DE19620647C2 - Reversiergerüst - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst und ein Walzverfahren sowie insbesondere ein Walzgerüst und ein Verfahren zum Re­ versierwalzen eines harten und sehr dünnen Bandes unter Ver­ wendung von Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser.

Die beim Walzen von harten und sehr dünnen Bändern benutzten Arbeitswalzen mit kleinem Durchmesser haben eine geringe Biegesteifigkeit, was zu unerwünschten horizontalen Auslen­ kungen im Walzbetrieb führt. Um diesem Problem entgegenzu­ wirken, werden Vielwalzen-Gerüste vom Sendzimir-Typ oder ge­ mäß der JP 60-18206 A eingesetzt, die Stützrollen zum hori­ zontalen Abstützen des Walzenballenteils einer Arbeitswalze aufweisen, um horizontale Durchbiegungen der Arbeitswalzen zu verhindern. Bei solchen Walzgerüsten besteht jedoch das Problem, daß die Oberflächenqualität des Walzguts durch Mar­ kierungsübertragungen verschlechtert wird, weil die Stütz­ rolle in Längsrichtung geteilt ist.

Aus den US 5 406 817 A bzw. JP 5-50109 A ist ein Walzgerüst mit schmalen Arbeitswalzen bekannt, das eine Verschlechte­ rung der Oberflächenqualität verhindern kann. Bei diesem Walzgerüst sind mehrere Reihen von Stützrollen an Walzenbal­ lenabschnitten einer Arbeitswalze außerhalb der maximalen Breite des Bandes an der Einlauf- und Auslaufseite vorgese­ hen. Die äußersten dieser Stützrollen sind mit Zylindern zum horizontalen Biegen der Arbeitswalze versehen. Im Walzgerüst wird die horizontale Auslenkung der Arbeitswalze dadurch verhindert, daß eine Versetzung der Arbeitswalze durch deren Bewegen so eingestellt wird, daß sich eine auf die Arbeits­ walze während des Walzvorganges einwirkende Horizontalkraft verringert, und daß eine horizontale Auslenkung des Zylin­ ders für den Walzenballenabschnitt erfaßt und die Zylinder so gesteuert werden, daß sie eine horizontale Biegekraft auf die Arbeitswalze ausüben, so daß die horizontale Auslenkung der Arbeitswalze in einem vorgegebenen Bereich liegt.

Bei diesem Stand der Technik wird eine bestimmte Versetzung der Arbeitswalze eingestellt, um die auf die Arbeitswalze einwirkende Horizontalkraft zu vermindern. Da im normalen Walzbetrieb die Differenz zwischen der vorderen Zugkraft und der hinteren Zugkraft gering ist, muß die Arbeitwalze stets zur Auslaufseite der Durchlaufrichtung versetzt sein, um me­ chanisch eine durch die Antriebswalze erzeugte Tangential­ kraft und eine Kraftkomponente der Walzlast auszugleichen. Wenn das oben beschriebene Walzgerüst als Reversiergerüst eingesetzt wird, muß der Spalt zwischen der oberen und unte­ ren Arbeitswalze geöffnet werden, damit die relativ große Versetzung der Arbeitswalzen geändert werden kann, wenn die Durchlaufrichtung umgeschaltet wird. Ferner muß ein Band in Durchlaufrichtung um einen Abstand bewegt werden, welcher der Änderung der Versetzungsposition der Arbeitswalzen ent­ spricht, da die Änderung der Position der Arbeitswalze in horizontaler Richtung eine Verschiebung zwischen dem An­ griffspunkt des Bandes und der Lage der Arbeitswalze verur­ sacht. Problematisch ist dabei die lange Zeit zum Umschalten der Durchlaufrichtung und die dementsprechend verringerte Produktivität.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Reversiergerüst und ein Walzverfahren aufzuzeigen, das Umschaltungen des Banddurch­ laufs in einer kurzen Zeit ermöglicht und die Produktivität verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst. Bei ei­ nem Reversiergerüst mit oberer und unterer Arbeitswalze und mindestens einem Paar aus einer oberen und unteren Stützwal­ ze für die obere und untere Arbeitswalze wird das Antriebs­ drehmoment auf die Arbeitwalzen durch Antreiben mindestens einer der Stützwalzen übertragen, wobei die Dicke des Walz­ bandes von den Arbeitswalzen verringert wird. Das Walzgerüst weist mindestens eine vordere und hintere Stützrolle auf, die an der Einlaufseite und Auslaufseite des Bandes für jede obere und untere Arbeitswalze vorgesehen sind, wobei die vordere und hintere Stützrolle jeden Endabschnitt des Wal­ zenballenabschnitts der Arbeitswalze außerhalb der maximalen Bandbreite horizontal von beiden Seiten her abstützen und wobei eine Verstelleinrichtung vorgesehen ist, um die Ver­ setzung der oberen und unteren Stützwalze gegenüber der obe­ ren und unteren Arbeitswalze bei der Umschaltung der Band- Durchlaufrichtung zu ändern, wobei die Versetzungslage der oberen und unteren Arbeitswalze zur Auslaufseite der Durch­ laufrichtung hin gegenüber der oberen und unteren Stützwalze dadurch umgeschaltet wird, daß man die Versetzungslage der oberen und unteren Stützwalze unter Benutzung der Verstel­ leinrichtung für die Versetzungslage ändert.

Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Walzen in einem Reversiergerüst mit einem Paar aus einer oberen und unteren Arbeitswalze und mindestens ei­ nem Paar aus einer oberen und unteren Stützwalze zum Stützen der beiden Arbeitswalzen, bei welchem das Antriebsmoment der Arbeitswalzen durch Antreiben der oberen und unteren Stütz­ walze übertragen wird und die Banddicke im Walzspalt zwi­ schen den Arbeitswalzen verringert wird, wobei jeder Endab­ schnitt der Arbeitswalzenballen außerhalb der maximalen Bandbreite horizontal sowohl von der Einlauf- als auch von der Auslaufseite von mindestens einer vorderen und einer hinteren Stützrolle während des Walzvorgangs abgestützt wird und beim Umschalten der Band-Durchlaufrichtung die Verset­ zung der Arbeitswalzen gegenüber den Stützwalzen zur Aus­ laufseite hin durch Verstellen der Versetzung der Stützwal­ zen zur Einlaufseite hin vorgenommen wird.

Gemäß der Erfindung wird durch Umschalten der Versetzung der Stützwalzen zur Einlaufseite gegenüber den Arbeitswalzen mittels der Verstelleinrichtung während des Umschaltens des Band-Durchlaufs die Versetzung der Arbeitswalzen umgeschal­ tet, ohne daß der Walzspalt geöffnet wird und ohne daß die Arbeitswalzen auf einen ungewalzten Bandabschnitt gelangen. Das Umschalten des Band-Durchlaufs kann deshalb in einer kurzen Zeit erfolgen, was die Produktivität verbessert. Wenn die Stützwalzen unter Walzlast angetrieben werden, tritt zwischen den Stützwalzen und den zugehörigen Arbeitswalzen kein Schlupf auf, weil die Stützwalzen auf den drehenden Ar­ beitswalzen abrollen. Deshalb kann die Versetzung verstellt werden, ohne daß die Oberflächen der Walzen verkratzen.

Da während des Walzvorgangs mittels der Einstelleinrichtung das Ausmaß der Versetzung der Arbeitswalzen so eingestellt wird, daß die auf die Arbeitswalze einwirkenden unausgegli­ chenen Horizontalkräfte in einem vorbestimmten Bereich lie­ gen, kann die horizontale Ausbiegung der Arbeitswalzen auf nahezu Null vermindert werden.

Da während des Walzvorgangs die Einrichtung zur Steuerung der horizontalen Auslenkung eine horizontale Rückbiegekraft auf die jeweilige Arbeitswalze ausübt, die eine horizontale Walzenausbiegung in einem vorbestimmten Bereich hält, kann die horizontale Ausbiegung der Arbeitswalze in kürzester Zeit aufgehoben werden. In diesem Fall kann durch Kombinie­ ren mit der Versetzungs-Einstellung der Arbeitswalzen mit­ tels der Einstelleinrichtung für die Versetzung die hori­ zontale Ausbiegung der Arbeitswalzen auf nahezu Null in kür­ zester Zeit beseitigt und ein stabiler Walzvorgang durch­ geführt werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an­ hand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten Ausführung eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den oberen Arbeitswalzenab­ schnitt des Walzgerüstes nach Fig. 1;

Fig. 3 schematisch die auf eine Arbeitswalze in einem Walzgerüst mit angetriebener Zwischenwalze einwir­ kenden Kräfte;

Fig. 4 schematisch die Wirkungsweise jeder der Walzen im Zeitpunkt der Umschaltung der Walzen-Versetzung;

Fig. 5 ein Flußdiagramm eines Versetzungs-Umschaltvorgangs;

Fig. 6 ein Flußdiagramm der Steuerung der horizontalen Aus­ lenkung der Arbeitswalze;

Fig. 7 schematisch die Steuerung der horizontalen Aus­ lenkung der Arbeitswalze;

Fig. 8 ein Flußdiagramm zum Steuern des Ungleichgewichts der Horizontalkräfte;

Fig. 9 einen Umschaltvorgang der Versetzung durch Bewegen nur der Arbeitswalzen;

Fig. 10 einen Umschaltvorgang in Durchlaufrichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 11 eine Draufsicht auf den oberen Arbeitswalzenab­ schnitt einer zweiten Ausführung eines Walzgerüsts gemäß der Erfindung.

Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Walzgerüst ist ein Sechs-Walzen-Walzgerüst und weist eine obere und eine untere Arbeitswalze 1 und 1a, eine obere und eine untere Zwischen­ walze 2 und 2a, welche die zugehörige Arbeitswalze von oben und unten her abstützen, sowie eine obere und eine untere Stützwalze 3 und 3a auf, welche die Zwischenwalzen von oben und unten her abstützen. Da die Arbeitswalzen 1, 1a einen zu kleinen Durchmesser aufweisen, um direkt mit dem für den Walzvorgang erforderlichen Drehmoment angetrieben zu werden, sind die Zwischenwalzen 2, 2a angetrieben und das Antriebs­ moment wird auf die Arbeitswalzen 1, 1a und auf ein zwischen den Arbeitswalzen 1, 1a durchlaufendes Walzband 14 übertra­ gen.

Fig. 2 zeigt einen Endabschnitt der oberen Arbeitswalze des Walzgerüsts nach Fig. 1, wobei die anderen Endabschnitte der Arbeitswalzen 1 und 1a gleich ausgebildet sind. Der Endab­ schnitt des Walzenballens der Arbeitswalze 1 ist außerhalb einer maximalen Breite des Walzbands 14 horizontal von bei­ den Seiten durch je eine Einlauf- und Auslauf-Stützrolle 4, 5 abgestützt. Die Stützrolle 4 ist an der oberen Arbeits­ walze 1 auf der Auslaufseite des Walzbandes 14 in Walzrich­ tung der Fig. 1 angeordnet und durch eine Einstelleinrich­ tung 6 mit Gewindespindel über eine Kraftmeßdose 7 abge­ stützt. Die Stützrolle 5 ist an der oberen Arbeitswalze 1 an der Band-Einlaufseite angeordnet und von einer Einstellein­ richtung 10 mit Stützrollen-Schubzylinder abgestützt. Die Kraftmeßdose 7 erfaßt eine Horizontalkraft Fh, die auf die Arbeitswalze 1 in einer Durchlaufrichtung einwirkt. Die Ein­ stelleinrichtung 6 positioniert die Arbeitswalze 1 so, daß die Horizontalkraft Fh innerhalb eines vorher festgesetzten Werts liegt, und der Stützrollen-Schubzylinder 10 drückt ge­ gen die obere Arbeitswalze 1. Die Stützrolle 4 ist in einem Rahmen 28 gelagert, in dem auch ein Spaltfühler 26 zum Er­ fassen der horizontalen Auslenkung der oberen Arbeitswalze 1 angebracht ist.

Der dargestellte Endabschnitt der oberen Arbeitswalze 1 ist in Einbaustücken 19 gelagert und vorragende Blöcke 17 sind beiderseits des Einbaustücks 19 unter Bildung von vorgegebe­ nen Spalten angeordnet. In den beiden Blöcken 17 sind Stell­ zylinder 11, 12 eingebaut, die eine horizontale Biegekraft auf das Einbaustück 19 ausüben, so daß eine horizontale Aus­ lenkung der oberen Arbeitswalze 1 innerhalb eines vorher festgesetzten Werts bzw. Bereichs liegt. Ein Schublager 13 ist außerhalb des Einbaustücks 19 am Ende der oberen Ar­ beitswalze 1 angeordnet, an dem eine Positioniereinheit 16 und eine Gegenhalteplatte 15 angebracht sind. Die Positio­ niereinheit 16 stellt die Lage des Schublagers 13 so ein, daß es stets mit der Mitte der oberen Arbeitswalze 1 über­ einstimmt, wenn die obere Arbeitswalze 1 von der Einstell­ einrichtung 6 positioniert wird.

Die Einstelleinrichtungen 6, 6a, die Stellzylinder 11, 12, die Positioniereinheit 16 und Verstelleinrichtungen mit Um­ schaltzylindern 8, 8a, 9, 9a werden von einem nicht gezeig­ ten Rechner gesteuert, in den erfaßte Werte vom Spaltfühler 26 und der Kraftmeßdose 7 eingegeben werden.

Nach Fig. 1 sind die Zwischenwalzen 2, 2a in Zwischenwalzen- Einbaustücken 18, 18a gelagert, zwischen denen und den vor­ springenden Blöcken 17, 17a ein vorgegebener Spalt vorhanden ist. In den Blöcken 17, 17a sind die Umschaltzylinder 8, 8a, 9, 9a der Verstelleinrichtungen zum Ändern der Versetzungs­ lage der Zwischenwalze 2, 2a zur Einlaufseite gegenüber den Arbeitswalzen 1, 1a durch Bewegen der Einbaustücke 18, 18a vorgesehen. In der Fig. 1 sind die Bezugszeichen für die Bauteile auf der unteren Seite mit einem Index "a" versehen.

Fig. 3 zeigt einen Ausgleich von Kräften, die auf die Ar­ beitwalze 1, 1a einwirken, wenn ein Walzvorgang unter Ver­ wendung eines Walzgerüstes mit Arbeitswalzen 1, 1a, mit kleinem Durchmesser durchgeführt wird, die, wie oben be­ schrieben, nicht unmittelbar angetrieben werden können.

Beim Walzen eines Bandes 14 in Pfeilrichtung A sind auf die Arbeitswalzen 1, 1a einwirkende Kräfte die Walzkraft P, eine Tangentialkraft F zum Übertragen des Antriebs-Drehmoments auf die Arbeitswalzen 1, 1a, eine vordere Zugkraft Tf und eine hintere Zugkraft Tb im Walzband 14. In diesem Zustand wird die Summe von Horizontalkräften Fh, die eine horizonta­ le Biegung in den Arbeitswalzen 1, 1a erzeugen, durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

Fh = P sinθ - F cosθ + Tf - Tb ... (1)

Hier werden die vordere Zugkraft Tf und die hintere Zugkraft Tb von Aufwickel-Abwickel-Vorrichtungen bestimmt, die an der Einlaufseite und der Auslaufseite des Walzgerüstes angeord­ net sind. Das heißt, wenn die vordere Zugkraft Tf und die hintere Zugkraft Tb in den Rechner eingegeben werden, dann steuert der Rechner Antriebsmotoren der Aufwickel-Abwickel- Vorrichtungen, so daß das Walzengerüst den Walzvorgang unter einer festgesetzten vorderen Zugkraft Tf und einer festge­ setzten hinteren Zugkraft Tb durchführt.

In diesem Fall muß besonders in einem Walzgerüst mit schlan­ ken Arbeitswalzen 1, 1a der Wert θ ein solcher Wert sein, daß der Bestimmung Fh ≒ 0 genügt wird, da die Steifigkeit der Arbeitswalze 1, 1a gering ist. Der Wert θ ist ein geometri­ scher Wert, der durch die folgende Gleichung bestimmt wird:

sinθ = δ/(r1 + r2) ... (2)

wobei r1: Durchmesser der Arbeitswalzen 1, 1a
r2: Durchmesser der Zwischenwalzen 2, 2a
und der Wert δ die Größe der Versetzung ist.

Wenn der Wert δ erhalten wird, kann θ durch die Gleichung 2 berechnet werden und F cosθ kann ebenfalls errechnet werden. Deshalb ist es möglich, den Zustand Fh = 0 durch Einstellen der Versetzung δ zu erreichen. Ein in Fig. 4 gezeigtes Re­ versier-Walzwerk besteht aus dem Reversiergerüst und den Auf- und Abspul-Haspeln, die in der oben beschriebenen Weise aufgebaut sind. Das Walzgut wird reversierend gewalzt, bis das Walzband eine vorbestimmte Dicke hat.

Als nächstes wird das Umschalten einer Durchlaufrichtung an­ hand der Fig. 4 und Fig. 5 erläutert.

Wenn die Durchlaufrichtung aus der Richtung des ausgezogenen Pfeils A auf die Richtung des gestrichelten Pfeils B umge­ schaltet wird, wird anfangs vom Rechner ein Kraftstromkreis (nicht gezeigt) für einen Hauptmotor des Walzgerüstes umge­ schaltet, um die Zwischenwalzen 2, 2a der Antriebswalzen in einen Nicht-Antriebszustand zu versetzen (die freie Drehung ist möglich), während der Zustand des Aufbringens einer Walzlast beibehalten wird, und Bremsen 43A, 43B, die an den Antriebsmotoren 42A, 42B der Aufwickel-Abwickel-Vorrichtun­ gen 41A, 41B angebracht sind, betätigt werden, um das Walz­ band 14 anzuhalten. Die Aufbringung der Walzlast wird beibe­ halten. In diesem Zustand drehen sich die Arbeitswalzen 1, 1a nicht, weil das Walzband 14 nicht bewegt wird und die Walzlast auf die Arbeitswalzen 1, 1a einwirkt.

Dann werden vom Rechner die Umschaltzylinder 8, 8a angezogen und die Umschaltzylinder 9, 9a werden herausgedrückt, um die Zwischenwalzen-Einbaustücke 18, 18a zu bewegen, während der Zustand der Aufbringung der Walzlast beibehalten wird. Durch diese Tätigkeit wird die Versetzungslage der Zwischenwalze 2, 2a aus der durch die ausgezogene Linie C1 gezeigten Lage in die durch eine gestrichelte Linie C2 gezeigte Lage so um­ gewechselt, daß die Lage der Mitte der Zwischenwalzen 2, 2a zur Einlaufseite der Durchlaufrichtung um δ* gegenüber der Lage A-A' der Mitte des Walzengerüstes gelangt. Auf diese Weise werden die Zwischenwalzen 2, 2a bezüglich der Arbeits­ walzen 1, 1a stets auf der Einlaufseite der Durchlaufrich­ tung angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt bewegen sich die Zwi­ schenwalzen 2, 2a um eine festgelegte Strecke 2δ*, indem sie rund um die Arbeitswalze 1, 1a abrollen (Umlaufbewegung) und sich selbst drehen (Drehung), wie in den folgenden Punkten (1) bis (4) beschrieben wird, und die Stützwalzen 3, 3a wer­ den durch Drehung der Zwischenwalzen 2, 2a gedreht.

• 1. Das Walzband 14 wird durch die Bremsen 43A, 43B festge­ legt und dementsprechend nicht bewegt.
• 2. Da das Walzband 14 stillsteht und mit der Walzlast be­ aufschlagt ist, werden auch die Arbeitswalzen 1, 1a nicht gedreht.
• 3. Da die Zwischenwalzen-Einbaustücke 18, 18a bewegt wer­ den, bewegen sich die frei drehbaren Zwischenwalzen 2, 2a, indem sie rund um die Arbeitswalzen 1, 1a ablaufen (X in der Figur) und sich selber drehen (Y in der Fi­ gur), da das Walzband 14 nicht bewegt wird und mit der Walzlast beaufschlagt ist.
• 4. Da die Zwischenwalzen 2, 2a gedreht werden, und zwar un­ ter der Beaufschlagung mit der Walzlast, werden die frei drehbaren Stützwalzen 3, 3a durch die Drehung der Zwi­ schenwalzen 2, 2a gedreht (Z in der Figur).

Da sich die Zwischenwalzen 2, 2a bewegen, während sie sich relativ zu den Arbeitswalzen 1, 1a und den Stützwalzen 3, 3a drehen, findet kein Schlupf zwischen den Zwischenwalzen 2, 2a und den Arbeitswalzen 1, 1a sowie zwischen den Zwischen­ walzen 2, 2a und den Stützwalzen 3, 3a statt und demzufolge kann die Versetzungslage geändert werden, ohne die Walzen zu verkratzen.

Dann wird durch den Rechner der Spalt der Arbeitswalzen 1, 1a auf den nächsten Durchlauf-Einstellwert geändert und der Walzvorgang wird begonnen.

Die Erzeugung einer Anweisung zum Umschalten der Durchlauf­ richtung kann nach verschiedenartigen Methoden erfolgen, wie etwa der Methode der manuellen Eingabe der Anweisung von ei­ ner Bedienungsperson, sowie der Methode, bei welcher eine Bedienungsperson einen ersten Walzvorgang manuell startet und vom nächsten Walzvorgang an die Anzahl an Wicklungen des Walzbandes von der Aufspul-Haspel gespeichert wird und die Anweisung zum Umschalten der Durchlaufrichtung erzeugt wird, wenn das Walzband bis zur eingespeicherten Anzahl von Dre­ hungen abgewickelt ist. Die Erfindung kann jede Methode be­ nutzen, solange eine Anweisung zum Umschalten der Durchlauf­ richtung erzeugt wird.

Da die Bewegung der Zwischenwalzen 2, 2a auf 2δ* fixiert ist, ist die horizontale Kraft Fh nicht notwendigerwerweise nahezu gleich Null, doch ist die horizontale Kraft klein und die horizontale Kraft kann dadurch Fh ≒ 0 werden, indem man die folgende Steuerung bewirkt:

Die horizontale Auslenkung der Arbeitswalze 1, 1a erfolgt durch das Ungleichgewicht der Horizontalkräfte während des Walzvorganges. Die horizontale Auslenkung wird vom Spaltfüh­ ler 26 erfaßt und auf den Rechner übertragen. Der Rechner steuert die Stellzylinder 11, 12, so daß die horizontale Auslenkung zu Null wird. Der Prozeßfluß der Stellzylinder 11, 12, der innerhalb des Rechners durchgeführt wird, ist in Fig. 6 gezeigt. Der Rechner speichert von vornherein zuläs­ sige Werte αl, α2 (αl < α2). Falls einem Wert α', der vom Spaltfühler 26 während des Walzvorganges erfaßt wird, nicht genügt wird, αl < α' < α2, gibt der Rechner eine Anweisung an die Stellzylinder 11, 12 ab, welche die Arbeitswalzen 1, 1a um ein festes Maß (eine feste Strecke) bewegen. Wenn bei­ spielsweise in der Arbeitswalze 1, 1a eine horizontale Aus­ lenkung auftritt, wie in Fig. 7 gezeigt, dann wird ein Er­ fassungwert α' aus dem Spaltfühler 26 kleiner als der zuläs­ sige Wert α2, so daß der Rechner die Stellzylinder 11, 12 anweist, die Arbeitswalze 1, 1a um ein festes Maß zur Ein­ laufseite der Durchlaufrichtung zu bewegen, wie durch einen Pfeil in der Fig. 7 gezeigt ist. Auf diese Weise wird die horizontale Auslenkung der Arbeitswalze auf der Grundlage eines Erfassungswertes aus dem Spaltfühler 26 während des Walzvorganges gesteuert.

Gleichzeitig wird die Größe der das Ungleichgewicht verursa­ chenden Kraft der Horizontalkraft Fh von der Kraftmeßdose 7 erfaßt und an den Rechner übertragen. Der Rechner berechnet das Ausmaß einer Versetzung, welches dem Zustand der Hori­ zontalkraft von Fh ≒ 0 entspricht und steuert die Einstellein­ richtung 6 so, daß die Arbeitswalzen 1, 1a feineingestellt werden, um schließlich in einer Lage zur Ruhe zu kommen, wo das Versetzungsmaß der Bedingung Fh = 0 entspricht. In diesem Fall kann die Horizontalkraft Fh auf Null gebracht werden und die horizontale Auslenkung kann auf Null gebracht wer­ den, und zwar nur durch Steuerurg der Einstelleinrichtung 6. Die Steuerung durch die Einstelleinrichtung 6 erfordert je­ doch eine lange Zeit, um stabil zu werden. Deshalb kann durch Kombination der rasch ansprechenden Steuerung unter Verwendung der Stellzylinder 11, 12 die horizontale Auslen­ kung in einer kurzen Zeit ausgeräumt werden und ein stabiler Walzvorgang kann durchgeführt werden.

Der Prozeßfluß der Einstelleinrichtung 6, der im Rechner durchgeführt wird, ist in Fig. 8 gezeigt. Zunächst wird ein zulässiger Wert β der Horizontalkraft Fh im Rechner festge­ setzt. Die Horizontalkraft Fh, die von der Kraftmeßdose 7 erfaßt wird, wird in den Rechner eingegeben und es wird be­ urteilt, ob die Horizontalkraft Fh dem zulässigen Wert ge­ nügt oder nicht. Wenn die Horizontalkraft dem zulässigen Wert nicht genügt, wird T2 entsprechend der nachfolgenden Gleichung errechnet, unter Verwendung der vorderen Zugkraft Tf, der hinteren Zugkraft Tb und der Horizontalkraft Fh, die durch die Kraftmeßdose 7 erfaßt wird:

T2 = Tf - Tb - Fh ... (3)

Da ferner θ aus der Gleichung 2 auf der Grundlage des gegen­ wärtigen Ausmaßes δ der Versetzung erhalten werden kann, wird T1 gemäß der folgenden Gleichung berechnet:

T1 = P sinθ - F cosθ ... (4)

Wenn T1 < T2, dann überträgt, da T1 verringert werden soll­ te, der Rechner eine Anweisung an die Einstelleinrichtung 6, um die Arbeitswalze 1, 1a um ein festes Maß in einer Rich­ tung zu bewegen, in der das Ausmaß δ der Versetzung zunimmt, d. h. zur Einlaufseite der Durchlaufrichtung. Auf diese Weise werden die Arbeitswalzen 1, 1a auf der Grundlage der Hori­ zontalkraft aus der Kraftmeßdose 7 während des Walzvorganges versetzt.

Bei hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit des Rechners kann das jedesmal erfolgende Ausmaß der Bewegung durch die Einstell­ einrichtung 6 sehr klein sein, wodurch eine Steuerung mit hoher Genauigkeit bewirkt werden kann.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann die folgen­ den Wirkungen erzielen.

Zum Vergleich wird unten unter Bezugnahme auf Fig. 9 ein Fall beschrieben, bei welchem die Versetzungslage der Ar­ beitswalze nur durch Bewegen der Arbeitswalzen wie bei einem herkömmlichen Verfahren geändert wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 9 ist es in einem Fall, in dem die Durchlaufrichtung aus der Richtung A auf die Richtung B umgeschaltet wird, notwendig, daß die Arbeitswalzen 51, 51a aus einer Lage, die durch eine ausgezogene Linie D1 gezeigt ist, in eine Lage bewegt werden, die durch eine gestrichelte Linie D2 gezeigt ist, so daß die Lage der Mitte der Arbeitswalzen 51, 51a ge­ genüber der Lage der Mitte der Zwischenwalzen 52, 52a zur Auslaufseite der Durchlaufrichtung hin gelangt. Hierbei müs­ sen zur Bewegung der Arbeitswalzen 51, 51a ohne Öffnung des Arbeitsspaltes die Arbeitswalzen 51, 51a auf noch nicht ge­ walzte Abschnitte der gestrichelten Abschnitte S verbracht werden. Demzufolge ist es zum Bewegen der Arbeitswalzen 51, 51a in die durch die gestrichelte Linie D2 gezeigte Lage er­ forderlich, das Walzband mit einer sehr großen Kraft zu wal­ zen. Dies ist für die Arbeitswalzen 51, 51a mit geringer Steifigkeit und kleinem Durchmesser schwierig. Aus diesem Grund wird zum Zeitpunkt des Umschaltens des Durchlaufes der Spalt zwischen den Arbeitswalzen 51, 51a geöffnet, um die Arbeitswalzen 51, 51a in die durch die gestrichelte Linie D2 gezeigte Lage zu bewegen, und das Walzband muß in Richtung des gestrichelten Pfeils B bewegt werden, damit die Arbeits­ walzen 51, 51a nicht auf ungewalzte Abschnitte der schraf­ fierten Abschnitte S verbracht werden. Deshalb nimmt das Um­ schalten der Durchlaufrichtung eine lange Zeit in Anspruch und dementsprechend ist die Produktivität verringert.

Dagegen werden in einem Fall, in dem die Durchlaufrichtung aus der Richtung A in die Richtung B in der vorliegenden Ausführungsform umgeschaltet wird, die Zwischenwalzen 2, 2a aus der durch die ausgezogene Linie Cl gezeigten Lage in die durch eine gestrichelte Linie C2 gezeigten Lage um das feste Maß 2δ* bewegt, so daß die Lage der Mitte der Zwischenwalzen 2, 2a zur Einlaufseite der Durchlaufrichtung gegenüber der Lage der Mitte der Arbeitswalze 1, 1a gelangt. Deshalb wird die versetzte Lage der Arbeitswalzen 1, 1a geändert, ohne den Spalt zwischen den Arbeitswalzen 1, 1a zu öffnen und oh­ ne die Arbeitswalzen 1, 1a auf den ungewalzten Abschnitt des Walzbandes 14 zu verbringen. Durch diesen Vorgang kann das Umschalten der Durchlaufrichtung in einer kurzen Zeit durch­ geführt werden und dementsprechend kann die Herstellung ei­ nes harten und dünnen Walzbands wirksam durchgeführt werden. Da in dieser Zeit das Umschalten der Durchlaufrichtung unter Walzlast durchgeführt wird, werden die Zwischenwalzen 2, 2a bewegt, indem sie sich gegenüber den Arbeitswalzen 1, 1a und den Stützwalzen 3, 3a drehen, und es findet kein Schlupf zwischen den Zwischenwalzen 2, 2a und den Arbeitswalzen 1, 1a sowie zwischen den Zwischenwalzen 2, 2a und den Stützwal­ zen 3, 3a statt. Deshalb kann die Versetzungslage geändert werden, ohne die Walzen zu verkratzen. Da ferner während des Walzvorganges die horizontale Auslenkung der Arbeitswalzen 1, 1a von den Stellzylindern 11, 12 gegen Null gesteuert wird und das Maß der Versetzung der Arbeitswalzehn 1, 1a durch die Einstelleinrichtung 6 so fein eingestellt wird, daß die auf die Arbeitswalzen 1, 1a einwirkende Horizontal­ kraft Fh gegen Null geht, kann die horizontale Auslenkung der Arbeitswalzen 1, 1a in kurzer Zeit ausgeräumt werden und der Walzvorgang kann stabil durchgeführt werden.

Eine zweite Ausführung der Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Diese Ausführung weist eine Ein­ richtung zum Aufbringen einer horizontalen Umkehr-Biegekraft auf die Endabschnitte der Walzenballen der Arbeitswalzen 1, 1a auf, wobei das Walzgerüst denselben Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hat und gleiche Teile in Fig. 11 mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnet sind.

Nach Fig. 11 sind die Stützrollen 4, 5 an starren Trägern 22 bzw. 23 gelagert und die Stützrollen 20, 21 zum horizontalen Stützen der oberen Walze 1 sind am Ballenabschnitt der obe­ ren Arbeitswalze 1 außerhalb der Stützrollen 4, 5 angeord­ net. Die Stützrollen 20, 21 werden gegen die obere Arbeits­ walze 1 durch Stellzylinder 24, 25 zum Aufbringen einer ho­ rizontalen Biegekraft auf den Ballenabschnitt der oberen Ar­ beitswalze 1 gedrückt.

Bei dieser Ausführung wird beim Umschalten der Durchlauf­ richtung während des Walzvorganges eine horizontale Auslen­ kung der Arbeitswalzen 1, 1a, die durch das Ungleichgewicht der Horizontalkraft Fh erzeugt wurde, durch den Spaltfühler 26 erfaßt und auf den in der Figur nicht gezeigten Rechner übertragen, und der Rechner steuert die Stellzylinder 24, 25, so daß die Horizontalauslenkung zu Null wird. Die ande­ ren Vorgänge sind dieselben wie bei der ersten Ausführung.

Gemäß dieser Ausführung kann die Steifigkeit der Arbeitswal­ ze 1, 1a drastisch erhöht werden und die Arbeitswalzen kön­ nen im Durchmesser verkleinert werden.

Ferner kann auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Aus­ führung das Umschalten der Durchlaufrichtung in kurzer Zeit durchgeführt werden, und demzufolge kann die Erzeugung eines harten und dünnen Walzbands wirksam durchgeführt werden, und die horizontale Auslenkung der Arbeitswalzen 1, 1a kann in kurzer Zeit ausgeräumt werden und der Walzvorgang stabil durchgeführt werden.

Bei der obigen Ausführung werden während des Walzvorganges die Arbeitswalzen 1, 1a von den Stellzylindern 11, 12, 24, 25 gesteuert, so daß die Horizontalauslenkung zu Null wird, und das Maß der Versetzung der Arbeitswalzen 1, 1a wird durch die Einstelleinrichtung 6 fein eingestellt, so daß die Horizontalkraft Fh, die auf die Arbeitswalzen 1, 1a ein­ wirkt, der Bedingung Fh ≒ 0 genügt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Es kann möglich sein, die hori­ zontale Auslenkung der Arbeitswalzen 1, 1a nur durch die Stellzylinder 11, 12; 24, 25 zu steuern oder die Einstellung des Maßes der Versetzung der Arbeitswalzen 1, 1a nur durch die Einstelleinrichtung 6. In jedem der Fälle kann die hori­ zontale Auslenkung der Arbeitswalzen 1, 1a ausgeräumt und zu Null werden.

In der obigen Ausführung wird zum Zeitpunkt des Umschaltens der Durchlaufrichtung die Versetzungslage der Zwischenwalze 2, 2a durch die Umschaltzylinder 8, 8a, 9, 9a der Verstell­ einrichtungen so geändert, daß sie zur Einlaufseite der Durchlaufrichtung des Walzbands 14 um ein festes Maß von δ* gegenüber den Arbeitswalzen 1, 1a verbracht wird, und wäh­ rend des Walzvorganges wird die Horizontalauslenkung der Ar­ beitswalzen 1, 1a durch die Stellzylinder 11, 12; 24, 25 ge­ steuert und das Maß der Versetzung der Arbeitswalzen 1, 1a wird durch die Einstelleinrichtung 6 eingestellt. Wenn je­ doch der Walzendurchmesser der Arbeitzwalzen 1, 1a in einem bestimmten Format groß ist, kann, da die Biegesteifigkeit der Arbeitswalzen hoch wird, die horizontale Auslenkung der Arbeitswalzen 1, 1a nur durch Ändern der Versetzungslage der Zwischenwalzen 2, 2a ausgeräumt werden und etwa Null werden. Deshalb können in einem solchen Fall die Stellzylinder 11, 12; 24, 25 und die Einstelleinrichtung 6 weggelassen werden.

Obwohl ein Sechs-Walzen-Hochgerüst beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt. Die Erfindung kann auch bei einem Vier-Walzen-Hochgerüst angewandt werden, in­ dem zum Zeitpunkt der Umschaltung der Durchlaufrichtung die Versetzungslage der Arbeitswalzen 1, 1a dadurch geschaltet wird, daß man die Versetzungslage der Stützwalzen so ändert, daß sie zur Einlaufseite der Durchlaufrichtung gegenüber den Arbeitswalzen 1, 1a gelangt.

Ferner kann das Sechs-Walzen-Hochgerüst wie erläutert mit Biegemechanismen versehen sein, um eine Biegekraft auf die Arbeitswalzen bzw. Zwischenwalzen aufzubringen, und einem Verschiebemechanismus, um die Zwischenwalzen in Richtung der Walzenachse zu verschieben.

In diesem Fall werden die Versetzung der Zwischenwalzen und die Versetzung der Arbeitswalzen, die während des Umschal­ tens der Durchlaufrichtung vorgenommen werden, unabhängig von der Biegung der Arbeitswalzen und der Zwischenwalzen so­ wie der Walzenverlagerung der Zwischenwalzen vorgenommen. Das heißt, während des Umschaltvorganges der Durchlaufrich­ tung wird das Versetzen der Zwischenwalzen und der Arbeits­ walzen ausgeführt, während die Biegung der Arbeitswalzen und der Zwischenwalzen sowie die Verlagerung der Zwischenwalzen durchgeführt werden.

Die Erfindung besteht, kurz gesagt, in folgendem:

Zum Zeitpunkt des Umschaltens der Durchlaufrichtung werden Umschaltzylinder 8, 8a der Verstelleinrichtungen angezogen und Umschaltzylinder 9, 9a herausgeschoben, während das Auf­ bringen der Walzlast beibehalten wird, um die Versetzungsla­ ge der Zwischenwalzen 2, 2a so zu ändern, daß sie zur Ein­ laufseite der Durchlaufrichtung um ein Maß δ* gegenüber der Lage der Mitte der Arbeitswalzen 1, 1a versetzt wird, und dann wird der Walzvorgang gestartet. Während des Walzens wird die horizontale Auslenkung der Arbeitswalzen 1, 1a, die durch das Ungleichgewicht einer Horizontalkraft Fh erzeugt wird, von einem Spaltfühler 26 erfaßt, die Stellzylinder 11, 12 werden so gesteuert, daß die horizontale Auslenkung zu Null wird, das Maß des Ungleichgewichts der Horizontalkraft Fh wird durch eine Kraftmeßdose 7 gesteuert, und eine Ein­ stelleinrichtung 6 wird so gesteuert, daß die Horizontal­ kraft dem Zustand von Fh ≒ 0 genügt.

Claims (7)

1. Reversier-Walzgerüst mit zwei Arbeitswalzen, mindestens einer oberen und einer unteren angetriebenen Stützwal­ ze, wobei das Antriebsmoment von den Stützwalzen auf die Arbeitswalzen übertragen wird, und mit mindestens einer Stützrolle (4, 5) an der Einlauf- und Auslaufsei­ te des Walzbandes (14) an jeder Arbeitswalze (1, 1a), welche die Endabschnitte der Arbeitswalzen (1, 1a) au­ ßerhalb der maximalen Bandbreite horizontal von beiden Seiten abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß Verstelleinrichtungen (8, 8a, 9, 9a) vorgesehen sind, welche die Versetzungslage der oberen und unteren Stützwalze (3, 3a) oder der oberen und unteren Zwi­ schenwalze (2, 2a) gegenüber der oberen und unteren Ar­ beitswalze (1, 1a) beim Umschalten der Durchlaufrich­ tung zur Einlaufseite verstellen, so daß die Verset­ zungslage der Arbeitswalzen (1, 1a) zur Auslaufseite hin gegenüber den Stützwalzen (2, 2a) umgeschaltet wird.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einstelleinrichtung (6, 6a, 10, 10a) für das Maß der Versetzung zum Erfassen der Größe des Ungleichgewichts der Horizontalkräfte (Fh), die auf die obere und untere Arbeitswalze (1, 1a) während des Walzvorgangs einwir­ ken, und zum Einstellen des Maßes der Versetzung der oberen und unteren Arbeitswalze (1, 1a), so daß das Ausmaß des Ungleichgewichts der Horizontalkräfte (Fh) innerhalb eines vorher festgesetzten Wertes liegt.

3. Walzgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (8, 8a, 9, 9a) die Versetzungs­ lage der oberen und unteren Stütz- oder Zwischenwalze (3, 3a; 2, 2a) durch Bewegen der oberen und unteren Stütz- oder Zwischenwalze (3, 3a; 2, 2a) um ein festes Ausmaß (2δ*) zum Zeitpunkt des Umschaltens der Durch­ laufrichtung ändert, und daß die Einstelleinrichtung (6, 6a, 10, 10a) das Maß der Versetzung der oberen und unteren Arbeitswalze (1, 1a) durch Bewegen der oberen und unteren Arbeitswalze (1, 1a) um ein erforderliches Maß während des Walzvorganges einstellt.

4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Einbaustücke (19) der Arbeitswalzen (1, 1a) horizontale Stellzylin­ der (11, 12) angeordnet sind, welche die horizontale Auslenkung der oberen und unteren Arbeitswalze (1, 1a) während des Walzvorganges erfassen und horizontale Bie­ gekräfte auf die obere und untere Arbeitswalze (1, 1a) ausüben, so daß die horizontale Auslenkung der oberen und unteren Arbeitswalze (1, 1a) innerhalb eines fest­ gesetzten Wertes liegt.

5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung mit Stellzy­ lindern (20, 21, 24, 25) eine horizontale Rückwärts- Biegekraft auf die Walzenballenabschnitte der Arbeits­ walze (1, 1a) in Breitenrichtung des Walzbands (14) au­ ßerhalb der vorderen und hinteren Stützrolle (4, 5) ausübt (Fig. 11).

6. Walzverfahren in einem Reversier-Walzgerüst mit einer oberen und unteren Arbeitswalze sowie mindestens einer oberen und unteren Stützwalze zum Abstützen der oberen und unteren Arbeitswalze, wobei das Antriebsmoment auf die obere und untere Arbeitswalze durch Antreiben der oberen und unteren Stützwalze übertragen wird und die Dicke eines Walzbands von der oberen und unteren Ar­ beitswalze verringert wird, dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzvorgangs jeder Endabschnitt des Walzenballens der Arbeitswalzen außerhalb der maximalen Breite des Walzbands horizontal sowohl von der Vorder­ seite als auch von der Rückseite von einer vorderen und hinteren Stützrolle abgestützt wird, und daß die Versetzungslage der oberen und unteren Arbeits­ walze auf die Auslaufseite der Durchlaufrichtung gegen­ über der oberen und unteren Stützwalze durch Ändern der Versetzungslage der oberen und unteren Stützwalze auf die Einlaufseite der Durchlaufrichtung gegenüber der oberen und unteren Arbeitswalze zum Zeitpunkt des Um­ schaltens der Durchlaufrichtung umgeschaltet wird.

7. Walzverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versetzungslage der oberen und unteren Stütz­ walze dadurch geändert wird, daß man die obere und un­ tere Stützwalze um ein festes Maß zum Zeitpunkt der Um­ schaltung der Durchlaufrichtung bewegt, und daß das Versetzungsmaß der oberen und unteren Arbeitswalze da­ durch eingestellt wird, daß man die obere und untere Arbeitswalze während des Walzvorganges um ein notwendi­ ges Maß bewegt.