DE1912442A1

DE1912442A1 - Vorrichtung zum Auswalzen duenner Baender

Info

Publication number: DE1912442A1
Application number: DE19691912442
Authority: DE
Inventors: Paul Blain
Original assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Current assignee: Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Priority date: 1968-03-13
Filing date: 1969-03-12
Publication date: 1969-11-06
Also published as: SE345981B; BE729647A; FR2031967A5; GB1239324A; LU58165A1; US3561241A; FR1572272A

Description

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IHSTIIUT SB RSCHEROUSS SS LA SISSRUROIS IRAIQAISE , rue President Roosevelt, SAIHT GERKAUi-EH-LAYB (Yvelines)

Frankreich Vorrichtung bub Auswaisen dünner Bänder

Sie Erfindung betrifft eine Vorrichtung sun Ausweisen dünner, vorsugsweise eine Stärke von weniger als o,2 ■■ aufweisender Bänder, deren Auewaisen insofern groß· Schwierigkeiten bereitet, als die Sehnungeverfonrang des Bandes aus verschiedenen Gründen über die geaast· Bandbreite keine gleichnamige ist. Seuufolge weist das gewalste Band Unebenheiten auf, so daß die Gefahr einer faltenbildung bein Eintritt swieohen die Valsen besteht, was sehr häufig

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zu Riesen führt, Eine nicht gleichmäßige Dehnungsverformung macht das Auewalzen solcher dünner Bänder im extremen fall praktisch unmöglich.

' Man hat in der zurückliegenden Zeit schon versuoht, diesen Schwierigkeiten zu begegnen, allerdings nur mit unzureichenden Mitteln. So hat man beispielsweise schon vorgeschlagen, die Walzzylinder mit einer in Richtung der

Aohse leioht gekrümmten Mantelfläche auszubilden, um die

sich

in der Mitte des Zylinders/stärker als an den Zapfen bemerkbar machende Durchbiegung auszugleichen. Hierbei aufi jedoch die Größe des Walsdruokes und die Härte des Materiales sehr genau bestimmt werden, so daß eine exakte Kornfe pensatlon nur unter sehr speziellen Walzbedingungen erzielt werden kann.

Man hat auch schon vorgeschlagen, den Walzdruck auf die ganze Breite der Druckzylinder gleichmäßig zu verteilen. Insbesondere kennt man schon hydraulische lagervorrlchtungen, bei denen die Zylinderoberfläche von der entgegengesetzten Seite des Bandes her über die Breite des Bandes mittels einer in einem Behälter unter Druck stehenden Flüssigkeit gegen das Band gepreßt wird· Bei dieser Anord-

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nung bildet der Zylinder gewissermaßen einen Zapfen und kann aioh unter der Wirkung seines Gewichtes nicht mehr in nachteiliger Weise durchbiegen. Eine solche Anordnung weißt jedoch andere gewichtige Haohteile auf. Es bereitet nämlich große Schwierigkeiten, zwieohen den Behälter und der Waise eine dichte Verbindung aufrechtzuerhalten, insbesondere bei großen DrUoken, wie sie bein Kaltwalzverfahren dünner Bleche aufgewendet werden Bussen, so dal Vorrichtungen dieser Art praktisch auf Malverfahren bei der Behandlung von Papier und Textilien besohräukt sind·

Es 1st auch schon eine Abwandlung dieses Verfahrens kannt, oei der, u« die Steifigkeit der Wellvorrichtung su erhöhen, die flüssigkeit duroh ein« Lagerschale aus starren Material ersetzt wird, die auf den Zylinder über eine Mehrzahl von -druokbeaufsohlagten Kolben einwirkt. Hiermit ist jedoch der lachten verbunden, daß dieses starre Material nur die Walsbeanspruchungen, nicht aber die einseinen Drücke überträgt und daß es praktisch uneöglioh 1st, zu erreichen, daß der auf den Zylinder ausgeübte Druck ttter dessen ganze Breite genau gleich groß ist.

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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der eine über die ganze Breite des Arbeitezylinders sich erstreckende gleichmäßige Druckverteilung erzielt wird und die vorgenannten Haohteile vermieden werden.

Pies wird bei einer Walzvorrichtung zum Auswalzen dünner Bänder mit einem einen Zylinder auf seiner ganzen, der Breite des auszuwalzenden Bandes entsprechenden Breite unterstützenden, gegen mindestens einen Seil des Zylinderumfangee anliegenden, eine gleichmäßige Verteilung der Druckkräfte über die gesamte Zylinderbreite bewirkenden und jede nachteilige Durchbiegung des Zylinders verhindernden Lagerelement dadaroh erreicht, daß dieses Lagerelement aus einer Vollgunnij-Lagerschale besteht, die die Drücke gewissermaßen auf hydrostatische Weise auf die ganze Arbeitsbreite des Zylinders überträgt«

Um die Gleitreibung weitgehend zu vermindern, 1st zwischen der Lagerschale und dem Zylinder vorteilhafterweise ein zylindrisches gekrümmtes Zwischenstück aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten angeordnet. Als Material für dieses Zwischenstück kommt vorteilhafterweise Kaut-

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eohuk in Betracht wegen seiner vorzüglichen elastischen und gleichzeitig einer hohen Druckbelastung standhaltenden Eigenschaften. Das Zwischenstück kann jedoch auoh aus armierten Kunstharz oder auch aus Netall bestehen. Vorteilhafterweioe besteht das Zwischenstück jedoch aus Kupfer oder einer Kupferlegierung und weist auf seiner Oberfläche ein im Kontakt mit dem Zylinder befindliches Silberblech auf, wobei zusätzlich in dem Zwischenstück noch eine Kühlmittelleitung angeordnet ist und Mittel vorgesehen sind, um zwischen der Zylinderoberfläche und dem Silberblech einen Schmierfilm auszubilden.

Die erfindungsgemäSe Vorrichtung besteht eotait la wesentlichen aus einer Lagerschale, auf welcher sieh der Zylinder aomit auf seiner den auszuwalzenden Band entgegengesetzten Seite und ia wesentlichen auf einer der ganzen Bandbreite entsprechenden Zylinderbreit· abstützt. Hierbei ermöglicht es die Verwendung Ton lautsohuk, sioh die Torteile eines Plüssigkeitslagere su lutse zu machen, ohne dessen laohteile in Kauf nehaen zu müssen. Zu diesen Zweck eignen sich selbatrerständlich nicht nur laturkautsohuk sondern in gleicher Weise synthetische und elastomere Kautechukarten.

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Bei Druckbeanspruchung verhält eioh Kautschuk la wesentlichen wie eine flüssigkeit. Der in Kautschuk hierbei auftretende Druck verteilt sich, wie im JaIIe einer Flüssigkeit, gleichförmig über das ganze Volumen, so daß die Druckbeaufschlagung des Zylinders Über dessen ganze Arbeitsbreite exakt die gleiche ist. Demzufolge ist auch der auf daB auszuwalzende Band auegeUbte Druck auf dessen ganzer Breite derselbe, unabhängig davon, welche Durchbiegungen einzelne feile der Vorrichtung erleiden. Hieraus ist leicht ersichtlich, daß nan auf diese Weise eine vollkommen gleichmäßige Verringerung der Stärke des ausgewalzten Bandes auf seiner ganzen Breite erzielt und daher aus einem solchen Band ohne Schwierigkeiten extrem dünne folien hergestellt werden können.

Die Verwendung von Kautschuk beseitigt alle Schwierigkeiten, die mit einer flüssigkeit verbunden sind, aod wirft auch keinerlei Probleme hinsichtlich der gegenseitigen Verbindung der einzelnen Teile auf· So bedarf es keiner absolut dichten Anlage der Lagerschale an des Valzenunfang, es genügt vielmehr, zu verhindern, daß der Kautschuk aus dem Spalt zwischen dem ihn aufnehmenden Behälter und dem Zylinder austritt.

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Diesem Zweck kann ein eine hohe Oberfläohengleitfähigkeit aufweisendes Zwischenstück dienen, das beispielsweise aus armiertem Kunstharz oder auch aue Netall besteht und auf der Lagerachale aufliegt. Der Hauptzweck dieses Zwischenstückes ist jedoch, «in aöglichet reibungsloses Gleiten des Zylinders in dem Lager su gewährleisten.

In der Zeichnung sind Aueführungebeiipielt der «rfindung·- gemäßen Vorrichtung in eoheaatiacher Veiee dargestellt. £■ zeigen

Pig. 1 einen eenkreohten Aoheeneohnitt durch «inen dungagemäfi gelagerten Zylinder;

Pig. 2 einen eenkreohten Schnitt naoh der Schnittlinie A-A der Yig. 1;

Pig. 3 einen eenkreohten Schnitt naoh der Schnittlinie B-B der Tig. 1;

Pig. 4 einen eenkreohten Acheeneohnltt durch dae Lager einen Lagerzapfen aufweisenden Zylinders;

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r 5 einen senkrechten Schnitt durch ein erfinduagsgemäßes Lager mit einem auf diesem ruhenden Zylinder unbestimmter Länge;

■* Fig. 6 einen sotrxreohten Schnitt quer zur Längeachse einer Anordnung, bei der ein Arbeite»/linder eich auf zwei erfindungsgemäß gelagerten Z/lindern abstützt;

fig. 7 einen se ntcceohten Schnitt durch ein« Vfalsvorriohtung quer zur Walzenachse, bei der die Lagerfläch· des Zylinders ein metallisches Zwischenstüok aufweist.

Bei dem in Fig_e 1 dargestellten AuefUhrungsbeispiel ruht der Arbeitszylinder 1 in seiner ganzen Breite in einer Lagerschale 2 aus faserverstärktes Kunststoff, deren Stärke etwa 3 mm beträgt und deren form der Krümmung des Zylinders angepaßt ist. Diese Lagerechale 2 bildet da« die Gleitung erleichternde Zwischenstück und ruht ihrerseits auf einea geformten Kautschukkörper 3. Dieses aus Kautschuk bestehende Lagerteil wird von einem starren metallischen Block 4 umfaßt und gehalten. An der Stirnseite des

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ZyIi ader β wird das Austreten von Kautschuk durch eine einen gekrümmten Steg aufweisende seitliche Abdeckplatte 5 aus texti!faserverstärktem Kunstharz verhindert.

Pig* 2 zeigt insbesondere die Ausbildung dee die eigent-ILehe Gleitlagerteile 2 bildenden Zwischenstückes, das ebenfalls so ausgebildet ist, um das seitliche Austreten von Kautachuk am Zylinäerumfang au verhindern, und das sehr hohen Druckbelastungen ausgesetzt wtrdtn kann. Mit der Ziffer 7 ist der Umfang einer auf den Walsband 6 lastenden Walze bezeichnet.

Aus Fig. 3 ist insbesondere der gekrünate Steg der Stirn-· seitigen Abdeckplatte 5 ereichtlieh.

7.1g. 4 zeigt einen mit lagersapfen 9 versehenen Zjlinder B₁ mittels deren gegebenenfalls ein Antrieb des Zylinders bewirkt werden kann, falls insbesondere beim Anfahren der GleitreibungswiJLerstand zwischen dea Zylinder und der Lagerschale zu groß ist. Bai dieses Ansftihrungebeiepiel ist die mit etirnseitigen Stegen versehene Lagerschale 2 einstückig auegebildet, wobei in den stirnaeitigen Stegen je eine halbkreisförmige Aussparung 1p vorgesehen ist, In die

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der Lageraapfen 9 eingelassen let.

Der in Yig· 5 dargestellte Zylinder 11 weist keine Zapfen auf» kann jedoch an seinen beiden Kn&en auf dieselbe Weise angetrieben werden wie der in Hg. 4 dargestellte Zylinder 8.

Aus den dargestellten Ausführungsbeiepielen ist ersioht-IiOh₉ daß das Lager 3 jeweils nur eine ä%x Breite des aussuwalsenden Bandes 12 entsprechende Ahaessung aufweist. Hieraas ergibt sich, daß der Walsdruok gleichmäßig auf die ganse Breite des Bandes übertragen wird und dieses somit eine gleichmäßig« Diokenferoinderung erfahren kann. Die Zylinder sind an ihren beiden Enden keinerlei Druokbeanspruohungen unterworfen und seigen speit auch keine Meigung su einer nachteiligen Durchbiegung. An den beiden Stirnseiten des Betallisohen Blockes 4 sind etwa halbkrsisfuniige Aussparungen 13a und 15b vorgesehen, die verhindern, daß der Zylinder seitlich des Lagere den Block 4 berührt.

Bei des in ?ig. 6 dargestellten Attsfuhrtragsbeispial stützt eich ein Bit des Valse 15 gase—enwirkender Arbeitssyllnder

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14 auf zwei Zylindern 17 und 18 ab, die auf e?findungsgemäße Weise in Lagerschalen 3a und 3b gelagert sind. Eine solche Anordnung kann dann Torteile haben, wenn die Verwendung Ton mit Gleitreibung in eine» Lager eich drehenden Zylindern auf diesen Spuren hinterläßt, die sioh auf dem auszuwalzenden Blech abzeichnen könnten. Die· wird durch die Verwendung des Zwieohensyllndere 14 vermieden.

Pig. 7 zeigt ein AusfUhrungsbeispiel, bei dem die auf des Kautschukblook 21 ruhende Lagerschale au· Metall ₉ uMmlidh, aus Kupfer besteht, auf dessen die Lagerfl&che bildende Oberfläche ein etwa 2 am starkes Silberblech 2ο aufgelötet wurde. Es ist bekannt, daß Silber keinerlei Affinität zu Stahl, dem Werkstoff des Zylinders 1a, aufweist· Aus diesen arund besteht auch keinerlei Gefahr, daß bei der Drehbewegung des sich auf diesem Silberblech abstützenden Stahlzylinders Abnutzungsersoheinungen auftreten: bzw. dieser festfrißt. Der Kautsohukblock 21 ist in einen Stahlblock 22 eingelassen, in welchem er τοη Vlnkeleisen 23 festgehalten wird. Auch die Lagerschale 19 ist in den Stahlblock 22 eingesetzt.

Hit Ventilen 25 drosselbare Wasserzuläufe 24 besorgen die

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Auebildung eines Schmierfilmes zwlaohen dein Silberblecli 2o und den Zylinder 1a. Die Schmierwirkung dieses Filmeβ let
desto bessec, je niedriger die Temperatur des Wassers ist. Die Viskoeität von Wasser bei O⁰ C beträgt 1,79 opt bei
3o° C beträgt sie nur noch ο,81 op und sinkt bei 5o° O auf etwa 1/3 (o,54 ep). Eo 1st daher vorteilhaft,, kaltes Wasser EU verwanden, um die Sohaierwirkung noch zu erhöhea.
Aufgrund des hohen Belastungsdruokes erwärmt sieh jedooh
auoh das lcalt eufließende Wasser in den engen Spalt ewisehen dem Zylinder und des Silberbleoh, eo daß es eich empfiehlt, in Aussparungen 27 des Kupferblookes 19 Kühlmittel führende Leitungen 26 zu verlegen, die vollkommen in Kupfer eingebettet werden. An der der Xiihlleitung aunäohat felegenen Stelle weist das Silberbleoh 2o eine Einsendung 29 auf, an der die Abkühlung so stark 1st, daß da» eine tränende Wasser la dieser Elnsenkung gefriert, am übrigen Umfang des Zylinders Jedοoh flüssig bleibt. Bas Wasser fließt somit nach erfolgter Wiederabkühlung an den Stallen 29 bis «ur Sohle 3o der Lagerschale, so dafi eine gute Schmierung gewährleistet 1st. Anstelle von reines Wasser lcönnen selbstverständlich auch andere Schmiermittel, wie lieisplelswalse lösliche UIe Terwendung finden. Auch Bleiöle sind hierzu geeignet.

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Dae Band 31 wird «wischen dem ZyIiader 1a and der Walze 32 ausgewalzt.

Die erfindungagamiifie Vorrichtung kann mit Torteil bei allen bekannten WaIaverfahren und in Verbindung mit jeglicher bekannter Verfahrenstechnik verwendet werden,

Anstelle vcn Iauteoh.uk könnte gegebenenfalls au oh eine, paatöse Maa.se wie beispielsweise lett verwendet werden.

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Claims

1912 4 4 A 1o 831 AU 11. Märss 1969 - me - 44 - Patentansprüche

1.)Vorrichtung zun Auswaisen dünner Bänder mit einen einen Zylinder auf seiner ganzen, der Breite des auszuwalzenden Bandes entsprechenden Breite unterstützenden, gegen mindestens einen Teil des Zylinderunfangea anliegenden Element, das eine gleichmäßige Verteilung der Druckkräfte über die gesamte Zylinderbreite bewirkt und jede nachteilige Durchbiegung des Zylinders verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß dieses UnterstütBungselenent aus einer Vollgumai-Xagersohale (3* 21) besteht, die die Drücke gewisserneJen auf hydrostratisohe Weise auf die ganze Arbeitsbreite des Zylinders überträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß »wischen dsr Lagerschale (3t 21) und dem Zylinder (1) ein eine zylindrische Krümnung aufweisendes Zwischenstück (2) aus einen HrtarIaI mit geringen Reibungskoeffizienten angeordnet ist.

3· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch

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gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (2) aus armiertem Kunstharz besteht.

4. Torrichtung naoh den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Zwischenstück (2) aus Metall besteht.

5. Yorriohtung naoh den Ansprüchen 1 und 4» dadurch gekennzeichnet , daß das netalllsohe Zwischenstück (2) aus einen, der Gestalt dee Zylinders sloh über dessen ganze Breite anpassenden lupferblock (19) besteht, auf deseen I*agerflache ein gegen d#n £"■» llnderumfang anliegendes Silberbleoh aufgebracht ist, in dem Kupferblook (19) Kühlmittelleitungen (26) verlegt sind und Mittel vorgesehen sind, um zwischen dem Zylinderumfang und der durch das Silberbleoh gebildeten Oberfläche der Lagerschale einen FlUssigkeitssohnierfila zu erzeugen.

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