DE2905631C2

DE2905631C2 - Walzgerüst mit mindestens einer von einer losen drehbaren Hülse umgebenden Stützwalze

Info

Publication number: DE2905631C2
Application number: DE2905631A
Authority: DE
Inventors: Toshio Onga Kikuma; Hiromi Kitakyushu Matsumoto; Koe Nakama Nakajima; Akira Fukuoka Ohnuki
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1978-02-18
Filing date: 1979-02-14
Publication date: 1982-12-09
Also published as: US4299109A; GB2014494B; DE2905631A1; JPS5835765B2; BR7900912A; FR2417348B1; JPS54110155A; GB2014494A; FR2417348A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit mindestens einer von einer losen drehbaren Hülse umgebenen Stützwalze, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. ίο

Ein derartiges Walzgerüst ist aus der US-PS 32 10 982 bekannt. Bei diesem Walzgerüst sind zur Veränderung der Abstützwirkung der Hülse Druckrollen vorgesehen, welche auf die Hülse radial gerichtete Kräfte ausüben. Diese radial gerichteten Kräfte müssen, um eine Verformung der Hülse zu erzielen, relativ hoch bemessen sein. Zur Verhinderung einer axialen Verschiebung der Hülse liegen an den beiden Stirnseiten der Hülse Anschlagrollen an, die am Walzgerüst gehaltert sind. Somit ist eine Anpassung der die Arbeitswalzen abstützenden Bereiche der Stützwalzen an wechselnde Walzgutbreiten in Axialrichtung bei der Steuerung der Ebenheit des Walzguts nicht möglich.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine Steuerung der Ebenheit des Walzguts in Anpassung an wechselnde Walzgutbreiten mit geringem Kraftaufwand erzielt wird.

Diese Aufgabe wirr¹ durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Stütz- und Führungseinrichtung läßt sich beim axialen Verschieben der Hülse die Schräglage der Hülse gegenüber der axialen Richtung, welche proportional der für die gezielte Verschiebung aufzuwendenden Axialkraft ist, stark begrenzen. Es wird daher nur eine geringe Axialkraft benötigt, um zur Anpassung der

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60 die Arbeitswaizen abstützenden Bereiche der Stützwalzen an wechselnde Walzgutbreiten in Axialrichtung die Hülse in der gewünschten Position zu halten bzw. zu verschieben.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß auch die Antriebsmittel für die Stütz- und Führungseinrichtung nur verringerten Kräften unterworfen sind und demzufolge eine einfache Konstruktion besitzen können. Ferner ist die Stütz- und Führungseinrichtung einem verringerten Verschleiß unterworfen, so daß auch hohe Walzgeschwindigkeiten möglich sind.

Aus der DE-OS 23 35 809 ist es zwar ebenfalls bekannt, bei der Steuerung der Ebenheit des Walzguts die die Arbeitswalzen abstützenden Bereiche der Stützwalzen in Anpassung an wechselnde Walzgutbreite'} in Axialrichtung zu verschieben, jedoch sind bei diesem bekannten Walzgerüst diese abstützenden Bereiche nicht als lose Hülsen ausgebildet, sondern einstückig mit de^i Stützwalzen ausgeführt und müssen somit zusammen mit den Stützwalzen unter Aufwendung vergleichsweise hoher Axialkräfte verschoben werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, anhand derer die Erfindung näher erläutert werden soll. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1a zur Verdeutlichung des Prinzips der Erfindung eine Frontansicht eines Teiles eines Quarto-WaIz-.geriistey wobei die Bewegung der Hülse während des Walzens veranschaulicht ist,

Fig. 1 b eine Seitenansicht davon,

Fig. 2a und 2b ein erstes Ausführungsbeispiel in Vorder- und Seitenansicht,

F i g. 3a und 3b ein zweites Ausführungsbeispiel an einem in einer Richtung betriebenen Quarto-Walzgerüst in Vorderansicht und Schnitt,

F i g. 4a eine Vorderansicht eines dritten Ausführungsbeispiels an einem Quarto-Walzgerüst für Reversierbetriebund

Fig.4b eine schnittbildliche Ansicht in Blickrichtung der Pfeile A-A der Fi g. 4a.

Die Fig. la und Ib zeigen Teile eines Quarto-Walzgerüstes mit dem Walzgut 1 und den Arbeitswalzen 2 und 2'. Es sind dabei auf Stützwalzen 3 lose Hülsen 4 angeordnet. Durch ein Paar von an einem Arm 5 angeordneten Berührungselementen 7, 7', welche die Stütz- und Führungseinrichtung bilden, läßt sich die axiale Verschiebung der zugeordneten Hülse 4 begrenzen und somit eine bestimmte axiale Position der Hülse 4 auf dem Walzenballen der Stützwalze 3 erzielen. Ferner kann die Hülse 4 durch die Berührungselemente 7, T in axialer Richtung der Walze in Abhängigkeit von der Breite des flachen Walzengutes verschoben werden. Der Abstand zwischen den Berührungselementen 7, T ist größer als die Hülsenlänge, wobei der Unterschied etwa 3 mm betragen kann.

Im folgenden soll die Begrenzung der axialen Verschiebung und das Einstellen der axialen Position der Hülse 4 im einzelnen erläutert werden. An der Berührungsstrecke AoBo der Hülse 4 mit der Stützwalze 3 bzw. Arbeitswalze 2 in der Fi g. la bzw. in der F i g. Ib unterliegt die Hülse 4 einer Druckbelastung durch die zugeordnete Arbeitswalze 2, an der die Hülse 4 mit ihrer äußeren Umfangsfläche anliegt. Während des Walzvorganges dreht sich die Stützwalze 3 in Richtung des Pfeiles V (in Fig. Ib). Demzufolge wandert die Berührungsstrecke auf der Hülse 4 in Richtung des Pfeiles Win den F i g. 2a bzw. 2b.

Die Berührungselemente 7, 7' sind bei einer

Drehrichtung der Stützwalze 3 in Richtung des Pfeiles V in der Fig. Ib so angeordnet, daß die auf die Hülse 4 aufzubringende Axialkraft auf der der Berührungsstelle zulaufenden Hälfte des Hülsenprofils, also zwischen Punkt b und Punkt a (F i g. 1 b), aufgebracht wird.

Wenn beispielsweise aufgrund von axialen Unsymmetrien der Stützwalzen 3 oder aufgrund von Abrieb der Walzen die Hülse 4 spontan in Richtung des Pfeiles X in der F i g. 1 a in eine Stellung verschoben wird, in der das eine Ende der Hülse 4 das Berührungselemer.t 7 berührt, ist die HüJ'-fnachse, wie durch strichpunktierte Linien angedeutet, gegenüber der Achse der Stützwalze 3 schräg gestellt und die Hülse 4 läuft dpnn in dieser schrägen Stellung um. bei der sich die Berührungsstrekke/4oSoinderFig. ianach/tSverschiebt.

Da der Hülsenteil an der Berührungsstelle in Richtung des Pfeiles W läuft, bewegt sich die Strecke >4Snach A 'ß'während einer kurzen Zeitspanne.

Wenn die schräge Anordnung der Hülse, wie in der Fi g. la durch die strichpunktierten Linien gezeigt eine stabile Lage wäre, würde die Strecke AB, in welcher nun die Berührungsstelle liegt, sich während einer kurzen Zeitspanne in die Position A"B" verschieben. In Wirklichkeit bewegt sich jedoch die Berührungsstrecke in die Position A 'B'. Die in der F i g. 1 a gezeigte schräge strichpunktierte Lage ist nicht stabil. Während einer kurzen Zeitspanne bewegt sich nämlich die Hülse 4 aus der Position Λ "und ß"in Richtung des Pfeiles Y in die Position A' und B'. Diese Bewegung verringert die Schräglage der Hülse 4 und verringert den Druck, der auf das Berührungselement 7 ausgeübt wird. Die Hülse 4 wird auf diese Weise mit geringer Schräglage in der vorgegebenen Position gehalten, wobei praktisch keine Kraft mehr auf die Berührungselemente 7, T ausgeübt wird.

Zur Verschiebung der Hülse 4 werden der Arm 5 und die daran befindlichen Berührungselemente 7, T in Richtung z. B. des Pfeiles Y verschoben. Dabei übt das Berührungselement 7 auf die Hülse 4 eine Axialkraft aus und die Hülse 4 kippt in die strichpunktierte Stellung der Fig. la. Wenn die Walzen mit der Hülse 4 in dieser Stellung rotieren, bewegt sich die Position AB der Berührungsstelle während einer kurzen Zeitspanne in die Position A¹B', wie schon erläutert wurde. Der Winkel der Schräglage der Hülse 4 verringert sich, wenn der Arm 5 stationär bleibt. Wenn beim Verschieben der Hülse 7 in Richtung des Pfeiles Y die Geschwindigkeit so bemessen ist, daß das Berührungselement 7 eine Strecke A "A' zurücklegt, während der Punkt A an die Stelle A 'wandert, wird die schräge Stellung der Hülse 4 beibehalten und die Hülse 4 liegt parallel zu der Stellung, welche durch die strichpunktierte Linie in der Fig. la angegeben ist.

Die Neigung der Hülse 4 kann durch das Verhältnis der Strecke A"A' zu der Strecke AA' angegeben werden und entspricht dem Verhältnis VsI Vr der Geschwindigkeit Vs der axialen Verschiebung der Hülse 4 zur Umfangsgeschwindigkeit Vr der Stützwalze. Die Verschiebegeschwindigkeil Vs der Hülse 4 ist gering im Vergleich zur Umfangsgeschwindigkeit V_R. Das Verhältnis dieser Geschwindigkeiten Vs/Vr liegt etwa zwischen 0,001 und 0,01. Selbst wenn die Hülse 4 beschleunigt in axialer Richtung verschoben wird, ist der Neigungswinkel der Hülse 4 stark begrenzt. Die Kraft, welche dabei auf das Berührungselement 7 ausgeübt wird, ist etwa proportional der Neigung der Hülse 4, so daß eine äußerst geringe Kraft (Versuche haben gezeigt, daß beispielsweise höchstens 0,005 · Walzkraft erforderlich ist) ausreicht, um eine axifJe Verschiebung der Hülse 4 zu erzielen.

In den Fig.2a und 2b ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches bei einem Quarto-Walzgerüst zur Anwendung kommt Die oberen und unteren Stützwalzen 3,3' tragen die losen Hülsen 4, 4' und als Rollen ausgebildete Berührungselemente 7,7', deren Achsen senkrecht zur äußeren Umfangsfläche der jeweiligen Hülse 4, 4' an einem Lagerbock 5b bzw. 5b' befestigt sind, der an einem Druckmittelzylinder 26, 26' verschiebbar gelagert ist Der Lagerblock 56 bzw. 5b' befindet sich dabei in einem Rollenblockgehäuse 5a bzw. 5a', das jeweils an jedem Ende des Armes 5 bzw. 5' vorgesehen ist Jeder Lagerblock 5b, 5b' trägt mehrere Rollen (Berührungselemente) 7, 7' (beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind es drei Rollen). Damit werden die Kräfte, welche zum Verschieben der Hülse oder zum Begrenzen der axialen Hülsenbewegung notwendig sind, auf mehreren Rollen verteilt Auf diese Weise läßt sich die Lebensdauer der einzelnen Rollen erhöhen. Es sind zwei Arme 5 und 5' vorgesehen, die jeweils durch eine Gewindespindel 30 bzw. 30' verschoben werden. Jede Gewindespindel sieht in Antriebsverbindung mit einer Gewindebuchse 31 bzw. 3Γ, die an jedem Arm befestigt ist.

Wenn beispielsweise die Hülse 4 auf der oberen Stützwalze 3 verschoben werden soll, wird die Antriebsleistung eines Motors 34 über ein in einem Getriebekasten 27 angeordnetes Untersetzungsgetriebe auf Zahnräder 28 und 29 übertragen, die ineinandergreifen und von dort über die Gewindespindel 30, an deren einem Ende das Zahnrad 29 befestigt ist, auf die Gewindebuchse 31, die am Arm 5 befestigt ist.

Gleichzeitig treibt zur Verschiebung der Hülse 4', weiche lose auf der unteren Stützwalze 3' angeordnet ist, der Motor 34 über eine Verbindungswelle 32, das im Getriebekasten 27' angeordnete Untersetzungsgetriebe, ineinandergreifende Zahnräder 28', 29', die Gewindespindel 30' und die Gewindebuchse 31' den Arm 5' an.

Um den oberen und den unteren Arm 5 und 5' gleichzeitig um gleiche Strecken in entgegengesetzte Richtungen gegeneinander zu verschieben, sind die Getriebe in den Getriebegehäusen 27 und 27' so ausgebildet, daß die Drehungen der oberen und der unteren Gewindespindel in entgegengesetzte Richtungen erfolgen. Die Position des Armes 5 kann durch Zählen der Drehungen der Gewindespindel 30 mit Hilfe eines nicht dargestellten Gebers erfaßt werden. Führungsstangen 33 und 33' verhindern, daß die Arme sich um die zugeordneten Gewindespindeln 30 und 30' drehen. Wenn es notwendig ist, die losen Hülsen von den entsprechenden Stützwalzen zu trennen oder diese durch neue zu ersetzen, können die Lagerblöcke 56 und 5b' durch die Zylinder 26 und 26' zurückgezogen werden.

Für Flachwalzerzeugnisse mit stark variierenden Breiten sind die Hülsen 4 und 4' gestaffelt so angeordnet, daß jeweils ein Ende der einen Hülse im wesentlichen mit der einen Kante und ein Ende der anderen Hülse mit der anderen Kante des Walzgutes 1 ausgerichtet ist.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel (F i g. 4a und 4b) ist die Hülsenverschiebevorrichtung angewendet in einem Quarto-Reversierwalzgerüst Bei diesem Walzgerüst ist die Walzrichtung umkehrbar. Die Stützwalze 3 und die lose darauf angeordnete Hülse 4 können sich somit in beiden Richtungen drehen. Es sind daher zwei Stütz- und Führungseinrichtungen für jede Hülse 4

vorgesehen. Diese sind zu beiden Seiten des Walzgerüstes angeordnet (Fig. 4b). Die Hülse 4 wird entweder von Berührungselementen 7 oder Berührungselementen 8 in Form von Rollen geführt. Die Berührungselemente 7 und 8 sind jeweils an Armen 5 und 6 befestigt. Die ί Arme sind schwenkbar an ihren oberen Enden gelagert und besitzen Innengewinde. In diese Innengewinde greifen an Gehäusen 9 und 10 des Walzgerüstes gelagerte Spindeln 11 und 12 ein, welche von außen angetriebene Zahnräder !5 und 16 tragen. Die Arme 5 und 6 werden durch Führungen 13 und 14 an einer Verdrehung gehindert. Die Drehung der Spindeln bewirkt die Bewegung der Arme 5 und 6 und damit der Berührungselemente 7 und 8 parallel zur Achse der Stützwalze 3. Die Führungen 13 und 14 sind an Schwingen iä und 20 befestigt, weiche mit Handgriffen 17 und 18 um einen bestimmten Winkel um die Achsen der Spindeln 11 und 12 verschwenkt werden können, so daß die Führungen 13 und 14 und damit die Arme 5 und 6 um einen bestimmten Winkel um die Achsen der Spindeln 11 und 12, wie in Fig!4b dargestellt ist, verschwenkt werden können. Beim Walzen in der in der Fig.4b dargestellten Walzrichtung wird die Hülse 4 durch die Berührungselemente 7 geführt. Wenn die Drehrichtung umgekehrt wird, wird die Hülse 4 durch die Berührungselemente 8 geführt. Beim Auswechseln der Walzen können die Berührungselemente 7 und 8 aus den Führungspositionen zurückgezogen werden.

Ein letztes Ausführungsbeispiel betrifft ein Quartowalzgerüst mit einer Walzrichtung, wie es schematisch in den F i g. 3a und 3b dargestellt ist. Berührungselemente 7 führen bei diesem Ausführungsbeispiel jede Hülse 4, wie es aus der F i g. 3b zu ersehen ist. Die Berührungselemente 7 sind dabei in der Nähe der Berührungsstelle auf der Zulaufseite der Hülse angeordnet und bestehen aus Rollen, weiche von getrennten stabförmigen Armen 5 getragen werden. Die Arme 5 sind eingeschraubt in mit Innengewinden versehene Gewindestücke 24. Jedes Gewindestück 24 ist in einem Walzenständer 22 drehbar befestigt. Jeder Arm 5 ist mit einer Führungsnut versehen, in die eine in den Walzenständer 22 eingeformte Führung 21 eingreift. Auf diese Weise wird der Arm 5 gegen ein Verdrehen gesichert. Die Gewindestücke 24 können von außen her in Drehung versetzt werden. Dabei wird dann der jeweilige Arm 5 in axialer Richtung der Stützwalze 3 bewegt. Eine Ausnehmung 23 in jedem Walzenständer 22 dient zur Aufnahme des Berührungselementes 7. Auf diese Weise läßt sich der Bereich der axialen Verschiebung der Hülse 4 erweitern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Walzgerüst mit mindestens einer von einer losen drehbaren Hülse umgebenen, in Richtung auf den Walzspalt mit einer Andrückkraft beaufschlagbaren Stützwalze und mit einer am Walzgerüst gehalterten, in Axialrichtung wirksamen, an den beiden Stirnflächen der Hülse mittels Berührungselementen angreifenden Stütz- und Führungseinrichtung für die Hülse, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Berührungselemente (7; T; 8) der Stütz-und Führungseinrichtung (5, 7; 5', 7'; 6, 8) eine Axialkraft zum gezielten Verschieben der Hülse (4) an deren auf ihre Berührungsstelle mit der Stützwalze (3, 3') zulaufenden Umfangshälfte aufbringbar ist.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührun<*selemenle (7, T) als Rollen ausgebildet sind, die an in Rollenblockgehäusen (5a, 5a') geführten, an beiden Enden eines Arms (5,5') angeordneten Lagerblöcken (56,5b') befestigt sind, und daß die Berührungselemente (7, T) durch Drehung einer Gewindespindel (30, 30') über eine am Arm (5, 5') befestigte Gewindebuchse (31, 3Γ) axial verschiebbar sind, wobei die Drehung der Gewindespindel (30) durch einen Motor (34) über wenigstens ein Getriebe (27 bzw. 27'), Zahnräder (28, 29 bzw. 28', 29') und gegebenenfalls über eine Verbindungswelle (32) bewirkt wird.

3. Walzgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerblöcke (5b, 5b') durch Druckmittelzylinder (26, 26') zusammen mit den Rollen von der Hülse (4) zurückziehbar sind.