DE1934726C3 - Abstützvorrichtung für Walzen eines Kaltband-Walzwerks - Google Patents

Description

Verschleiß ist direkt proportional dem Druckmitteldruck in dem Kissen. Drücke von etwa 100 bis 300

Die Erfindung betrifft eine Abstützvorrichtung für bar können aber keinesfalls angewendet werden, da Walzen eines Kaltband-Walzwerks, mit einem mit 35 durch solche Drücke ein zu großer Verschleiß in der Dichtflächen versehenen, an der abzustützenden Zone zwischen der Walze und deren Abstützvorrich-Walze anliegenden hohlen StiUzkörper, wobei die tung hervorgerufen würde.

Dichtflächen in Verbindung mit einem Teil des Wal- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

zenumfangs eine Druckkammer umgrenzen, die zur Abstützvorrichtung der eingangs beschriebenen Art Erzeugung von Abstützkräften für die Walzen mit 40 zu schaffen, bei der Verschleißerscheinungen an den einer Flüssigkeit druckmittelbeaufschlagbar ist. Dichtflächen des Stützkörpers praktisch ausgeschlos-

Bekanntlich muß die Walze, um eine gleichmäßige sen sind und gleichzeitig eine annähernd vollständige und gleichförmige Arbeit zu verrichten, das zu bear- Abdichtung gewährleistet ist.

beitende Material über seine ganze Länge gleichmä- Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin-

ßig beanspruchen. Insbesondere für das Walzen von 45 dung vorgeschlagen, daß als Drucknittel eine gefrierbesonders dünnen Metallbändem, z. B. von Stahl- fähige Flüssigkeit verwendet ist und der Stützkörper bändern von einigen hundertstel Millimetern Dicke, mit ein Kühlmittel fördernden Leitungen versehen ist, ist es unabdinglich, daß die auf die Walze während wobei die gefrierfähige Flüssigkeit mindestens in dem des Walzvorgangs ausgeübte Kraft über die ganze Zwischenraum zwischen der Walzenoberfläche und Breite des Bandes trotz der Durchbiegung der Walze 50 den Dichtflächen des Stüzkörpers im Erstarrungszugleichförmig ist, wenn man ein absolut ebenes und stand gehalten ist, so daß durch den gefrorenen Teil verspannungsfreies Band erhalten will. der Flüssigkeit gleichzeitig eine führende Gleitfläche

Zur Erzielung einer gleichförmigen Verteilung der für die Walze und eine zwischen den Dichtflächen von einer Walze während des Arbeitsvorganges auf des Stützkörpers und der Oberfläche der rotierenden das Werkstück ausgeübten Kraft wurde schon vorge- 55 Walze angeordneten Dichtung für die in der Druckschlagen, eine Walze mit im Verhältnis zu ihrer kammer befindliche Flüssigkeit gebildet ist.
Länge kleinem Durchmesser zu verwenden, um eine Um eine unerwünschte Wärmezufuhr zu dem

gewisse Biegsamkeit in bezug auf die Dicke des zu Stützkörper zu vermeiden, kann dieser an seiner behandelnden Gutes zu erhalten und die Walze ge- Außenseite mit einem wärmeisolierenden Mantel umgen dieses Gut mittels einer Druckflüssigkeit über 60 kleidet sein.

seine ganze Länge andrücken zu können. Zur An- Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vornehm-

wendung dieses Prinzips wird die Walze zwischen lieh zum Kaltwalzen sehr dünner Bänder verwendet, zwei Wänden eines Hohlraumes angeordnet, zwi- Dies schließt nicht aus, daß sich die zu bearbeitenden sehen denen sie sich um ihre Achse drehen kann, wo- Bänder, abgesehen von der Temperaturerhöhung bei der Hohlraum durch die Walze abgeschlossen 65 beim Walzvorgang, auf einer gegenüber der Umge- und mit einer Druckflüssigkeit gefüllt ist. In der Pra- bungstemperatur erhöhten Temperatur befinden.
XiS stößt eine solche Anordnung auf große Schwierig- Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vor-

keiten hinsichtlich der Abdichtung zwischen der ro- teil, daß die Druckflüssigkeit dort, wo eine Dichtung

erforderlich ist, durch Abkühlung in den festen Zustand übergeführt wird und auf diese Weise eine sehr gute Abdichtung gewährleistet. Sie dient in ihrem erstarrten Zustand gleichzeitig als Lagerschale für die Walze, weshalb es von Vorteil ist, daß der Reibungs Koeffizient gegenüber dem Metall relativ niedrig ist. Die Lagerschale aus der erstarrten Druckflüssigkeit^ die die Walze auf ihrer ganzen oder auf einem Teil ihrer Länge abstützt, wird dabei mittels der Druckflüssigkeit unter hohem Druck vorgetrieben Als Flüssigkeit kommt in erster Linie Wasser in Betracht, das in hohem Maße die erforderlichen Eigenschaften aufweist. Aber es könnte auch jede andere Flüssigkeit mit analogen Eigenschaften verwendet werden.

In der Zeichnung sind einige Aubführungsbeisplele der Erfindung in schematischer Weise dargesicllt. Es zeigt

F i g. I einen Querschnitt eines Walzwerk-Walzenständers für extra dünne Bänder,

Fig.2 einen anaiogen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

F i g. 3 und 4 Längsschnitte dieser Vorrichtungen. Fig.5 und6 Querschnitte durch andere Ausführungsbeispiele der Erfindung. _a5

F ig. 1 zeigt einen Teilschnitt eines Walzwerks für ein extra dünnes Band, in welchem das Walzerzeugnis 1 zwischen zwei Arbeitswalzen 2 und 3 gep^reßt wird und beim Durchgang zwischen diesen Walzen eine Dickenverminderung erfährt. Die Walze 2, deren Achse frei ist, wird durch den Druck eines Eiskissens 4, d. h. einer Lagerschale aus Eis, gegen die Walze 3 gedrückt, deren Achse fest ist und deren Durchmesser viel größer als der der Walze 2 ist. Die Walze 3 kann a's formbeständig angesehen werden, während die Walze 2, deren Durchmesser im Verhältnis zu ihrer Länge klein ist, und zwar in der Größenordnung von 30 bis 50 mm bei einer Breite des Walzenerzeugnisses von 300 bis 600 mm, biegsam und elastisch ist. Da das Eis verhältnismäßig plastisch ist, kann man davon ausgehen, daß der Druck der zu gefrierenden Flüssigkeit, die durch eine Leitung 5 und Abzweigungen 6 zum unteren Teil der Lagerschale eingespeist wird, sich vollständig in alle Bereiche des Eises Überträgt. Der auf die kleine Arbeitswalze ausgeübte Druck ist somit auf deren ganzer Länge der gleiche und demgemäß auch der gleiche über die ganze Breite des verarbeitenden Bandes. Umgekehrt verteilen sich die von den verschiedenen Punkten des bearbeiteten Gutes auf die Walze ausgeübten Kräfte über die ganze Masse der Lagerschale und infolgedessen über die ganze Länge der Walze. Die untere Walze kann sich allen Unregelmäßigkeiten anpassen, die auf dem verarbeite ien Band in Erscheinung treten könnten, und kann daher auf dieses Band einen über die Arbeitserzeugende gleichförmig verteilten Druck ausüben, der infolgedessen bei dem Band eine über dessen ganze Breite gleichmäßigen Dickenverminderung verursacht. Das erzeugte Band tritt völlig eben aus und zeigt weder die Risse noch die Falten, die bisher bei den bekannten Walzwerken beobachtet wurden, bei denen der von der Arbeitswalze ausgeübte Druck nicht absolut gleichmäßig ist.

Die Durchmesserschwankungen der Arbeitswalzen, die bei der Erzeugung dünner Bänder sehr störend sind und insbesondere durch längs der Walzen ungleichförmige Temperaturverteilungen entstehen, sind gleichfalls für die _;Ebenheit des Brandes wirkungslos. Wenn infolge einer:örtlichen_; Dehnung._:eine der Walzen in einem besammteaBe.reicJi^eine Längsvergrößerung erfährt,,wird.die. kleine-,\Valze, die hiflr reichend biegsam ist und die durch hydrauliehe Kraft vorgetrieben wird, sich nicht weniger gleichförmig auf das Band auflegen. Das Band e? fährt somit eine über seine ganze Breite unveränderliche Dickenverminderung. ; . i . ■;■.-.■

Man erkennt daraus, auf welche Weise die;Erfindung die bei Walzwerken für dünne Bänder bekannt ten Nachteile vermeidet. ₍ . .i, ,? ■-·,·.:"

In Fig. 1 stellen la und 7 ft die Kühlwände eines Hohlraumes dar, der in dem starren Stahlständer 8 angeordnet ist. Diese Wfände, bilden am oberenEnde die Führungsstücke der. kleinen Walze, wie·- vorstehend erläutert wurde. Die kühlwände bestehen aus Gründen der Wärmeleitfähigkeit aus Kupfer, könnten aber auch aus irgendeinem anderen, Wärme gut leitenden Werkstoff, z. B. aus Aluminium, bestehen. Unter der Druckwirkung werden sie in den Hohlraum des Ständers gepreßt. Der letztere wird von einem Querträger 9 getragen, der an den Ständern des Walzengerüstes befestigt ist. Ddc Arbeitswalze 3 mit dem großen Durchmesser wird gegen das Arbeitsgut mittels bekannter Mittel durch Vermittlung von Zapfen gedrückt.

Die Wärmemengen werden fortlaufend aus dem Eiskissen bzw. der Lagerschale aus Eis 4 durch eine Kühlflüssigkeit abgeführt, die in Längsleitungen 10 a, 10 ft, 10 c in Berührung mit den Kupferwänden 7 a und 7 ft umläuft. Dieses Kühlmittel rührt von einem nicht dargestellten Kältemittelaggregat her und kann aus Dichloridfluormethan bestehen. Das System ist gegen eine Wärmezufuhr von außen her durch einen ersten wärmeisolierenden Mantel 11, der um den Ständer 8 herum angeordnet ist, und durch einen zweiten wärmeisolierenden Mantel 12 aus Polytetrafluoräthylenharz zwischen den Kupferwänden und dem Ständer geschützt. Die Arbeitsweise der beschriebenen Anlage ist folgende:

Mit einem Druck von 100 bis 300 bar kommt das Wasser durch die Leitung S und wird unter der Lagerschale durch die erwähnten Zweigleitungen 6 verteilt. Es übt einen gleichförmigen Druck auf die Walze unter Vermittlung der Lagerschale aus Eis aus. Die Dicke der letzteren kann groß genug sein und den ganzen Hohlraum ausfüllen, wobei eine dünne Wasserschicht in flüssigem Zustand am Boden nahe der Anschlußstelle der Leitung verbleibt. Wenn das thermische Gleichgewicht, z. B. während einer Zunahme der durch das bearbeitete Gut zugeführten Wärmemengen, vorübergehend gestört wird, die nicht durch eine Zunahme der durch das Kühlmittel abgeführten Wärmemengen ausgeglichen werden, kann die Lagerschale oberhalb einer gewissen Dicke ohne Nachteil schmelzen. Sie bildet stets eine Dichtung für das Druckwasser und verhindert nennenswei'.e Leckverluste nach außen hin. Tatsächlich würde selbst im Fall einer geringen Eisdicke Wasser, das zwischen der Lagerschale aus Eis und den Wänden 7 α und 7 b hindurchtreten wollte, unverzüglich bei Berührung mit den genannten Wänden, deren Temperatur unterhalb des Gefrierpunktes des Wassers unter dem herrschenden Druck liegt^ gefrieren. Dieses Wasser kann somit nicht längs der Wände nach außen hin entweichen.

Das Wasser wird in der Leitung 5 mit einer Tem-

5 6

peratur zugeführt, die dicht oberhalb seines Gefrier- zur Achse frei beweglich ist und keine Lagerzapfen punktes bei dem in Betracht kommenden Druck aufweist. Er wird von dem Band mitgenommen und liegt. Die letztgenannte Temperatur liegt nur wenig ausschließlich durch die Lagerschale aus Eis geführt unter 0 ⁰C. Das Wasser wird in einem in der Figur Die Walze wird an den Enden mittels kühlendei nicht dargestellten Wärmetauscher abgekühlt. 5 Kupferteile 7 c und 7 d gekühlt. Diese Teile sind an Der Wasserverbrauch dieser Anlage ist verhältnis- den Wänden 7 α und Tb befestigt. Die am Ende ermäßig gering. Das verbrauchte Wasser entspricht tat- zeugten Wärmemengen werden infolgedessen durcli sächlich der Eismenge, die durch die Wirkung der Leitung in die seitlichen Kühlteile abgeleitet. Die Reibung gegen die kleine Walze und des Drucks, den Leckverluste am Ende der Walze sind demgemäß sie auf die Lagerschale ausübt, verflüssigt wird. Die io vermindert. Gegebenenfalls könnte man auch die Eigenwärme der kleinen Walze kann gleichfalls zu Teile Tc und Td durch Umlauf von Dichloridfluorder der Lagerschale gelieferten Wärme hinzukom- methan kühlen.

- -, · . „■ j α fu L ·· , .. F ig· 4 zeigt einen axialen Teillängsschnitt durch

♦ m t ü? ^d Ausfuhrungsbeisp.el dar- e.ne abgewandelte Ausführungsform nach F i g. 3.

SS2, « ™ "SVfc" H^ieSH^{r 1}A ^d-?,i ^^ngSlei- ^{15 Die kleine} Arbeitswalze weist hier Mitnahm«*«·

tungen 13 α und 13 o, die das Kuhlmittel fordern, un- 14 auf

bar an die Wände ,„grenzenden Zwischenräume™« w"™„m errefcn™ Γ.ΐ" inn™' '"'"^l"- und 46 beschränk! IsC Da₅ Wasser weist in dem un° Wabe to LrST₁₁SL?? ΓΤ°' "".'
leren Teil der Lagerschale eine etwas höhere Tempe- „ nem Zultand ilKf M T™ ? ⁸^"*

gebildet, »»ic Eisiuiuitn, im uic cinwintung einer 30
solchen

die der Lagerschale gemäß Fig.l und bietet die einem nicht dargestellten

namhchen Vorteile, insbesondere hinsichtlich der werden Die im CWrcr-v. « a ■ υ· ι - ic

Diese Anordnung gewahr, de, vorbeschriebenen " ve^ScTv™ 11™"^'" """ T?

s=rSrw^^gS ^

ist, ein Fall, der beispielsweise bei sehr großen Wal- «St™

zengeschwindigkeiten eintreten kann. In der Tat ist ₄o Ein anderem A,,cfr,i,„ u · · , λ j

die Masse des wiederherzustellenden Eises viel gerin- chen Zweck Sem ί ^ ??¹ ***» ^dCm ^⁶'"

ger, wodurch vermieden wird, daß man den Durch- erSnSn kann H ß η '^g'^{6 dar}S^estellt' ^{wo man}

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ger, wodurch vermieden wird, daß man den Durch- erSnSn kann H ß η S

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satz des Kühlmittels auf unerwünschte Weise ver- JertZ «Ϊ ni,fuf-_fcV^Mere ^^{116 der} ^^ε^^Π5ΐ1ε mehren muß. ^⁸* '^St, ,^Die Abkuhlungswirkung der Seitentei-

Das Wasser kann wohlgemerkt unter die Walze ₄₅ ]_en ZoThervo^W h? ^?^⁸ f5
mit den gleichen Drücken, wie vorstehend angege- dwTmit S Vnn h , ^°^{k deS Drackwasseis} ben, eingespeist werden. In Fig.2 sind gleicher- KSi?^¹" ^^nStieg *"" ^&Γ kd Til it d älih Bih f ^ ^asserstreifen zw,schen die S

ben, eingespeist werden. In Fig.2 sind gleicher- KSi?^ ^^g Γ

kende Teile mit den nämlichen Bezugszeichen verse- unf dk^ Seitenw^asserstreifen zw,schen die Schale

hen wie m Fig. 1. "™ ^eitenwande m den Bereich, wo diese geneigt

Fig3 it i ii Lähi d Χ^ΑΐΕΓΑ'ϊ^^ϊίΑ

Fig.3 zeigt einen axiaien Längsschnitt dmch eine ₅₀ Χ
Anordnung gemäß Fig. 1. Diese Figur zeigt die ver- dieses
schiedenen ZweigieiöJgen 6 fiber der zSeteS ^
Man erkennt femer, daß die Meine Walze senket

IBerzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. tierenden Walze und den Hohlraumwandungen. Tat-

   ... sächlich ist es im allgemeinen erforderlich, hohe

   Patentansprüche: »^^ _{oft jn der} Größenordnung von 100 bis 300

   IAK.-. u. r- «/ ι »„,.c Kalt bar anzuwenden, woraus große Dichtungsprobleme

   I. Abstutzvorrichtung fur Walzen eines Kau- ^u<" «" ' /-.-C₃U₁. „nprwiino-hipr pi;-.«.·

   band-Walzwerks, mit einem mit Dichtflächen ve, 5 gSS^ ^^S^iSTK

   sehenen, an der abzustützenden Walze anliegen- keiis

   den hohlen Stützkörpe., wobei die Dichttlächen hen Drucken die GeJ*^r

   in Verbindung mit Einern Teil des Walzenum der ^^'Γ

   fangs eine Druckkammer umgrenzen, die zur Er- α·ε

   zeugung von Abstützkräften für die Walzen mit .. J

   jädufs^kts^^r¹^ s — Greisin?

   Druckmittel eine eefrierfähige Flüssigkeit ver- werden, wodurch d.e Verschleißgefahr noch erhöht wendet ist und der Stützkörplr (8) mit ein Kühl- wird. Zur Vermeidung dicer Nachteile wurde bei mittel fordernden LcitungST (10a, 10b, _1Oc, x₅ einer bekannten Abstutzvornchtung (deutsches Ge-13«, 13 6) versehen ist, wobei die gefrierfähige brauchsmuster 1 907812) d.eser Art vorgeschlagen, Flüssigkeit mindestens in dem Zwischenraum einen Druckausg sicber vorzusehen, der dafür sorgt, zwischen der Walzenoberfläche und den Dicht- daß trotz relativ kleiner auf die Fuhrungsflachen ausflächen des Stützkörpers (8) im Erstarmngszu- geübter Kräfte cmc hinreichende Abdichtung gestand gehalten ist. so daß durch den gefrorenen 20 währleistet ist. Diese Losung stellt naturgemäß e.nen Teil (4) der Flüssigkeit gleichzeitig eine führende Kompromiß dar. wodurch die Verschleißerscheinun-Gleitfläche für clic Wal« (2) und eine zwischen gen und die D.chtungsmangel zwar optimal aufeinden Dichtflächen des Stützkörpers und der Ober- andc- abgestimmt, jedoch keineswegs vermieden wcrfläche der rotierenden Walze angeordnete Dich- den können.

   tung für die in der Druckkammer befindliche 25 Bei Abstützvornchtungen fur Kalanderwalzen zum Flüssigkeit gebildet ist. Pressen von Textilien oder Papier ist es an sich be-
2. 2. Abstützvorrichtung nach Anspruch 1, da- kannt (d?uische Auslegeschrift 1037 397 und britidurch gekennzeichnet daß der Stützkörper (8) an sehe Patentschrift 822 833), das Druckmittel einem seiner Außenseite mit einem wärmeisolierenden elastischen Kissen zuzuführen, das den Druckmittel-Mantel (11) umkleidet ist. 30 druck auf die Walze überträgt. Dadurch wird zwar

   eine vollständige Abdichtung gewährleistet, aber der