DE1802110A1

DE1802110A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Durchbiegen der Stuetzwalzen von Quartowalzwerken und der Arbeitswalzen von Duowalzwerken

Info

Publication number: DE1802110A1
Application number: DE19681802110
Authority: DE
Inventors: Lucien Diolot
Original assignee: Societe Nouvelle Spidem
Current assignee: Societe Nouvelle Spidem
Priority date: 1967-10-10
Filing date: 1968-10-09
Publication date: 1969-05-08
Also published as: DE1802110B2; ES358671A1; US3599466A; FR1546723A; GB1227019A

Description

Patentanwälte . . ·

oipi.-ing-Zimmermann

München 2, tantal/ 3539

Tel. 281989

. 9. OKT. 196a

Sooletl Nouvelle SPIDBM, Paris (Frankreich)

Verfahren und Vorrichtung zum Durchbiegen der Stützwalzen von Quartowalzwerken und der Arbeltswalzen von Duowalzwerken

Eine der wichtigsten Bedingungen, die ein Walzwerk erfüllen soll, besteht darin, daß die Stärke der gewalzten Bleche oder Metallbänder auf dem Sollwert gehalten wird] die hierbei zulässigen Toleranzen werden lamer geringer·

Bei einem Bleohlängsstreifen, d.h. einem zur VaIzrichtung parallelen Blechstreifen, ist es verhältnismäßig einfach, eine konstante Stärke zu erreichen} bei einem querverlaufenden Bandstrelfen, d.h. bei einem zur

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Walzenaehse parallelen Bandstrelfen, 1st dies jedoch äußerst schwierig, da sehr oft unvorhersehbare und häufig verhältnismäßig starke Schwankungen auftreten, die schwer zu vermeiden sind.

Unabhängig von derartigen .änderungen der Stärke kann häufig das Auftreten von Wellungen an den Rändern oder in der Mitte des Walzgutes festgestellt werden·

Es wurde bereits vorgeschlagen, diese verschiedenen Nachteile zu beseitigen» indem man den auf die Arbeltswalzen ausgeübten Ausgleichsdruck ändert} die dadurch erzielten Ergebnisse sind jedoch vor allem bei Walzwerken großer Ti sollbreite unsicher und nur von begrenzter Bedeutung ·

Aus derVPatentschrift 1 488 213 der Anmelderin sind bereits ein Verfahren zum Durchbiegen der Stützwalzen von Mehrzylinderwalzwerken und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bekannt« Gemäß dieser Patentschrift wird auf die Lagerzapfen der Stützwalzen des Walzwerkes eingewirkt, indem man zwischen die beiden Lager eines Zylinders Einrichtungen zum Ausgleich der diesen Walzen verliehenen Ausgangsdurchbiegung einsetzt, die aus einer an der Seite des Arbeitstisches angeordneten, sich

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zwisehen den beiden Lagern abstützenden Kompressionsstange und einer auf der entgegengesetzten Seite angeordneten Zugstange, beispielsweise einer Pleuelstange, bestehen, deren Länge während des Betriebs verstellbar ist und die zwischen diesen beiden Lagern angelenkt ist.

Zur Durchführung dieses Verfahrens müssen jedoch mechanische Vorrichtungen vorgesehen werden, was eine erhebliche Verlängerung der Walzen erforderlich macht,·» damit diese die verschiedenen Organe zur Übertragung der ausgeübten Kräfte tragen können·

Unabhängig davon hat die Verwendung von Einrichtungen zum mechanischen Ausgleich stets das Auftreten von unter Umständen sehr starken Beibungen zwischen den feststehenden und den drehenden Organen zur Folge, was Im Fall von Walzwerken um so weniger wünschenswert 1st, als hierbei erhebliche Drücke auftreten.

Ziel der Erfindung 1st es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchbiegen der Walzen zu schaffen,die dieselbe Aufgabe erfüllen wie das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der oben erwähnten Patentschrift der Anmelderin, wobei Jedoch die verwendeten Einrichtungen

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Im wesentlichen hydraulisch arbeiten und die erforderlichen Kräfte nicht mehipauf die Lager ausgeübt und anschließend auf die Zapfen der Jeweiligen Walzt übertragen werden, sondern direkt auf die Stirnenden der Lagerzapfen selbst ausgeübt werden. Jedoch ebenso wie in der vorher genannten Patentschrift soll auch bei der erfindungsgemäSen Vorrichtung erreicht werden, daß nur fe waagerechte Kräfte auftreten, so daß weder das System der senkrechten Walzkräfte gestört wird noch das Gleichgewicht und die Verteilung der in den Ständern des WaIzgerüsts auftretenden Beanspruchungen geändert werden«

Die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugten Kräfte werden auf die Stirnflächen der betreffenden Lagerzapfen ausgeübt, was unter anderem den Vorteil hat, daß nicht Walzen großer Länge verwendet werden müssen, sondern daß hierbei die gebräuchlichen Walzen unter der Voraussetzung völlig ausreichend sind, daß die betreffenden Flächen genau abgerichtet und anschließend sorgfältig poliert werden·

Dieser Vorteil ist um so größer, als gerade breite Walswerke, bei dnenen hohe Drücke ausgeübt werdnen mtts-

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sen und die folglich sehr schwere Walzen erfordern, ein besonders Interessantes Anwendungsgebiet für das erfIndungsgemäSe Verfahren zum Durchbiegen der Stützwalzen darstellen·

Ein Merkmal der Erfindung, beispielsweise bei deren Anwendung bei einem Quartowalzwerk, besteht darin, daS gegenüber jedem Ende der beiden Lagerzapfen einer Stützwalze des Walzwerkes ein starrer Druokbügel Torgesehen 1st, der mit dem anderen Druokbügel derselben Walze über eine gewisse Anzahl von Ankerstangen verbunden 1st, die längs der jeweiligen Walze von einem Ende zum anderen Ende des Walzwerkes verlaufen können. Diese Ankerstangen werden auf Ihrer Länge von geeigneten Vorrichtungen getragen, die an dem Walzgerüst befestigt sind und beispielsweise Bohrungen durchqueren, die zu diesem Zweck in den Ständern des Walzgerüstes vorgesehen sind·

An jedem dieser Druokbügel 1st ein aus einem oder mehreren Druokzylindern bestehendes System vorgesehen, welches von auflen nach innen in der Richtung der Aohse der betreffenden Walze wirkt. Die Auflagepunkte dieser Druckzylinder sind ungefähr gleichmäßig auf einer Fläche verteilt, die zur Querschnitt»flache des Zapfenen-

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des der betreffenden Walze parallel und gleichgroß wie diese ist·

Zwischen Jedem Druckzylinder und dem Ende des ihm gegenüberliegenden Lagerzapfens ist ein weiteres System vorgesehen» das aus einem oder mehreren Druokelementen besteht, die an ihrer dem Zapfen zugewandten Seite eine mit einem Druckmedium gefüllte Aussparung besitzen* Dieses Druckmedium bildet somit ein an dem Zapfen anliegendes Druckkissen«

Durch die Einwirkung der Druckzylinder, die sich zu der des Druckmediums des Druckkissens addiert,wird dieses fest gegen die Seite des Zapfens gedrückt, mit welcher es in Kontakt ist;, und überträgt auf diese den gesamten resultierenden Kompressionsdruck«»

Auf di® betreffende Walz® wird also tob den beiden Druoksyst@men$ sswischen denen sie eingespannt ist

in
und die/einer gemeinsamen Achse wirken₉ eine lompreseidfekraft ausgeübt» die als Vorspannung,angesehen werden kann und zur Begrenzung der normalerweise in der Walze auftretenden, reinen Blegebeanepruohungen beiträgt,

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Dles trifft insbesondere für den Teil der Walze zu, der sich an der Seite der neutralen Achse der Walze befindet, auf welcher die Metallfasern durch die Durchbiegung der Walze auf Dehnung beansprucht sind· Auf der anderen Seite dieser neutralen Achse sind die Metallfasern auf Kompression beansprucht, so daß die von der erfindungsgemäfien Vorrichtung zu erzeugende, ergänzende Kompressionskraft stark verringert werden kann. Bs kann nämlich gesagt werden, daß die Punkte, auf welche dieser ergänzende Kompressionsdruck einwirkt und die sich im Innern dieser komprimierten Zone des Zapfens (und damit der Walze selbst) befinden, ebensoviele Auflagepunkte bilden, auf welche das erfindungsgemäfie Ausgleichssystem zur Erzeugung der gewünschten Vorspannung in dem entgegengesetzten Teil des Zapfens und damit der Walze drttkt.

Läßt man die Gegenkräfte in den Ankerstangen außer Acht, so ergibt die Wirkung der Kompensationseinrichtung auf einen Querschnitt der Walze einen sehr hohen, auf den ursprünglich auf Dehnung beanspruchten Teil dieses Querschnitts ausgeübten Kompressionsdruok, der von einem sich ebenfalls als Kompressionsdruok auswirkenden Lagergegendruck in dem verbleibenden Teil dieses Querschnitts begleitet ist, der jedoch wesentlich geringer ist.

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EeI einem Quartowalzwerk sind beide Stützwalzen mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüstet, wodurch die in der senkrechten Arbeitsebene der Anlage betrachtete resultierende Kompensationskraft verdoppelt werden kann· In derselben senkrechten Ebene kann der maximale Abstand zwischen Stützwalzen das Vierfache des Abstands der äußersten durchgebogenen Stellung einer einzigen Walze von deren Stellung vor der Verformung betragen·

Weitere Herkraale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Aueführungsbelspiele der Erfindung, wobei auf die beillegende Zeichnung Bezug genommen ist. In dieser Zeichnung zeigern

Flg. 1 einen Winkellängsschnitt nach der Linie I-I von Figc 2 durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung·

Fig· 2 einen Querschnitt nach der LInIe II-II von Flg. 1.

In diesen Figuren werden für gleich« oder ähnliche Teile dieselben Bezugtzahlen verwendet·

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Die Figuren zeigen einen der Ständer 1 dee Walzgerüstes und das Lager 2, in welchem der Zapfen 3 einer Walze gelagert let· Die Stirnseite k des Zapfens 3 ist bearbeitet und glatt poliert.

Ferner ist einer der seitlichen Druckbügel 9 dargestellt, der über die Ankerstangen 15 mit dem in bezug auf die Mittelebene des Walzwerkes genau symmetrischen Teil (nicht dargestellt) rerbunden ist.

Zur Blockierung dieser Druckbügel 9 sind Muttern vorgesehen. In den beiden im wesentlichen halbkreisförmigen Druokelementen 5f die beide gleich ausgebildet sind, ist jeweils an der dem Zapfen zugewandten Seite eine Aussparung 6 vorgesehen» deren Umriß dem des Druckelements entspricht. Diese Aussparung 6 wird mit einem Druckmedium gefüllt, welches ein Lagerkissen für die Stirnfläche 4 der Walze bildet.

Die Druckzylinder sitzen bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Innern der Druokbügel 9} ihre Zylinderbohrungen werden beispielsweise durch entsprechende zylindrische Aussparungen Io gebildet.

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PIg· 1 zeigt den Kolben 12 eines dieser Druckzylinder in Arbeitsstellung, bei der das Druckmedium über die durch das Teil 23 miteinander verbundenen Kanäle 1? und 21 in die Arbeitskammer 11 einströmt. Der Kolben ist mittels eines Dichtungsringes ίΛ abgedichtet. Am vorderen Ende dieses Kolbens 12 ist ein konvexer Ansatz 13 aus behandeltem Metall vorgesehen, der an dem Lagerstlick 8 anliegt, das an w dem Druckelement 5 zu diesem Zweck angebracht ist·

Das Druckkissen 6 wird mit Druckmedium gespeist, das in der über den flexiblen Kanal 22 von der Leitung 21 abgezweigten Speiseleitung 7 zugeführt wird· Die Leitung 17, von welcher die Abzweigleitung 21 abgeht, mündet an dem Anschluß 19, an welchem das Ende d@r Leituaag 2© zur Speisung des gesamten Systems angesetzt Ist»

Der Druckbügel 9 besitzt zwei Pührusagseleiaent« 18, die an beiden Seiten der Druckelemente 5 angeordnet sind·

Die Druckelement« sowie das We das Walsesislagers sind von einem an den Druekbtig·! 9 befestigten zylindrischen Gehäuse 2h umgeben, da« duroh einen Dichtungsring 25 abgedichtet ist. Dieses Gehäuse dient stm Auffangen der

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möglichenfalls auftretenden Undichtigkeitsverluste, die über eine Leitung 26 in einen Rückgewinnungsbehälter (nicht dargestellt) zurückgeführt werden.

Eine am Ende des Walzenzapfens befestigte Achse 27 dient zur Zentrierung und Führung des Druckbügels 9·

Da bei der in den Figuren dargestellten Aueführungsform das Druckkissen 6 und die beiden Arbeltskammern Io der diesem Druckkissen entsprechenden Druckzylinder mit demselben Druck gespeist werden, muß die Summe der Querschnitte der beiden Arbeitskammern Io grader sein als der Querschnitt des Druckkissens 6, damit diese Vorrichtung wirksam werden kann} denn nur unter dieser Bedingung kann das Ausströmen von Druckmedium an der Berührungsstelle zwischen den Druckelementen 5 und dem Stirnende des Zapfens, an welchem diese anliegen, rermieden werden·

Die beiden oberhalb der Walzenachse angeordneten Druckzylinder werden «leichzeitig gespeist und wirken somit zusaattenf die beiden unterhalb der Walzenachse angeordneten Druckzylinder werden ebenfalls gleichzeitig, jedoch mit einem geringeren Druck gespeist, der

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aufgrund des erwähnten Unterschiedes der Querschnitte jedoch ausreicht» um die Dichtigkeit des entsprechenden Druckkissens zu gewährleisten·

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann noch beträchtlich gesteigert werden, wenn man an den Stirnenden der Walzenzapfen massIre Teile befestigt, deren ebenfalls genau abgerichtete und feinpolierte Oberflächen einen wesentlich größeren Durchmesser als die Walzenzapfen haben, an denen sie angebracht sind.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, daß sie sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung betätigt werden kann, d.h. daß die entsprechende Walze mittels dieser Vorrichtung nach Wunsch nach oben oder nach unten durchgebogen werden kann. Hierzu genügt es, im ersten Fall den auf die untere Hälfte des Walzenquerschnitts einwirkenden Teil der Vorrichtung und im zweiten Fall den anderen Teil dieser Vorrichtung mit Hochdruckmedium zu speisen· In beiden Fällen wird das Druckmedium mit geringerem Druck den nicht mit Hochdruck gespeisten Druckzylinders zugeführt·

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Im Vorstehenden wurde die Anwendung der Erfindung auf ein Quartowalzwerk beschrieben· Selbstverständlich kann dieselbe Vorrichtung auf die gleiche Welse auch für die Arbeltswalzen von Duowalzwerken verwendet werden·

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Claims

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1. Verfahren zum Durchbiegen der Walzen eines Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet , daß gleichzeitig auf beiden Selten der durchzubiegenden Walze auf die Stirnflächen (4) ihrer Lagerzapfen (3) Längsdrücke ausgeübt werden, die auf den Teil der WaI-ze beschränkt werden, der bei NichtVorhandensein dieser Längsdrücke infolge der Wirkung der während des Walzvorganges auf die Walze einwirkenden Walzkräfte auf Dehnung beansprucht wäre·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deformationen des verbleibenden Teils der Walze begrenzt werden, auf die mittels geeigneter, an ihren beiden Enden (4) angeordneten Drucklagern (5t 9) eine Kompressionskraft ausgeübt wird, wobei die durch diese Drucklager erzeugten Gegenkräfte sich im wesentlichen In derselben Längssym» metrleebene der Walze wie diese Konpressionskräfte befinden.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle wirksamen Kräfte und alle auftretenden Gegenkräfte la wesentlichen zur Achse der betreffenden Walze parallel verlaufen.

4-· Verfahren nach einem der Torhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompressionskräfte über ein Druckmedium ausgeübt werden·

5. Verfahren nach Anspruch *t_t dadurch gekennzeichnet, daß auf den Teil der Walze, auf dessen Seite zu diese durchgebogen werden soll, ein geringer Druck ausgeübt wird, während gleichzeitig zur Erzeugung der Durchbiegung auf den anderen Teil derselben Walze ein stärkerer Kompressionsdruck ausgeübt wird.

6· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5» gekennzeichnet durch einen jeweils gegenüber jedem der Stirnenden (4) der Lagerzapfen (3) der durchzubiegenden Walze in deren Achse angeordneten Druokbügel (9) · der mit dem anderen Druckbügel derselben Walsce durch längeverlaufende Ankerstangen (15) verbunden ist»

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7, Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite jedes Druckbügels

(9) eine gerade Anzahl von nach innen gerichteten Druckzylindern (lo, 11, 12) vorgesehen ist; wobei die Symmetrieebene Jedes Zylinderpaares dletoaagereohte Axialebene der Walze 1st:

8₍ Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, daS die Zylinderbohrungen der Druckzylinder (lo, 11, 12) von Bohrungen

(10) gebildet sind, die in der Masse des entsprechenden Druckbügels (9) vorgesehen sind;

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daS am Ende des Kolbens jedes Druckzylinders ein abgerundeter Ansatz (13) vorgesehen ist«

lo. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzel chnet, daß zwischen dem abgerundeten Ansatz (13) jedes Druckzylinder« (lo, 11, 12) und dem gegenüberliegenden Stirnende de« Lagerzapfens (3) in der Achse des jeweiligen Druckzylinders ein Druckelement (5) vorgesehen ist,

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11· Vorriohtung naoh einen der Aneprüohe 6 bis lo, daduroh gekennzeichnet, daß an der Innenseite jedes Druokelements (5) eine Aussparung (6) vorgesehen 1st, die über eine biegsame Leitung (22) mit Druckmedium gespeist 1st und ein Druckkissen bildet,

12« Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Im wesentlichen Im Mittelpunkt der Außenseite jedes Druckelements (5) ein Lagerstück (8) zur Aufnahme des durch den entsprechenden abgerundeten Ansatz (13) ausgeübten Druckes vorgesehen ist·

l3. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dafl die Summe der Arbeitsflächen der Zylinderbohrungen (lo) der auf derselben Seite der waagerechten Ämetrleebene der betreffenden Walze befindlichen Druckzylinder (lo, 11, 12) gröfier ist als der Querschnitt des entsprechenden Druckklssens·

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Ik, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die auf derseV ben Seite der waagerechten Symmetrieebene der Walze angeordneten Druckzylinder (io, 11, 12) gleichzeitig mit dem entsprechenden Druckkissen mit Druckmedium gespeist werden·

15· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis Ib, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur Speisung der Vorrichtung mit Druckmedium so ausgebildet ist, daß es, wenn es auf die auf derselben Seite der waagerechten Symmetrieebene der Walze befindlichen Druckzylinder (lo, 11, 12) und DmWdlssen einen hohen Druck einwirken lädt, den auf der anderen Seite dieser Symmetrieebene angeordneten Druckzylindern und Druckkissen ein Druckmedium mit geringerem Druck zuführt·

16· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daS jeder Druckbügel (9) mit zwei Führungen (18) versehen ist _t dl· im wesentlichen symmetrisch in bezug auf die·senkrechte Mittelebene der Druckplatte (9) ausgebildet sind und auf

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belden Seiten jedes Druckelementes (5) in geringem Abstand von dem entsprechenden Legerzapfen (3) angeordnet sind*

17« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß am Stirnende (Jf) jedes Lagerzapfens (3) ein Teil mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt angebracht ist, dessen Durchmesser größer als der des Lagerzapfens ist und dessen entsprechend abgerichtete und fein polierte Außenfläche die Auflagefläche für das entsprechende Druckmedium bildet.

18« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 "bis 17, gekennzeichnet durch ein an jedem Druokbügel (9) befestigtes, zum Auffangen der an den Rändern der Druckkissen anfallenden Leckflüssigkeit bestimmtes Gehäuse (24), das diese Leckflüssigkeit über eine entsprechende Leitung (26) zu einem Speisebehälter leitet«

19· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 18, da* duroh gekennzeichnet, daß in der Verlängerung der Achse jedes Lagerzapfens (3) ein Zentrler- und Führungsbolzen (27) befestigt 1st, welcher durch den Mittelpunkt des entsprechenden Druckbügele (9) hindurohgefttart ist.

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