaren Walzendurchmesser so zu bestimmen, daß er im vorstehend angegebenen Rahmen gehalten wird. Dies stellt sicher, daß die vorstehend erwähnten Kennlinien in allen Bereichen verwendbarer Kombinationen jedes Walzendurchmessers aufrechterhalten werden, und liefert ein kompaktes Walzgerüst.
  • Im folgenden wird das Verfahren zur Verkleinerung des Walzgerüsts beschrieben. Wie vorstehend beschrieben ist bei einem tatsächlichen Walzgerüst häufig der Bereich von ca. 10 bis 15% als verwendbarer Bereich jedes Walzendurchmessers zulässig. In der folgenden Beschreibung wird von einem zulässigen Bereich von ca. 15% ausgegangen. Dementsprechend sind, wenn die verwendbaren minimalen Arbeitswalzendurchmesser unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 und einem Walzgerüst mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen 300 und 350 mm betragen, die maximalen verwendbaren Walzendurchmesser in diesem Fall 300.1,15 bis 350 mm und 350.1,15 bis 400 mm. Hierbei sind die Zahlen in ordnungsgemäß gerundeten Werten angegeben. Die gestrichelte Line B' in Fig. 1 bezeichnet eine gerade Linie, die die beiden vorstehend erwähnten Punkte durchläuft. Wird davon ausgegangen, daß der maximale verwendbare Arbeitswalzendurchmesser in diesem Fall DwMAX ist, kann dies durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

    DwMAX = 350 + 50.(Wmax - 1200)/300 (15)
  • Wenn der maximale verwendbare Zwischenwalzendurchmesser DiMAX so ausgewählt wird, daß in bezug auf den maximalen Arbeitswalzendurchmesser unter den Bedingungen 1) und 4) jederzeit die Bedingungen 2) und 5) gelten, werden unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 und einem Walzgerüst mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen jeweils 375.1,15 bis 425 mm und 425.-1,15 bis 500 mm ermittelt. Die gerade Linie C' die die beiden vorstehend genannten Punkte durchläuft, ist durch die gestrichelte Linie in Fig. 1 gezeigt. Die vorstehend erwähnte gerade Linie kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

    DiMAX = 425 + 75.(Wmax - 1200)/300 (16)
  • Auf die gleiche Weise ist der maximale verwendbare Verstärkungswalzendurchmesser DbMAX unter Verwendung des minimalen Walzendurchmessers unter den Bedingungen 3) und 6) jeweils durch 1000.1,15 bis 1150 mm und 110.1,15 bis 1250 mm gegeben. Die durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 gezeigte gerade Linie E' bezeichnet die gerade Linie, die die vorstehend erwähnten zwei Punkte durchläuft. Auf die gleiche Weise kann die vorstehend erwähnte Beschreibung durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:

    DbMAX = 1150 + 100 (Wmax - 1200)/300 (17)
  • Wird davon ausgegangen, daß der maximale verwendbare Walzendurchmesser der durch die vorstehend erwähnte gestrichelte Linie repräsentierte Walzendurchmesser ist, ist es möglich, ein kompaktes Walzgerüst zu schaffen, wie aus Vorstehendem ersichtlich. Dementsprechend liegt der Bereich der verwendbaren Kombinationen von Walzendurchmessern in diesem Fall für den Arbeitswalzendurchmesser auf oder über der geraden Linie A oder auf oder unter der geraden Linie B' und für den Zwischenwalzendurchmesser auf oder über der geraden Linie B und auf oder unter der geraden Linie C'. Für den Verstärkungswalzendurchmesser liegt der Kombinationsbereich auf oder über der geraden Linie D und auf oder unter der geraden Linie E'. Daher können bei einem verwendbaren Walzenbereich von 15% die Spezifikationen eines nahezu auf die Untergrenze verkleinerten Werks bereitgestellt werden.
  • Die vorstehende Beschreibung befaßte sich mit dem Verfahren zur Verkleinerung eines Walzgerüsts durch Verringern jedes Walzendurchmessers. Ferner wird bei einer Verringerung des verwendbaren Walzendurchmessers selbstverständlich auch das Walzgerüstgehäuse verkleinert. Dies ermöglicht eine Verringerung der Produktionskosten für das Walzgerüstgehäuse. Ferner kann bei einer Verringerung der Länge des Walzgerüstgehäuses die Höhe des Fabrikgebäudes vernngert werden. Die normalerweise für den Transport und die Installation des Walzgerüstgehäuses erforderliche Höhe ist nämlich die Mindestanforderung hinsichtlich der Höhe des Fabrikgebäudes. Wird dagegen das Walzgerüstgehäuse verkürzt, kann auch die vorstehend erwähnte erforderliche Höhe vernngert werden. Dies ermöglicht auch eine Verringerung der Kosten für das Fabrikgebäude. Natürlich können auch die Transportkosten vernngert werden. Zudem können auch Schwankungen der Last und die Vibration des Gehäuses verringert werden.
  • Aus der vorstehenden Diskussion ist ersichtlich, daß eine Verkürzung des Walzgerüstgehäuses die Gesamtkosten für die Konstruktion der Anlage erheblich verringert. Es ist auch offensichtlich, daß die Länge eines derartigen Walzgerüstgehäuses in etwa proportional zur Summe der Walzendurchmesser ist. Dementsprechend dient die vorstehend erwähnte Summe der Walzendurchmesser als effektiver (nachstehend als "Verkleinerungsindikator" bezeichneter) Indikator zum Ausdrücken der Verkleinerung eines Walzgerüsts.
  • Wenn die Summen gemäß den Gleichungen (15) bis (17) zusammenaddiert werden und der vorstehend erwähnte Verkleinerungsindikator S berücksichtigt wird, erhält man:

    S = 1925 + 225.(Wmax - 1200)/300 (18).
  • Klarer Weise bezeichnet der Verkleinerungsindikator S gemäß der vorstehend aufgeführten Gleichung (18) ein nahezu an die Untergrenze verkleinertes Walzgerüst, wenn der verwendbare Bereich jeder Walze 25% beträgt. Dementsprechend ist der Verkleinerungsindikator S als Maßstab zur Repräsentation der Verkleinerung eines Walzgerüsts vorzugsweise kleiner oder gleich der Gleichung (18). Die gerade Linie S in Fig. 3 zeigt die vorstehend erwähnte Gleichung (13). In diesem Fall sollte jedoch jeder Walzendurchmesser innerhalb des durch die Gleichungen (9) bis (14) festgelegten Bereichs gewählt werden. Dementsprechend ist die Summe des maximalen Arbeitswalzendurchmessers und des maximalen Zwischenwalzendurchmessers in diesem Fall gleich der Summe der Gleichungen (9) und (13). Auf die gleiche Weise ist es durch die durchgehende Linie B + C in Fig. 3 dargestellt. Wird eine weitere Verkleinerung gewünscht, reicht es aus, die Gleichungen (15) und (16) zu addieren. Dies ist in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie B' + C' gezeigt. Dieses Verfahren ermöglicht die Bereitstellung eines Walzgerüsts, bei dem die Grenzkennlinien der quadratischen und der biquadratischen Komponente auf einem Niveau gehalten werden können, das im wesentlichen den durch den ausgewählten Verstärkungswalzendurchmesser erzielbaren Kennlinien entspricht oder besser ist, während der Verkleinerungsindikator minimiert gehalten wird. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß der vorstehend erwähnte Verkleinerungsindikator S selbstverständlich größer oder gleich der Summe der durch die Gleichungen (10), (12) und (14) bestimmten minimalen Zwischenwalzendurchmesser ist.
  • Ferner ist der vorstehend erwähnte Verkleinerungsindikator S von entscheidender Wichtigkeit, wenn beispielsweise ein vorhandenes vierstufiges Walzgerüst in ein sechsstufiges Walzgerüst umgeändert wird. Anders ausgedrückt ist es zur Minimierung der Änderungskosten effektiv, das Gehäuse des vorhandenen Walzgerüsts zu nutzen. Zu diesem Zweck muß der vorhandene Walzgerüstverkleinerungsindikator S annähernd mit dem Verkleinerungsindikator S für das modifizierte sechsstufige Walzgerüst übereinstimmen oder kleiner sein. Erfindungsgemäß wird der Verkleinerungsindikator S für das sechsstufige Walzgerüst minimiert gehalten, und die Grenzkennlinien der quadratischen und biquadratischen Komponenten können auf einem Niveau gehalten werden, das annähernd mit dem der durch den ausgewählten Verstärkungswalzendurchmesser erreichbaren Kennlinien übereinstimmt oder besser ist. Daher kann die vorliegende Erfindung als für die vorstehend erwähnte Modifikation besonders zu bevorzugen bezeichnet werden.
  • Die vorstehende Beschreibung befaßte sich mit einem Fall, in dem sämtliche verwendeten Walzen gerade Walzen ohne Balligkeit sind. In diesem Fall wurde der kleinste der Verstärkungswalzendurchmesser bestimmt, um sicherzustellen, daß die Grenze der quadratischen Komponente insbesondere unter den einem Walzgerüst mit der Breite 5 äquivalenten Bedingungen nicht negativ sein würde. Zur Steigerung einer derartigen Begrenzung der quadratischen Komponente kommen verschiedene andere Verfahren als ein Biegen der Walzen in Betracht. Eines der Verfahren ist beispielsweise die Bereitstellung einer Verstärkungswalze mit einer konvexen Balligkeit mit einem annähernd quadratisch gekrümmten Profil, wobei sich die Walze von der Mitte zur Kante allmählich verjüngt. Durch dieses Verfahren werden die quadratische Komponente der Bezugsplattenwölbung verringert und damit die Begrenzung der quadratischen Komponente gesteigert, wodurch die Verstärkungswalze weiter verkleinert wird, wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich. Selbstverständlich kann die gleiche Wirkung erzielt werden, wenn andere Walzen als die Verstärkungswalzen die vorstehend erwähnte Balligkeit aufweisen. Wenn jedoch eine ballige Walze verwendet wird, wird ein Walzenschleifvorgang schwierig. Ferner werden bei der Verwendung einer Verstärkungswalze mit kleinem Durchmesser selbstverständlich auch Veränderungen der Plattenwölbung als Reaktion auf Änderungen der Walzlast gesteigert, was in diesem Sinne zu einer Verringerung der Walzstabilität führt. Dies geht auch mit einer Verschlechterung der Ermüdungsfestigkeit des Walzenhalses und der Lebensdauer des Lagers einher. Selbst wenn eine ballige Walze verwendet wird, kann festgestellt werden, daß der minimale Verstärkungswalzendurchmesser seine eigene Grenze hat.
  • Wie vorstehend beschrieben ist es jedoch insbesondere bei einer Modifikation von Bedeutung, ob der Verkleinerungsindikator S verringert und die Modifikationskosten entsprechend dem vorstehend erwähnten Verfahren oder dergleichen minimiert werden. Ferner kann davon ausgegangen werden, daß als minimaler Wert des Verstärkungswalzendurchmessers ein Wert verwendet wird, der kleiner oder gleich der Gleichung (12) ist, wenn die Walzlast in jedem Durchgang durch eine Steigerung der Anzahl der Walzdurchgänge in einer hauptsächlich zum Walzen von weichen Werkstoffe ausgelegten Walzanlage und einer Reversierwalzanlage verringert werden kann. Insbesondere unter den einem Walzgerüst mit der Breite 4 äquivalenten Bedingungen und unter Verwendung des weichen Werkstoffs und der geraden Walze kann, wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, auf der Grundlage der Grenzkennlinien der quadratischen Komponente gemäß Fig. 13 und des Verstärkungswalzendurchmessers und der Grenzkennlinien der quadratischen Komponente gemäß Fig. 23 fast problemlos ein Verstärkungswalzendurchmesser von 900 mm angewendet werden. In einem derartigen Fall ist es möglich, ein Walzgerüst herzustellen, das unter der Bedingung, daß die Summe des maximalen verwendbaren Arbeitswalzendurchmessers und des maximalen verwendbaren Zwischenwalzendurchmessers konform zur maximalen verwendbaren Plattenbreite auf dem Niveau auf oder unter der geraden Linie B + C gemäß Fig. 3 oder vorzugsweise auf oder unter B' + C' gehalten wird und daß der Walzgerüstverkleinerungsindikator S auf einem Niveau gehalten wird, daß kleiner oder gleich der Gleichung (18) ist, auf der Seite der kleinen Durchmesser verwendet wird, wann immer dies möglich ist. Durch dieses Verfahren wird ein sehr kompaktes Walzgerüst geschaffen.
  • Fig. 38 zeigt einen Fall, in dem das vorstehend erwähnte Walzgerüst für eine Tandemwalzanlage des Wickeltyps verwendet wird. Dies ist eine Walzanlage, bei der ein Werkstück 1 auf einer Abwickeleinrichtung 17 angeordnet und abgewickelt wird. Es wird dann über eine auf der Einlaßseite installierte Klemmwalze 18 vier Walzgerüsten M1 bis M4 zugeführt und auf kontinuierlicher Basis gewalzt; das gewalzte Werkstück 1 wird über eine Klemmwalze 19 auf der Auslaßseite durch eine Aufwickeleinrichtung 20 aufgewickelt. Bei einer derartigen Walzanlage wird durch das installierte Walzgerüst eine begrenze Anzahl an Walzvorgängen ausgeführt. Dementsprechend besteht eine größere Notwendigkeit, einen starken Druck aufzubringen. In diesem Fall wird ist ein hoher Druck durch das Walzgerüst in der früheren Stufe gegeben. Normalerweise erfolgt durch das Walzgerüst in der späteren Stufe, insbesondere in der letzten Stufe, ein weniger schweres Walzen, das der Profilsteuerung dient. Es ist festzustellen, daß das Walzdrehmoment des Walzgerüsts in der früheren Stufe größer als in der späteren Stufe ist. Bei der Tandemwalzanlage des Wickeltyps schneidet die Platte jedesmal, wenn eine neue Walzspule verwendet wird, in jede Walze, und die Platte wird wiederholt zugeführt. In diesem Fall kann das Werkstück nicht in die Walze schneiden, wenn das Walzen unter einem hohen Druck erfolgt, wenn der Walzendurchmesser vernngert wird und die Plattendicke auf der Einlaßseite ca. 3 bis 4 mm beträgt. Zur Übertragung eines derart großen Drehmoments und zur Aufhebung der vorstehend erwähnten Einschnittsbegrenzung sollte der Arbeitswalzendurchmesser gesteigert werden. Als Ergebnis der vorstehenden Diskussion kann es bei einer Tandemwalzanlage, insbesondere bei einer Walzanlage des Wickeltyps, effektiv sein, den Erfordernissen entsprechend sicherzustellen, daß der Walzendurchmesser des Walzgerüsts in der früheren Stufe größer als der des Walzgerüsts in der späteren Stufe ist. In diesem Sinne kann angenommen werden, daß der Bereich der verwendbaren Arbeitswalzendurchmesser in den Walzgerüsten M1 bis M2 der früheren Stufe gemäß Fig. 38 im Falle eines der Breite 4 äquivalenten Walzgerüsts beispielsweise 340 bis 375 mm beträgt und der Bereich der Arbeitswalzendurchmesser bei den Walzgerüsten M3 bis M4 der späteren Stufe beispielsweise 325 bis 350 mm beträgt. Wenn dieses Verfahren angewendet wird und der Arbeitswalzendurchmesser in der früheren Stufe auf einen Wert unter dem minimalen Niveau von beispielsweise 340 mm reduziert wird, kann diese Walze in einem Walzgerüst der späteren Stufe verwendet werden. Daher kann sie weiterverwendet werden, bis der minimale Walzendurchmesser in dem Walzgerüst der späteren Stufe erreicht ist. Anders ausgedrückt ist dies äquivalent zu einer erheblichen Ausweitung des Verwendungsbereichs des Arbeitswalzendurchmessers und stellt die Effizienz der Arbeitswalze sicher. Ferner wird die Summe des maximalen Arbeitswalzendurchmessers und des maximalen Zwischenwalzendurchmessers in der früheren Stufe und in der späteren Stufe gleich eingestellt. Dies bedeutet, daß der Zwischenwalzendurchmesser in der späteren Stufe größer als in der früheren Stufe ist. Wenn der Zwischenwalzendurchmesser in diesem Fall in der späteren Stufe den zulässigen Mindestdurchmesser erreicht hat, kann diese Walze in einem Walzgerüst einer früheren Stufe verwendet werden. Dementsprechend wird dadurch auch eine effektive Nutzung der Zwischenwalze sichergestellt. Ferner ist klar, daß eine Steigerung des Zwischenwalzendurchmessers in der späteren Stufe bedeutet, daß das Verhältnis der quadratischen Komponenten in der späteren Stufe kleiner ist. Wie vorstehend beschrieben, hat dies die Wirkung, in dem Walzgerüst der späteren Stufe eine zuverlässige Profilsteuerung sicherzustellen. Auf diese Weise bietet die Verwendung des erfindungsgemäßen Walzgerüsts eine effektive Verkleinerung einer Tandemwalzanlage.
  • Fig. 39 zeigt den Fall, in dem ein erfindungsgemäßes Walzgerüst für eine Reversier-Kaltwalzanlage verwendet wird. Eine Walzspule 1 wird zunächst auf einer Abwickeleinrichtung 21 angeordnet und über eine Klemmwalze 22 oder dergleichen einem Walzgerüst M1 zugeführt. Dann wird das von dem Walzgerüst M1 gewalzte Werkstück 1 durch eine auf der Auslaßseite installierte Auf- und Abwickeleinrichtung 23 aufgewickelt. Wenn das hintere Ende des Werkstücks gewalzt wurde oder einem Walzen sehr nahe gekommen ist, wird das Werkstück von der auf der Einlaßseite installierten Auf- und Abwickeleinrichtung 24 aufgewickelt, während es in umgekehrter Richtung gewalzt wird. Das Walzen wird in diesem Fall unterbrochen, bevor das gesamte auf der Auf- und Abwickeleinrichtung 23 auf der Auslaßseite aufgewickelte Walzgut 1 vollständig abgewickelt ist, und das nächste Reversierwalzen wird unverzüglich ausgeführt. Bei einer derartigen Reversierwalzanlage kann die Anzahl der Walzdurchgänge so lange erhöht werden, wie eine Verringerung des Fertigungsvolumens zulässig ist. Dies ermöglicht die Ausarbeitung eines Terminplans, bei dem Walzlast und Walzdrehmoment in jedem Durchgang durch eine Erhöhung der Anzahl der Durchgänge verringert werden. Umgekehrt kann, wenn der vorstehend erwähnte Schritt möglich ist, insbesondere die Verstärkungswalze auf der Seite des kleineren Durchmessers verwendet werden, wie vorstehend beschrieben. Anders ausgedrückt liegt die Summe des maximalen verwendbaren Arbeitswalzendurchmessers und des maximalen verwendbaren Zwischenwalzendurchmessers konform mit der maximalen verwendbaren Plattenbreite auf oder unter der Graden Linie B + C gemäß Fig. 3 oder vorzugsweise auf oder unter B' + C', und der Walzgerüstverkleinerungsindikator S wird so eingestellt, daß er größer oder gleich der Gleichung (18) ist. Es kann ein Walzgerüst geschaffen werden, bei der eine Verstärkungswalze auf der Seite des kleineren Durchmessers verwendet wird, wann immer es unter diesen Bedingungen möglich ist. Auf diese Weise wird durch dieses Verfahren eine sehr kompakte Reversierwalzanlage geschaffen.
  • Die vorstehende Beschreibung befaßte sich mit einem Fall, in dem sämtliche verwendeten Walzen gerade Walzen ohne Balligkeit waren. Die vorliegende Erfindung kann jedoch für ein sechsstufiges Walzgerüst angewendet werden, bei dem in der Nähe der Kante der beweglichen Arbeitswalze eine sich verjüngende lokale Balligkeit angewendet wird. Eine lokale Balligkeit steuert bei dem vorstehend erwähnten Walzgerüst den Kantenabfall, der in der Nähe der Plattenkante auftritt. Dagegen ist die Plattenwölbung über die Breite des Walzguts durch die Arbeitswalzen- und die Zwischenwalzenbiegeeinrichtung gegeben, und ihre Funktionsweise und Wirkung stimmen annähernd mit denen der vorliegenden Erfindung überein. Ferner kann ein erfindungsgemäßes sechsstufiges Walzgerüst so mit einer lokalen Balligkeit versehen werden, daß die bewegliche Arbeitswalze sich in der Nähe ihres einen Endes verdickt. In diesem Fall ist eine Steuerung der in der Nähe der Plattenkante auftretenden thermischen Wölbung beabsichtigt. Sämtliche vorstehend erwähnten Walzgerüste werden zur Steuerung der in der Nähe der Plattenkante auftretenden Plattenwölbung verwendet. Bei der Steuerung einer derartigen lokalen Plattenwölbung ist ein kleinerer Arbeitswalzendurchmesser vorzuziehen. Dies liegt daran, daß eine Verringerung des Arbeitswalzendurchmessers die Erzeugung einer großen biquadratischen Steuerkomponente durch die Arbeitswalzenbiegevorrichtung ermöglicht, wodurch eine zuverlässige Steuerung in der Nähe der Plattenkante sichergestellt wird. Dementsprechend bietet die vorliegende Erfindung, wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, eine effektive Verringerung des Arbeitswalzendurchmessers durch eine adäquate Kombination von Walzendurchmessern. Dieses Verfahren kann als sehr effektiv bei der Steuerung des Kantenabfalls und der thermischen Balligkeit bezeichnet werden. Selbstverständlich wird die Wirkung der Steuerung der Plattenkante weiter verbessert, wenn ein derartiges Walzgerüst als Walzgerüst verwendet wird, bei dem an dem vorstehend erwähnten Ende der Arbeitswalze eine lokale Walzenballigkeit vorgesehen ist.
  • Die entscheidende Wirkung der vorliegenden Erfindung liegt in den Charakteristika der Arbeitswalzenbiegeeinrichtung und der Zwischenwalzenbiegeeinrichtung. Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein Walzgerüst ohne die vorstehend erwähnten Steuereinrichtungen anwendbar, selbst wenn es ein sechsstufiges Walzgerüst ist. Ein derartiges Walzgerüst umfaßt ein Walzgerüst, das die Zwischenwalze ohne Zwischenwalzenbiegeeinrichtung kreuzt. Bei einem derartigen Walzgerüst werden die Begrenzungscharakteristika der quadratischen Komponente unabhängig vom Durchmesser der Zwischenwalze durch den Schnittbetrag der Zwischenwalze bestimmt. Dementsprechend existiert keine maximale Kennlinie, die bei der Verwendung der durch die vorliegende Erfindung erklärten Kombinationen von Arbeitswalzen- und Zwischenwalzendurchmessern auftritt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch auf das vorstehend erwähnte Walzgerüst anwendbar, wenn sowohl eine Arbeitswalzenbiegeeinrichtung als auch eine Zwischenwalzenbiegeeinrichtung installiert sind.
  • Durch die vorliegende Erfindung werden ein kompaktes Walzgerüst und eine kompakte Walzanlage geschaffen, durch die eine geeignete Plattenwölbungssteuerkapazität sichergestellt wird.

Claims (13)

1. Walzgerüst mit
einem Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2) zum Walzen eines Werkstücks (1),
einem Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3) zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen,
einem Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) zum jeweiligen Abstützen der Zwischenwalzen und
einer Walzenbiegevorrichtung (10, 11) zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und Zwischenwalzen (3),
wobei das Walzgerüst dadurch gekennzeichnet ist, daß es ferner eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung zum Antreiben der Arbeitswalzen unter der Bedingung umfaßt, daß
unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Walzguts Wmax (mm) ist,
der Durchmesser Dw der Arbeitswalze (2) im Bereich 300 + 50. (Wmax - 1200)/300 ≤ s Dw ≤ 375 + 50.(Wmax - 1200)/300 liegt und
der Durchmesser Di der Zwischenwalze (3) im Bereich Dw ≤ Di ≤ 450 + 75.(Wmax - 1200)/300 liegt.
2. Walzgerüst nach Anspruch 1, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Durchmesser der Arbeitswalze (2) im Bereich 300 + 50.(Wmax - 1200)/300 ≤ Dw ≤ 350 + 50.(Wmax -1200)/300 liegt.
3. Walzgerüst nach Anspruch 1, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Durchmesser Di der Zwischenwalze (2) im Bereich Dw ≤ Di ≤ 425 + 75.(Wmax - 1200)/300 liegt.
4. Walzgerüst nach Anspruch 1, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Durchmesser Db der Verstärkungswalze (4) im Bereich 1000 + 100.(Wmax - 1200)/300 ≤ Db ≤ 1300 + 100.(Wmax - 1200)/300 liegt.
5. Walzgerüst nach Anspruch 1, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß der Durchmesser Db der Verstärkungswalze (4) im Bereich 1000 + 100.(Wmax - 1200)/300 ≤ Db ≤ 1150 + 100.(Wmax - 1200)/300 liegt.
6. Walzgerüst mit
einem Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2) zum Walzen eines Werkstücks (1),
einem Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3) zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen,
einem Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) zum jeweiligen Abstützen der Zwischenwalzen und
einer Walzenbiegevorrichtung (10, 11) zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und Zwischenwalzen (3),
wobei das Walzgerüst dadurch gekennzeichnet ist, daß es ferner eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung zum direkten oder indirekten Antreiben der Arbeitswalzen (2) unter der Bedingung umfaßt, daß
unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Walzguts Wmax (mm) ist,
die Summe des Durchmessers Dw der Arbeitswalze (2) und des Durchmessers Di der Zwischenwalze (3) im Bereich 650 + 100.(Wmax - 1200)/300 ≤ Dw + Di ≤ 825 + 125.(Wmax - 1200)/300 liegt.
7. Walzgerüst nach Anspruch 6, das ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß die Summe des Durchmessers Dw der Arbeitswalze (2) und des Durchmessers Di der Zwischenwalze (3) im Bereich 675 + 100.(Wmax - 1200)/300 ≤ Dw + Di ≤ 800 + 125.(Wmax - 1200)/300 liegt.
8. Walzgerüst mit
einem Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2) zum Walzen eines Werkstücks (1),
einem Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3) zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen,
einem Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) zum jeweiligen Abstützen der Zwischenwalzen,
einer Bewegungsvorrichtung (12 bis 14) zum Bewegen der Zwischenwalzen (3) in der Axialrichtung und
einer Walzenbiegevorrichtung (9, 10) zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und Zwischenwalzen (3),
wobei das Walzgerüst dadurch gekennzeichnet ist, daß es ferner eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung zum Antreiben der Arbeitswalzen (2) unter der Bedingung umfaßt, daß
unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Walzguts Wmax (mm) ist,
die Summe des Durchmessers Dw der Arbeitswalze (2), des Durchmessers Di der Zwischenwalze (3) und des Durchmessers Db der Verstärkungswalze (4) im Bereich Dw + Di + Db ≤ 1925 + 225.(Wmax - 1200)/300 liegt.
9. Kaltwalzgerüst mit
einem Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2) zum Walzen eines Werkstücks,
einem Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3) zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen,
einem Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) zum jeweiligen Abstützen der Zwischenwalzen,
einer Bewegungsvorrichtung (12 bis 14) zum Bewegen der Zwischenwalzen (3) in der axialen Richtung und
einer Walzenbiegevorrichtung (9, 10) zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und Zwischenwalzen (3),
wobei das Walzgerüst dadurch gekennzeichnet ist, daß es ferner eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung zum Antreiben der Arbeitswalzen (2) unter der Bedingung umfaßt, daß
unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Walzguts Wmax (mm) ist,
der Durchmesser Dw der Arbeitswalzen (2) im Bereich 300 + 50 (Wmax - 1200)/300 ≤ Dw liegt,
der Durchmesser Di der Zwischenwalze (3) im Bereich Dw ≤ Di liegt und
die Summe des Durchmessers Dw der Arbeitswalzen (2), des Durchmessers Di der Zwischenwalze (3) und des Durchmessers Db der Verstärkungswalze (4) im Bereich Dw + Di + Db ≤ 1925 + 225.(Wmax - 1200)/300 liegt.
10. Tandemwalzgerüst mit mindestens einem Walzgerüst, das ferner umfaßt:
ein Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2) zum Walzen von eines Werkstücks (1),
ein Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3) zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen,
einem Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) zum jeweiligen Abstützen der Zwischenwalzen und
einer Walzenbiegevorrichtung (9, 10) zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und Zwischenwalzen (3),
wobei das Walzgerüst dadurch gekennzeichnet ist, daß es ferner eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung zum Antreiben der Arbeitswalzen (2) unter der Bedingung umfaßt, daß
unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Walzguts Wmax (mm) ist,
der Durchmesser Dw der Arbeitswalzen (2) im Bereich 300 + 50 (Wmax - 1200)/300 ≤ Dw ≤ 375 + 50.(Wmax - 1200)/300 liegt und
der Durchmesser Di der Zwischenwalze (3) im Bereich Dw ≤ Di ≤ 450 + 75.(Wmax - 1200)/300 liegt.
11. Reversierwalzanlage mit
einem Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2) zum Walzen eines Werkstücks (1),
einem Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3) zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen,
einem Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) zum jeweiligen Abstützen der Zwischenwalzen und
einer Walzenbiegevorrichtung (9, 10) zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und Zwischenwalzen (3),
wobei die Reversierwalzanlage dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ferner eine Arbeitswalzenantriebsvorrichtung für den Reversierantrieb der Arbeitswalzen unter der Bedingung umfaßt, daß unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Walzguts Wmax (mm) ist,
der Durchmesser Dw der Arbeitswalzen (2) im Bereich 300 + 50. (Wmax - 1200)/300 ≤ Dw ≤ 375 + 50.(Wmax - 1200)/300 liegt und
der Durchmesser Di der Zwischenwalze (3) im Bereich Dw ≤ Di ≤ 450 + 75.(Wmax - 1200)/300 liegt.
12. Walzverfahren mit einem Walzgerüst mit
einem Paar oberer und unterer Arbeitswalzen (2) zum Walzen eines Werkstücks (1),
einem Paar oberer und unterer Zwischenwalzen (3) zum jeweiligen Abstützen der Arbeitswalzen, und
einem Paar oberer und unterer Verstärkungswalzen (4) zum jeweiligen Abstützen der Zwischenwalzen,
wobei das Walzverfahren ferner dadurch gekennzeichnet ist, daß es den Schritt des Antriebs der Arbeitswalzen (2) und den Schritt des Aufbringens einer Biegekraft auf jede der Arbeitswalzen (2) und der Zwischenwalzen (3) zur Steuerung einer Plattenwölbung des Werkstücks (1) unter der Bedingung umfaßt, daß
unter der Annahme, daß die maximale Arbeitsplattenbreite des Werkstücks (1) Wmax (mm) ist,
der Durchmesser Dw der Arbeitswalzen (2) im Bereich 300 + 50 .(Wmax - 1200)/300 ≤ Dw ≤ 375 + 50.(Wmax - 1200)/300 liegt und der Durchmesser Di der Zwischenwalze (3) im Bereich Dw ≤ Di ≤ 450 + 75.(Wmax - 1200)/300 liegt.
13. Verfahren zur Modifikation eines vierstufigen Walzgerüsts mit Gehäuse in ein sechsstufiges Walzgerüst mit
dem Schritt der Verwendung des Gehäuses des vierstufigen Walzgerüsts für das modifizierte sechsstufige Walzgerüst,
dem Schritt der Ermittlung von Indikatoren zur Verkleinerung jedes der Walzgerüste auf der Grundlage der Plattenwölbungssteuerkennlinie eines Werkstücks und
dem Schritt der Modifikation zu einem sechsstufigen Walzgerüst mit einem Verkleinerungsindikator ohne Überschreitung desjenigen zur Verkleinerung des vierstufigen Walzgerüsts.
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