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Verfahren und Vorrichtung zum Kaltwalzen Die Erfindung betrifft ein
Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Kaltwalzen, mit mehreren hintereinandergeschalteten,
antreibbaren Walzwerken.
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Die herkömmlichen Kaltwalz-Vorrichtungen sehen eine direkte Getriebeverbindung,
einen Universalantrieb und einige andere Arten des Walzenantriebes vor; in jedem
Fall werden jedoch allgemein Zahnrad- oder Kettenübertragungen angewandt.
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Das Geschwindigkeitsverhältnis von Ober- und Unterwalze jedes Walzwerkes
ist dabei durch die Anzahl der Zähne jedes Getriebes bestimmt und bleibt demzufolge
konstant. Außerdem sind nicht nur Zahl und Abstand der einzelnen Walzwerke, sondern
auch die Durchmesser der Walzenwellen und die Walzeneinstellungsbreite begrenzt
und festgelegt, so daß die Walzwerke als einzige zusammenhängende Anlage ausgelegt
werden müssen.
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Dementsprechend ist es - da die Drehzahl aller Formgebungswalzen,
die in einer Reihe horizontal angeordnet sind, konstant bleibt - unmöglich, den
Durchmesser der Walzen zu variieren. Dadurch würde die Umfangsgeschwindigkeit der
Walzen verändert und das Walzgut zwischen Ober- und Unterwalze zerstört, weil die
Walzen rutschen bzw. das Material zwischen benachbarten Walzwerken gedehnt oder
gelockert wird.
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Darüberhinaus kann die Vibration der konventionellen Antriebe die
Qualität der gewalzten Produkte beeinträchtigen.
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Auch gestattet die starre Befestigung der jeweiligen Walzenständer
keinen Walzenaustausch, und überdies kann sich je nach dem zu walzenden Profil ergeben,
daß die Anzahl der vorhandenen Walzwerke zu groß oder zu klein ist. Deshalb müssen
besondere Maschinen vorgesehen werden, die sehr oft unbenutzt bleiben. Dies sind
weitere Nachteile der herkömmlichen Kaltwalz-Anlagen.
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Außerdem ist es wichtig, die Spannung des Walzgutes zwischen den einzelnen
Walzwerken bzw. seine vertikale Lage in geeigneter Weise einzustellen, d.h. eine
Standard-Walzlinie zwischen den Walzwerken zu schaffen, um die Umfangsgeschwindigkeit
von Ober- und Unterwalzen beim Walzprozeß anzugleichen und ein Lockern des Walzgutes
zwischen den Walzwerken zu vermeiden. Diese beiden wichtigen Einstellungen bedingen,
daß bei der Konstruktion der Anlage die Durchmesser der Walzen richtig ausgewählt
werden, was jedoch sehr schwierig ist.
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Auch müssen in manchen Fällen die Walzen eine breite öffnung haben
und an ihren Enden eng stehen, wie in Fig. 9 bei A für den ersten Walzvorgang gezeigt
ist, oder umgekehrt, wie in Fig. 9 bei C für den letzten Walzvorgang gezeigt ist.
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Benn nun die Drehzahlen von Ober- und Unterwalze benachbarter Walzwerke
gleich sind, müssen die Walzen im Durchmesser nach und nach vergrößert werden, wie
bei A', B' und C' in Fig. 8 gezeigt ist. Die Standard-Walzlinie b wird also eingehalten
und die Umfangsgeschwindigkeit von Ober- und Unterwalze auf der Standard-Walzlinie
bleibt dieselbe. Diese Lösung setzt einen weiten Abstand der Walzwerke voraus, und
unvermeidlich ergibt sich für die ganze Maschine eine große Auslegung. Dementsprechend
ergibt sich für die Installierung der Anlage ein erheblicher Platzbedarf. Darüberhinaus
ist es kostspielig, Metallformen
für die Walzen herzustellen, und
die Walzen selbst sind schwierig zu konstruieren. Dies sind weitere Nachteile der
herkömmlichen Kaltwalz-Vorrichtung.
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Die Erfindung bezweckt, den vorgenannten Nachteilen der herkömmlichen
Kaltwalzwerke abzuhelfen und löst die Aufgabe, eine Methode bzw. eine Vorrichtung
zum Kaltwalzen zu schaffen, die sich durch große Flexibilität auszeichnet und es
gestattet, die jeweiligen technischen Gegebenheiten ohne wesentliche bauliche Veränderungen
zu berücksichtigen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Kaltwalzen mit mehreren hintereinander
geschalteten, antreibbaren Walzwerken ist dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser
der formgebenden Walzen der Walzwerke nach Wunsch ausgewählt werden und die Geschwindigkeitsverhältnisse
dieser Walzen auf die geforderten Werte mit Hilfe von Drosselventilen in Zu- oder
Abflußleitungen von Öldruck-Motoren eingestellt werden, die jeweils an den Antriebswellen
der einzelnen Walzwerke montiert sind.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kaltwalzen mit mehreren hineinandergeschalteten,
antreibbaren Walzwerken, die auf einer Bank fluchtend angeordnet sind, ist dadurch
gekennzeichnet, daß an die Antriebswelle(n) jedes Walzwerks getrennte Öldruck-Motoren
angeschlossen sind, in deren Ein- oder Austrittsleitung Drosselventile vorgesehen
sind.
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Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung in einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein Kaltwalzwerk nach der Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Kaltwalzwerkes von Fig. 1.
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Die Fig. 3 und 4 sind perspektivische Darstellungen eines unabhängigen
Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Fig. 5 ist ein schematisches Leitungsschaltbild der erfindungsgemaßen
Anlage.
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Fig. 6 zeigt in der Seitenansicht die Durchmesser aufeinanderfolgender,
in einer Linie angeordneter Walzen, während Fig. 7 das jeweils erzeugte Profil wiedergibt.
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Fig. 8 zeigt in der Seitenansicht die Durchmesser aufeinanderfolgender,
in einer Linie angeordneter herkömmlicher Walzen, und Fig. 9 veranschaulicht den
Ablauf des Walzens mit dem konventionellen Walzwerk von Fig. 8.
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Zunächst seien die Fig. 1 und 2 betrachtet.
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Eine Walzenständer-Grundplatte 1 ist links und rechts mit Stangen
2,2 versehen, desgleichen rückseitig mit Stangen 2', 2'. Lager 3,3 und 3', 3' sind
oben und unten zwischen diesen Stangen 2,2 und 2',2' angebracht, indem die Stangen
in die Lager eingesetzt sind. Ober- und Unterwalzen 5,5' zur Formgebung sind jeweils
auf einer oberen und einer unteren
Kuppelspindel 4,4' montiert,
die zwischen den Lagern 3,3 und 3',3' gehalten wird, so daß beispielsweise die untere
Kuppelspindel 4' mit einem Öldruckmotor 7 durch eine Kupplung 6 in einer Antriebswelle
verbunden ist. Dieser Motor 7 ist mit einer Zuleitung 8 und einer Ableitung 9 versehen,
welche ein Drosselventil 10 aufweist. Eine Mehrzahl unabhängiger derart gebildeter
Einheiten ist längs auf einer Bank 11 in einer Linie angeordnet, und zwar in der
Reihenfolge der Materialverformung entsprechend dem gewünschten Profil. In Fig.
1 sind vier solche Einheiten hintereinander geschaltet.
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Mit 25 sind Führungswalzen für ein Stahlband oder anderes Walzgut
a bezeichnet. Eine Höhenjustierung der Unterwalze 5' ist bei 23 angedeutet, während
die Stangen 2,2' eine Höhenverstellung der Lager 3 gestatten.
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Wie Fig. 1 zeigt, sind mehrere Bolzen-Stecklöcher in Längsrichtung
auf der Bank 11 in einer Linie vorgesehen, und diese Stecklöcher dienen dazu, eine
geeignete Anzahl von Walzenständer-Grundplatten 11 wie vorgesehen anzuordnen und
ihre Abstände in Längsrichtung zu variieren.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist als allgemeine Regel jede Antriebswelle
der einzelnen Walzwerke mit einem öldruckmotor versehen. Es ist jedoch möglich,
eine kleine Anzahl von Antriebswellen ohne solchen Motor zu belassen, also nicht
mit einem eigenen Antrieb auszurüsten. Auch können die Ober- und Unterwellen der
Walzen durch Anschluß von Öldruckmotoren angetrieben werden.
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Fig. 5 zeigt ein Leitungsschaltbild mit folgenden Elementen: ein oeltank
12, eine Öldruckpumpe 13, ein Motor 14, ein Absperrventil 15, ein Entspannungsventil
16, ein Absperrventil 17, ein Manometer 18, eine Öl-Zufuhrleitung 19,
eine
Öl-Rückflußleitung 20, ein Ventil zur Regulierung der Fließgeschwindigkeit 21 und
ein Filter 22.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt: Jedes Walzenwerk
ist mit seiner Grundplatte 1 auf der Bank 11 in der Reihenfolge der Verformung des
Materials entsprechend seinem gewünschten Querschnitt angeordnet.
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Das Drosselventil 10 wird benutzt, um die Fließgeschwindigkeit des
Öls, das dem Öldruckmotor 7 zugeführt wird, zu regulieren, so daß die Drehzahl jeder
Walze an der Antriebswelle entsprechend dem vorherbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis
eingestellt wird. Die Walzen werden fernerhin so justiert, daß das zu walzende Material
zwischen den Walzenständern locker kommt. Anschließend wird ein Stahlband oder anderes
Walzgut a über Führungswalzen 25 zwischen Ober- und Unterwalze hindurchgeführt,
so daß es längs von einem zum anderen Ende auf das vorgesehene Profil gebracht wird.
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Der Kreislauf für die Zu- und Rückleitung des Öls ist in Fig. 5 dargestellt.
Eine Öldruckpumpe 13 wird durch einen Motor 14 angetrieben, und Öl, das sich in
einem öltank 12 befindet, wird durch einen Filter 22 abgesaugt und über ein Absperrventil
15 in eine Ölzufuhrleitung 19 gedrückt. Dieses Öl wird dann über Zuleitungen 8,
die an diese ölzufuhrleitung angeschlossen sind, zu jedem Öldnuckmotor 7 gefördert,
um diesen anzutreiben. Von dort gelangt das Öl über ein Drosselventil 10 zu einer
Ölrückflußleitung 20 und kehrt über ein Strömungsgeschwindigkeits-Regulierventil
21 in den blank 12 zurück. Das Drosselventil 10 des Öldruckmotors 7, der an jeder
unabhängigen Einheit vorgesehen ist, kann die Öldurchflußgeschwindigkeit und die
Drehzahl jeder Antriebswalze entsprechend dem vorherbestimmten Geschwindigkeitsverhältnis
einstellen. Das Strömungsgeschwindigkeits-Regulierventil 21 kann gleichzeitig die
Drehzahl jedes Öldruckmotors 7 nach oben oder unten verändern.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrzahl unabhängiger Einheiten
vorgesehen, die jeweils aus Walzwerken bestehen, deren Ober- und Unterwalze in Längsrichtung
fluchten, wobei die Antriebswalzen der unabhångigen Einheiten mittels getrennter
Öldruckmotoren angetrieben werden. Die Drehzahl der Antriebswalzen kann deshalb
getrennt und frei eingestellt werden. Aus diesem Grund kann das Geschwindigkeitsverhältnis
der Wellen jeder Walze entsprechend der Ein-~ stellung geregelt werden, und eserlaubt
dadurch eine gleiche Umfangsgeschwindigkeit jeder Walze unabhängig von ihrem Durchmesser.
Zusätzlich hierzu können die Abmessungen der Walzen so klein wie irgend möglich
gehalten werden, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist. so daß sich die Anlage nach der
Erfindung im Ganzen klein halten lässt, weil der Durchmesser jeder Walze von der
vertikal bzw. horizontal zugeordneten Walze, unabhängig ist und die Standard-Walzlinie
frei justiert werden kann. Somit ergibt sich eine sehr ökonomische, flexible Anlage
zum Kaltwalzen.
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Wie man aus dem Vorhergehenden entnehmen kann, lassen sich bei der
Vorrichtung bzw. dem Verfahren zum Kaltwalzen gemäß der Erfindung die Spannung des
zu walzenden materials zwischen den Walzenwerken leicht einstellen, der Abstand
der Walzwerke frei justieren, jede Art von Walzwerken kombinieren, die Walzen austauschen
und die Standard-Walzlinie nach Wunsch bestimmen.