DE1251260B - Stützwalzenanordnung zur Aufnahme des Walzdrucks der Arbeitswalzen eines Blechbandwalzwerks - Google Patents

Description

UUNDESREPUBHK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT 1251260 Int. CL:

B 21b

Deutsche KL: 7a-18

Nummer: 1 251 260

Aktenzeichen: U 4618 I b/7 a

Anmeldetag: 28. Juni 1957

Auslegetag: 5. Oktober 1967

Die Erfindung betrifft ein B reitband walzwerk, insbesondere ein Walzwerk, das ein Walzprodukt mit über die Gesamtbreite hinweg konstanter Dicke zu liefern vermag.

Eine der größten Schwächen aller bisher bekannten Walzwerke für Streifen, Blech und Platten besteht darin, daß durch sie Unterschiede der Walzgutdicke über dessen Breite nicht zu beseitigen sind. Wie allgemein bekannt ist, beruhen die Unterschiede in der Walzgutdicke auf der Durchbiegung der Arbeitswalzen des Walzwerks. Wenn die Walzen den sie trennenden Kräften des zwischen ihnen ausgewalzten Guts unterworfen werden, verhalten sie sich wie Balken, die an den Enden abgestützt sind und über den größten Teil ihrer Länge hinweg der Breite des auszuwalzenden Guts entsprechend gleichförmig belastet werden. Bekanntlich weisen derart belastete Balken ihre stärkste Durchbiegung in der Mitte auf. In der Walzwerktechnik ist ebenfalls wohlbekannt, daß bei gleicher Stichabnahme Walzen mit kleinem Durchmesser einem geringeren Walzdruck als solche mit großem Durchmesser unterliegen, letztere aber größere Durchbiegungsfestigkeit besitzen. Mit wachsender Walzenlänge erhöht sich, gleichgültig ob die Walzen einen kleinen oder großen Durchmesser haben, ihre Durchbiegung mit der dritten Potenz der Länge.

Um die Schwierigkeiten zu überwinden, die bei Benutzung von Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser zu erwarten sind, werden bei modernen Walzwerken alle Arbeitswalzen mit Stützwalzen großen Durchmessers verschen, deren Drehachsen mit den Arbeits walzen in gleicher lotrechter Ebene liegen und mit deren Oberflächen in Reibungskontakt stehen.

Es sind auch Walzwerke vorgeschlagen worden, bei denen die Zwischenwalzen von einer Reihe von im gleichen Abstand angeordneten und im Gerüst montierten Walzen abgestützt werden. Man versuchte damit, längs der gesamten Abrollfläche der Zwischenwalzen einen gleichmäßigen Druck zu erhalten. Bei dieser Anordnung hängt das Ausmaß der Walzendurchbiegung von der Festigkeit des Gerüstes selbst ab.

Zum Ausgleich der Durchbiegung werden die Arbeits und/oder Stützwalzen ballig gestaltet, d. h. derart geschliffen, daß der Durchmesser allmählich von den Enden zur Walzenmitte zunimmt. Das Ausmaß der so geschaffenen Konvexität kann wegen der zahlreichen Betriebsvariablen des Walzwerks innerhalb weiter Grenzen schwanken und kann in einem Durchmesserunterschied bis zu 0,76 mm bei den breitesten Walzwerken bestehen. Die Verwendung balliger Walzen erfordert einen beträchtlichen Schleif-Stützwalzenanordnung zur Aufnahme des Walzdrucks der Arbeitswalzen eines Blechband walzwe rks

Anmelder:

United Engineering and Foundry Company, Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. phil. G. Henkel, Patentanwalt, Baden-Baden Balg, Waldgasse 20

Als Erfinder benannt:

Morris Denor Stone, Pittsburgh, Pa.; Maurice Paul Sieger, Bridgeville, Pa. (V, St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 29. Juni 1956 (594 896) -

aufwand, der im übrigen durch den häufigen Ausbesserungszwang in beträchtlichem Maß vervielfacht wird.

Diese Nachteile werden bei einer Stützwalzenanordnung zur Aufnahme des Walzdrucks der Arbeitswalzen eines Breitbandwalzwerks, auf welcher in gleichen Abständen von der Walzwerkmiltellinie zwei Unterstützungsringe angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den Mittelebenen der beiden Unterstützungsringe kleiner als die maximale Bandbreite ist, für welche das Walzwerk eingerichtet ist, erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß dieser Abstand in der Größenordnung von 0,55 dieser Bandbreite liegt. Diese erfindungsgemäße Anordnung der Ringlücke hat gegenüber den bisher bekannten Anordnungen den Vorteil, daß eine Biegung derArbeitswalzen weitgehend vermieden wird, so daß das hindurchgeführte Metallband über seine ganze Breite ausreichend gleichmäßige Dicke erhält. Die Durchbiegung der Arbeitswalzen läßt sich dadurch auf 50% der üblichen Durchbiegung vermindern.

Bekannt ist es unter anderem, eine Unterstützungsrolle zur Verhinderung des Durchbiegens der Walzen von Walzwerken mittig anzuordnen. Weiterhin ist eine Walzvorrichtung bekannt, bei der eine oder mehrere der Walzen so angeordnet sind, daß sie sich frei in Richtung des Walzdrucks bewegen und Zwischenlager besitzen, die sich zwischen Walze und einem festen Träger oder Halter befinden, der Durch-

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biegung zuläßt. Bei einer anderen Lagerungsvorrich- der selben lotrechten Ebene wie die Achsen der tung für Walzwerke, bei der die Walzendrücke durch Walzen 18 und 21. An ihren Zapfen sind Einbauauf Spindeln angeordnete, verschiebbare Stutzwalzen stücke 25 vorgesehen, die in den Fenstern 16 gleiten, aufgenommen werden, sind letztere entweder im Die Stützringe 24 sind derart symmetrisch zur WaIz-Zentrum des Werkstücks oder über seine ganze 5 werkmittellinie an den Stützwalzen 23 angeordnet, Breite hinweg angeordnet. Weiterhin ist es bekannt, daß ihr gegenseitiger Mittenabstand etwa 0,55 der die Stützrollen so anzuordnen, daß die Arbeitswalzen Breite des auszuwalzenden Bandes beträgt,
nicht im Walzgerüst gelagert sind und lediglich durch Aus F i g. 2 läßt sich die Durchbiegung der Walzendie Stützrollen in ihrer Lage gehalten werden. Bei achsen im Betrieb erkennen. Die Zwischenwalzen 21 einer anderen bekannten Anordnung stehen die io sind nicht ballig, wie dies normalerweise nötig ist, da Stützwalzen lediglich mit den Randflächen der Ar- die Durchbiegung der Arbeitswalzen 18 infolge der beitsrollen im Eingriff. In keinem dieser genannten erfindungsgeniäßen Anordnung so klein ist, daß sie Fälle wird aber auf eine vorgegebene Beziehung von für alle praktischen Zwecke vernachlässigt werden Abstand zwischen den Unterstützungselementen und kann. Obwohl gemäß F i g. 2 die äußeren Stützwalzen Bandbreite Wert gelegt. 15 23 zwischen durch ihre Einbaustücke 25 fixierten

Das bekannte Sendzmir-Walzwerk weist eine An- Punkte durchgebogen werden, hat diese Durchzahl von Stützwalzen für die Arbeitswalzen auf, die biegung weder auf die Zwischenwalzen 21 noch auf jedoch nicht dieselbe Wirkung wie ein Ringstückpaar die Arbeitswalzen 18 wesentlichen Einfluß. Wie aus gemäß der Erfindung haben. Durch die Vielzahl der Fig. 2 deutlich erkennbar ist, wird der von den Rollen und die Schwierigkeit einer einwandfreien 20 Anstellspindeln auf die Zapfen der Stützwalzen 23 Lagerung ist diese Walzenanordnung sehr unvorteil- ausgeübte Druck auf die Zwischenwalzen 21 an den haft. Eine direkte Beziehung zwischen Stützwalzen- beiden Punkten übertragen, an denen die Stützringe abstand und Bandbreite ist jedoch aus dieser An- 24 die Walzen berühren. Infolgedessen biegen sich Ordnung nicht herzuleiten. Es gibt zwar bereits ein die Achsen der Zwischenwalzen 21 nicht in einem Ringstücke für die Walzen verwendendes Walzwerk, 35 gleichmäßigen Bogen durch, sondern die Durchdoch stehen diese an den Endzonen mit den Stütz- biegungskurve der Achsen entspricht etwa der in rollen im Eingriff. Auch bei diesem Walzwerk wird F i g. 2 dargestellten. Tm Endeffekt tritt also eine nicht auf eine bestimmte Beziehung zwischen Ring- starke Verringerung der Durchbiegung der Zwischenstückabstand und Breite des ausgewalzten Bandes walzen 21 ein, die vernachlässigt werden kann, so-Wert gelegt. 30 weit es die Arbeitswalzen 18 betrifft.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand einiger Zum Vergleich des Ausmaßes, um das während

Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt eines Walzvorgangs die Walzen einerseits bei einem

F i g. 1 eine Vorderansicht einer Ausführungsform üblichen Vielwalzen-Walzwerk und andererseits bei

der Erfindung in teilweisem Schnitt, einem Walzwerk mit sechs nichtballigen Walzen

F i g. 2 eine Schemaansicht des in F i g. 1 darge- 35 durchgebogen werden, das die in F i g. 1 dargestellten

stellten Walzwerks, aus der die Durchbiegung der Erfindungsmerkmale aufweist, sei folgendes ange-

Walzenachsen unter normalem Walzdruck ersieht- nommen:

^llcil!^st' .,,.., „, , , . . ... P/2 Druck an jeder Anstellschraube beim be-

Fig. 3 ein Vielwalzen-Walzwerk mit den Merk- kannten Walzwerk und an jedem Stützring

malen der Erfindung, 40 _{24 beim} Walzwerk nach der Erfindung,

Fig. 4 einen Schmtt durch das Walzwerk gemäß Belastung pro Zoll Walzbreite,

F 1 g. 3 längs der Lime IV- IV in F1 g. 3, _{w Bandbre}jt_e

Fig 5 einen lotrechten Schnitt durch die Walzen _{ft Abstand d(}l_r Bandkante von der Mittellinie

eines Duo-Walzwerks mit den Merkmalen der Er- _{des benachbarten} Stützrings 24,

findung und 45 _K Abstand zwischen der Bandkante und der

Fig.6 eine Vorderansicht des in Fig. 5 darge- Mittellinie des benachbarten Lagers beim

stellten Duo-Walzwerks bekannten Walzwerk

I 'ⁿ/^lg;i ^da^^s„^teIl^{te Wal}™e^rk besteht aus - _{; Abstand zwisch}en den Stützringen 24 der

zwei Standern 11 und.12, die an zwei gemeinsamen, Stützwalze 23 beim erfindungsgemäßen

quer verlaufenden Fußplatten 13 befestigt und unter- 50 Walzwerk

einander durch Kopf- und Fußtraversen 14 und 15 _{E Elast}i_zifatsmodul der Haltewalzen,

starr verbunden sind. Die Ständer 11 und 12 sind mit _{} Trägheitsmonl}ent der Haltewalzen.
Fenster 16 zur Aufnahme von Einbaustücken 17 ver-

sehen, in denen zwei Arbeitswalzen 18 zum Erfassen Für die beiden Walzwerktypen lassen sich folgende des Metallbandes ruhen. Die Arbeitswalzen 18 stehen 55 Formeln entwickeln:
auf ihrer Gesamtlänge mit zwei Zwischenwalzen 21 _{Für das ub]iche Walzwerk;}
in Reibungsberuhrung. Die Achsen der Zwischenwalzen 21 liegen in derselben lotrechten Ebene wie Durchbiegung der Walzenmitte in bezug auf die die Achsen der Arbeitswalzen 18. Die Zapfen der Bandkante:
Zwischenwalzen 21 ruhen in Einbaustücken 22, die 60 ρ ■ w³· (5w> + 24/1')
innerhalb der Fenster 16 gleitbeweglich angeordnet ^Λ 384£·/ '
sind, so daß sie sich während des Walzbetriebs in

lotrechter Richtung verlagern und es den Zwischen- für das erfindungsgemäße Walzwerk:

walzen gestatten, sich unter dem normalen Walzen- Durchbiegung der Walzenmitte in bezug auf die

druck frei zu biegen. Die Zwischenwalzen 21 werden 65 c«i_f„;„„mittpihrerseits von zwei äußeren Stutzwalzen 23 abgefan-

gen, die je zwei Stützringe 24 größeren Durchmessers ρ ■ l^z(5l² — 24 h²)

aufweisen. Die Achsen der Stützwalzen 23 liegen in 384E-J

Indem man in diese Formeln Werte für Bandbreite, Walzenlänge usw. einsetzt, kann man errechnen, daß bei optimalem Abstand der Stützringe 24 die maximale Durchbiegung der Zwischenwalzen 21 des erfindungsgemäßen Walzwerks in der Größenordnung von nur 0,005 der Durchbiegung der Zwischenwalzen eines üblichen Walzwerks liegt. Dieser die kleinste Maximaldurchbiegung der Zwischenwalzen 21 ergebende, optimale Abstand liegt vor, wenn die Stützringe 24 symmetrisch zur Walzwerkmittellinie in einem Abstand voneinander angeordnet sind, der in der Größenordnung 0,55 der Bandbreite liegt.

In F i g. 3 und 4 ist eine besondere Art eines Vielwalzen-Walzwerks dargestellt, das zwei im Abstand voneinander angeordnete, eine Einheit bildende Ständer 56 aufweist, welche mit im Kreuz angeordneten Fenstern 57 versehen sind, in denen eine Mehrzahl von Walzen einstellbar untergebracht sind. Diese Walzen bestehen aus zwei in einstellbaren Einbaustücken 59 gelagerten Arbeitswalzen 58 und je zwei mit den Arbeitswalzen in Berührung stehenden Hilfswalzen 60, an denen Einbaustückc 61 befestigt sind, die gleitbar in den Gerüstfenstern 57 angeordnet sind. Jede Arbeitswalze 58 ist gemäß F i g. 3 auf zwei Hilfswalzen 60 abgestützt. Neben und in Reibungsberührung mit jeder Hilfswalze 60 befindet sich eine Zwischenwalze 62, die von Einbaustücken 63 getragen wird. Die Arbeitswalzen 58, Hilfswalzen 60 und Zwischenwalzen 62 sind derart angeordnet, daß sich die durch die Achsen der oberen Walzenanordnungen hindurchgehenden Ebenen in der Mitte der oberen Arbeitswalze 58 und in ähnlicher Weise die durch die Achsen der unteren Walzenanordnungen hindurchgehenden Ebenen in der Mitte der unteren Arbeitswalze 58 schneiden. Zum Halten der einzelnen Zwischenwalzen 62 dient je eine Stützwalze 64, die in im Fenster verschiebbaren Einbaustücken 65 befestigt und mit Stützringen 66 versehen ist, welche symmetrisch zur Mitte des Walzenkörpers und derart voneinander entfernt angeordnet sind, daß der Abstand ihrer Mittenlinie in der Größenordnung von 0,55 der Breite des auszuwalzenden Bandes liegt. In F i g. 4 ist die Form der Durchbiegungskurven der äußeren und der Zwischen-Haltewalzen strichpunktiert dargestellt. Ersichtlicherweise sind die Stützringe 66 ebenso wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 so angeordnet, daß sie eine beträchtliche Verringerung der Durchbiegung der Arbeitswalzen 58 bewirken.

In den F i g. 5 und 6 ist die Walzenanordnung für ein Duowalzen-Walzwerk dargestellt. Dieses Walzwerk verwendet zwei Arbeitswalzen 71 mit Einbaustücken 72 und zwei äußere Stützwalzen 73 mit Einbaustücke 74. Jede Stützwalze 73 trägt auf ihrem Ballen zwei Stützringe 75, die den Stützringen 24 der Walzen 23 der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ähneln und ebensolchen Abstand voneinander wie diese besitzen. Offensichtlich nehmen die Durchbiegungskurven der Arbeitswalzen 71 dieses Walzwerks etwa die gleiche Form an, wie sie für die Zwischenwalzen 21 in F i g. 2 dargestellt ist.

Es ist wichtig, zu beachten, daß bei allen beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen der Erfindung die zum Halten der Zwischenwalzen 21 bzw. 62 oder der Arbeitswalzen 71 selbst dienenden Stützringe 24, 66 oder 75 so angeordnet und bemessen sind, daß sie in bestimmter Beziehung zur Breite des Walzguts stehen. Dadurch ist die Notwendigkeit beseitigt, eine Walzwerkwalze ballig auszugestalten, weil die Durchbiegung der Arbeitswalzen so weit verringert ist, daß sie für praktische Zwecke vernachlässigt werden kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stützwalzenanordnung zur Aufnahme des Walzdrucks der Arbeitswalzen eines Breitbandwalzwerks, auf welcher in gleichen Abständen von der Walzwerkmittellinie zwei Stützringe angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den Mittelebenen der beiden Stützringe kleiner ist als die maximale Bandbreite, für welche das Walzwerk eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand in der Größenordnung von 0,55 der Bandbreite liegt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 885 385, 615 870,

   442 884, 436 111, 411 883, 226 327, 132 050;
   britische Patentschriften Nr. 737 531, 518 746,

   478 361;

   USA.-Patentschriften Nr. 2 344 996, 2 181173,

   1 905 129.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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