DE2646006A1

DE2646006A1 - Rollenfuehrung fuer walzwerke

Info

Publication number: DE2646006A1
Application number: DE19762646006
Authority: DE
Inventors: Keith Cyril Gibson; Joseph William Marshall
Original assignee: British Steel Corp
Current assignee: British Steel Corp
Priority date: 1975-10-17
Filing date: 1976-10-12
Publication date: 1977-04-21
Also published as: BE847282A; US4073173A; GB1534882A; NL7611513A; SU724079A3; IT1071526B; SE422749B; CA1035605A; JPS5266865A; SE7611460L; AU501065B2; ZA766007B; ES452477A1; AU1861276A; DE2646006C2; FR2327828A1; FR2327828B1

Description

Patentanwalts Dipl.-ing. Curt Wallach Dipl.-ir.g. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

< ^Dipl-^Ing-

D -8000 München 2 - Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

12.Oktober I976

Datum: "*'

Unser Zeichen: *5 676 - K/Ja

British Steel Corporation, London S.W.l England

Rollenführung für Walzwerke

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rollenführung zur Führung eines Werkstückes in den Walzspalt eines Walzenstuhles.

Derartige Führungen sind lange Jahre in Verbindung mit Stangen-, Stab- und Drahtwalzstühlen benutzt worden, um das Werkstück ausgerichtet in die Walzennut des Walzenstuhles einzuführen. Die Führungen sind dicht bei den Walzen montiert und exakt auf die Walznut ausgerichtet. Die moderne Form von Führungen weist gewöhnlich Rollen am schmalen Austrittsende eines Führungstrichters auf, die gewöhnlich als Gleitführung bezeichnet werden. Die Rollen drehen sich jeweils um einen Arm, der starr am Führungsgehäuse gelagert ist und der gesamte Aufbau wird als "Walzenführung¹¹ bezeichnet. Wenn ein Werkstück in die Führung eintritt, wird es durch die Gleitführung in den Spalt zwischen den beiden kalibrierten Walzen überführt und dann in die Walznut hinein. Es ist zweckmäßig, daß die kalibrierten Walzen leicht das Werkstück erfassen um zu gewährleisten, daß es ordnungsgemäß liegt und bei einem von der Kreisform abweichenden Querschnitt, z.B. einem Werkstück mit ovalem Querschnitt zu gewährleisten, daß es nicht ver-

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drillt wird, wenn es in die Nut eingeführt wird. Aus diesem Grunde ist es üblich« eine oder zwei Einstellschrauben an jedem Arm anzuordnen, die benutzt werden, um den Spalt zwischen den kalibrierten Walzen für eine spezielle Größe des Werkstückes einzustellen. Der Spalt wird gewöhnlich kleiner eingestellt als die erwartete Eintrittsbreite des Werkstücks bei dem jeweiligen Walzenstuhl beträgt· Die Konstruktion der Führungsanordnung ist derart, daß jeder Arm als Blattfeder wirkt, die um ihren staaren Lagerpunkt am Gehäuse schwingt, so daß bei der Benutzung die Rollen elastisch gegen das Werkstück vorgespannt sind.

Es hat sich gezeigt, daß wenigstens zwei Nachteile aus dieser Konstruktion der Roilaiführung resultieren. Erstens werden die Rollen vom Werkstück gegen die Wirkung der Blattfedern auseinandergedrückt, wenn daa Werkstück eine größere Breite hat als jene, auf die die Rollen eingestellt sind. Je größer der Ausschlag der Blattfedern desto größer ist die Belastung der Rollen und des Werkstücks. Wenn ein beträchtlich überbemessenes Werkstück in die Rollen einläuft, dann kann die Last so groß werden, daß das Werkstück selbst durch die hierauf wirkenden Rollen deformiert wird. Bei gewissen Bauarten moderner Walzwerke wird eine automatische Höhen- und Breitensteuerung benutzt und man muß relativ große änderungen der Zwischenwalz-Werkstückdimensionen zulassen, so daß das genannte Problem schwerwiegend ist und häufig Stillsetzungen der Walzen erforderlich sind, um die Rollenführungen zu ersetzen oder rückzustellen·

Ein weiteres Problem tritt dann auf, wenn ein unterbemessenes Werkstück durch die Führung gefördert wird. In diesem Falle können die Rollen mglicherweise das Werkstück verfehlen, so daß es in der Führung verdreht wird und nicht in seinem Querschnitt ausgerichtet in die Walzennut einläuft. Insbesondere wenn ein

auf
kreisrunder Durchlauf/einen ovalen Durchlauf folgt, kann dies dazu führen, daß das Werkstück mit verzerrter Querschnittsge-

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stalt ausgewalzt wird« Wenn die Einstellschrauben so zurückgestellt werden, daß die Führung ein unterbemessenes Werkstück erfassen kann, dann bewirkt jedes überbemessene Werkstück, das in die Rollen einläuft, eine unbefriedigende Belastung der Rollen und ihrer Lager infolge der Wirkung der Blattfeder₉ In jedem Falle ist es für die Bedienungsperson sehr gewährlich zu versuchen, die Einstellschraubenzurüokzustellen, wenn der Walzenstuhl in Betrieb befindlich ist, so daß die Walzen angehalten werdenmüssen, wenn die Schrauben zurückgestellt werden.

Die Erfindung geht aus von einer Rollenführung zum Überführen eines Werkstückes in den Walzspalt eines Walzstuhles und löst die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß Mittel vorgesehen sind, die eine im wesentlichen konstante Belastung über jede Austrittsführungsrolle des Aufbaus auf das Werkstück ausüben, und zwar unabhängig von der seitlichen Versetzung der Rollen durch das Werkstück.

Dabei können Mittel vorgesehen sein, um die Größe der konstanten Belastung einstellen zu können, die auf das Werkstück ausgeübt wird. Die konstante Belastung kann entweder über hydraulische oder mechanische Mittel aufgebracht werden. Die Vorrichtung kann außerdem Eintrittsführungsrollen aufweisen, um ein Werkstück in den Einlauf der AustrittstührungsroUen zu richten und außerdem kann die Vorrichtung Mittel umfassen, die eine im wesentlichen konstante Belastung über jede Einlauf leitrolle nach dem Werkstück übertragen, unabhängig von der seitlichen Versetzung der Rollen durch das Werkstück.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Rollenführung zum Leiten eines Werkstückes in den Walzspalt eines Walzstuhl mit einem starren Gehäuse ausgestattet, wobei eine Austrittsführungsrolle drehbar auf je einem von zwei Armen

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- -Umgelagert ist, die im wesentlichen horizontal durch das Gehäuse vorstehen und am Gehäuse über vertikal im Abstand zueinander angeordnete Schwenkzapfen gelagert sind. Eine'Reaktionskraft-Vorrichtung bewirkt eine Übertragung einer im wesentlichen konstanten Last über jeden Arm auf die Austrittsrollen und das Werkstück unabhängig von der seitlichen Versetzung der Rollen durch das Werkstück.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, ist die Rollenführung zum Überführen eines Werkstücks in den Walzspalt eines Walzenstuhls mit einer Vorrichtung ausgestattet, um eine im wesentlichen gleiche Belastung über jede Austrittsführungsrolle der Anordnung auf das Werkstück zu übertragen, unabhängig von der seitlichen Versetzung der Rollen durch das Werkstück.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Pig. 1 eine Grundrißansicht einer Rollenführung gemäß der Erfindung,

Fig« 2 eine Seitenansicht einer Rollenführung gemäß Fig. I,

Fig. 3 eine Grundrißansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Rollenführung,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung eines Einzelteiles der Rollenführung gemäß Fig. 3.

Die Rollenführung gemäßFig. 1 und 2 weist ein aufrechtstehendes Gehäuse 10 mit einer Basis 11 auf, die einstückig gegossen sind. Ein schwanzartiger Fortsatz 11a der Basis 11 stäit vom unteren Teil des Gehäuses 10 vor.

Das Gehäuse 10 weist zwei parallele aufrechtstehende Seitenwände 13 und 14 sowie eine Deckplatte 15 auf, die von den

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beiden Seitenwänden 13*14 abgestützt wird.

Innerhalb des Gehäuses 10 sind zwei Arme 19 und 20 derart angeordnet, daß sie im wesentlichen parallel durch das Gehäuse 10 verlaufen. Jeder der Arme 19 und 20 weist ein einstückig damit hergestelltes Joch 21 bzw· 22 auf, die aus dem Gehäuse an dem dem Portsatz 11 entgegengesetzten Ende vorstehen. Einander identische Pührungsrollen 23 sind mittels geeigneter Lager in den Jochen 21 und 22 getragen.

Die Rollen 23 haben nach innen gekrümmte Umfangsoberflachen, die in Größe und Gestalt dem zu walzenden Werkstück angepaßt sind und dieses führen«, Kühlwasser für die Rollen 23 wird über nicht dargestellte innere Kanäle in den Jochen 21 und zugeführt und auf die Rollen 23 über nicht dargestellte öffnungen gerichtet, die in den Jochen ausgebildet sind. Pur verschiedene Anwendungen können Rollen unterschiedlichen Profils benutzt werden: So können beispielsweise ebene parallelseitige Rollen benutzt werden, um Werkstücke in den Einlauf glatter nicht kalibrierter Walzen zu überführen.

In den Armen 19 und 20ist eine zweiteilige Gleitführung untergebracht, die zur FUhrung des Werkstücks durch das Gehäuse nach den Rollen 23 dient. Die Gleitführung kann ersetzt werden durch Rollenführungen mit Rollen,die ein dem Profil der Rollen ähnliches Profil aufweisen, um das Werkstück nach dem Einlaß der Rollen 23 zu leiten.

Die beiden Arme 19 und 20 sind in ihrem mittleren Bereich bezüglich Basis 11 und Deckplatte 15 des Gehäuses 10 durch untere und obere Schwenkgelenke 24 bzw* 25 getragen, die je einen Schaft mit Gewindeende 26 aufweisen, die mit Gewinden verschraubt sind, die in der Basis bzw. der Deckplatte des Gehäuses eingeschnitten sind· Außerdem weisen diese Schäfte zylindrische Endabschnitte 27 mit vermindertem Durchmesser auf, die in Phosphorbronzebüchsen 28 einstehen, die in die untere und obere Fläche jedes Armes 19*20 eingesetzt sind·

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Die Stirnflächen 29 des zylindrischen Endabschnittes 27 sind Je mit einem konkaven Sitz versehen, in den Lagerkugeln 30 einstehen, die innerhalb der Hülsen befindlich sind. Die Schwenklager sind derart beschaffen, daß dann, wenn die beiden Rollen 23 etwas auseinandergedrückt werden, die Arme 19 und 20 um Vertikal-achsen geschwenkt werden, die durch die Gelenke 24,25 hindurchgehen· Die beiden Arme 19 und 20 werden durch einen hydraulischen Antrieb im Abstand zueinander gehalten·

Der Arm 19 wird an seinem der Rolle 23 entfernt liegenden Ende starr durch Bolzen 51 gegenüber dem vertikalen Abschnitt eines umgekehrt L-förmigen Bauteils 52 gehalten. Der Arm 20 wird in gleicher Weise durch Bolzen 54 an einen identisch gestalteten L-förmigen Bauteil 55 angelegte Beide L-förmigen Bauteile 52 und 55 liegen auf der Außenseite der Arme 19 und 20. Die horizontalen Abschnitte der L-förmigen Bauteile 52 und 55 besitzen jeweils eine Einstellschraube 56 bzw. 57* die durch diese T_eile hindurchsteht und auf gegenüberliegenden Enden eines doppeltwirkenden Hydraulikantriebs 58 abgestützt sind, der an der Oberseite des Gehäuses 10 angeordnet ist. Die Abmessungen und Lagerungen der Arme 19 und 20. der L-förmigen Bauteile 52 und und des Antriebs 58 sind so gewählt, daß ein 1 : .1/H Qbelsystera zwischen der auf die Rollen 23 ausgeübten Kraft und der durch den Antrieb 58 aufgebrachten Last besteht.

Dem Hydraulikantrieb 58 ist ein Hydraulikkreis zugeordnet. An der Seitenwand 13 des Gehäuses 10 ist ein Druckspeicher 59 montiert. An seinem oberen Ende ist der Druckspeicher 59 über Hydraulikleitungen an ein T-Stück 60 angeschlossen. Einer der beiden abgehenden Arme des T-Stücks führt nach dem Antrieb 58 und der andere Arm ist über ein Ventil 61 mit einer Schnellfreigabekupplung 62 verbunden.

Zwischen den Bauteilen 52 und 55 kann ein Wandler angeordnet

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angeordnet sein, um ein Maß des Abstandes zwischen den Armen und 20 und demgemäß der Abmessungen des die Führungsrollen 23 durchlaufenden Werkstücks zu liefern·

Im Betrieb wird der Druckspeicher 59 zunächst mit Stickstoff aus einer nicht dargestellten Stickstoffquelle bis zu einem vorbestimmten Druck aufgeladen. Das System wird hydraulisch unter Druck gesetzt, wobei eine hydraulische Handpumpe (nicht dargestellt) benutzt wird, die an die Schnellfreigabekupplung 62 angeschlossen ist, wobei das Ventil 61 offenbleibt, bis eine vorbestimmte Kraft durch die Rollen 23 auf eine zwischen ihnen angeordnete Prüfstange ausgeübt wird. Dann wird das Ventil 61 geschlossen und die Pumpe wird von der Kupplung 62 abgeschaltete Der Druckspeicher 59 hält danach den Hydraulikdruck, der durch den Antrieb 58 ausgeübt wird,über den zu erwartenden Bewegungsbereich der Hollen 23 im wesentlichen konstant. Diese konstante Kraft oder Belastung wird über die L-förmigen Bauteile 52 und 54 auf die betreffenden Arme 19*20 und demgemäß auf die Rollen 23 übertragen. Ein einstellbarer Anschlag 63, der durch das Joch 21 vorsteht und gegen die gegenüberliegende Oberfläche des Jochs 22 anstößt verhindert, daß die Rollen 23 zu dicht aneinander kommen, wenn keine Stange zwischen Ihnen befindlich ist.

Da beide Seiten des Antriebs 58 den gleichen Drücken ausgesetzt sind, üben die Rollen 23 immer die gleiche Belastung auf beide Seiten der Stange oder des Werkstücks aus«. Wenn die Führungsrolfen 23 aus irgendeinem Grunde nicht genau auf die Nut der Walzen ausgerichtet sind, lastet eine ungleiche Kraft auf den Seiten der Stange«, Die Rollen 23 bewegen sich als Paar, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist, was bedeutet, daß die Walzstange dann genau auf den Walzendurchlauf bzw. die Walznut ausgerichtet ist.

Die Arme 19,20 können ebenso in Vertikalrichtung relativ zueinander

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durch geeignete Einstellung der Schwenklager 24,25 so eingestellt werden, daß die Rollen 23 in Vertikalrichtung aufeinander ausgerichtet sind.

Bei der in Figo 3 im Grundriß dargestellten Rollenführung ist die Grundkonstruktion der Führung sehr ähnlich jener, wie sie in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschrieben wurde. Der Hydraulikkreis ist jedoch nicht mehr erforderlich und die Einstellschrauben 56 und 57 sind ersetzt durch Reaktionsbolzen 71 und 72.

Die Konstruktion eines jeden Reaktionsbolzen 7I und 72 ist deutlicher aus Figur 4 ersichtlich. Jeder Bolzen 7I und 72 besitzt einen Gewindeschaft 40 und einen Kopf 41· Längs der Achse des Bolzens erstreckt sich eine zylindrische Bohrung, die einen ersten, nach außen gestuften Abschnitt 42 im Kopf 41 und einen zweiten nach außen gestuften Abschnitt 43 aufweist, der sich nach dem freien Ende des Schaftes 40 öffnet· In dem zweiten Sufenabsehnitt 43 ist ein zylindrischer Plungerkolben 44 mit geringem Spiel eingesetzt, der aus dem freien Ende des Schaftes 40 vorsteht und in einem Kolbenkopf 45 endet, der einen größeren Durchmesser hat als der übrige Teil des Kolbens 44_o Der Kolben 44 wird in dem zweiten gestuften Abschnitt 43 des Schaftes 40 durch einen Bolzen 46 gehalten, der durch den Kopf 41 und die Bohrung des Schaftes 40 hindurchtritt und in das Ende des Plungers 44 eingescßaubt ist» Der Haltebolzen besitzt einen Kopf 47, der in der ersten Abstufung 42 der Bohrung durch den Reaktionsbolzen 71,72 sitzt.

Zwei Paar Tellerfedern 48,49, die durch eine Unterlegscheibe getrennt sein können, umfassen den Kolben 44 zwischen dem freien Ende des Schaftes 40 und dem Plungerkopf 45«, Wenn der Haltebolzen 46 in den Plunger 44 eingeschraubt wird, werden die Tellerfedern 48,49 graduell flacher und üben eine Kraft aus, die den Plungerkopf 45 vom Schaft 40 zu trennen sucht.

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• /ft.

Bevor die Reaktionsbolzen 7I und 72 in die Rollenführung eingeschraubt werden, wird jeder Rückhaltebolzen 46 so eingestellt, daß der Reaktionsbolzen 71,72 auf einen vorbestimmten Wert vorbelastet ist. Dieser Wert ist der gleiche für jeden Reaktionsbolzen 71,72.

Die Reaktionsbolzen 71*72 lagern auf gegenüberliegenden Seiten eines starren Blockes 73* der zentral an der Oberseite des Gehäuses 10 angeordnet ist. Die Rollenführung wird für jeden speziellen Querschnitt des Werkstücks dadurch eingestellt, daß die Reaktionsbolzen 71*72 gegenüber den Armen 19#2O so verstellt werden, daß, wenn das Werkstück einen normalen Querschnitt hat, die Rollen 23 etwas ausgelenkt werden, wenn das Werkstück zwischen Ihnen eingeführt wird· Jeder Arm 19*20 schwenkt dann um eine vertikale Linie, wodurch eine Last auf den L-förmigen Bauteil 52 und 55 ausgeübt wird, um diese zusammenzudrücken» Die Reaktionsbolzen 71*72 übertragen jedoch nur eine konstante Belastung längs ihrer Achsen wegen der Wirkung der Tellerfedern 48,49. Auf diese Weise wird das Werkstück mit einer konstanten Vorspannung zwischen den beiden Rollen 23 selbst dann erfaßt, wenn der Werkstückquerschnitt sich ändert, so daß die Rollen 23 dabei weiter voneinander getrennt oder dichter aneinander gebracht werden»

Gemäß einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Gleitführung der Führungsanordnung zwei Eintrittsleitrollen zum Einführen eines Werkstücks in den Durchlauf der Auslaßleitrollen auf. Diese Einlaßleitrollen können in gleicher Weise wie die Aulaßleitrollen 23 so abgestützt werden, daß sie eine im wesentlichen konstante Belastung auf ein Werkstück ausüben unabhängig von den seitlichen Abmessungen des Werkstücks und unabhängig von ihrer seitlichen Spreizung»

Patentansprüche: 709816/0369

Claims

- Vtr-

Patentansprüche :

I)JRollenführung für einen Walzenstuhl mit Austrittsleitrollen zur Überführung eines Werkstücks in den Durchlauf eines Walzenstuhls, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (58 gem. Pig. 1 und 2; 41 genioFig.3) vorgesehen sind, die eine im wesentlichen konstante Last über jede Austrittsleitrolle (23) des Aufbaus auf das Werkstück ausüben unabhängig von der seitlichen Versetzung der Rollen durch das Werkstücke
2) Rollenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (57*4-7) vorgesehen sind, um den Wert der konstanten Belastung einzustellen, die auf das Werkstück ausgeübt wird.
3) Rollenführung mit Auslaßleitrollen zur Führung eines Werkstücks in den Walzspalt eines Walzenstuhles, dadurch gekennzeichnet, daß ein starres Gehäuse (10) vorhanden ist, daß Austrittsleitrollen (23) drehbar auf je einem von zwei Armen (L9,20) angeordnet sind, die im wesentlichen horizontal durch das Gehäuse vorstehen und am Gehäuse über in vertikale Richtung im Abstand zueinander angeordnete Gelenke (24,25) getragen werden und daß Reaktionsmittel (58,41) eine im wesentlichen konstante Belastung über jeden Arm auf die Rollen und das Werkstück ausüben unabhängig von der seitlichen Versetzung der Rollen durch das Werkstücke
4) Rollenführung nach Anspruch 3* d adurch gekennzeichnet daß die Reaktionsmittel (58,41) so angeordnet sind, daß sie gegen jeden Arm (19,20) an einer Stelle an-liegen, die von der Schwenklagerung (24,25) am Gehäuse (10) distanziert liegt,
5) Rollenführung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch g e k e η m ·

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zeichnet, daß jeder Arm mit. einem starren Fortsatz (52) (55) an seinem den Führungsrollen/entgegensetzten Ende versehen ist und daß die Reaktionsmittel die im wesentlichen konstante Belastung auf die Arme über diese Fortsätze ausüben,
6) Rollenführung nach den Ansprüchen 3 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (19,20) gegen eine Seite eines Hydraulikantriebs (58) lagert, der über eine Leitung mit einem Druckspeicher (59) verbunden ist, der auf einen vorbestimmten Druck aufgeladen ist·
7) Rollenführung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (19,20) mit einem starren Fortsatz (52,55) ausgestattet ist, der über die obere Abdeckung (I5) des Gehäuses (10) vorsteht und daß der hydraulisch betätigte Antrieb (58) am Gehäusedeckel montiert ist und gegen die gegenüberliegenden Oberflächen des Fortsatzes lagert, um die im wesentlichen konstante Belastung über dieArme auf die Rollen und das Werkstück zu übertragen.
8) Rollenführung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeich net, daß der Druckspeicher (59) mit Stickstoff gefüllt ist.
9) Rollenführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichn e t, daß die Reaktionsmittel (2) vorbelastete Reaktionsbolzen (41) aufweisen»
10) Rollenführung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichn e t, daß die Reaktionsbolzen (41) an je einem von zwei starren Fortsätzen (52,55) befestigt sind, die jeweils an jedem Ende des Arms (19,20) ausgebildet sind, das von der Führungsrolle (2j5) entfernt liegt und daß jeder Bolzen gegen einen starren Block (73) abgestützt ist, der von der oberen Abdeckung (15) des Gehäuses getragen wirdo

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11) Rollenführung nach den Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (23) drehbar innerhalb je eines Joches (21,22) gelagert sind und daß diese Joche anfänglich durch einen einstellbaren Anschlag (63)* der von einem Joch (21) getragen wird, im Abstand zu-einander gehalten werden.
12) Rollenführung mit Auslaßführungsrollen zur Führung eines Werkstücks in den Walzendurchtritt eines Walzenstuhls nach den Ansprüchen 1-11, dadurch gekennzei chnet, daß Mittel vorgesehen sind, die eine vorbestimmte gleiche Belastung über jede Führungsrolle (23) auf das Werkstück ausüben unabhängig von der seitlichen Versetzung der Rollen durch das Werkstück.

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