DE2152747A1

DE2152747A1 - Work with hydromechanical adjustment and unchangeable preload

Info

Publication number: DE2152747A1
Application number: DE19712152747
Authority: DE
Inventors: Lucien Neuilly Diolot (Frankreich) B21b35 14
Original assignee: Societe Nouvelle Spidern, Pans
Priority date: 1970-10-28
Filing date: 1971-10-22
Publication date: 1972-05-04
Also published as: ES396356A1; GB1372257A; FR2110734A5; US3733870A

Description

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22. Gut22. Good

SOCIETE NOUVELIiE SPIDEM
51-53, rue des Belles Feuilles, PARIS (16), PrankreichSOCIETE NOUVELIiE SPIDEM
51-53, rue des Belles Feuilles, PARIS (16), France

MIT HYDROMECHAHISCHER ANSOiELLUNG UND UNVERÄNDERLICHER VORSPANNUNG ARBEITENDES WALZWERKWITH HYDROMECHAHIC ADJUSTMENT AND UNCHANGEABLE PRELOAD WORKING MILL

Die Erfindung betrifft ein Walzwerk, das eine hydromechanisch^ Anstellvorrichtung aufweist, der in sehr enger Verbindung eine Vorspannungsvorrichtung !augeordnet ist, die Vorspannungskraft auf einem im wesentlichen konstanten, optimalen Wert zu halten.The invention relates to a rolling mill that has a hydromechanical ^ Has adjusting device, which is arranged in a very close connection with a pretensioning device, which Pretensioning force on an essentially constant, keep optimal value.

In ihrer deutschen Patentanmeldung P 1 652 429.1 sowie in der ersten Zusatzanmeldung P 1 602 144.6 zu ihrer deutschen Patentanmeldung P 1 954 245.1 hat die Anmelderin Anlagen beschrieben, bei denen die Anstell- und Vorspannungsvorrichtungen eines Walzwerks einander zugeordnet sind.In their German patent application P 1 652 429.1 and in the applicant has described attachments to the first additional application P 1 602 144.6 to its German patent application P 1 954 245.1, in which the adjusting and pretensioning devices of a rolling mill are assigned to one another.

In ihrer französischen Patentschrift 1 587 268 hat die Anmelderin ausserdera ein derartiges Walzwerk beschrieben, das sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass seine Festigkeit dank eines mit sogenannter "blockierter Vorspannung" arbeitenden Verfahrens beträchtlich erhöht werden kann.In its French patent 1 587 268, the Applicant also described such a rolling mill, which is characterized in particular by the fact that its strength can be increased considerably thanks to a so-called "blocked bias" process.

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Wenn eine der in der zuletzt genannten Patentschrift der .Anmelderin beschriebenen Vorrichtungen zur Verarbeitung von flachem Walzgut verwendet und dabei gleichzeitig das Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung angewendet wird, das in dieser Patentschrift beschrieben ist, ergibt sich, dass die Abweichungen der einzustellenden Grossen im allgemeinen niedrig bleiben und die entsprechenden Einstellvorrichtungen leicht zu steuern sind, sei es von Hand, sei es mit Hilfe eines Motors entsprechender Leistung. Da in diesem Fall die Festigkeit des Walzwerks durch eine beträchtliche Erhöhung der Vorspannungskraft erh'dht wurde, tritt es ein, das während eines kontinuierlichen Herstellungsvorganges, bei dem verhältnismässig be~ trächtliche Änderungen der Durchmesser der Walzen durch Abnutzung oder Ausdehnung eintreten können, eine allmähliche, jedoch merkliche Zunahme des Hubs der Vorspannungswinden und folglich des Werts der entsprechenden Vorspannung eintritt, da der Abstand zwischen den Arbeitswalzen auf einem bestimmten Wert gehalten werden muss. Daraus ergibt sich, dass nach und nach im Laufe des Verarbeitungsvorganges die Beanspruchung der Steuerorgane immer beträchtlicher wird, so dass die Steuerung von Hand unmöglich und die elektromechanisch^ Steuerung unter Verwendung von Motoren verhältnismässig sehr grosser Leistung erforderlich werden kann.If one of the devices described in the last-mentioned patent specification of the applicant for processing of flat rolling stock and at the same time the method for operating the device is applied that is described in This patent is described, it follows that the deviations of the variables to be set are generally low stay and the corresponding adjustment devices are easy to control, be it by hand or with the help of a motor corresponding performance. Because in this case, the strength of the rolling mill by a considerable increase in the preload force it occurs that during a continuous Manufacturing process in which relatively considerable changes in the diameter of the rollers due to wear or expansion, a gradual but noticeable increase in the stroke of the preload winches and consequently the value of the corresponding bias occurs, since the distance between the work rolls is on a given Value must be maintained. As a result, the stress on the Control organs become more and more considerable, so that the control by hand is impossible and the electromechanical control under Use of motors relatively very large power can be required.

Ausgehend von einem Walzwerk des genannten Typs hat die Erfindung zum Ziel, dieses zu verbessern und dabei den beschriebenen Nachteil zu beheben.Starting from a rolling mill of the type mentioned, the aim of the invention is to improve it and thereby eliminate the disadvantage described.

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Das erfindungdgemässe Walzwerk weist die gleichen Hauptteile wie das in der französischen Patentschrift 1 481 166 von der Anmelderin beschriebene Walzwerk auf, d.h. in erster Linie für jeden Ständer des Walzgerüsts eine Hauptanstellwinde, die einer Tauchwinde geringen Querschnitts und grossen Hubs zugeordnet ist, und zwar derart, dass die Flüssigkeitsmenge im Innern der Druckkammer der Anstellwinde, der Arbeitskammer des Tauchkolbens und der Leitung, die die beiden Rammern untereinander verbindet, konstant gehalten wird. Ferner weist dieses Walzwerk in jedem Gerüst eine Anordnung von Vorspannungswinden auf, die beispielsweise aus zwei gleichen, zwischen den Einbaustücken der Stützwalzen vorgesehenen Winden besteht.The rolling mill according to the invention has the same features Main parts like that in French patent 1 481 166 Rolling mill described by the applicant on, i.e. in the first place Line a main winch for each column of the roll stand, which is assigned to a submersible winch with a small cross section and large stroke, in such a way that the amount of liquid inside the pressure chamber of the pitch winch, the working chamber of the plunger and the line that connects the two rams with each other, is kept constant. Also has this rolling mill in each stand an arrangement of prestressing winches, for example of two equal, between the Chocks of the backup rolls provided for winches.

Erfindungsgemass besteht die erste an der beschriebenen Maschine vorgenommene Änderung darin, dass die beiden Druckkammern der zu einem Gerüst gehörenden Vorspannungswinden miteinander verbunden werden·According to the invention, the first consists of the one described The machine made a change in that the two pressure chambers of the pre-tensioning winches belonging to a scaffold are connected to each other get connected·

Danach wird erfindungsgemäss mit Hilfe einer Leitung entsprechenden Querschnitts der so erzielte Raum mit der Druckkammer der Tauchwinde verbunden, die zum betreffenden Gerüst gehört. Schliesslich wird an die Verbindungsleitung eine aussenliegende Druckquelle angeschlossen, die beliebig mit Hilfe eines Verschlussteils von der Leitung getrennt werden kann.Then according to the invention with the help of a line corresponding cross-section of the space thus achieved is connected to the pressure chamber of the submersible winch to the relevant scaffolding heard. Finally, an external one is attached to the connecting line Pressure source connected, arbitrarily with the help of a Closure part can be separated from the line.

Ausser der neuartigen Anordnung der einzelnen Steuerteile des Walzwerks gestattet die Erfindung eine Definition der Beziehung zwischen den Querschnitten der Kolben der einzelnen Winden, die zur Einstellung des Walzwerks verwendet werden,In addition to the novel arrangement of the individual control parts of the rolling mill, the invention allows a definition the relationship between the cross-sections of the pistons of each winch used to adjust the rolling mill,

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so dass die auszuübende Vorspannungskraft konstant und auf einem optimalen Wert gehalten wird.so that the pre-tensioning force to be exerted is kept constant and at an optimal value.

Zum besseren Verständnis der Erfindung folgt eine ins einzelne gehende Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels des erfindungsgemässen Walzwerks unter Bzeug auf die Zeichnung.For a better understanding of the invention, a detailed description of an exemplary embodiment of the follows inventive rolling mill under Bzeug on the drawing.

Die Fig. veranschaulicht sehr schematisch einen Ständer des Walzwerks sowie verschiedene zusätzliche Teile.The figure illustrates very schematically a stand of the rolling mill as well as various additional parts.

Mit 1 ist der Ständer des Walzwerks bezeichnet, der die Walzen 2 und 3 sowie deren EinbaustUcke 4 und 5 aufnimmt.The stand of the rolling mill is denoted by 1 and accommodates the rolls 2 and 3 and their chocks 4 and 5.

Mit 6 ist die Hauptanstellwinde und mit 7 und 8 sind die Vorspannungswinden bezeichnet.With 6 is the main winch and 7 and 8, the bias winches are designated.

Diese für ein Duo-Walzwerk geltende Anordnung kann ebenfalls bei jedem anderen Walzwerk verwendet werden.This arrangement, which applies to a duo rolling mill, can also be used in any other rolling mill.

Mit 9 ist eine fTauchkolbenwinde bezeichnet, die einen geringen Querschnitt und einen grossen Hub aufweist und einer Anstellwinde 6 zugeordnet ist; die Winde 9 wird auf bekannte Weise durch eine Regelvorrichtung, beispielsweise eine in der Fig. nicht veranschaulichte elektromechanische Vorrichtung gesteuert.With a 9 fTauchkolbenwinde is referred to, the one has a small cross-section and a large stroke and is assigned to an adjusting winch 6; the winch 9 is known on Way by a control device, for example an electromechanical device not illustrated in the figure controlled.

Erfindungsgemäss werden die Druckkammern der Winden 7 und 8 mit der Druckkammer der Winde 9 hydraulisch verbunden. Eine aussenliegende Druckquelle 10 wird ferner mit der hydraulischen Verbindungsleitung zwischen den Winden 7» 8 bzw. 9 verbunden. Diese Druckquelle kann mit Hilfe einer Absperrvorrichtung 11 von der leitung getrennt werden.According to the invention, the pressure chambers of the winches 7 and 8 hydraulically connected to the pressure chamber of the winch 9. An external pressure source 10 is also connected to the hydraulic Connection line between the winches 7 »8 and 9 respectively. This pressure source can with the help of a shut-off device 11 must be disconnected from the line.

In der Pig. sind ferner die drei elastischen Ketten des 209819/0638 ·/· In the pig. are also the three elastic chains of the 209819/0638 · / ·

Gerüsts eingezeichnet, die in der französischen Patentschrift 1 587 268 von der Anmelderin beschrieben sind. Mit I ist die lange Kette bezeichnet, d.h. die von den gemeinsamen Punkten A und B ausgehende und nacheinander sich über einen Teil des oberen Einbaustücks 4, den feststehenden Keil 12, einen Teil der oberen Traverse, einen Teil des Gerüsts, einen Teil der unteren Traverse, einen Teil des unteren Einbaustücks und schliesslich. die Anstellwinde 6 erstreckende Kette. Auf dem entgegengesetzten Teil des gleichen Standers verlauft eine symmetrische Strecke, Die kurze Kette II erstreckt sich nur durch die beiden Einbaustücke und die entsprechende Vorspannungswinde 7. Die Kette 3 ist geradlinig und durchquert die Walzen und das in der Bearbeitung befindliche Metall,Scaffolding is drawn, which are described in French patent specification 1 587 268 by the applicant. With I is that long chain, i.e. the one starting from the common points A and B and successively extending over part of the upper chock 4, the fixed wedge 12, part of the upper traverse, part of the framework, part of the lower traverse, part of the lower chock and finally. the pitch winch 6 extending chain. On the opposite part of the same stand runs a symmetrical section, the short chain II only extends through the two chocks and the corresponding pre-tensioning winch 7. The chain 3 is straight and crosses the rollers and the metal being processed,

Ferner sind bezeichnet mit:The following are also designated:

- K1 der Verformungskoeffizient der langen Kette If- K1 is the deformation coefficient of the long chain If

- K2 der Verformungskoeffizient der kurzen Kette II;- K2 is the deformation coefficient of the short chain II;

- K3 der Verformungskoeffizient der Kette III "Walzen und Metall";- K3 is the deformation coefficient of the chain III "rollers and metal ";

- h der Abstand zwischen den den drei Ketten gemeinsamen Punkten A und Bj- h is the distance between the chains common to the three chains Points A and Bj

- L die kurzzeitige Verschiebung der Tauchkolbenwinde 9;- L is the short-term displacement of the plunger winch 9;

- si der Gesamtquerschnitt der Arbeitskammer der Winde 9, d.h. der Kammer der Winde, die standig der Druckkammer der Winde 6 zugeordnet ist;- si is the total cross-section of the working chamber of the winch 9, i.e. the winch chamber permanently associated with the pressure chamber of winch 6;

- Z1 der Querschnitt dieser Kammer;- Z1 is the cross-section of this chamber;

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- s2 der Differentialquerschnitt des Kolbens der Winde 9, d.h« der Querschnitt si verringert um den Querschnitt der Kolbenstange j- s2 is the differential section of the piston of the winch 9, i.e. the cross-section si reduced by the cross-section of the Piston rod j

- Z2 der Querschnitt der beiden Vorspannungswindenkolben, die im gleichen Gerüst und parallel zueinander angeordnet sowie mit der Druckkammer der Winde 9 verbunden sind, d.h. auf der Seite der Winde, wo der Nutzquerschnitt des Kolbens s2 ist;- Z2 is the cross section of the two preload winch pistons, which are arranged in the same frame and parallel to each other and are connected to the pressure chamber of the winch 9, i.e. on the side of the winch where the usable cross-section of the Piston s2 is;

si
^ - r1 = Ή-Γ das Verhältnis der hydraulischen Untersetzung zwischen der hydromechanischen Regelung und der Anstellung;si
^ - r1 = Ή-Γ the ratio of the hydraulic reduction between the hydromechanical control and the adjustment;

s2
- r2 = w^ das Verhältnis der hydraulischen Untersetzungs2
- r2 = w ^ the ratio of the hydraulic reduction

zwischen der hydromechanischen Regelung und der Vorspannung.between the hydromechanical control and the preload.

Auf der Grundlage dieser Definition betrifft die Erfindung insbesondere die beiden letzteren Verhältnisse r1 und r2. Erfindungsgemäss sind diese beiden Verhältnisse einander gleichzusetzen. Dies gestattet, die eine der QuerschnittsgrcJssen der Kolben zu bestimmen, wenn die drei übrigen bekannt sind.Based on this definition, the invention relates in particular the latter two ratios r1 and r2. According to the invention, these two relationships are mutually exclusive equate. This allows one of the cross-sectional sizes determine the piston when the three remaining are known.

Die Richtigkeit dieser Argumentation und deren Auswirkungen werden im folgenden beschrieben.The correctness of this line of reasoning and its implications are described below.

Aus der französischen Patentschrift 1 587 268 der Anmelderin ist bekannt, dass bei der Anstellung eines unter Last arbeitenden Walzwerks die Änderungen Λ F1,Z1 F2,ÄF3 der Kräfte F1, F2, F3, die jeweils in den drei elastischen Ketten des Walzwerkes ihren Ursprung haben, miteinander durch dieFrom French patent specification 1 587 268 of the applicant it is known that when a rolling mill operating under load is set up, the changes Λ F1, Z1 F2, ΔF3 of the forces F1, F2, F3, which each originate in the three elastic chains of the rolling mill , with each other through the

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Gleichungequation

/\f1 = AF2 +4f3 (a)
verbunden sind./ \ f1 = AF2 + 4f3 (a)
are connected.

Mit A h ist die Abweichung bezeichnet, die zu einem gegebenen Zeitpunkt in bezug auf den Abstand h auftritt, der die beiden Punkte A und B voneinander trennt. Diese Abweichung kann auf drei verschiedene Arten für die drei elastischen Ketten des Walzwerks ausgedrückt werden* A h denotes the deviation which occurs at a given point in time with respect to the distance h which separates the two points A and B from one another. This deviation can be expressed in three different ways for the three elastic chains of the rolling mill *

In bezug auf die lange Kette lautet die entsprechende Gleichung;With respect to the long chain, the corresponding equation is;

h ='pjⁱ - 4*1 ' K1 (b),h = 'pj ⁱ - 4 * 1' K1 (b),

denn die Verschiebung A L muss r1-mal verringert werden; sie ist um den Wert der Verformung der langen Kette Δ F1 . K1 zu verkleinern.because the displacement A L must be reduced r1 times; it is around the value of the deformation of the long chain Δ F1. To reduce K1.

Für die kurze Kette gilt:
At The following applies to the short chain:
At

Λ T — ******* ■ /ι TJlO X^O ι λ ιΛ T - ******* ■ / ι TJlO X ^ O ι λ ι

§ V \ j Ss ^"^τ "τ* ί \ -Γ ei · Χνέ. V ^ / ·§ V \ j Ss ^ "^ τ" τ * ί \ -Γ ei · Χνέ. V ^ / ·

TdTd

Für die "Walzenkette" gilt ohne Anwendung ausserer Kräfte:The following applies to the "roller chain" without the application of external forces:

. K3 (d).. K3 (d).

Ausgehend von den Formeln (a), (b), (c), und (d) ergibt sich nach Eliminierung von./'h, ZlIi und A ?3 der Wert von JF2;Starting from the formulas (a), (b), (c), and (d), after eliminating./'h, ZlIi and A ? 3, the value of JF2 results;

r2 _r2 _

/Ip₂ = AF1 LK3 (1 - H - KIJ / Ip ₂ = AF1 LK3 (1 - H - KIJ

" K₃ (1 - g) - S^"K ₃ (1 - g) - S ^

Diese Gleichung hat eine sehr vereinfachte Form unter derThis equation has a very simplified form under the

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Voraussetzung dass:Requirement that:

rl = r2,
die fUr die erfindungsgemässe Vorrichtung gilt.rl = r2,
which applies to the device according to the invention.

Der entsprechende Wert von L P2 wird dann:The corresponding value of L P2 is then:

^{/J P2 =} K2 K3 ' ^{/ J P2 =} K2 K3 '

Diese Gleichung drückt die Änderungen der Vorspannung P2 in Abhängigkeit von der Änderung der Kraft F1 aus, die in der langen Kette auftritt, und zwar bei Kenntnis der Verformungskoeffizienten K1, K2 bzw· K3 der drei Ketten des Walzwerkes.This equation expresses the changes in bias P2 as a function of the change in the force F1, which in of the long chain occurs with knowledge of the deformation coefficients K1, K2 or K3 of the three chains of the rolling mill.

In der Praxis kann davon ausgegangen werden, dass die beiden Koeffizienten K1 und K2 gleich grosse Werte haben und ihr Verhältnis gleich 1 ist« Daraus folgt, dass bei einer bestimmten Änderung von Δ F1 die entsprechende Änderung von Λ P2 ui so schwächer ist, je höher der Verformungskoeffizient K3 der durch die Walzen und das Metall hindurchgehenden Kette ist.In practice, it can be assumed that the two coefficients K1 and K2 have the same values and their ratio is equal to 1. It follows that for a certain change in Δ F1, the corresponding change in Λ P2 ui is weaker, the higher it is is the deformation coefficient K3 of the chain passing through the rollers and the metal.

Dies bedeutet, dass bei einem genügend hohem Wert von K3, der praktisch als unendlich zu betrachten ist, die Vorspannungskraft P2 während eines bestimmten Vorganges konstant bleibt, selbst wenn die Anstellkraft P1 sich ändert.This means that if the value of K3, which is practically infinite, is the pretensioning force P2 remains constant during a certain process, even if the contact force P1 changes.

Es ist demnach dank der besonderen Ausbildung der erfindungsgem'ässen Vorrichtung sowie der genauen Wahl der Querschnitte der einzelnen verwendeten Winden möglich, dieses Ergebnis zu erzielen.It is therefore thanks to the special design of the device according to the invention and the precise choice of the Cross-sections of the individual winches used are possible to achieve this result.

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Wenn bei der gleichen Ausbildung der Anlage eine absolute Gleichheit zwischen den Verhältnissen r1 und r2 nicht erzielt wird, so ergibt sich in der Praxis eine bestimmte Abweichung in bezug auf das Ergebnis, das unter optimalen Bedingungen erzielt wird, und die betreffende Abweichung ist um so schwächer, je mehr die optimalen Bedingungen erreicht werden·If, with the same design of the system, there is no absolute equality between the ratios r1 and r2 is achieved, there is in practice a certain deviation with respect to the result that is below optimal Conditions is achieved, and the deviation in question is the weaker the more the optimal conditions are reached will·

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch eine einzige Betätigung, nämlich durch Betätigung des Steuerkolbens der Tauchkolbenwinde 9» die gesamte Regelung der Maschine erfolgen kann. Hierdurch wird das Verschlussorgan 11 geschlossen, das die Druckquelle 10 von der Verbindungsleitung zwischen den Vorspannungswinden und der Tauchkolbenwinde trennt. Andererseits ist, wie bereits aus der französischen Patentschrift 1 213 820 der Anmelderin in bezug auf die hydrome chemische Anstellung bekannt, die Betätigung einer einzigen Vorrichtung ausreichend, um gleichzeitig die beiden Gerüste des Walzwerks einzustellen· Dieser einzige Betätigungsvorgang ist ebenfalls für das verbesserte Walzwerk entsprechend der Erfindung ausreichend.There is another important advantage of the invention in that through a single actuation, namely through actuation of the control piston of the plunger winch 9 »the entire control of the machine can take place. This will the closure member 11 closed, which the pressure source 10 from the connecting line between the pre-tensioning winches and the plunger winch disconnects. On the other hand, as already known from the applicant's French patent specification 1 213 820 with regard to hydrometric chemical preparation, the Actuation of a single device is sufficient to adjust the two stands of the rolling mill at the same time single operation is also sufficient for the improved rolling mill according to the invention.

Ein weiterer Vorteil besteht im folgenden!Another benefit is the following!

Die Vorspannungslcraf t F2 wirkt auf die vor dem Kolben der Winde 9 gelegene Fläche in der gleichen Richtung, wie die Kraft, die infolge der Einstellung normalerweise auf diese Fläche ausgeübt wird. Dies gestattet, die für diesen Vorgang erforderliche Kraft um den gleichen Wert zu verringern« d.h. die Leistung der entsprechenden Steuermotoren·The preload force F2 acts on the surface in front of the piston of the winch 9 in the same direction as the force which is normally exerted on this surface as a result of the adjustment. This allows the required for this operation force by the same amount to reduce "that is, the performance of the respective control motors ·

209819/0638 -Patentansprüche-209819/0638 -patent claims-

Claims

215274T "

PATENT APPLICATIONS

1 .Ί rolling mill »the one with hydromechanical adjustment and invariable bias works and in which every stander on the one hand has a main jacking winch which is assigned to a plunger piston winch with a small cross-section and a large stroke, there is a constant amount of drive means between the two winches and, on the other hand, each upright at least has two pre-tensioning winches between the installation |> pieces are arranged, characterized in that the pressure chambers of the pre-tensioning winches (7, 8) one and the same stand on the one hand with each other and on the other hand with the pressure chamber of the corresponding plunger winch (9) of the same stator, whereby the value of the preload force remains invariable.

2 · rolling mill according to claim 1, characterized

marked that with each stand the two hydraulic reduction ratios, i.e. the ratio between the cross section of the working chamber of the plunger

winch (9) and the cross-section of the pitch winch and the ratio between the cross section of the pressure chamber of the plunger winch (9) and the cross section of the preload winches (7, 8) are essentially the same.

3. Rolling mill according to claim 1, characterized in that a fluid source is connected in shunt with the connecting line between the prestressing winches (7, 8) and the plunger winch (9),

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'■'■■■ M '■' ■■■ M

4. Walswerk according to claim 3 »thereby

characterized in that a closure member between the fluid source and the conduit to which the rolling mill is connected.

5 · rolling mill according to claim 1, characterized in that the actuation of the rope winch (9) to be applied force in the setting direction of the machine is reduced by the value of the pre-tensioning force.

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