DE1527651A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung der Staerke von Metallen - Google Patents

Description

BE SC H R BI BUNS . zur Patentanmeldung der

Firma IMPERIAIi MEiALINDUSTiIIIS EO(OCH LIMITED, London S.W» 1, urossbritannien,

betreffend

"Verfahren und Vorrichtung zur Verringerung der Stärke von Metallen¹*.,

Priorität: 8. März 1965 - Großbritannien

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verringern der Dicke von Metall, wobei das Metall zwischen und über ein Paar frei drehbarer Arbeitswalzen gefuhrt wird, die an gegenüberliegenden Seiten des Metalls angeordnet sind, das Metall der Malzwirkung der Arbeitswalzen während der Schwingbewegung derselben in Längsrichtung des Metalles unterworfen wird, um eine Reduzierung der Dicke des Metalls in beiden Bewegungsrichtungen der Walzen zu erzielen, die Walzen synchron zueinander um Schwenkaohsen eine Schwingbewegung ausführen über eine Strecke auf jeder Seite einer gemeinsamen Ebene durch die Schwenkachsen, und die Schwingbewegung der Walzen

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mit einer im Vergleich zur Vorschubgeschwindigkeit des Metalls zwischen den Walzen hohen Geschwindigkeit erfolgt₀

Xn der britischen Patentschrift Kr« 889 662 ist ein Verfahren zum Verringern der Dicke von Metall beschrieben, welches darin besteht, das Metall zwischen und unter ein Paar frei drehbarer Arbeitswalzen hindurchzuschieben* die auf gegenüberliegenden Seiten des Metalles angeordnet sind» und das Metall der Walzwirkung der Arbeitswalzen zu unterwerfen, wobei diese .synchron und pendelartig mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden und eine Verringerung der Metalldicke in beiden Bewegungsrichtungen bewirken·

In der oben genannten Patentschrift ist auch eine Vorrichtung beschrieben zum Ausführen des Verfahrens, die einen Rahmen, ein Paar einander gegenüberliegend angeordneter Schwinganne, deren freie Endeneinander henachbar sind, jeweils eine frei drehbare Arbeitswalze an dem freien Sode jedes Armes sowie einen mechanischen Antrieb umfaßt, der so auegebildet ist, daß er den Armen eine zueinander synchrone Schwingbewegung erteilte

Mit dem oben genannten Verfahren und der Vorrichtung ist'die Geschwindigkeit der Arbeitswalzen während der Schwingbewegung wenigstens fünfmal grosser als die Vorschubgeschwindigkeit des Metalls nach der Reduzierung, wobei diese Geschwindigkeit beispielsweise zwischen 10 und 50 m pro Minute liegen kann« Es hat sich herausgestellt/daß durch das bekannte Verfahren und die Vorrichtung Metalle um sehr grosse Beträge in ihrer Dicke verringert werden können, und zwar in einem einzigen Durchlauf, ohne daß eine Vorerhitzung erforderlich iste Z₀ B« kann Metall in einem einzigen Durchlauf auf eine Dicke von nur 10 % oder

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weniger der ursprünglichen Dicke verjüngt werden« Derartig grosse Veränderungen sind zwar praktisoh möglich, jedoch wird beim Bewegen der Walzen zwischen den Grenzen der Schwingungsbewegung in Berührung mit dem Metall und in einer entgegengesetzt zur Vorschubrichtung des Metalls liegenden Richtung durch dieses eine wachsende Walzkraft auf die Waisen ausgeübte Diese zunehmende Belastung hat eine Komponente, die ebenfalls zunimmt und die eine zunehmende Beanspruchung der Walzen und des Stütz« systems derselben hervorruft, so daß die Walzen bei der Bewegung in die entgegengesetzte Richtung zu Abweichungen in einer voneinander fort gerichteten Richtung gezwungen werden und also zu einer Abweichung von ihren theoretischen gekrümmten Schwingungsbahnen mit konstantem Radius um die Schwingachsen, welchen Schwingungsbahnen sie ohne diese Komponente der Walzkräfte folgen wurden. Bei der Rückkehrbewegung der Walzen nimmt die Komponente der Walzkraft auf die Walzen al)· Die Walzen unterliegen daher einer abnehmenden Belastung und nahern sich wieder ihren theoretischen gekrümmten Schwingungebahnen.

Die Komponente der Walzkraft, die eine Abweichung der Walzen von ihren theoretischen gekrümmten Schwingungsbahnen in einer voneinander fort gerichteten Richtung bewirkt, ist im folgenden als Walzverschi ebungskraft bezeichnet.

Es hat sich manchmal gezeigt, daß die Verschiebung der Walzen aus ihren theoretischen Bewegungsbahnen aufgrund der Walzverschiebungskraft bei dem fertig gewalzten Metall Walzoberflächen ergibt, die glatter sind, als wenn die Walzen ihre vorgeschriebene Bewegungsbahn ausgeführt hätten,, Dies rührt daher, daß unter gewissen Umständen hinsichtlich der Vorschubgeschwindigkeit des Metalles, des Verhältnisses der Vorschubgeschwindig-

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keit zu der Geschwindigkeit der oszillierenden Walzbewegung und des Abstandee der Grenze der Schwingbewegung der Walzen (in Richtung des Metallvorschubes gemessen) unter eine gemeinsame Ebene, die sich durch die Schwenkachsen der Arme erstreckt, die WalBversehiebungskräfte variieren, so daß die Walzen auf dieser Seite der Ebene Bahnen folgen, die parallelen geraden linien angenähert sind· Das gewalzte Metall hat daher eine Dicke, die eich in einem geringeren Maße ändert als bei der Walzbewegung längs der theoretisch gekrümmten Bahnen der Walzen erwartet werden müßte«.

Das Verfahren nach der Erfindung zum Verringern der $iok& von Metall besteht im wesentlichen darin, daß der Widerstand gegen eine Verschiebung der Walzen aus ihren theoretischen gekrümmten Bahnen der Schwingungsbewegung erhöht wird, indem die Steifigkeit der Vorrichtung bei Zunahme der Walzverschiebungsfcraft während der Bewegung der Walzen auf die Ebene zu und in einer Hichtung entgegengesetzt' der Vorschubrichtung des Metalls gesteigert wird, und daß der Widerstand gegen die Verschiebung der Walzen verringert wird, indem die Steifigkeit der Vorrichtung während der Bewegung der Rollen von der Verbindungsebene fort und in Richtung des Vorschubes des Metalls verringert wird«

Mit dem Ausdruck theoretische gekrümmte Bahnen der Schwingbewegung sollen solche gekrümmte Bahnen verstanden sein, die die Walzen ausführen würden, wenn sie mit einem konstanten Radius von ihrer entsprechenden Schwenkachse ohne die Wirkung von WaIzverachiebungskräften bewegt würden«.

Gemäß einer Durchführungsart des Verfahrens nach der Erfindung wird der Widerstand gegen die Verschiebung der Walzen pro«

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gressiv erhöht und verringert« Die Erhöhung und Verringerung des Widerstandes kann jedoch auoh stufenartig erfolgen·

Vorzugsweise sollte der Widerstand gegen die Verschiebung der Waisen in einer Art ssunehmen und abnehmen, daß die Waisen, längs im wesentlichen paralleler gerader Bahnen während der Bewegung der Walzen auf die Verbindungaebene ihrer Sohwenkachsen hin geschieht, so daß das Metall nach der Sickenverringerung im wesentlichen eben iet·

Die Vorrichtung nach der Erfindung sun Reduzieren der Dioke von Metall umfaßt einen Rahmen, ein Paar Pendelarme, die jeweils um eine Schwenkachse auf des. Bahnen gelagert sind und freie Enden , aufweisen, die einander anger benachbart sind al» die Sohwenkaeheen, eine frei drehbare Arbeitsweise an dem freie Bnde j«de· Armes» einen. Antrieb zum ossillierenden Bewegen der Arme synchron miteinander durch die gemeinsame Verbindungeebene, in welcher die Schwonkächeen liegen» sowie über ein« Strecke au beiden Seiten der Verbindungsebene und ist gekenaseichnet durch eine Einrichtung KU^b Erhöhen und Verringern for Steifigkeit der Vorrichtung uad daait dee Widerstandes gegen eine Verschiebung der Walaen aus ihren theoretischen gekrümmten Sehwingungebahnen, wob*i di«s# Vereohiebung durch die Verändtrung d«r bung*fcmft fa«i?rorg#ruf«n wird uad die Binriohttuag go

",'; ist» da« die Steifigkeit ä&r Vorrichtung wahrend der Bewegung

If/ / der ¥ala«i auf die TferbiB&ungsebene «u iß einer Richtung ent-

■ - e»«eae«eetat der Vorschubpichtusg des zwischen den Rolle» auroh-

■i. · *&,*i%mAm Metalle erhuht wird und die Steifigkeit während dtr

./ Bewegmig der Waisen von der Verbindmigsebene fort eowie in Kich-

'-/■ tiing des Metallvorschubes verringert wird·

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Gemäß einer besonderen AusfüTumgsform arbeitet die Einrichtung zum Erhöhen und Verringern des Widerstandes gegen die Verschiebimg der Walsien progressiv« In diesem Fall umfaßt die Einrichtung beispielsweise eine Blattfeder, die vor dem Auftreten der Wftlsverschiebungekraft mit einem Teil an einer tragenden Oberfläche der Vorrichtung anliegt, wobei die Feder oder die tragende Oberfläche bogenförmig ist, und eine Einrichtung zum Übertragen der auf eine Walze auegeübt en tfalzverschiebungsferaft auf die Feder an einen Kraftangriffspunkt, der im Abstand von dem in Berührung mit der tragenden Oberfläche stehenden feil iat, wobei die feder gegen die tragende Oberfläche bei Auftreten ,und progressivem Zunehmen der Walevereohiebungakraft auelenkbar iet_t um die effektive Pederlänge awiechen dea Angriffspunkt der Last und. dem mit der tragenden Oberfläche In Berührung stehenden Teil der feder progressiv ztt JcUraen, so daß die Feder pro-4Eresslir steifer wird.und dadurch Ihren Widerstand gegen weitere Auslenkung vergröeeert. BIe tragende Oberfläche kann konkav gestaltet »ein, in welchem Fall lediglich die Enden der Federn Im unbelasteten Zustand an der Oberfläche anliegen* Bei Auftreten und Zunehmen der Belastung an der Feder aufgrund der progressiven Zunahme der Walsverschiebungekraft wird die feder progressiv in Richtung auf die tragende Oberfläche auegelenkt. Vlhrend dieser Auslenkung legt sich die Feder progressiv von dm Boden $egm die Mittelstellung der Feder an die tragende Oberfltche an, so daß die wirksame Iederl&nge progressiv verkUret wird und einen progressiven Zuwachs des Widerstandts gQ&m weiter« Auslenkung der Feder ergibt* Es kann stattdessen auch eine Feeler in Form einer Scheibe verwendet werden, wobei diese Scheibenfeder lediglich am Bande derselben an der gekrümmten Stütgfläohe. anliegt, wenn die Scheibenfeder minimal belastet ist. Sine Zunahme der Belastung der Scheibenfeder verursacht

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eine Auslenkung derselben gegen die Stützflache, so daß sie progressiv an dieser vom Rande zum Zentrum hin in Anlage kommt und dadurch der Widerstand gegen eine weitere Auslenkung progressiv !zunimmt«,

Die Einrichtung zum Erhöhen und Verringern des Wideretandes kann Jedoch auch stuf enfb'rmig arbeiten,, In dieseaa Fall umfaßt die Einrichtung für jede Walze wenigstens zwei Rohrteile, die radial ineinander verschachtelt sand* und ferner Anschläge an den Enden der Rohrteile, wobei das eine Rohrteil mit seinen Enden in Berührung mit beiden Anschlägen ist, wenn die Walzverschi ebungskraft wirkt, während das zweite Rohrteil· mit seinem einen Ende von einem der Anschläge entfernt liegt<T Die Anschläge sind bei progressiver Zunahme der Walzveraehiebungskraft gegeneinander bewegbar, so daß das erste Rohrteil axial zusammengedrückt wird, bis das zweite Rohrteil in Berührung mit den beiden Anschlägen steht, so daß eine weitere Zunahme der WaIzverschiebungskraft eine axiale Kompression beider Rohrteile bewirkt und auf diese Weise den Widerstand gegen eine Verschiebung der Walze stufenartig erhöht.

Falls drei rohrförmige Teile verwendet werden, wird beim Erhöhen der Walzversehiebungskraft während der Sehwingbewegung der, Walzen das belastete Rohrteil komprimiert, bis das zweite Rohrteil einen Teil der Last übernimmt, so daß bei einer Weiteren Zunahme der Walzversehiebungskraft beideRohrteile belastet werden und dadurch den Widerstand gegen eine weitere Verschiebung erhöhen. Mit anschlieBsender Zunahme der Walzversehiebungskraft wird schließlich ein Teil der Last von dem dritten Sohrteil übernommen, so daß der Widerstand gegen eine Verschiebung nochmals εtufenartig erhöht wird°

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Die Erfindung ist im folgenden anhand eehematiecher Zeichnungen an mehreren Aueführungebeispielen ergänzend beschriebene

Fig· 1 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform mit den zugeordneten Hilfseinrichtungen}

Fig., 2 ist eine Seitenansicht eines Seiles der Vorrichtung nach Figo Ij

3 ist eine Vorderansicht in teilweiser Quersehnittßdarstellung der Vorrichtung nach Figo 1;

Figo 4 ist ein Vertikalechnitt eines Teiles der Vorrichtung nach den Fig, 1 biß 3 in grösserer Darstellung}

Figo 5 ist eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht einer gegenüber der Vorrichtung nach den Fig„ 1 bis 4 abgeänderten Ausführungsform;

Fig« 6 ist eine ähnliche Ansicht wie Figo 4 und zeigt einen ,Teil einer Vorrichtung in einer zweiten Ausftihrungsforrn«

Die in den Figo 1 bis 4 dargestellte Ausfüh3?ungsform einer Vorrichtung nach der JBrfindung ist grundsätzlich von ähnlichem Aufbau wie die Vorrichtung nach der britischen Patentschrift 889 662o Der grundlegende Aufbau, ist im folgenden kürz beschrieben und anschliessend sind die für die Zwecke der Erfindung wichtigen Teile näher beschriebene

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Die Vorrichtung umfaßt ein Paar frei drehbarer Arbeitswalzen 1 und 2 (siehe Fig_e 2 and 3)t die in Stirnlagen 3 an dea freien ' Bnden von zwei Armen gehalten sind, die die JOrm von Verbundpendeln 4 und 5 haben_o Die Pendelarme sind jeweils schwenkbar um Schwenkachse!! in Lagern B und 7 gelagert und die lager selbst sind drehbar in einem Balken 8 gelagert, der vertikal gleitbeweglieh in einem Eahmea 9 gelagert ist« Das freie Ende jedes Pendelaimes ist mit jewQile drei Stützwalzen 10, 11 und 12 für die zugeordnete Arbeitsweise versehen» und die Walzen sind frei drefcbi&r zwischen den Pendölarmen 13, 14, 15 und 16 angeordnete Jedes Verbundpendel wird um den Balken 8 mittels eines Antriebes oszillierend bewegt« der einen Hebel M umfaßt» welcher an seinen Enden 18 und 19 schwenkbar mit dem Verbundpendel bsw« mit , dem "KuTbelzapf en 20 einer Kurbelwelle 21 verbunden iet»

Die' Vorrichtung is't im folgenden in ihren erfindungswesentlichen Teilen nMher beschrieben·

Eäarbelwelle 21 wird durch einen Üblichen Antriebsmotor mit Getriebe (nicht dargestellt) angetrieben, der die Pendelarme synchron zueinander oszillierend bewegt (Fig* 1), und zwar nach beiden Seiten ά&τ voll ausgezogenen Stellung 22 hin» Diese Stellung entspricht der Verbindungsebene durch die Schwenkachsen, d«h* durch die Achsen der Lager 6 und 7« Die Pendelarme, können zwischen den strichpunktierten Stellungen 23 und 24 hin und her schwingen.

Die Vorrichtung umfaßt ferner eine Einrichtung zum Vergrüssem und Verringern des Widerstandes gegen eine Verschiebung der Walzen aus ihren theoretischen gekrümmten Schwingungsbahnen während der Bewegung der Pendelarme von der Stellung 23 in die

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Stellung 22 bawo während der Rückkehrbewegung in die Stellung 23« Die Figuren 2 und 3 und insbesondere die Fig» 4 lassen erkennen t daß dieee Einrichtung für jede Walze 1 und 2 zwei Blattfedern 25 umfaßt, die im Abstand von dem zugeordneten Balken 8 in den Lagern 6 und 7 diametral gegenüberliegenden Stellungen liegen«, Jede Blattfeder liegt bei minimaler Belastung dee Pen« delarmes» den« vor Auftreten einer Walfcveraehiebungskraft an der betreff enden Walze 1 oder 2» lediglich mit. ihren Enden an einer gekrümmten konkaven .Stützfläche einer einstellbaren Schraube 27 an, die innerhalb eines festen, an dem Rahmen 9 befestigten Klotzes 28 aufgenommen ist_o Eine Walsjversohiebungs-· kraft an einer Waise wird über den Pendelarm auf die betreffende Feder übertragen und bewirkt eine Auslenkung derselben mittels Vorsprüngen 29» die auf dem Balken 8 angebracht sind und beständig »it der Mitte der Feder in Berührung stehen, wenn eine Kraft auegeübt wird (siehe Figur 4)» Berücksichtigt man die Änderung der Waijsverschiebungskraft, die wahrend der Schwingbewegung der Pendelarme in der entgegengesetzt zum Metallvorschub verlaufenden Richtung stattfindet, so erkennt man, daß die Federn aufgrund ihrer Bemessung ihre Federhärte, ändern, und awar derart, daß die Arbeitswalzen längs im wesentlichen paralleler gerader Bahnen auf einem Teil der Bewegungsbahn der Pendelarme von der Stellung 25 in die Stellung 22 bewegt werden* Die Änderung der Walzverschiebungskraft iäßt sich berechnen und messen und hängt für irgendeine bestimmte Vorrichtung von der Vorschubgeschwindigkeit des Metalles, dem Verhältnis dieser Vorschubgesehwindlgkeit gur Geschwindigkeit der Sohwingbewegung der Arbeitswalz^i, und von dem Abstand des ümkehrpunktes 23 der Sohwingbewegung zur mittleren Stellung 22 ab«

Ia Betrieb WiM ein Metallband 30, dessen Dicke verringert wer-

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den sollt zwischen ein Paar 2taführungswalzen 31 und 32 geführto Das Metallband gelangt dann durch eine Wärmekammer 33 und wird dann im erhitzten Zustand zwischen ein Paar frei drehbarer Arbeitswalzen geführt, die an gegenüberliegenden Seiten des Metallbandes angreifen«, Bas in der Dicke verringerte Metallhand gelangt sodann durch ein Paar Quetschwalzen 34 und 35, weiter durch ein Paar Führungswalzen 36 und 37 und wird schließlich auf eine Auf wickeltrommel 38 aufgewickelte

Während des Vorschubes des Metallbandes werden die Arbeitswalzen 1 und 2 kontinuierlich zwischen den Umkehrstellungen 23 und 24 der Pendelarme hin und her bewegt, wobei die Walzen dauernd in Berührung mit den Metalloberflächen stehen. Wenn die Pendelarme sich in den Stellungen 23 befinden, ist die durch das Metall auf die Walzen hervorgerufene Walzversehiebungskraft am geringsten, so daß die Federn 25 im wesentlichen geradlinig liegen und nur die Snden derselben die Stützfläche- 26 berühren.» Wenn die P.endelarrae aus den Stellungen 23 in die mittlere Stellung 22 schwingen, nimmt die Walzverschiebungskraft progressiv zu und verursacht eine Bewegung der Balken 8 voneinander fort gegen die festen. Klotze 28» Diese Bewegung der Balken wird durch die Federn 25 gehemmt, die in ihrer Mitte durch die Vorsprunge 29 seßQXi die gekrümmten Stützflächen 26 ausgelenkt werden.. Mit' zunehmender Auslenkung der Federn kommen diese auf einer grösseren Fläche mit der Stützfläche 26 nach und nach von den äusseren Enden aus in Berührung,, Da jede Feder progressiv ausgelenkt wird, nimmt die wirksame auslenkbare Federlänge nach und nach ab, so daß die Feder immer steif er wirdo Demzufolge nimmt der Widerstand gegen eine Auslenkung der Federn progressiv mit der Zunahme der Walzverschiebungskraft zu₀ Wenn die Pendelarme die Stellungen 39 erreichen, d_oh, wenn sie

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eich kurz vor den Mittelstellungen 22 befinden» sind die Federn roll ausgelenkt, so daß sie eng an der gekrümmten Stützfläche 26 anliegen ο Sie progressiv zunehmende WalzverschiebTingskraift findet daher ihren Widerstand in der Steifigkeit der Etötee 28 und des Balkens 8_O Die Gesamtsteifigkeit der Federn 25 in ihren voll ausgelenkten Stelllangen ist im wesentlichen gleich, jedoch nicht grosser als die Steifigkeit der Klötze 28 und des Balkens 8, so daß die Federn ihre voll ausgelenkten Stellungen einnehmen können und kein plötzlicher Anstieg des Widerstandes gegen die Walzverschiebungskraft auftritt, wenn die Federn ihre voll ausgelenkten Stellungen einnehmen.

Aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion der Federn vergrössert die Auslenkung derselben während der Bewegung der Arbeitswalzen aus der Stellung 23 in die Stellung 29 der Pendelarme progressiv die Steifigkeit der Federn« Dadurch ergibt sioh eine progressive Zunahme des Widerstandes der Federn gegen eine Verschiebung der Arbeitswalzen 1 und 2, wie sie durch die progressive Zunahme der Walzversohiebungskraft erfolgt, so daß die Bewegung der Arbeitswalzen im wesentlichen längs gerader paralleler Linien von den Pendelarmstellungen 23 in die Stellungen · 39 erfolgt und das Metall zwischen diesen Stellungen daher auf eine im wesentlichen gleichförmige Stärke reduziert wird»

Da die Pendelarme ihre Schwingbewegung in derselben Richtung von den Stellungen 39 in.die Stellungen 24 fortsetzen, kann der Widerstand gegen die Verschiebung der Walzen nicht weiter anwachsen, da die Federn 25 voll ausgelenkt sind, so daß die Arbeitswalzen 1 und 2 progressiv aus ihren theoretischen gekrümmten Sehwingungsbahnen um die Balken 8 und voneinander fort

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durch die progressive Zunahme der Walssverschiebungskraft ausgelen&t werden«

Ifach der Rüekkehrbewegung der Pendelarme aus den Stellungen 24 in die Stellungen 23 nimmt die Walzkraft und daher auch die Walzverschiebungskraft progressiv ab* bis unmittelbar nach Erreichen der Stellung 39 die voll auegelenkten Pedera 25 wieder in ihre unausgelenkte geradlinige Stellung zurückkehren, dia sie in den Stellungen 23 der Pendelarme einnehmen· Diese Eüokkehrbewegung Her Federn, ergibt eins progressive Abnahme der Steifigkeit derselben und daher eine progressive Abnahme des Widerstandes gegen eine Walsverschiebung bei Abnahme der WaIaverschiebungskraft, so daß die Arbeitswalzen bestrebtsind» _λ eine parallele gerade Bewegung auszuführen« In der Praxis hat es sich jedooh ergebeni daß die Walzverschiebungskraft bei der Bewegung der Pendslanae in Richtung des Metallvorschubes nicht genau umgekehrt wie bei der Pendelarmbewegüng in der entgegengesetjsten Mchtung verlauft* Da die Federn 25 unter Berücksichtigung der Änderung der Kraft während der Bewegung der Pendelarme von den Stellungen 23 in die Stellungen 22.bemessen sindj bewegen sit sich nicht geradlinig parallel wie bei der Bewegung der Pendelanae in die entgegengesetzte Sichtung, obgleich bei der Bewegung der Pendelarme aus den^: Stellungen 39 .in-die Stellungen 23 die Walzen bestrebt sind, sich geradlinig parallel su bewegen·,

Die Geschwindigkeit der Schwingbewegung der Pendelarme ist hoch im Vergleich sur Vorschubgeechwindigkeit des Met llee, so daß ein Teil des Metallbandes, das in Berührung mit den Walzen steht, wenn diese bei der Bewegung auf die Stellungen 24 hin in den Stellungen 39 sind, nioht bis zu den Stellungen

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23 vorrückt, wenn die Walzen ihre Büekkehrbewegung vollendet haben«, Hierdurch ist gewährleistet, daß jedes Seil des Metallbandes durch die Arbeitswaizen 1 und 2 während der parallelgeradlinigen Bewegung derselben von den Stellungen 23 in die Stellungen 39 gewalst wird, so daß das fertig gewalzte Hetallband eine im wesentlichen gleiehmassige Dicke aufweist und im wesentlichen glatte Waissoberflächen zeigt«

Bei der in Pig« 5 dargestellten abgeänderten lusfüliruiigeform sind die Federn 25 durch Federn 40 ersetzt. Jede Feder 40 ist in der Mitte an einer flache» Oberfläche 41 einer einstellbaren Sctiraucse 27 befestigt -and weist gemäß ?ig_r, 5 eine gekrümmte Fom im minimal belasteten Zustand der Arbeltswalssen 1 und 2 auf« Jede Feder 40 steht beständig an ihren Enden mit zwei Vorsprüngen 42 in Berührung, die an dem zugeordneten Balken 8 vorgesehen sind« Die Federn 40 sind so bemessen, daß ihre Steifigkeit sieh in ähnlicher teise ändert wie bei den Federn 25 der ersten AusfiihrnngsfoaaB angegeben ist«

Beim Betrieb dieser abgeänderten Vorrichtung wird während der Zunahme der Walaversohiebungskraft bei der Schwingbewegung der Pendelasrae aus den Stellungen 23 in die Stellungen 39 durch die resultierende Bewegung der Balken 8 bewirkt, daß die Vorsprünge 42 die Federn allmählich geradebiegenj bis deren Enden an der Oberfläche 4t anliegen· Während der Auslenkung der Federn kommen diese nach' und nach immer mehr von der Mitte aus zu ihren Enden hin in innige Berührung mit der Oberfläche 41» so daß die wirksame auslenkbare länge der Federn nach und nach abnimmt. Dadurch erhöht sioh die Steifigkeit der Federn progressiv und also auch der Widerstand gegen eine Walzversehiebung, so daß eine im wesentlichen parallel-geradlinige Bewegung der

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Arbeitswalzen bei der Bewegung der Bendelarme aus den Stellun· geii 23 in die Stellungen 39 erfolgtν Während der RUckkehrbewegung der Pendelarme aus den Stellungen 39 in die Stellungen 23 nimmt die Federstelfigkeit wieder progressiv in umgekehrter Weise ab, so daß die Arbeitswalzen wieder bestrebt sind, eine geradlinig-parallele Bewegung aussauf uhren»

Gemäß einer weiteren Abänderung der ersten Ausführungsform sind eine Ansahl Blattfedern in Serie angeordnet, wodurch der Widerstand gegen eine Walzenverschiebung erhöht wird«,

Die in Pig. 6 dargestellte aweite Ausfühiningsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist ähnlich aufgebaut wie die erste Ausfuhrungsform, weist jedoch eine andere Einrichtung zum Erhöhen und Verringern des Widerstandes gegen eine Walzenverr Schiebung auf ρ

Im folgenden sind gleiche oder ähnliche Teile mit den gleichen Besugsziffern versehen wie bei den oben beschriebenen AusfÜhrungsf ormen»

Die Einrichtung zum Beeinflussen der Federsteifigkeit umfaßt für jede der Arbeitswalzen 1 und 2 drei iCitanrohrstücke 43» 44 und 45 von unterschiedlichem Durchmesser, die ineinandergesteckt in einer Bohrung 28a eines KLotzes 28 untergebracht . sind. Die drei Rohrstücke sind durch stufenförmige lührungsflachen 46 und 47 im Abstand voneinander angeordnet, welche auf einem Metallblock 48 vorhanden sind, der an dem zugeordneten Balken 8 befestigt ist, bzw. an der einstellbaren Schraube 27» Der Block und die Schraube bilden Ansehläge für die Rbhrstückei Bei minimaler Belastung jeder der Walzen, doh» vor Auftreten

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einer Walzverschietungskraft an den Arbeitsweisen 1 und 2, liegt das Rohretuck 45 mit seinen ringförmigen Stirnflächen an den PUhrungeflachen 46 und 47 an, wobei ein Ringspalt 49 swisohen dem einen Ende des Rohrstückes 44 und einer der Pührungsf lachen vorgesehen ist, und wobei ein noch grösserer Spalt 50 sswischen dem Rohrstück 45 und der betreffenden iHlhrungefläche vorhanden istο In dieser Stellung der Rohrstücke ist ferner ein luftspalt 51 zwischen einem Ringflansch 52 des Blockes 48 und d$s Klotzes 28 vorgesehen, wobei der Spalt 51 grosser ist als der Spalt 5O₀

Beim Betrieb dieser Vorrichtung wird bei der Schwingbewegung jeder der Arbeitswalzen 1 und 2 aus den Stellungen 25 in die Stellungen 59 der Pendelanne während der Dickenverringerung des Metallbandes nach und naoh die Walzverschiebungskraft erhöht, welche anfänglich lediglich durch das Rohrstück 45 auf den Rahmen übertragen wird, das einen konstanten Widerstand gegen eine Verschiebungder Walaen aufgrund seiner Steifigkeit besitzt ο Sie zunehmende Belastung drückt das Rohrstück 45 in axialer Richtung zusammen und verringert die Grosse der Spalte 49* 50 und 51, bis dae Rohrstück 44 mit seinen Stirnflächen an den Pührungsflachen 46 und 47 anliegt „ Sodann wird die Last von beiden Rohrstücken 45 und 44 auf den Rahmen übertragen, so daß der Widerstand gegen eine Walzenverschiebung plötzlich erhöht wird» Wenn die Belastung dann weiter zunimmt, werden die Rohrstücke 45 und 44 zusammengedrückt, bis das Rohrstück 45 in Berührung mit seiner führungsflache kommt und anschliessend zusammengedrückt wird, so daß der Widerstand gegen eine Walzenverschiebung wiederum erhöht wird. Eine weitere Erhöhung der Belastung ergibt eine Kompression aller drei Rohrstücke in den Stellungen 59 der iPendelanae, wobei der Flansch 52 gegen den Block 28 kommt, so daß die zunehmende Last plötzlich aufgrund

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der Steif igkeit des Blocks 28 und des Bahraens» die grosser ist als die kombinierten Steifigkeiten der Rohrstüeke 45 bis 45 _f einen Widerstand findett Ba ist ersichtlich, daß bei diese* Vorrichtimg der Wideretand bei progressiver Zunahme ^ev Wal«· versohiöbungßkraft stufenweise erhöht wird, Die federhärten der drei Rohrstileke 45 bia 45 sind so gewählt, da0 trot» der stufenförmigen Widerstaiadserhöhung gegen eine Walz env era chi ebung die Arbeitawalaen 1 und 2 parallel geradlinige Bahnen während ihrer Bewegung aus den Stellungen 25 in die Steilhängen 59 besohreibe»·

Die WalsenTersuhiebmig während aet Schlingbewegung der Pendelarme aus den Stellungen 39 in die Stellungen 24 und aodann aurücic in die Stellungen 39 geschieht in ähnlicher Weise wie" bei dem ersten Atbgftihnmgebeispielo Jedoch wird der Widerstand gegen die Walsrere'eMebungBkraft bei der Btlekkehrbewegung aue den. StsllTaBgBa 59 in die Stellungen 25 der Pondelarsae ßtufen« weiße abgebaut, indem »uerat der Spalt 51 und sodann die Spalte 50 und 49 wieder auftreten» so daß die Arbeitswalzen bestrebt sind, parallel geradlinige Rücklaufhahnen zwischen diesen Stellungen sw. durohlaufsn, di© Jedoch niehfc genau ä®n Bahnea entspreehen» die bei der Bewegung von den Stellungen 25 in die Stellungen 39 durchlaufen werden, und awar aus- denselben Gründen die beim ersten Ausführuzigsbeisplel angegeben sind«

Bei einer Abänderung der zweiten Ausführungsform sind die Rohretüeke düiroK eine Ansahl Druokfedern ersetzt _f von denen eine die minimale Belastung übernimmt und die Last stufenweise duroh. swei» drei oder mehr Federn mit sunehmender last aufgeaomsen wird» 00 daß auf diese Weise eine Erhöhung des Wider* etandes gegen eine Walzenvereohiebung eintritt«

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Die Einrichtung sum Erhöhen und Verringern des Wideretandes gegen eine falaewrersehiebung kannauoa hydraulisch oder pneumatisch betätigte Lastaufnabmeeinrichtungen umfassen*

Bs hat sich herausgestellt» daß Metalle, die mit der Vorrichtung nach der Erfindung in irgendeiner ilirer Auafünrungsformen oder Abä^erungeö. i» der Dicke reduziert worden sind, eine gleichmäesigere Dicke aufweisen und ebenere Valzoberfläohen aufweisen alsMetalle, die ait der Vorrichtung nach dem britischen Patent 839 652 behandelt worden sind, wenn man gleiche Verhältnisse der Geschwindigkeiten ύ&ν Fendelarmschwingbewegung »um Metallvorschub, eine gleiche Metallvorschufegeschwindigkeit und gleiche Schwingampiituden der Pendelarme »wischen den .stel* lungen 23 und 22

Aus der Beschreibung ergibt sieh, daß bei einer Brhöhimg der Vorsohubgeschwindigkeit des Metalles und gleichbleibender Geechwindigkeit der Schwingbewegung der Pendelanae das gewalzte Metall eine weniger gleichmässige Dicke und weniger ebene WaIzoberflächen aufweist als ein Metall, das gemäß den oben beschriebenen Ausfuhrungsbeispielen behandelt worden ist. Bei Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit des Metalls ergibt sich daher eine Metallbeschaffenheit wie bei Behandlung nach dem bekannten Vez»fahren, wobei jedoch grSseere Längen in einer bestimmten Zeit mit der Vorrichtung nach der Erfindung gewalzt werden können.

Patentansprüche:

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Claims (1)

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   Patentansprüche i

   1c Verfahren zum Verringern der Dicke von Metall, wobei das Netall zwischen und über ein Paar frei drehbarer Arbeitsweisen geführt wird, die an gegenüberliegenden Seiten des Metallee angeordnet sind, das Metall der Walzwirkung der Arbeitswalsien während der Schwingbewegung derselben in ISngerichtasg des Metalles unterworfen wird, um eine Reduzierung der Dicke des Metalles in beiden Bewegungsrichtungen der Walzen zu erzielen, die Walzen synohron zueinander um Schwenkachse«, eine Schwingbewegung ausführen über eine Strecke auf jeder Seite einer gemeinsamen Ebene durch die Schwenkaohsen, und die Sohwingbewegung der Walzen mit einer im Vergleich zur Vorsehubgesehwindigkeit des Metalles zwischen den Waisen hohen Geschwindigkeit erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand gegen eine Verschiebung der Walzen aus ihren theoretischen gekrümmten Sahnen der Schwingungsbewegung erhöht wird, indem die Steifig« keit der Vorrichtung bei Zunahme der Walzverschiebungskräft während der Bewegung der Walzen auf die Ebene ssb. und in einer Richtung entgegengesetzt der Vorschubrichtung des Metalles gesteigert wird, und daß der Widerstand gegen die Verschiebung der Walzen verringert wird, indem die Steifigkeit der Vorrich-. tung während der Bewegung der Hollen von der Verbindungaebene fort und in Richtung des Vorschubes des Metalles verringert wirdo

   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme und Abnahme des Widerstandes gegen die Walzenverschiebung progressiv erfolgen»

   3o Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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   die Zunahme und Alanahme des Widerstandes gegen die Walzenver-Bchie"bung stufenweise erfolgt«

   4<j Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand gegen die Walzenverschiebung in solcher Weise erhöht wird, daß die Walzen auf im wesentlichen parallel geradlinigen Bewegungsbahnen laufen·

   5« Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4» mit einem Rahmen, einem Paar Pendelarmen, die Jeweils um eine Schwenkachse auf dem Rahmen gelagert sind und freie Enden aufweisen, die einander enger benachbart sind als die Sehwenkaohsen, mit jeweils einer frei drehbaren Arbeitswalsse an dem freien Ende jedes Armes, mit einem Antrieb zum oszillierenden Bewegen der Pendelarme synchron miteinander durch die gemeinsame Verbindungsebene, in welcher die Schwenkachsen liegen und über eine Strecke zu beiden Seiten der Verbindungsebene, gekennzeichnet duroh eine Einrichtung (25, 26, 27, 29, 40, 42, 43, 44, 45i 46, 47) zum Erhöhen und Verringern der Steifigkeit der Vorrichtung und damit des Widerstandes gegen eine Verschiebung der Walzen (1 , 2) aus ihren theoretischen gekrümmten Schwingungebahnen, wobei diese Verschiebung durch die Veränderung der Walzversehiebungakraft hervorgerufen wird und die Einrichtung so beschaffen 1st, daß die Steifigkeit der Vorrichtung während der Bewegung der Walzend, 2) auf die ebene su in einer Richtung entgegengesetzt der Vorsohubriohtung des zwischen den Hollen durchzuleitenden Metalls erhöht wird und die Steifigkeit während der Bewegung der Waisen von der Verbindungeebene fort sowie in Richtung des Metallvorachubas verringert wird»

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   6» Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß AXd Einrichtung zum Verringern und Vergrössern des Wider» standee gegen die Weazenverschiebung ao ausgebildet ist, daß die Widerstandsänderung progressiv ..'©iff olgt< >

   7ο Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung an jeder Walze vorgesehen ist und wenig« atene eine Blattfeder (25* 40) umfaßt, die vor dem Auftreten der Walzverschieljungskraft mit einem Teil an einer tragenden Oberfläche (26, 41) der Vorrichtung anliegt, wobei die Feder (40) oder die tragende Oberfläche (26) bogenförmig ist, daß eine Einrichtung (29» 42) vorgesehen ist sram Übertragen der auf eine Waise ausgeübten tfalsnrerschiebungskraft auf die Feder an einer Stelle des Kraftangriffs, die im* Abstand von dem in Berührung mit der tragenden Oberfläche stehenden Seil ist, wobei die feder gegen die tragende Oberfläche beim Auftreten und progressiven Zunehmen der Walzversohiebungskraft auslenkbar ist, um die effektive Federlänge zwischen dem Angriffspunkt der Last und dem Bit der tragenden Oberfläche in Berührung stehenden Teil der Feder progressiv au kürzen, so daß die Fedar progressiv eteifer wird und dadurch ihren Widerstand gegen eine weitere Auslenkung vergrössert·

   8* Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum stuf anweisen Erhöhen und Verringern des Widerstandes gegen eine Walzenverschiebung vorgesehen ist·

   9* Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Binrichtung fur jede Waise wenigstens zwei radial Ineinander verschachtelte Rohrstücke (43, 44) imfaßt, und ferner Anschläge (27, 48) an den Enden der Rohretücke vorgesehen

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   sind, wobei das eine RohretUek mit aeinen Enden in Berührung mit beiden Anschlägen ist, wenn die Walzverechiebungskraft wirkt, während das zweite Rohratück mit seinem einen Ende von einem der Anschläge entfernt liegt, daß die Anschläge bei progressiver Zunahme der Walzveraohiebungekraft gegeneinander bewegbar sind; so daß das erste Rohrstüok axial zusammengedrückt wird, bis das zweite Rohrstück in Berührung mit den beiden Anschlägen kommt, so daß eine weitere Zunahme der Walzverschiebungskraft eine axial Kompression beider Rohrstüoke bewirkt und auf diese Weise den Widerstand gegen eine Verschiebung der Walzen stufenartig erhöht.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung noch ein drittes Rohrstück (45) umfaßt,, welches koaxial zu den beiden Rohrstücken (43, 44) angeordnet ist, und daß die RohrstUcke mit unterschiedlich groesen axialen Spielräumen zwischen, den Anschlägen (27, 48).-gelagert sind«

   11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die^rdie Anschlage (27, 48) enthaltenden Teile durch einen axialen Luftspalt (5)) voneinandergetrenntsind* der grosser ist ala der grüßte Spielraum zwischen den Rohretücken und den AnschlÄgeBo *

   e CriPL-MG. S. STABGU

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