DE1602184B2 - Vielwalzen-Gerüstanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vielwalzen-Gerüstanordnung mit zwei in einem Walzengehäuse angeordneten Walzensätzen, von denen jeder eine Arbeitswalze aufweist, die über zwei symmetrisch angeordnete Zwischenwalzen und eine den Zwischenwalzen zugeordnete, in der die Arbeitswalzen verbindenden senkrechten Ebene liegenden Hilfszwischenwalze mit die Walzkräfte in das Walzengehäuse einleitenden Stützwalzen in kraftschlüssiger Verbindung stehen, wobei sowohl die Zwischen- als auch die Hilfszwischenwalzen an den Stützwalzen abgestützt sind.

Die bekannten Duo- und Quarto-Gerüste benutzen einfache Antriebe, jedoch haben sie u. a. den Nachteil, daß die Arbeitsvorgänge und das Profil des Walzgutes nicht mit ausreichender Genauigkeit gesteuert werden können. Dies liegt insbesondere daran, daß die Arbeitswalzen selbst angetrieben werden und sie daher mit Rücksicht auf das durch sie übertragbare Drehmoment nicht in Anpassung an eine große Dickenabnahme je Stich einen nur geringen Durchmesser haben können. Die Anwendung dieser Walzgerüste ist daher gewöhnlich auf das Walzen von Bändern und Blechen begrenzt, bei welchen die Maßgenauigkeit nicht von vorrangiger Bedeutung ist.

Bei den bekannten Vielwalzen-Gerüsten vom »Z«-Typ sind die Arbeitswalzen und sämtliche Zwischenwalzen jeweils an zwei anderen Walzen abgestützt. Es ergeben sich dadurch Walzensätze mit jeweils einer Arbeitswalze, zwei diese abstützenden Zwischenwalzen und drei diese abstützenden Stützwalzen - oder drei Hilfszwischenwalzen für die Zwischenwalzen und vier die Hilfszwischenwalzen abstützenden Stützwalzen (US-PS 27 76 586). Bei einer abgewandelten bekannten Ausführungsform sind eine Arbeitswalze, zwei diese abstützenden Zwischenwalzen und vier diese paarweise abstützende Stützwalzen vorgesehen (DT-PS 6 98 450, Fig. 9). Diese bekannten Vielwalzen-Gerüstanordnungen haben, insbesondere wenn vier Stützwalzen vorgesehen sind, den Vorteil, daß durch das Antreiben der beiden Zwischenwalzen je Walzensatz oder der beiden äußeren Hilfszwischenwalzen die Arbeitswalzen sehr schlank sein können und somit bei Erzielung eines einwandfreien, gleichmäßigen Bandes eine starke Dickenabnahme je Stich erlauben. Die Stützwalzen können dabei über die gesamte Walzenbreite hin abgestützt werden, so daß die Durchbiegung der Walzen gering ist. Außerdem ermöglichen derartige Vielwalzenanordnungen die Verwendung von einstückigen Walzengehäusen. Durch die Abstützung der Arbeitswalzen und jeder Zwischenwalze jeweils durch zwei andere Walzen sind die Walzen einwandfrei zentriert und die Walzkräfte werden weitgehend gleichmäßig in das Walzengehäuse verteilt, so daß hohe Walzkräfte angewendet werden können.

Jedoch bauen diese bekannten Vielwalzenanordnungen sehr in die Breite, so daß sie meist nicht in übliche Duo- und Quartogerüste eingebaut werden können. Da überdies für den Antrieb der Arbeitswalzen in jedem Walzensatz zwei Zwischenwalzen angetrieben werden, die nicht in der senkrechten, die Arbeitswalzen enthaltenden Ebene angeordnet sind, können auch nicht die vorhandenen Kammwalzengerüste der Duo- und Quarto-Walzgerüste verwendet werden. Auch können die Durchmesser der Arbeitswalzen in Anpassung an die Dickenabnahme je Stich nur in einem geringen Größenbereich geändert werden, es sei denn, es werden sämtliche vorhandenen Walzen, insbesondere auch die vier Stützwalzen, in ihrem Durchmesser ebenfalls geändert. Dies erfordert außerdem ein entsprechend anderes Walzengehäuse. Für das Auswechseln der Arbeitswalzen gegen solche mit anderen Durchmessern ist daher ein großer Vorrat an Walzensätzen und an Walzengehäusen erforderlich.

Bei einer anderen bekannten Vielwalzen-Gerüstanordnung der eingangs erwähnten Art sind für jede Arbeitswalze zwei Zwischenwalzen vorgesehen, die jeweils an einer Stützwalze abgestützt sind. Die beiden Zwischenwalzen werden von einer in der Vertikalebene, in welcher auch die Arbeitswalzen liegen, angeordneten Hilfszwischenwalze gestützt, die ihrerseits an einer zur Einstellung des Walzdruckes verstellbaren, ebenfalls in der Vertikalebene liegenden Stützwalze abgestützt ist (DT-PS 8 85 385, US-PS 31 28 650). Durch eine derartige Anordnung ist zwar eine verhältnismäßig geringe Baubreite gegeben. Jedoch neigt bei dieser bekannten Anordnung die Hilfszwischenwalze bei der Drehung zum seitlichen Auswandern unter der sie abstützenden einzigen Stützwalze, so daß die Anordnung hinsichtlich Walzgenauigkeit und Walzdruck beschränkt ist. Außerdem ist durch die Verstellbarkeit der letzterwähnten Stützwalze das Walzengehäuse nicht mehr einstückig, was neben dem höheren Aufwand ebenfalls zu einer Beschränkung in der Walzgenauigkeit und dem Walzdruck führt.

Durch die Erfindung wird demgegenüber die Aufgabe gelöst, eine Vielwalzen-Gerüstanordnung zu schaffen, bei welcher die Arbeitswalzen und sämtliche Zwischenwalzen an je zwei anderen Walzen abgestützt sind, welche bei gleichbleibender Größe und Anordnung der Stützwalzen und damit eines einstückigen Walzengehäuses einen Austausch der Arbeitswalzen gegen solche mit beträchtlich anderem Durchmesser erlaubt und welche sich zum Einbau in ein Duo- oder Quarto-Walzgerüst eignet, wobei gleichzeitig das vorhandene Kammwalzgerüst mit verwendet werden kann.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Vielwalzen-Gerüstanordnung der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß vier Stützwalzen vorgesehen sind, wobei jeweils eine Stützwalze für jede Zwischenwalzc und zwei Stützwalzen für jede Hilfszwischenwalze vorgese-

hen sind, und die Hilfszwischenwalzen oder die Arbeitswalzen angetrieben sind.

Durch die Anordnung von vier Stützwalzen, wie bei den oben erwähnten bekannten Vielwalzen-Gerüstanordnungen, ist eine gleichmäßige Einleitung der Arbeitskräfte in das einstückige Walzengehäuse ermöglicht, wobei die Arbeitswalzen, die Zwischenwalzen und die Hilfszwischenwalzen durch ihre Abstützung an jeweils zwei anderen Walzen auch unter hohen Walzdrücken zentriert gehalten sind und die Durchbiegung der Walzen gering ist.

Da durch die erfindungsgemäße Anordnung der Walzen die Baubreite der Walzensätze verhältnismäßig gering ist, ist ihr Einbau in übliche Duo- und Quarto-Walzengerüste ermöglicht, wobei durch das Antreiben der Walzensätze über die Hilfszwischenwalzen, die in der vertikalen Mittelebene des Walzensatzes liegen, auch die für Duo- und Quarto-Walzgerüste vorhandenen Kammwalzgerüste mit verwendet werden können. Die Erfindung erlaubt es mit denselben Kammwalzgerüsten auch, die Arbeitswalzen unmittelbar anzutreiben, wenn diese zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes einen ausreichend großen Durchmesser bei Stichen mit weniger starker Dickenabnahme haben.

Gleichzeitig ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung der Walzen eine beträchtliche Änderung im Durchmesser der Arbeitswalzen, ohne daß hierzu auch die Stützwalzen und damit das Walzengehäuse ausgewechselt zu werden braucht. Bei der erfindungsgemäßen Walzenanordnung genügt es für ein Auswechseln der Arbeitswalzen gegen solche mit anderem Durchmesser maximal nur vier Walzen je Walzensatz, nämlich eine Arbeitswalze, die beiden Zwischenwalzen und die Hilfszwischenwalze auszutauschen. Dadurch ist der erforderliche Vorrat an Walzen und Walzengehäusen für eine derartige beträchtliche Durchmesseränderung der Arbeitswalzen gering.

Da überdies bei der erfindungsgemäßen Walzenanordnung die Stützwalzen jeweils nur mit einer einzigen Zwischenwalze bzw. Hilfszwischenwalze in Berührung stehen, können die Stützwalzen nicht beschädigt werden, wenn eine der Zwischenwalzen bzw. Hilfszwischenwalzen sich festgefressen haben sollte. Bei den oben erwähnten bekannten Vielwalzen-Gerüstanordnungen mit vier Stützwalzen stehen diese häufig jeweils mit zwei Zwischenwalzen in Berührung, so daß es bei einem Festfahren einer Zwischenwalze bei gleichzeitiger Weiterdrehung der anderen zugeordneten Zwischenwalze zu einem Durchrutschen der sich weiterdrehenden Zwischenwalze oder der Stützwalze kommen kann, was zu einer ernsthaften Beschädigung der Walzen führen kann.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform der Vielwalzen-Gerüstanordnung mit ihrem Antrieb,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Antriebs und der Vielwalzen-Gerüstanordnung nach Fig. 1,

F i g. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2,

F i g. 4 eine Ansicht des Wal/ensatzes und der zugehörigen Einbaustücke nach F i g. 3 im vergrößerten Maßstab,

Fig.5 eine perspektivische Ansicht des oberen Einbaustückes nach F i g. 2 für die Walzen,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform des in Fig.3 und 4 gezeigten Walzensatzes und

Fig. 7 eine Seitenansicht eines herkömmlichen Quarto- oder Duo-Walzgerüstes.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Antriebsmotor 11 ist über eine Wellen-Kupplungsanordnung 13 mit einem herkömmlichen Kammwalzgerüst 12 als Getriebe gekuppelt. Speziell weist das Kammwalzgerüst 12, welches selbst nicht einen Teil der Erfindung bildet, ein Ritzel 14 auf, das die obere und untere Kammwalze 15 und 16 über ein Zwischenzahnrad 17 antreibt. Das Zwischenzahnrad 17 treibt also die untere Kammwalze 16 und diese wiederum die obere Kammwalze 15 an. Auf diese Weise wird die erforderliche Untersetzung erzielt und die beiden Kammwalzen werden für die richtige Drehung der angetriebenen Walzen der Walzensätze gegenläufig angetrieben.

Die obere und untere Kammwalze 15 und 16 sind durch geeignete, in ihrer Gesamtheit bei 20 gezeigte gelenkige Kupplungseinrichtungen mit der oberen und unteren Antriebswelle 18 bzw. 19 gekuppelt. Diese gelenkigen Kupplungseinrichtungen sind so gewählt, daß sie die obere und untere angetriebene Hilfszwischenwalze 21 und 22 zwangsläufig antreiben, ohne auf die Rotationsachsen der angetriebenen Walzen ausgerichtet sein zu müssen. In dieser besonderen Anordnung wurde eine ineinandergreifende Umfangsverzahnung genutzt, jedoch ist es ersichtlich, daß jede vergleichbare Kupplung für diesen Zweck verwendet werden kann, sofern die obere und untere Antriebswelle 18 und 19 im wesentlichen in Richtung der Pfeile in F i g. 2 verlagert werden können, damit eine Anpassung an unterschiedliche Durchmesser der angetriebenen Walzen und der anderen Walzen in den Walzensätzen erreicht werden kann.

F i g. 2 und 3 zeigen ein Walzgerüst 23, welches ein Fenster 24 aufweist, in welchem das obere und untere Einbaustück 25 und 26 gleitbar angebracht sind. Das Walzgerüst 23 kann mit einer üblichen Anstellvorrichtung 27 ausgestattet sein, mit deren Hilfe ein geeigneter Walzenspalt bei geeignetem Druck der oberen und unteren Arbeitswalzen 28 und 29 eingestellt werden können.

Die in Fig.3 und 4 gezeigte Vielwalzenanordnung weist zwei einzelne angetriebene Hilfszwischenwalzen 21 und 22 auf, die mit ihren Achsen in der die Achsen der Arbeitswalzen 28, 29 enthaltenden senkrechten Ebene liegen. Die untere und obere Arbeitswalze 28 und 29 werden durch die unteren und oberen Zwischenwalzen 30, 31; 32, 33 reibschlüssig angetrieben. Es sind eine rechte obere Zwischenwalze 30, eine obere linke Zwischenwalze 31, eine untere rechte Zwischenwalze 32 und eine untere linke Zwischenwalze 33 vorhanden. Die obere rechte Zwischenwalze 30 steht in Berührung mit einer oberen rechten Stützwalze 34, wohingegen die obere linke Zwischenwalze 31 mit einer oberen linken Stützwalze 35 in Berührung steht. Ähnlich steht die untere rechte Zwischenwalze 32 in Berührung mit einer unteren rechten Stützwalze 36 und die untere linke Zwischenwalze 33 mit einer unteren linken Stützwalze 37. Um eine betriebsfähige Anordnung zu erhalten, stehen die oberen und unteren Stützwalzen 34, 35, 36 bzw. 37 selbstverständlich nicht in Berührung mit der oberen und unteren Arbeitswalze 21 und 22. Die Vielwalzenanordnung umfaßt ferner je ein weiteres Paar von oberen und unteren Stützwalzen, bestehend aus einer oberen rechten Stützwalze 38, einer oberen linken Stützwalze 39, einer unteren rechten Stützwalze

40 und einer unteren linken Stützwalze 41. Diese Stützwalzen 38, 39; 40, 41 stehen in reibschlüssiger Berührung mit den angetriebenen Hilfszwischenwalzen 21, 22 und tragen zu einer besseren Stabilität und Steuerung der übrigen Walzen des Walzensatzes bei. Es ist ersichtlich, daß die Stützwalzen entweder durchlaufend oder, wo dies erwünscht ist, unterbrochen zylindrisch sein können, wie z. B. durch die US-PS 32 14 952 bekannt.

Das in F i g. 5 gezeigte obere Einbaustück 25, welches dem unteren Einbaustück 26 ähnlich ist, ist in der bevorzugten Ausführungsform in einem Stück ausgeführt und weist Lagerpfannen 42 und 43 auf, an welchen die Anstellvorrichtungen 27 in herkömmlicher Weise angreifen. Die Einbaustücke sind selbstverständlich mit halbkreisförmigen Aussparungen 44 zur Aufnahme der Stützwalzen versehen. Der Abstützmechanismus (nicht gezeigt) für die geteilten Einbaustücke ist von der in Vielwalzengerüsten allgemein benutzten Art und er verwendet Lagerschalen 45, um die Stützwalzen an mehreren Stellen ihrer Länge in einer ähnlichen Weise abzustützen, wie die nach der US-PS 27 76 586 bekannte Lagerung der Stützwalzen, wo eine besondere Anordnung des Einbaustückes mit den Stützwalzen dargestellt ist. Es ist ersichtlich, daß auch jede andere vergleichbare bekannte Anordnung für diesen Zweck verwendet werden kann. So können sowohl das obere als auch das untere Einbaustück 25 und 26 zweiteilig ausgeführt werden und die Walzen an ihren Enden oder Zapfen abgestützt werden.

Das Walzgut wird wie üblich zwischen die Arbeitswalzen 28 und 29 eingeführt, wobei es je nach der mit Hilfe der Anstellvorrichtung 27 eingestellten Anstellung der Einbaustücke 25 und 26 mit bestimmtem Druck und Walzenspalt durch die Arbeitswalzen bearbeitet wird. Die durch die geeignete Drehung der Antriebswellen 18 19 erzeugte Drehung der angetriebenen Zwischenwalzen 21 und 22 bewirkt eine entsprechende Drehung der Zwischenwalzen 30, 31, 32 und 33 sowie der Arbeitswalzen 28 und 29 und der Stützwalzen 38,39,40 und 41. In ähnlicher Weise wird durch die Zwischenwalzen 30, 31, 32 und 33 eine entsprechende Drehung der Stützwalzen 34, 35, 36 und 37 bewirkt. Es ist somit offensichtlich, daß der Walzensatz wie eine Einheit für die erforderliche Steuerung der Walzung des Walzgutes zum Blech bzw. Band zusammenwirkt.

F i g. 6 zeigt eine Abwandlung der in F i g. 1 bis 4 gezeigten Vielwalzen-Gerüstanordnung. In dieser besonderen Anordnung sind die obere und untere Arbeitswaize 46 bzw. 47 viel größer als die Arbeitswalzen 28 und 29, wohingegen die oberen und unteren rechten und linken Zwischenwalzen 48, 49, 50 und 51 kleiner sind. Das gleiche kann auch bei der oberen und unteren angetriebenen Hilfszwischenwalze 52 bzw. 53 der Fall sein. Die oberen und unteren Stützwalzen können indessen die gleiche Größe haben. Es ist ersichtlich, daß hierbei ein großer Spielraum für den Durchmesser der Arbeitswalzen gegeben ist, die mit einer geringstmöglichen Anzahl der auszuwechselnden angetriebenen und Zwischenwalzen verwendet werden können. Dies ist beispielsweise bei einem herkömmlichen Vielwalzengerüst nicht der Fall, da in diesem der ganze Walzensatz einschließlich des Einbaustückes, der Stützwalzen, der Zwischenwalzen und der Arbeitswalzen ausgewechselt werden muß, wenn auf einen nennenswert größeren Durchmesser der Arbeitswalzen übergegangen werden soll. Außerdem wäre es dabei notwendig, den Durchmesser von mindestens fünf Walzen zu ändern, da es in einem herkömmlichen Vielwalzengerüst im wesentlichen drei angetriebene Walzen gibt, während in einem Walzgerüst der vorliegenden Art nur drei Walzen ausgewechselt zu werden brauchen.

Wie in den Fig.3, 4 und 5 gezeigt, liegt die Rotationsachse der oberen und unteren Stützwalzen 34, 35, 36 bzw. 37 etwas oberhalb bzw. unterhalb der Rotationsachsen der oberen und unteren Zwischenwalzen 48, 49, 50 und 51. Diese Anordnung der Achsen ist erforderlich, um einen Vertikaldruck auf die Zwischenwalzen aufrechtzuerhalten. Das gleiche gilt auch für die oberen und unteren Stützwalzen 38, 39, 40 bzw. 41, deren Achsen oberhalb der Achse der Arbeitswalzen liegen.

Wie man sieht, weist die vorliegende Anordnung mehrere klare Vorteile auf, indem sie den gleichen grundlegenden, in einer Linie liegenden Antrieb besitzt, wie die herkömmlichen Duo- und Quarto-Walzgerüste und in den gleichen Ständer eingebaut werden kann, wie die Duo- und Quarto-Grundanordnungen. Dies kann ohne eine Veränderung des Antriebs und ohne die Notwendigkeit der Verwendung eines komplizierten * Antriebsmechanismus, wie es sonst bei den herkömmlichen Vielwalzen-Gerüsten erforderlich ist, erreicht werden. Dies wird vor allem durch die neuartige Anordnung der Walzengruppen und der Einbaustücke bewirkt.

In Fig. 7 ist ein herkömmliches Quarto-Gerüst mit einer oberen und einer unteren Stützwalze 54 bzw. 55 dargestellt. In einer herkömmlichen Quarto-Gerüstanordnung stützen diese Walzen die obere und untere Arbeitswalze 56 und 57 ab. Für eine Änderung in ein Duo-Gerüst werden die Walzen 56 und 57 herausgenommen und die Walzen 54 und 55 werden zu Arbeitswalzen, und da sie die einzigen Walzen sind, sind sie gleichzeitig die angetriebenen Walzen. In beiden Fällen liegen die Antriebsachsen senkrecht in einer Linie übereinander. Dies ist auch bei der vorliegenden Vielwalzenanordnung der Fall, wodurch deren Vielseitigkeit gegeben ist und sie sowohl an den herkömmlichen Duo- und Quartoständer als auch an den herkömmlichen Duo- und Quarto-Gerüstantrieb angepaßt werden kann.

Das vorliegende Walzgerüst hat im wesentlichen alle Vorteile der herkömmlichen Vielwalzengerüste, indem die Kräfte auf vier in dem oberen und unteren Einbaustück angeordneten Stützwalzen verteilt werden. Die mit den Zwischenwalzen zusammenwirkenden Stützwalzen verteilen die auf die Zwjschenwalzen einwirkenden Kräfte, während die mit den Hilfszwischenwalzen zusammenwirkenden Stützwalzen eine Verteilung der auf die Arbeitswalzen 28,29 (bzw. 46,47) einwirkenden Kräfte vornehmen.

In dem vorliegenden Vielwalzen-Gerüst sind die Walzen in einer gedrungenen Weise angeordnet, so daß sie in den herkömmlichen Duo- und Quarto-Ständern verwendet und auch in der herkömmlichen Weise durch den herkömmlichen Duo- und Quarto-Gerüstantrieb angetrieben werden können. Die zusätzlichen Walzen (soweit sie in ihrer Anzahl diejenige der in den herkömmlichen Duo- und Quarto-Gerüsten verwendeten Walzen übersteigen) gewährleisten durch ihre Anordnung eine zusätzliche Stabilität und Steuerung, die in den herkömmlichen Duo- und Quarto-Walzgerüsten naturgemäß nicht vorhanden ist.

Wenngleich in der Zeichnung bei der bevorzugten Ausführungsform die Hilfszwischenwalzen 21 und 22

oder 52 und 53 als die angetriebenen Walzen dargestellt sind, können jedoch auch die Arbeitswalzen 28 und 29 oder 46 und 47 selbst die angetriebenen Walzen sein, wobei noch immer der herkömmliche Duo- und Quarto-Gerüstantrieb verwendet werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vielwalzen-Gerüstanordnung mit zwei in einem Walzengehäuse angeordneten Walzensätzen, von denen jeder eine Arbeitswalze aufweist, die über zwei symmetrisch angeordnete Zwischenwalzen und eine den Zwischenwalzen zugeordnete, in der die Arbeitswalzen verbindenden senkrechten Ebene liegende Hilfszwischenwalze mit die Walzkräfte in das Walzengehäuse einleitenden Stützwalzen in kraftschlüssiger Verbindung stehen, wobei sowohl die Zwischen- als auch die Hilfszwischenwalzen an den Stützwalzen abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß vier Stützwalzen vorgesehen sind, wobei jeweils eine Stützwalze (34, 35; 36, 37) für jede Zwischenwalze (30,31; 32,33) und zwei Stützwalzen (38, 39; 40, 41) für jede Hilfszwischenwalze (21, 22; 52, 53) vorgesehen sind, und die Hilfszwischenwalzen (21, 22; 52, 53) oder die Arbeitswalzen (28,29; 46,47) angetrieben sind.