DE2260256B2

DE2260256B2 - Walzgerüst

Info

Publication number: DE2260256B2
Application number: DE2260256A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Hitachi Kajiwara (Japan)
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1971-12-10
Filing date: 1972-12-08
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2260256C3; US3857268A; JPS4865153A; JPS517635B2; DE2260256A1

Description

25

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung, wobei von dem durch »Stal in Deutsch« 1968, Heft 9, Seiten 906 bis 909, gegebenen Stand der Technik ausgegangen wird

Obwohl bei einem Quartogerü'*. die durch Biegung der Arbeitswalzen verursachten Maßabweichungen über die Walzgutbreite gegenüber den in älteren Duogerüsten erzielten erheblich verringert werden konnten, sind diese Dickenunterschiede in vielen Fällen noch zu groß, um die gestiegenen Anforderungen an das Walzgut erfüllen zu können. Um der Durchbiegung der Arbeitswalzen entgegenzuwirken und möglichst kleine *o Dickentoleranzen zu erreichen, sind verschiedene Möglichkeiten bekannt Am häufigsten werden ballig geschliffene Arbeitswalzen eingesetzt, was jedoch neben dem außerordentlich hohen Herstellungsaufwand der Arbeitswalzen noch die weiteren betriebstechni- « sehen Nachteile hat daß die Balligkeit von der über die Bahnbreite ungleichmäßigen Wärmeverteilung und Wärmedehnung, von der Querschnittsform des Walzgutes und von der durch ungleichmäßige Verteilung der Walzkraft über die Breite verursachten Abnutzung der Stützwalzen beeinflußt wird.

Zur Herstellung von weitgehend ebenen Blechen aus unterschiedlichen Stählen auf ein und demselben Walzensatz ist es bekannt (STAL in Deutsch, 1968, Heft 9, Seite 906 bis 909), bei einem Quartogerüst an dem Zapfen der Arbeits- oder Stützwalzen angreifende Biegeeinrichtungen vorzusehen. Die auf die Arbeitswalzenzapfen einwirkenden Rückbiegekräfte werden von Hydraulikzylindern erzeugt, die in Einbaustücken der unteren Arbeitswalze angeordnet sind. Eine Rückbie- w> gung der Arbeitswalze wird jedoch beim »Hohlwerden« der Stützwalzen durch Abnützung wirkungslos und die möglichen Rückbiegungskräfte sind durch die mechanische Festigkeit der Arbeitswalzen begrenzt.

Eine weitere Möglichkeit eine stärkere Auswalzung h~> der Walzgutkanten zu verringern, besteht in der Verwendung von kegelig verjüngten Zwischenwalzen, die durch entsprechend ausgebildete Einrichtungen axial so weit verschoben werden können, daß ihre Verjüngungen zu den Walzguträndern ausgerichtet sind (DE-PS 9 55 131). Durch die kegelige Verjüngung und die axiale Verschiebbarkeit der Zwischenwalzen soll während des Walzvorganges eine Rückbiegung und Anpassung der Arbeitswalze an die Form der Zwischenwalzen erreicht werden, was jedoch nur bei Arbeitswalzen von sehr kleinem Durchmesser in sehr begrenztem Maße möglich ist

Aus der Druckschrift »The Iron Age«, 7. Mai 1942, Seiten 76 und 77, ist es weiterhin bekannt die Arbeitswalzen axial zu verschieben mit dem Ziel, den Reibungswiderstand zwischen Walzgut und Arbeitswalzen herabzusetzen. Zu diesem Zweck werden die Arbeitswalzen während des Walzvorganges ständig hin- und herbewegt so daß sich damit ein wesentlicher Unterschied zum Anmeldungsgegenstand ergibt

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Walzgerüst der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Einfluß der Durchbiegung der Arbeitswalzen auf das Walzgut weitgehend beseitigt ist wobei sich die Walzgutbreite ändern kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst

Durch die gegensinnige Ausrichtung der Arbeitswalzen können zwar die Walzgutränder geringfügig abgebogen werden, ihre Dicke bleibt jedoch weitestgehend gleich.

Ein besonderer Vorteil des Erfindungsgegenstandes ist darin zu sehen, daß die axiale Verschiebung der Arbeitswalzen auch in Verbindung mit bekannten Einrichtungen bzw. Methoden zur Verbesserung der Dickenkonstanz über die Walzgutbreite angewandt werden kann, wodurch sich die Wirkungen beider Einrichtungen addieren. Bei einem derartigen Walzgerüst mit einer Biegeeinrichtung der Arbeitswalzen stützen sich die in Einbaustücken angeordneten hydraulischen Druckzylinder an Ansätzen von an der Innenseite des Walzenständers angeordneten Blöcken ab.

Eine weitere Verbesserung der Ebenheit und Dickenkonstanz des Walzgutes kann erfindungsgemäß durch die Anordnung jeweils einer Zwischenwalze erreicht werden, wobei die obere Zwischenwalze in der gleichen Richtung wie die untere Arbeitswalze und die untere Zwischenwalze in der gleichen Richtung wie die obere Arbeitswalze axial verschiebbar ausgebildet sind (Patentanspruch 2). In der älteren Patentanmeldung P 22 06 912.1 —14, die nicht vorveröffentlicht ist, ist bereits vorgeschlagen worden, die Zwischenwalzen eines Vielwalzen-Walzgerüstes axial zu verschieben. Dies ist aber nicht Inhalt des obigen Patentanspruches 2, da hiernach notwendigerweise die Verschiebung der Zwischenwalzen und der Arbeitswalzen erfolgt, und zwar in einer ganz bestimmten Zuordnung der Bewegungsrichtungen der einzelnen Zwischen- bzw. Arbeitswalzen.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Stirnansicht eines anmeldungsgemäßen Walzengerüstes (Quarto-Gerüst);

Fig.2 des Quarto-Gerüst nach Fig. 1 mit einem schmaleren Walzgut;

Fig.3i bis iv verschiedene Axialpositionen der oberen Arbeitswalze für unterschiedlich breites Walzgut in unterschiedlichen Verschleißstärken;

Fig.4 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Walzgerüstes;

F i g. 5 das Walzgerüst nach F i g. 5 in teilgeschnittener Vorderansicht;

Fig.6 einen Schnitt durch eine Kupplung für die Arbeitswalze;

F i g. 7 einen Teilschnitt durch die Verschiebeeinrichtung;

F i g. 8 eine weitere Ausführung eines anmeidungsgemäßen Walzgerüstes mit Zwischenwalzen in teilgeschnittener Seitenansicht;

F i g. 9 eine schematische Darstellung der Walzenanordnung des Gerüstes nach F i g. 8.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Quartogerüst besteht im wesentlichen aus den Arbeitswalzen 6 und 7 und den äußeren Stützwalzen 8 und 9. Die Arbeitswalzen weisen an ihrem entgegengesetzten Ende jeweils einen Zapien 32,34 mit einem konischen Obergang 33, 35 auf. Sie sind axial verschiebbar und so ausgerichtet, daß ihre Enden 162, 172 zwischen den konischen Übergängen 33, 35 und dem Ende der wirksamen Arbeitsfläche 161, 171 mit den Walzguträndern etwa fluchten, wobei sich die Enden 162, 172 ihrer Arbeitsflächen 161, 171 zwischen den Enden 182, 192 der Andruckflächen 181, 191 der Stützwalzen befinden können (Fig.2). Durch diese Anordnung werden die von den Stützwalzen 8, 9 auf die Arbeitswalzen ausgeübten Biegemomente verringert und die weiter unten im einzelnen beschriebene Walzgenbiegung verliert ihre nachteilige Wirkung auf das Walzgut, weil die Arbeitswalzen nicht über ihre gesamte Länge abgestützt sind, so daß ein übermäßiges Auswalzen der Walzgutränder nicht auftritt. In F i g. 1 bzw. 2 bedeuten P und F Kräfte die auf die Zapfen der Arbeits- bzw. Stützwalzen wirken.

F i g. 3 zeigt das Walzen von unterschiedlich breitem, bandförmigen Walzgut 10 sowie dessen Position mit Bezug auf die obere Arbeitswalze 6 und die Stützwalze 8. Der Walzvorgang eines breiten Walzbandes mit unverschlissenT Arbeitswalze 6 ist in Fig.3i dargestellt Die strichpunktierten Linien in dieser Figur geben den Durchmesser der verschlissenen Arbeitswalze nach längerem Walzbetrieb an. Die Seitenkante des Walzgutes fluchtet in etwa mit dem Ende des Ballens der Arbeitswalzen an der durch den Buchstaben W gekennzeichneten Seite, so daß si Ή ein auf den Verschleiß zurückzuführender Ringabsatz auf dem Mantel der Arbeitswalze nur an der mit D gekennzeichneten Seite ausbildet Ändert sich die Bandbreite auf die in den F i g. 3ii, 3iii und 3!" dargestellten Werte, dann wird die Arbeitswalze entsprechend der Breitenänderung axial ve'schoben und dadurch der durch Verschleiß abgestufte Teil der Walze außer Kontakt mit der Stützwalze gebracht, so daß der wirksame Ballenteil der Arbeitswalze stets eine zylinderförmige Gestalt aufweist und auch dadurch eine Verbesserung der Ebenheit und Dickenkonstanz des Walzbandes in der Richtung quer zur Walzrichtung erreicht werden kann.

Bei dem in den F i g. 4 und 5 dargestellten Quartogerüst werden die Arbeitswalzen 6 und 7 von Einbauslücken 16, 17 gehalten, die in einem Ständer 15 montiert sind. Auch die Stützwalzen 8 und 9 sind vertikal beweglich im Ständer 15 montierten Einbaustücken 21 und 22 abgestützt. Die Einbaustücke 16, 17 sind vertikal beweglich an ihren beiden gegenüberliegenden Enden in seitlichen Blöcken 19 aufgenommen, die jeweils an der Innenfläche des Ständers 15 vorgesehen sind und in denen hydraulische Druckzylinder 18, 18' zur Biegung der Arbeitswalzen abgestützt sind. Die Siempel der hydraulischen Druckzylinder IS, 18' stehen in Eingriff mit einem an jedem Block 19 ausgebildeten Ansatz 20.

Die Antriebsenden der Arbeitswalzen 6, 7 sind durch Kupplungen 28,29 mit Spindeln 30,31 verbunden, die zu einem Walzenantrieb und zu einer — weiter unten beschriebenen — Einrichtung zum gegensinnigen axialen Verschieben der Arbeitswalzen führen. Am in

ίο Fig.5 linken Ende der oberen Arbeitswalze ist der verjüngte Zapfen 32 mit dem konischen Übergang 33 ausgebildet Einen entsprechenden Zapfen 34 mit konischem Übergang 35 besitzt die untere Arbeitswalze 7 an ihrem in Fig.5 rechten Ende. Das dargestellte Walzgerüst weist ferner Druckschrauben 23 zur Einstellung des Walzspaltes, hydraulische Druckzylinder 24 zum Ausrichten der Stützwalze 8, zwischen den Einbaustücken 22 und dem Ständer 15 eingesetzte Zwischenfutter 25 und obere und untere Distanzstücke 26,27 für den Ständer 15 auf.

Jede Spindel 30,31 ist über eine bniversal-Kunnlung 28, 29 mit einem Ende einer Arbeitswaize verbunden. Wie aus F i g. 6 ersichtlich, enthalten die Kupplungen 28, 29 ein inneres Kupplungsglied 69, welches auf der Spindel 30 oder 31 aufgeschrumpft und an einem Flansch ö3 der Spindel durch Bolzen sicher festgelegt ist, und ein äußeres Kupplungsglied 64, welches auf der Arbeitswalze 6 bzw. 7 durch Stifte 65 und einen Ring 66 befestigt ist Die Kupplungsglieder 69, 64 stehen miteinander durch ihre kämmenden Gewindeteile 60 in Eingriff und sind durch einen Verbindungsstift 61 mit einem sphärischen Kopf, einer Halteplatte 62 und einer Schraube 67 verbunden. Die Spindeln 30,31 sind ferner durch Universalkupplungen 70,71 mit den Abtriebswellen 76 des Antriebssatzes 74 verbunden, der wiederum über eine Kupplung 73 an einen Motor 72 angeschlossen ist. Die Universalkupplungen 70, 71 umfassen ein inneres Kupplungsglied 77, welches auf die Spindel 30 oder 31 aufgeschrumpft und durch Bolzen gesichert ist sowie ein äußeres, mit der Abtriebswelle 76 verbundenes Kupplungsglied 82 (Fig.7). Die Kupplungsglieder 77 und 82 stehen über ihre miteinander kämmenden Gewinde- bzw. gezahnten Teile 78 in Eingriff und sind durch einen Verbindungsstift 79 mit sphärischem Kopf, eine Halteplatte 80 und eine Mutter 83 gehalten.

Wie in F i g. 7 dargestellt sind die Universalkupplungen 70, 71 jeweils über ein Schublager 85 an eine Verschiebeeinrichtung 95 angeschlossen, die in einem bestimmten Verhältnis zum Antriebssatz 74 an einer

v> Ständerplatte 75 montiert ist. Das Schublager 85 umgreift das äußere Kupplungsglied 82 mittels eines Gehäuses 84 und eines Deckels 88 und wird gegen eint Axialbewegung durch eine Manschette 86 und eine Mutter 87 gelhalten. Die Verschiebeeinrichtung 95 weist Schraubspindel 91 auf, die drehbar in Ansätzen 93, 94 eines zu beiden Seiten der Universalkupplung 70 bzw. 71 auf der Sanderplatte 75 befestigten Bügelpaares 89 gelagert sind. Jede Schraubspindel 91 trägt an ihrem vorstehenden Ende j 2 ein Zahnrad 92 zur Übertragung

w) einer Antriebskraft eines nicht dargestellten Motors. Auf den Schraubspindeln 91 fest montierte Muttern 9Ö sind mit dem Gehäuse 84 verbunden.

Mit diesem Walzgerüst können Dickenänderungen über die Walzgutbreite auch dann vermieden bzw.

h~> wesentlich verringert -verden, wenn sich die Walzgutbreite ändert Zur weiteren Verbesserung des angestrebten Erfolges ist es außerdem vorteilhaft, den wirksamen Ballen der Stützwalzen ebenfalls deich der

Walzgutbreite zu halten. Wegen der Andruckeinrichtung ist es in der Praxis jedoch schwierig, die Stützwalzen axial zu verschieben.

Bei der in den F i g. I und 2 beschriebenen Anordnung ist die durch die obere und untere Arbeitswalze definierte Berührungslänge der Walzen annähernd gleich der Walzgutbreite, was durch axiales Verschieben der Arbeitswalze entsprechend einer sich ggf. ändernden Walzgutbreite erfolgt. In jedem Fall sind die weitgehend in Berührung mit dem Walzgut stehenden Ballenlängen der Arbeitswalzen annähernd gleich der Walzgutbreite, so daß kein oder nur ein äußerst geringes Biegemoment in den Arbeitswalzen auftritt.

Bei dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Mehrwalzengerüst entspricht die Ausführung und Anordnung des Arbeitswalzensatzes und des Stützwalzensatzes derjenigen nach Fig.4, was durch Verwendung gleicher Bezugszeichen berücksichtigt ist. Es sind jedoch Zwischenwalzen 40, 41 zwischen jeder Arbeitswalze 6 bzw. 7 und jeder Stützwalze 8 bzw. Q vorgesehen. Diese Zwischenwalzen 40,41 werden von vertikalbeweglichen Einbaustücken 44,45 aufgenommen, die in Ausnehmungen 42, 43 in den die Stützwalzen tragenden

Einbaustücken 21,22 montiert sind.

Wie in F i g. 9 gezeigt, sind die Zwischenwalzen 40,41 ebenso wie die Arbeitswalzen 6, 7 in Axialrichtung durch eine Schubeinrichtung beweglich. Der rechte Endteil 46 der Zwischenwalze 40 und der linke Endtei 47 der Zwischenwalze 41 sind konisch verjüngt. Be einer Änderung der Walzgutbreite können durch axiale; Verschieben der Zwischenwalzen 40, 41 die größeren Durchmesserenden der konischen Endteile 46, 47

ίο senkrecht zu den Walzguträndern ausgerichtet und so in Verbindung mit den Wirkungen der Axialverschiebung der Arbeitswalzen 6, 7 und der Walzenbiegung die Dickenkonstanz des Walzgutes über seine Breite weitet verbessert werden.

π Die Arbeitswalzen und die Zwischenwalzen können in axialer Richtung einzeln und unabhängig voneinandei in den vorbestimmten Richtungen verschoben werden Es ist jedoch auch möglich, diese Walzen zusammen in den vorbestimmten Richtungen um den gleichen Betrag

?n 711 b?>¥£^aen. Zürn Antrieb der Arbsiiswslzsn der Zwischenwalzen und der Stützwalzen kann irgendeine von ihnen als Antriebswalze verwendet werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Walzgerüst mit je einem Paar in Einbaustücken gelagerten Arbeits- und Stützwalzen und mit Walzenbiegeeinrichtungen für die Arbeitswalzen, s die als hydraulische Druckzylinder in den die Arbeitswalzen aufnehmenden Einbaustücken angeordnet sind, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur gegensinnigen Axialverschiebung der Arbeitswalzen (6, 7) bei Änderungen der Walzgutbreite, damit jeweils ein Ende (162, 172) der Arbeitsfläche (161, 171) einer Arbeitswalze (6, 7) zwischen einer Kante (101,102) des Walzgutes (10) und dem Ende der zugeordneten Stützwalze (8, 9) gehalten ist

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch je eine Zwischenwalze (40, 41) zwischen je einer Arbeitswalze (6, T) und je einer Stützwalze (8, 9), wobei die obere Zwischenwalze (40) in der gleichen Richtung wie die untere Arbeitswalze (7) und die untere Zwischenwalze (41) in der gleichen Richtung wie die obere Arbeitswalze (6) axial verschiebbar ist