DE3126974A1

DE3126974A1 - "walzverfahren und walzwerk"

Info

Publication number: DE3126974A1
Application number: DE3126974A
Authority: DE
Inventors: Michael J. Woodbridge Conn. Pryor; Joseph New Haven Conn. Winter
Original assignee: Olin Corp
Current assignee: Olin Corp
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1981-07-08
Publication date: 1982-02-04
Also published as: GB2079206A; IT1171376B; FR2486424A1; IT8148861A0; JPS5747507A; SE8104286L; US4329863A; BE889570A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Walzwerk gemäß Oberbegriff des Anspruchs 5.

Herkömmliche Walzwerke existieren in vielen unterschiedlichen Konfigurationen, beispielsweise als Duowalzwerke, Quartowalzwerke und mit einer Vielzahl von Walzen ausgerüstete Mehrfachwalzwerke. Bei diesen herkömmlichen Walzwerken ist die Gesamt-Dickenverrxngerung, die bei dem Metallband erreichbar ist, ehe eine Glühung erforderlich wird, durch die auf die Walzen wirkende, während des Walzvorgangs erzeugte Trennkraft bestimmt. Diese Trennkraft bzw. Walzenspuldehnkraft steigt von Stich zu Stich bis zur Erreichung einer Maximalgrenze für das Walzwerk an, da das Metallband sich durch die Verformung verfestigt. Wenn die Trennkraft ein ausreichend hohes Niveau erreicht, stehen Walzenabplattung, Walzwerkselastizität und Fließfestigkeit des Metallbandes im Gleichgewicht, und es finden im Walzwerk keine merklichen weiteren Verringerungen der Banddicke mehr statt.

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Ehe mit dem Band ein derartiges Trennkraftniveau erreicht wird, wird weiteres Walzen normalerweise unwirtschaftlich, und es wird das Band geglüht, um es weicher zu machen und dadurch die Trennkraft für den nächsten Walzstich zu verringern.

Es ist wünschenswert, daß die prozentuale Dickenabnahme pro Stich und die Gesamtdickenverringerung, die dem Band zwischen den Glühungen durch ein Walzwerk erteilt werden kann, so groß wie möglich sind, um die Notwendigkeit teurer und zeitraubender Glühungen zu vermindern. Die verschiedensten Wege zur Erreichung solcher Steigerungen in der verfügbaren Dickenverringerung zwischen den Glühungen sind bekannt und beschrieben worden. Bei den meisten dieser Techniken wurde der Walz-Dickenverringerung eine Streckkomponente zugefügt, um höhere Dickenverringerungen zu erreichen.

Einer dieser Wege ist ein Kontakt-Biege-Streckungs-Walzen, was als CBS-Walzen bekannt ist. Diese Technik ist in der US-PS 32 38 756 und in einem Aufsatz von Coffin, Jr., in der Zeitschrift "The Journal of Metals", August 1967, Seiten 14 bis 22, erläutert. Beim CBS-Walzverfahren wirken plastisches Biegen, Zug in Längsrichtung des Bandes und Walzdruck zusammen zur Erreichung von Dickenverringerungen des Bandes oder der Folie. Darüberhinaus arbeitet das Walzwerk mit einem Geschwindigkeitsverhältnis zwischen den Kontaktwalzen als Mittel zur Festlegung und Steuerung der Dickenverringerung anstelle eines herkömmlichen, starren Walzspalts. Das Band tritt in das Walzwerk ein und ist um eine große Walze, die sogenannte Eintrittskontaktwalze, herumgeführt. Dann ist das Band um eine kleine, schwimmende Walze, die sogenannte Biegewalze, herumgewunden. Die Biegewalze ist in dem Spalt zwischen der ersten großen Walze und einer zweiten großen Walze, der sogenannten Austrittskontaktwalze, gebettet. Das Band wird unter Zug gehalten,

um gleitend zwischen dem Band und den beiden Kontaktwalzen zu verhindern. Die Kontaktwalzen sind in einem festen Verhältnis von Oberflächengeschwindigkeiten relativ zueinander angetrieben. Die Dickenverringerung findet an den beiden Greifstellen zwischen der Biegewalze und den beiden Kontaktwalzen statt. Die Dickenverringerung ist die Folge des Ziehens oder Streckens des Bandes um die kleine Biegewalze und des Zwängens des Bandes in den Spalt zwischen den beiden Kontaktwalzen, wo es an beiden Verringerungsstellen hinreichend gedrückt, gebogen und gewalzt wird, um sich dem Geschwindigkeitsverhältnis anzupassen. Diese Vorrichtung ist ausführlicher in dem obigen Patent und dem obigen Aufsatz beschrieben. Das CBS-Verfahren beinhaltet eine Reihe von Problemen, die bestens bekannt sind. Insbesondere ist es schwierig, die Biegewalze zu schmieren, und neigt die Biegewalze zur Aufheizung und Beschädigung, da sie wegen ihres sehr kleinen Durchmessers mit hoher Drehzahl rotiert. Daraus können sich Unregelmäßigkeiten im gewalzten Band ergeben.

Ein weiterer bekannter Weg zum Walzen von Blech wird üblicherweise als PV-Walzen bezeichnet. Dieses Verfahren ist ausführlich in den US-PSen 37 09 017 und 38 23 593 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird das Blech zwischen angetriebenen Walzen eines Walzwerks gewalzt, wobei jede Nachbarwalze im entgegengesetzten Drehsinn zu einer nächsten benachbarten Walze und mit einer unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeit bezüglich dieser rotiert. Das Verfahren wird mit einem Verhältnis zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten der Walzen ausgeführt, das die Dickenverringerung des gewalzten Bandes steuert. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Lieferungsendes des Bandes ist der Umfangsgeschwindigkeit der antreibenden Walze, die mit größerer Geschwindigkeit gedreht wird, gleich. Zug

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wird mindestens auf den vorderen Bereich des Bandes ausgeübt, und die Ausübung von Rückwärtszug ist ebenfalls beschrieben. Das Band kann so geführt sein, daß es die Walzen über einen Winkel von 180° oder mehr umschlingt,

PV-Walzen wird normalerweise mit Walzen gleichen, großen Durchmessers ausgeführt. Der Grund hierfür liegt in der Notwendigkeit eines hohen Torsionsmoments bzw. Drehmoments zum Antrieb der Walzen. Bei Walzen mit großem Durchmesser ist es jedoch schwierig, gute GreifVerhältnisse am Walzspalt zu haben, so daß die Erreichung hoher Dickenreduzierung des Bandes pro Stich schwierig ist. Außerdem ist die maximale Gesamtverringerung, die mit einem PV-WaIzwerk zwischen Glühungen erreichbar ist, durch das Problem der Walzenabplattung bestimmt. Walzenabplattung ist bei großen Arbeitswalzen ein schwerwiegenderes Problem als bei kleinen Arbeitswalzen. Die US-PSen 38 11 307, 38 71 und 39 11 713 veranschaulichen verschiedene Abwandlungen und Verbesserungen, die am PV-Walzverfahren und am PV-WaIzwerk vorgenommen worden sind.

Viele andere Techniken sind zum Walzen in nicht ganz üblicher Weise konzipiert worden, bei denen ein Strecken des Bandes stattfindet, beispielsweise gemäß den US=PSen 23 32 796, 25 26 296, 32 53 445 und 35 27 078.

Einbesonders interessanter Weg ist in der US-PS 33 94 beschrieben. In diesem Patent ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Walzen von Metallband beschrieben, bei der bzw. bei dem das Walzwerk eine erste und eine zweite Zusatzwalze aufweist, die im Abstand voneinander angeordnet sind und sich um festgelegte Achsen drehen. Die Zusatzwalzen sind zwangsläufig derart angetrieben, daß die zweite Zusatzwalze eine größere Umfangsgeschwindig-

keit als die erste Zusatzwalze hat. Zwischen den Zusatzwalzen sind eine erste und eine zweite Arbeitswalze angeordnet, die frei rotierbar sind und die jeweils einen im Vergleich zum Durchmesser der Zusatzwalzen kleinen Durchmesser besitzen. Die Arbeitswalzen sind körperlich relati zu den Zusatzwalzen bewegbar und wirken miteinander sowie jeweils mit der zugeordneten Zusatzwalze zusammen. Eine Stabilisierungswalze ist vorgesehen, um Druck auf eine de Arbeitswalzen relativ zu einer Zusatzwalze auszuüben.

Bei der US-PS 33 94 574 wird das Band in Längsrichtung unter Zug längs einer Bahn bewegt, die dadurch definiert ist, daß das Band die erste Zusatzwalze umschlingt, dann S-förmig um die Arbeitswalzen geführt ist und dann die zweite Zusatzwalze umschlingt. Die Arbeitswalzen sind derart angeordnet, daß die auf das Band wirkende Zuglast das einzige Mittel zur Erzeugung der Walzlast an jedem der drei durch die jeweiligen Walzen definierten Walzspalt ist. Die Walzlast bzw. der Walzdruck wird also ausschließlich durch den Längszug im Band erzeugt.

Wege wie das CBS-Walzen und das Walzen gemäß der US-PS 33 94 leiden über die bereits beschriebenen Nachteile hinaus an einigen weiteren Nachteilen. Da der Bandzug das aktive Element zur Erzeugung der Kraft zwischen den Walzen an jedem Walzspalt darstellt, muß er relativ hoch sein. Es ist schwierig, weiches Band zu walzen, bei dem aufgrund der hohen erforderlichen Zugkraft Rißprobleme oder andere Probleme hinsichtlich der entstehenden Form, beispielsweise Welligkeit, entstehen. Die hohen, erforderlichen Zugkräfte könnten innere Defekte im Band verursachen, und jedes Band mit Kantenrxßtendenzen oder mit Kerbsprödigkeit würde schwierig zu walzen sein. Darüberhinaus ist die Vorrichtung wegen der Notwendigkeit von Stabilisierungs mitteln wie der Stabilisierungswalze kompliziert.

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Diese Schwierigkeiten, die von der Notwendigkeit des Einsatzes hoher Zugkräfte beim Verfahren herrühren, treten auch bei vielen anderen, nicht ganz üblichen, oben beschriebenen Walztechniken auf.

Bei Walzverfahren und Walzwerken, bei denen die Dickenverringerung eine Punktion von Geschwindigkeitsverhältnissen von Arbeitswalzen ist, ist es üblich, daß die Arbeitswalzen ohne das Vorsehen von Einrichtungen zur Schaffung einer festgelegten Spaltweite gegen das Band gedrückt werden. Die Arbeitswalzen nehmen daher eine Gleichgewichtsspaltweite entsprechend den verschiedenen Parametern des Walzverfahrens ein, so daß die Dicke nach dem Walzen eine Funktion des Verhältnisses der Geschwindigkeiten der Arbeitswalzen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Walzen so zu führen, daß sich Walzprodukte besserer Qualität ergeben .

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Walzverfahren erfindungsgemäß so geführt, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben, und ist das Walzwerk erfindungsgemäß so ausgebildet, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 5 angegeben. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Ansprüchen.

Bei herkömmlicheren Walzwerksystemen, beispielsweise gemäß der US-PS 41 67 107, war es üblich, die Spaltweite zwischen den Arbeitswalzen dadurch festzulegen, daß man eine Einrichtung zum Halten der Arbeitswalzen in verriegelter Position vorsah, beispielsweise in Form der Verklaitunerungseinrichtungen, die in diesem Patent beschrieben sind.

Es ist ferner auf dem Gebiet des Walzens bekannt, daß sich besseres Finish und bessere Struktur dadurch erhalten lassen, daß man als letzte Verringerung in einem Stichplan die leichteste oder geringste Verringerung vorsieht. Wenn mehrgerüstige Tandem-WaIzwerke, beispielsweise ein dreigerüstiges Tandem-Walzwerk, zum Walzen eingesetzt werden, sind sie normalerweise so angeordnet, daß die kleinste Verringerung im Durchgang durch das letzte Walzgerüst erfolgt.

Die Erfindung schafft im Einklang mit der US-PS 42 44 203 ein kooperatives Walzverfahren und eine kooperative Walzvorrichtung zum Walzen von Metallband unter unsymmetrisch* plastischem Fließen. Außergewöhnlich hohe Walzverformungei pro Stich und Gesamt-Walzverformungen zwischen den Glühunc werden im Rahmen eines modifizierten Quartowalzwerks erreicht. Der Weg des kooperativen Walzens macht sich in maximaler Weise das Verformungsvermögen des Metallbandes durch Optimierung des Walzdrucks und der Streckverlängerur zur Herleitung maximaler Verformungsfähigkeit zunutze.

Die außergewöhnlichen Ergebnisse im Zusammenhang mit dem kooperativen Walzen werden durch Abwandlung eines Standard Quartowalzwerks erzielt, obwohl verschiedene andere Konfigurationen möglich sind. Die Abwandlung des Walzwerks beinhaltet in erster Linie eine Abänderung des Antriebsmechanismus, um einen Antrieb des Walzwerks durch die Zusatzwalzen sicherzustellen und um eine Einrichtung zu schaffen, durch die die Zusatzwalzen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden können. Das Walzwerk wird dann in Spannung gesetzt oder mit dem eingefädelten Band versehen, so daß das ankommende Band um die sich lang-

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samer bewegende angetriebene Zusatzwalze herumgelegt wird, dann ein zaumartiges S um die frei drehenden Arbeitswalzen wesentlich kleineren Durchmessers bildet und schließlich das Walzwerk unter Umschlingung der sich schnell bewegenden, angetriebenen Zusatzwalze verläßt.

Wenn das geschehen ist und das Walzwerk unter Antriebskraft sowie unter geeigneten Druck mittels eines Gewindespindel-Herabdrückmechanismus gesetzt wird, erhält man drei Querschnitts- bzw. Dickenverringerungen. Die erste Verringerungsstelle befindet sich zwischen der ersten angetriebenen, langsamen Walze und der dieser benachbarten, ersten, frei drehenden Arbeitswalze. Die zweite Verringerung findet zwischen den beiden Arbeitswalzen statt. Die dritte Verringerung, die der ersten Verringerung ähnlich ist, findet zwischen der zweiten Arbeitswalze und der zweiten Zusatzwalze statt. Dieser Weg des kooperativen bzw. zusammenwirkenden Walzens führt zu drei Verringerungen bei einem Durchgang des Bandes durch das Walzwerk.

Die Mechanismen, die die Verringerung an jedem der Walzspalte des kooperativen Walzwerks beherrschen, zielen in Richtung auf eine Reduzierung der für das Walzen erforderlichen Trennkraft. Vorwärtszug und Rückwärtszug werden durch das Herumlegen des Metallbandes um die getriebenen Zusatzwalzen derart, daß Scher-Schleppwiderstand auf das Werkstück ausgeübt wird, erzeugt. Das Band wird außerdem am Eintritt in das Walzwerk und am Austritt aus dem Walzwerk durch herkömmliche Mittel unter Zugspannung gesetzt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dickenverringerung von Metallband. Die Erfindung ist auf einen weiten Bereich von Metallen und

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Legierungen anwendbar, die plastische Verformung durchmachen können. Die Vorrichtung beinhaltet ein kooperative gelenktes bzw. gezwängtes Walzwerk, mit dem sich gesteige Dickenverringerung des Metallbandes pro Stich sowie gesteigerte Gesamtverringerung zwischen den Glühungen im Vergleich zu verschiedenen bekannten Lösungen ermöglichen lassen. Die Lenkung bzw. Zwängung des Walzwerks ermöglich eine Steuerung der Größe der, beispielsweise der letzten Verringerung, bei jedem Durchgang durch das Walzwerk.

Die Erfindung schafft in gewünschter Weise ein Walzwerk, das Metallband mit hohen prozentualen Dickenverringerungei zwischen den Glühungen ohne die Nachteile des Standes der Technik verarbeiten kann. Um gute GreifVerhältnisse im Spalt der Walzen zu erreichen, ist an sich der Einsatz von Walzen mit kleinem Durchmesser wünschenswert. Der Durchmesser und die Anordnung der Walzen sollten jedoch nicht so sein, daß die Schmierung und die Kühlung des Walzwerks schwierig wird. Ferner schafft die Erfindung ein Walzwerk, das weniger kompliziert als die meisten der beschriebenen bekannten Walzwerke ist.

Beim kooperativen Walzen ist die Spaltweite bei jedem Walzspalt zwischen den entsprechenden Walzen an sich nicht festgelegt. Im Betrieb stellt sich eine Gleichgewichtssp'altweite an jedem Walzspalt ein, die auf Walzparametern einschließlich Trennkraft und Reibung beruht. Es hat sich herausgestellt, daß die prozentuale Verringerung in einem Durchgang durch das Walzwerk, die bei jedem der einzelnen Walzspalte eintritt, in Abhängigkeit vom Zustand des gerade gewalzten Materials variiert. Im ersten Walzspalt ist die prozentuale Verringerung, die bei weichem Material eintritt, viel größer als die prozentuale Verringerung, die in späteren Durchgängen bei verformungsverfestigtein Material eintritt.

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Die prozentuale Verringerung im zweiten Walzspalt wird nicht derart deutlich beeinträchtigt. Der dritte Walzspalt wird im allgemeinen entgegengesetzt zum ersten Walzspalt beeinträchtigt, so daß sich eine relativ kleinere Verringerung bei weichen Materialien und eine relativ größere Verringerung bei verformungsverfestigtem Material ergibt. Diese Ergebnisse, die sich beim kooperativen Walzverfahren und beim kooperativen Walzwerk einstellen, wenn die Walzspalte keinen Behinderungen bzw= Beeinflussungen unterliegen, sind geeignet und in der Tat bei vielen Anwendungen erstrebenswert. Es ist jedoch häufig gewünscht, die Kristallstruktur, das Finish bzw. die Glätte und die Oberflächenstruktur, wie sie nach der letzten Verringerung in jedem Durchgang gefordert werden, zu steuern. In vielen Fällen ist es wünschenswert, daß die letzte Verringerung im kooperativen Walzwerk die kleinste Verringerung ist. Wenn nämlich die letzte Verringerung die kleinste ist, ist der Gesamtzug auf das Band an dieser Stelle verringert und der Effekt der letzten Verringerung auf Haspelgeradheit und Verwölbungen bzw. Wellungen wird günstig gesteigert.

Mit der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen,das vorzugsweise vom kooperativen Typ, ist, bei dem bzw. der mindestens einer der Walzspalte im Walzwerk festgelegt ist und bei dem bzw. der mindestens einer der Walzspalte im Walzwerk schwimmend bzw. selbst einstellend gelassen wird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die oben beschriebenen Gleichgewichts-Sp.altweiten zu ändern, so daß eine größere prozentuale Verringerung im ersten Walzspalt und eine kleine prozentuale Verringerung im .letzten Walzspalt erzeugt wird.

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Mit der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, das bzw. die mit unsymmetrischem, plastischem Fließen arbeiten kann. Bei der Erfindung ist die Walzverringerung im letzten Walzspalt bei einem Durchgang durch das Walzwerk in einer Nicht-Gleichgewichts-Art gesteuert. Die in der vorliegenden Anmeldung im allgemeinen als Zusatzwalzen bezeichneten Walzen können auch als Stützwalzen bezeichnet werden, wobei dieser letztere Begriff bei herkömmlichen Quartowalzwerkei der üblichere ist.

Die Erfindung ist vorzugsweise als weitere Ausgestaltung der in der deutschen Patentanmeldung P 30 12 225.9 beschriebenen Erfindung vorgesehen.

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Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand zeichnerisch dargestellter Äusführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Walzvorrichtung;

Fig. 2 eine genauere Darstellung der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine Teil-Frontansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wobei der Walzenantrieb erkennbar ist;

Fig. 4 eine schematische Teil-Seitenansicht einer Walzvorrichtung, bei der eine erste Ausführungsform einer Anordnung zur Schaffung einer festgelegten Walzspaltgröße erkennbar ist;

Fig. 5 eine schematische Teil-Seitenansicht einer

Walzvorrichtung, bei der eine zweite Ausführungsform einer Anordnung zur Schaffung einer festgelegten Walzspaltgröße erkennbar ist;

Fig. 6 eine schematische Teil-Seitenansicht einer

Walzvorrichtung, bei der eine dritte Ausführungsform einer Anordnung zur Schaffung einer festgelegten Walzspaltgröße erkennbar ist.

Gegenstand der Erfindung ist ein Walzverfahren und eine WalzVorrichtung, vorzugsweise vom kooperativen bzw. zusammenwirkenden Typ. Das Walzsystem optimiert die zwei axialen Kräfte zur Maximierung der Querschnittsreduzierung durch Walzen unter Einsatz eines nichtsymmetrischen,, plastischen Fließvorgangs. Die Erfindung ist bei jedem (Rein-) Metall oder jeder gewünschten Legierung anwendbar, das bzw. die plastisch verformbar ist. Die Erfindung ist insbesondere zur Behandlung von Metallbändern geeignet, Durch Verwendung eines Quartowalzwerks, das entsprechend der Erfindung gestaltet ist, können außergewöhnlich hohe

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Walzverformungsgrade pro Stich und außergewöhnlich hohe Gesamt-Walzverformungsgrade zwischen den Zwischenglühung« bei hervorragendem Oberflächenfinish und hervorragender MikroStruktur erreicht werden. Der erfindungsgemäße Weg macht sich in maximaler Weise das Deformationsvermögen des Metallbandes durch Optimierung der Walzzusammendrücku und der Streckungsverlängerung zur Herleitung maximaler Duktilität zunutze.

Die Abänderung des Walzwerks erstreckt sich in erster Lin auf eine Änderung des Antriebsmechanismus, so daß das Wal werk zusatzwalzengetrieben ist, auf das Vorsehen einer Ei: richtung zum Antreiben der Zusatzwalzen mit voneinander entsprechend unterschiedlichen Geschwindigkeiten und auf das Festlegen mindestens eines Walzspalts, jedoch nicht aller Walzspalte.

In Fig. 1 bis 3 ist als Beispiel ein erfindungsgemäßes, kooperatives Walzwerk 10 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Das kooperative Walzwerk 10 weist eine erste Stützwalze bzw. Zusatzwalze 11 und eine zweite Stütz walze bzw. Zusatzwalze 12 auf, wobei beide Zusatzwalzen relativ großen Durchmesser haben. Die untere, erste Zusatz walze 11 ist drehbar im Maschinenrahmen 13 des Walzwerks 10 um die ortsfeste, horizontale Walzenachse 14 gelagert. Die obere, zweite Zusatzwalze 12 ist im Maschinenrahmen 13 um eine Walzenachse 16 drehbar gelagert und kann relativ zur unteren Zusatzwalze 13 auf diese zu und von dieser for· entlang einer vertikalen Ebene 15 bewegt werden, die durch die Achsen 14 und 16 definiert ist. Zwischen der oberen Zusatzwalze 14 und der unteren Zusatzwalze 11 befinden sich zwei frei drehbare Arbeitswalzen 17 und 18, deren Durchmesser wesentlich kleiner als der Durchmesser der Zusatz-

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walzen 11 und 12 sind. Die Arbeitswalzen 17 und 18 sind im Maschinenrahmen 13 drehbar gelagert und können sich in diesem frei drehen. Sie sind in Vertikalrichtung entlang der Ebene 15 "schwimmend" verschiebbar. Die einzelnen Abstützmechanismen 19, 20, 21, 22 usw. für die betreffenden Walzen 11, 12, 17, 18 des Walzwerks 10 können irgendeinen gewünschten Aufbau entsprechend üblicher Praxis haben, wie es reichlich in den vorstehend angegebenen Patenten illustriert ist.

Eine motorgetriebene, mit einer Gewindespindel arbeitende Herabdrückeinrichtung 2 3 herkömmlicher Konstruktion dient dazu, die gewünschte Zusammendrückkraft zwischen den Zusatzwalzen 11, 12 und den damit kooperativen bzw. zusammenwirkenden Arbeitswalzen 17, 18 und zwischen den Arbeitswalzen selbst zu erzeugen. Die Anordnung ist im bisher beschriebenen Umfang weitgehend einem herkömmlichen Quartowalzwerk ähnlich.

Erfindungsgemäß wird ein herkömmliches Walzwerk durch Änderung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen der unteren Zusatzwalze 11 und der oberen Zusatzwalze 12 derart abgewandelt, daß die Umfangsgeschwindigkeit V. der unteren Zusatzwalze 11 kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit V₄ der oberen Zusatzwalze 12 ist. Dies kann vergleichsweise einfach durch einen Zwe!motorantrieb 24, wie er in Fig. 3 gezeigt ist, erreicht werden, der die obere Zusatzwalze 12 mit höherer Drehzahl im Vergleich zur unteren Zusatzwalze 11 entsprechend der gewünschten Dickenreduzierung des durch das Walzwerk 10 laufenden Bandes A antreibt. Die Zusatzwalzen 11 und 12 sind jeweils durch einen Motor 25 bzw. 25' angetrieben, wobei die Antriebsverbindung zu den Walzen 11 und 12 jeweils über einen Zahnradgetriebekasten 26 bzw. 26" zur Drehzahlreduzierung und eine Antriebswelle 27 bzw. 27" erfolgt. Eine Drehzahl-

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Steuerung S steht mit den Motoren 25 und 25' in Verbindung, um für einen Antrieb der Zusatzwalzen 11 und 12 im gewünschten Drehzahlverhältnis zu sorgen. Statt des beschriebenen Antriebs 24 kann ein anderes, beliebiges Antriebssystem zum Antrieb der Zusatzwalzen 11 und 12 im gewünschten Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis verwendet werden. Ein dem beschriebenen ähnliches Zweimotorantriebsystern ist z.B. der US-PS 33 32 2 92 entnehmbar. Der Antrieb der Arbeitswalzen 17 und 18 erfolgt durch die Zusatzwalzen 11 und 12, die über das umschließende bzw. umfassende Band A wirken.

Bei einem herkömmlichen Quartowalzwerk wird mit einem einzigen "Walzenbiß" auf das Band A eingewirkt, wenn dieses den Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen passiert. Nach diesem Prinzip arbeitet auch das Walzwerk gemäß dem US-Patent 37 09 017, Fig. 6.

Bei der Erfindung wird das Band A geführt oder gefädelt wie in Fig. 1 genauer dargestellt, wodurch das ankommende Band zunächst um die langsamer laufende Zusatzwalze 11 geschlungen ist, dann um die Arbeitswalzen 17, 18 eine S-för mige zaumzeugartige Schleife bildet und schließlich unter Umschlingung der sich schnell bewegenden Zusatzwalze 12 austritt. Auf diese Weise erfährt das Band A drei Querschnittsverringerungen (wie in Fig. 1 gezeigt) bei seinem Durchgang durch das Walzwerk 10. Die erste Verringerung findet zwischen der sich langsam bewegenden, unteren Zusatzwalze 11 und der mit dieser zusammenwirkenden, unteren Arbeitswalze 17 statt. Die zweite Verringerung findet zwischen der unteren Arbeitswalze 17 und der oberen Arbeitswalze 18 statt. Die dritte Verringerung findet zwischen dei oberen Arbeitswalze und der mit dieser zusammenwirkenden, sich schnell bewegenden, oberen Zusatzwalze 12 statt. Ein Vorwärtszug T.. und ein Rückwärtszug T. werden auf das Band A in herkömmlicher Weise durch irgendeine gewünschte Einrichtung aufgebracht, um beispielsweise durch eine

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Aufhaspeleinrichtung 29 und eine Abhaspeleinrichtung 28. Die bezeichnet angeordnete Umlenkwalzen 30 und 31 dienen dazu, die Richtung des Bandes A neu auszurichten, um die gewünschte Umschlingung um die Zusatzwalzen 11 und 12 sicherzustellen.

Das Band A umschlingt jede der Arbeitswalzen 17 und 18 auf einem Winkelbereich von etwa 180° des Umfangs der Walzen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel umschlingt das Band A jede der Zusatzwalzen 11 und 12 in größerem Ausmaß, nämlich etwa 270°. Da das Band A die Arbeitswalzen 17 und 18 nur um etwa 180° umschlingt, ist es vergleichsweise einfach, Kühlmittel und Schmiermittel auf den nicht umschlungenen Teil dieser Walzen aufzubringen, wie in Fig. 1 dargestellt. Die jeweilige Einrichtung zum Aufbringen von Kühlmittel und Schmiermittel kann von jeder gewünschten, herkömmlichen Konstruktion sein, wie sie bekannt sind. Die großen Abmessungen der Zusatzwalzen 11 und 12 ermöglichen auch eine relativ einfache Aufbringung von Kühlmittel und Schmiermittel auf den nicht umschlungenen Umfangsbereich trotz des großen Umschlingungswinkels, wie in Fig. 1 dargestellt.

Zum Betrieb eines kooperativen Walzwerks 10 wird der Streifen A durch das Walzwerk 10 in der in Fig. 1 dargestellten Weise hindurchgefädelt. Geeigneter Vorwärtszug T₁ und geeigneter Rückwärtszug T. bzw. Bremszug werden auf den herauskommenden Bereich bzw. den hineingehenden Bereich des Bandes A mittels der Aufhaspeleinrichtung 29 und der Abhaspeleinrichtung 28 aufgebracht. Die Herabdrückeinrichtung 23, die von irgendeiner herkömmlichen Konstruktion sein kann und die z.B. hydraulisch betätigt (nicht dargestellt) oder durch eine vertikale Gewinde-

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spindel 32 durch einen geeigneten Motorantrieb 33 betätigt sein kann, wird in Betrieb gesetzt, um den gewünschten und wesentlichen Betriebsdruck oder Zusammendruckkraft zwischen den jeweiligen Walzen 11, 12, 17, aufzubringen. Die auf das Band A aufgebrachten Züge T. und T. sollen vorzugsweise ausreichend sein, ein Rutsche; zwischen den Walzen 11, 12, 17, 18 einerseits und dem Band A andererseits zu verhindern. Die Motoren 25 und 25' werden unter Energiezufuhr gesetzt, um das Band A durch das Walzwerk 10 zu befördern. Dies geschieht durch Aufbringen von Antriebskraft auf die Zusatzwalzen 11 und 12, die ihrerseits die leerlaufenden Arbeitswalzen 17 und über das Band A antreiben. Die obere Zusatzwalze 12 und die Arbeitswalzen 17, 18 können in Vertikalrichtung eine "schwimmende" Bewegung entlang der Ebene 15 vollführen. In der bevorzugten Ausführungsform liegen die Walzenachsen 14 und 16 der Zusatzwalzen 11 und 12 und die Walzenachsen B und C der Arbeitswalzen 17 und 18 alle in der gleichen, einzigen Vertikalebene 15, wie dargestellt. Wenn man hingegen den Arbeitswalzen 17 und 18 größere Stabilität geben will, kann die durch die Walzenachsen B und C der Arbeitswalzen 17 und 18 definierte Ebene ganz wenig relativ zur Vertikalebene 15, die durch die Walzenachsen 14 und 16 der Zusatzwalzen 11 und 12 definiert ist, geneigt werden, so daß der zwischen der Ebene der Arbeitswalzen 17 und 18 und der Vertikalebene 15 der Zusatzwalzen 11 und 12 definierte Winkel kleiner als etwa 10°, vorzugsweise kleiner als etwa 5°, ist. Falls die Ebene der Arbeitswalzen 17 und 18 überhaupt geneigt ist, sollte die Neigung in einer Richtung sein, die eine größere Ablenkung bzw. Umschlingung des Bandes A ergibt, nämlich im Uhrzeigersinn in Fig. 1.

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Es ist bei der Erfindung jedoch nicht zwingend erforderlich, daß die Ebene der Arbeitswalzen 17 und 18 gegenüber der Ebene 15 der Zusatzwalzen 11 und 12 geneigt ist, und dieses Hilfsmittel sollte nur dann eingesetzt werden, wenn es notwendig ist, für eine Stabilisierung der Arbeitswalzen 17 und 18 zu sorgen. Alternativ ist es möglich, aber nicht wünschenswert, die Arbeitswalzen 17 und 18 jeweils durch eine Stabilisierungswalze zu stabilisieren, die mit dem freien Oberflächenbereich, der in Fig. 1 der mit dem Kühlmittel und dem Schmiermittel zu beaufschlagende Oberflächenbereich ist, der Arbeitswalzen 17 und 18 in Eingriff kommt. Eine derartige Ausführung würde die Aufbringung von Kühlmittel und Schmiermittel verhindern.

Falls ein Kippen der Ebene der Arbeitswalzen 17 und 18 relativ zur Ebene 15 der Zusatzwalzen 11 und 12 gewünscht ist, sollte das Ausmaß der Kippung auf jeden Fall innerhalb der oben genannten Bereiche bleiben und sollte nicht so groß sein, daß die Aufbringung von Druck durch die Herabdrückeinrichtung 2 3 auf die Dreiwalzspalte behindert wird.

Es ist bei der Erfindung bevorzugt, daß die Herabdrückeinrichtung 23 so ausgelegt ist, daß sie Druck auf die jeweiligen Walzen 11, 12, 17, 18 ausübt, und daß solcher Druck zwischen den jeweiligen Walzen'nicht nur mittels des auf das Band ausgeübten Anzuges erzeugt wird, wie bei der Vorrichtung gemäß US-PS 33 94 574.

Wenn das Walzwerk 10 unter Antriebskraft gesetzt und durch die Herabdrückeinrichtung 23 unter angemessene Trennkraft bzw. Walzenstuhldehnkraft gesetzt wird, werden die

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drei Querschnittsverringerungsstellen erreicht, wie in Fig. 1 dargestellt.

In Tabelle I ist ein Beispiel für die Aufteilung der dicken Reduktionen mittels eines kooperativen Walzwerks angegeben, wenn dieses in seiner herkömmlichen Weise betrieben wird. Bei dem Beispiel handelt es sich um eine Reihe von fünf Durchgängen bzw. Stichen durch das Walzwerk mit einem rostfreien Stahl des Typs 403, der sich anfangs im geglühten Zustand befand und eine Dicke von 0<508 mm besaß. Die Dickenverringerung pro Stich durch das Walzwerk war durch geeignetes Steuern des Verhältnisse der Umfangsgeschwindigkeiten der Eingangs-Zusatzwalze und der Ausgangs-Zusatzwalze 12 auf 20 % festgelegt wordei

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Tabelle 1

Abwalzaufteilung beim herkömmlichen, kooperativen Walzen

Erste Reduktion

Zweite Reduktion

Dritte Reduktion

	Stich	Anfangsstärke	Dickenverrin	Prozentualer	Dickenverrin	Prozentualer	Dickenverrin	Prozentualer	Gesamt-	» ι ι ' » t
	Nr.	mn	gerung	Anteil an der	gerung	Anteil an der	gerung	Anteil an der	dicken-	I \ 96,5 _)>v
			μπι	Gesamtdicken	\m	Gesamtdicken	Mm	Gesamtdicken	verrin-	»'.,' j '
				verringerung		verringerung		verringerung	gerung	⁸²'⁶ £>.,'..
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•^. ο	2	0,411	16,5	19	40,6	49	25,4	31
co	3	0,329	11,4	16	38,1	56	19,1	28
co	4	0,260	5,1	10	30,5	63	12,7	26
	5	0,212	2,5·	6	24,1	58	15,2	36

Aus Tabelle I ist ersichtlich, daß die Aufteilung der Gesamtdickenverringerung pro Stich auf den ersten Walzspalt 35, den zweiten Walzspalt 36 und den dritten Wal: spalt 37 sich ändert, wenn das zu walzende Material siel durch Verformung verfestigt. Das anfänglich relativ weiche, geglühte Material erfährt bei seinem ersten Durchgang durch das Walzwerk fast 50 % der gesamten Dickenverringerung im ersten Walzspalt 35, etwas unter 35 % der gesamten Dickenverringerung im zweiten Walzspalt 36 und etwas unter 20 % der gesamten Dickenverringerung im dritten Walzspalt 37. Beim zweiten und den weiteren Stichen verringert sich jedoch der prozentuale Anteil an der gesamten Dickenverringerung, der im ersten Walzenspalt 35 stattfindet, wesentlich auf unter 20 %, während der prozentuale Anteil im zweiten Walzenspalt 36 auf über 50 % ansteigt und der prozentuale Anteil im dritten Walzenspalt 37 auf in der Gegend von 30 % ansteigt.

Wenn ein kooperatives Walzwerk in seinem Gleichgewichtszustand, in dem jeder der Walzenspalte 35, 36 und 37 zwischen den Walzen 11, 12, 17, 18 des Walzwerks 10 sich "schwimmend" einstellt, betrieben wird, kann folglich die jeweils letzte Dickenverringerung im Walzwerk von niedrigen Werten für weiche Materialien zu relativ hohen Werten für verformungsverfestigte Materialien variieren.

¹Es hat sich beim Walzen als vorteilhaft herausgestellt, daß die letzte Dickenverringerung eines bandförmigen Materials eine relativ leichte oder kleine Verringerung ist, um optimales Oberflächenfinish und optimale Mikrostruktur zu erreichen, um die Bandwölbung zu verringern und um die Haspelgeradheit zu verbessern. Man erkennt aus Tabelle I, daß beim Gloichgewichtsbetrieb eines kooperativen Walzwerks oder eines Walzwerks von anderem

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Typ mit einem "schwimmenden" Walzenspalt und mindestens einer Walzspalt-Leerlaufwalze die Ent-Dickenverringerung bei jedem Stich durch das Walzwerk von der Verformungsverfestigung des gewalzten Materials abhängt. Diese Ent-Dickenverringerung kann recht erheblich und wesentlich größer sein, als sie in einigen Fällen für die Ent-Dickenverringerung wünschenswert ist.

Infolgedessen ist erfindungsgemäß eine Abwalzaufteileinrichtung P vorgesehen, durch die mindestens eine, aber nicht alle, der durch die Walzenbißstellen 35, 36, 37 definierten Walzenspalte im Walzwerk 10 festgelegt sind. Dies kann die erste, die zweite und/oder die dritte Dickenverringerung in einem Stich bzw. Durchgang durch das Walzwerk 10 derart lenken, daß die Ent-Dickenverringerung (dritte Dickenverringerung) auf einen für optimales Finish gewünschten Verringerungswert gesteuert wird. Vorzugsweise wird die dritte Dickenverringerung derart gesteuert, daß sie weniger als etwa 25 % der gesamten Dickenverringerung des Materials pro Stich beträgt, höchst vorzugsweise weniger als etwa 20 % der gesamten Dickenverringerung pro Stich.

Die Abwalzaufteileinrichtung P weist ein System zur Festlegung eines oder mehrerer der Walzenspalte 35, 36, im Walzwerk 10 auf. Jede gewünschte, herkömmliche Möglichkeit zur Festlegung der Walzenspalte kann Verwendung finden, beispielsweise die in dem oben bereits erwähnten US-Patent 41 67 107 beschriebenen Feststelleinrichtungen. Es ist ein wesentlicher Aspekt der Erfindung, daß nicht alle der Walzenspalte 35, 36, 37 im Walzwerk 10 festgelegt sind. Mindestens einer der Walzenspalte 35, 36, 37 muß frei schwimmend bleiben, so daß er sich auf die Dickenverringerung einstellen kann, die zur Einhaltung

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des Reduktionsverhältnisses des Walzwerks 10 entsprechen« dem Verhältnis der unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Eingangswalze 11 und der Ausgangswalze 12 erforderlich ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 beinhaltet die Walzaufteileinrichtung P Abstandsblöcke 38, die beidseitig zwischen einem Wagen 20 für die untere Zusatzwalze 11 unc einem Wagen 22 für die untere Arbeitswalze 17 angeordnet sind. Die Wagen 20 und 22 sind durch Klammern bzw. Klemme 39 an Ort und Stelle verriegelt, so daß sie sich während des Betriebs des Walzwerks 10 nicht bewegen können. Ein Wagen 21 für die obere Arbeitswalze 18 und ein Wagen 19 für die obere Zusatzwalze 12 können sich unter dem angelegten Druck der Herabdrückeinrichtung 23 schwimmend bewegen .

Es wird bei der Erfindung davon ausgegangen, daß die Festlegung der Weite des ersten Walzenspalts 35 in der beschriebenen Weise dazu dient, den Prozentsatz an der Gesamtdickenverringerung in einem Durchgang durch das Walzwerk 10 in gewünschter Weise zu lenken. Dies setzt voraus, daß der Prozentsatz an der Gesamtdickenverringerung pro Stich im Walzenspalt 35 sich wie festgelegt einstellt, damit ein vom normalen Gleichgewichtswert, der bei freiem Schwimmen erreicht würde, abweichender Wert erhalten wird. Wenn beispielsweise, wie oben angegeben, eine Ent-Dickenverringerung nach mehreren Stichen erreicht werden soll, die eine nur leichte Dickenverringerung ist,' dann werden die Abstandsblöcke 38 derart gewählt, daß sie in der ersten Dickenverringerung etwa 30 % der gesamten Dickenverringerung pro Stich durch das Walzwerk 10 ergeben. Es wird angenommen, daß die zweite Dickenverringerung, die nicht festgelegt ist, etwa 50 bis 60 % der gesamten Dickenverringerung pro Stich beträgt und daß die Ent-Dickenverringerung, -die ebenfalls nicht festgelegt ist, etwa mehr als 10 %, jedoch weniger als 20 %, der gesamten Dickenverringerung pro Stich beträgt.

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Auf diese Weise dient die Verriegelung des ersten Walzenspalts 35, die für einen gewünschten Prozentsatz der gesamten Dickenverringerung pro Stich sorgt, dazu, den Betrag der Dickenverringerung in jedem Walzenspalt 35, 36, 37 so'zu lenken bzw. zu zwängen, daß die Ent-Dickenverringerung vergleichsweise leicht ist.

Es versteht sich, daß verschiedene andere Anordnungen möglich sind, wodurch die Dickenverringerung im ersten Walzenspalt 35, im zweiten Walzenspalt 36 und im dritten Walzenspalt 37 durch ausgewähltes Festlegen einiger, jedoch nicht aller, Walzenspalte gelenkt werden können.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsform ist mindestens die am ersten Walzenspalt 35 definierte Walzspaltdicke festgelegt. Falls es jedoch erwünscht ist, eine bestimmte Aufteilung der Dickenverringerungen in den drei Walzenspalten 35, 36, 37 des bezeichneten Walzwerks 10 zu erreichen, könnte jeder gewünschte Walzenspalt 35, 36, 37 festgelegt sein, sofern einer von ihnen schwimmend gelassen wird.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung verwendet Trennblöcke 38 und Klammern 39 zur Festlegung des ersten Walzenspalts 35. Die Feststelleinrichtungen 39 können irgende-ine herkömmliche Anordnung haben und sind lediglich schematisch bezeichnet. Klammersysteme bzw. Klemmsysteme für Walzenwagen sind beispielsweise im oben erwähnten US-PS 41 67 107 klar beschrieben.

Bei dem in Fig. 2 beschriebenen Walzwerk 10 ist lediglich einer der Walzenspalte 35, 36, 37 mittels der Abstandsblöcke 38 und der Klammern 39 festgelegt, wobei in der'Frontansicht aus beiden Seiten der Wagen 20 und 21

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jeweils ein Abstandsblock 38 vorgesehen ist. In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der lediglich die Wagen 19, 20, 21, 22 und die Walzen 11, 12, 17, 18 des Walzwerks 10 von Fig. 2 bezeichnet sind. Bei dieser Ausfuhrungsform sind der erste Walzenspalt und der zweite Walzenspalt 36 mittels Abstandsblöcken festgelegt. Sowohl der Wagen 20 für die untere Zusatzwalze 11 als auch der Wagen 22 für die untere Arbeitswalze 17 als auch der Wagen 21 für die obere Arbeitswalze 18 sind durch nicht dargestellte Klammern bzw. Klemmen örtlich verriegelt, um die festgelegten Walzenspalte 35 und 36, wie sie durch die Abstandsblöcke 38 in einer anhand von Fig. 2 beschriebenen Weise erzeugt sind, zu schaffen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird die im ersten Walzenspalt 35 und im zweiten Walzenspalt 36 erreichte Dickenverringerung durch die festgelegten Spaltabstände der entsprechenden Walzen 11, 17 und 18 begrenzt oder gesteuert. Die Dickenverringerung im dritten Walzenspalt 37 "schwimmt", um für den notwendigen Wert zu sorgen, der entsprechend dem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten der Zusatzwalzen 11 und 12 insgesamt gesehen die volle Dickenverrxngerung ergibt.

Fig. 5 veranschaulicht eine abweichende Anordnung zur Festlegung der Walzenspalte 35 und 36. Hierbei wird statt Äbstandsblöcken 38 mit festen Dimensionen eine einstellbare Anordnung 40 mit geneigten Ebenen eingesetzt. Bei dieser Anordnung ist jeweils ein oberes Schräg teil 41 (von der Seite gesehen) an jeder Seite des Wagens 21 für die obere Arbeitswalze 18 und des Wagens 22 für die untere Arbeitswalze 17 befestigt. Auf der Oberseite des Wagens 20 für die untere Zusatzwalze 11 und des Wagens 22 für die untere Arbeitswalze 17 ist jeweils ein unteres Schrägteil 42 (von der Seite gesehen)

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auf beiden Seiten verschiebbar getragen. Jedem verschiebbaren Schrägteil 42 ist eine Leitspindel und eine Kurpel 43 zugeordnet, wobei die Leitspindel in einem Rahmenteil 44 drehbar gelagert ist, das am Wagen 22 für die untere Arbeitswalze 17 bzw. dem Wagen 20 für die untere Zusatzwalze 11 befestigt ist, und wobei die Leitspindel mit dem zugeordneten Schrägteil 42 in Gewindeeingriff steht. Wenn die Kurbel 43 gedreht wird, bewegt sich das jeweils zugeordnete Schrägteil 42 (von der Seite gesehen) seitlich entweder auf die Walzen 11,

17 und 18 zu oder von.diesen fort. Wenn sich die verschiebbaren Schrägblöcke 42 auf die Walzen 11, 17 oder

18 zu bewegen, vergrößert sich die Spalthöhe an den Walzenspalten 35 oder 36 und umgekehrt. Auf diese Weise kann man einstellbare Spalthöhen für die Walzenspalte 35 und 36, die festgelegt werden sollen, schaffen. Nachdem die gewünschte Spalthöhe in der beschriebenen, einstellbaren Weise festgelegt worden ist, werden die Wagen 20, 21 und 22 durch nicht dargestellte Verriegelungsklammern bzw. -klemmen örtlich verriegelt wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausführungsform einer Abwalzaufteilungseinrichtung P dargestellt. Bei dieser Anordnung sind hydraulische Zylinder 45 vom Wagen 22 für die untere Zusatzwalze 11 und vom Wagen 21 für die obere Arbeitswalze 18 getragen. Die Kolbenstangen 46 der Zylinder 45 sind mit Widerlagern 47 verbunden, die mit vorstehenden Rahmenbereichen 48 des Wagens 22 für die untere Arbeitswalze 17 in Eingriff stehen. Durch Einstellen des Abstands der Widerlager 47 relativ zu den Zylindern 45 ist es möglich, die Walzenspalte 35 und 36 zwischen den entsprechenden Walzen 11, 17 und 18 einzustellen. Wenn die gewünschten Walzspalthöhen erreicht sind, werden die Wagen 20, 21 und 22 durch Feststellungs-

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klammern bzw. -klemmen 39 in der oben beschriebenen Weise örtlich verriegelt. Alternativ könnten die hydraulischen Drücke festgelegt werden und die Spälthöhen hydraulisch behalten werden.

Es versteht sich somit, daß es erfindungsgemäß mittels der Abwalzaufteilungseinrichtung P, die festgelegte Spalttrenner 38, 40, 45 usw. für mindestens einen, jedoc weniger als alle, der Walzenspalte 35, 36, 37 in einem kooperativen Walzwerk 10 aufweist, möglich ist, die Dickenverringerungen in den verschiedenen Walzenspalten 35, 36 und 37 in einer Weise aufzuteilen, die für das gewünschte Endprodukt geeignet ist.

Wie oben beschrieben ist die gesamte Dickenverringerung in jedem Durchgang bzw. Stich durch das kooperative Walzwerk 10 im wesentlichen der Differenz in den rotatorischen Umfangsgeschwindigkeiten zwischen der angetriebenen Eintrittswalze 11 und der angetriebenen Austrittswalze 12 gleich. Die festgelegten Spalttrenner 38, 40, 45 usw. der Abwalzaufteileinrichtung P können wohl zur Maximierung oder Begrenzung jeder der Dickenverringerungen im Walzwerk 10, die in den einzelnen Walzenspalten 35, 36 und 37 auftreten, eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße, kooperative Walzverfahren unter Verwendung der beschriebenen Vorrichtung 10 führt zu drei Dickenverringerungen durch Walzen, die in einem Durchgang bzw. Stich des Bandes A durch das Walzwerk erreicht werden, durch aktive Mechanismen, die alle in Richtung Reduzierung der trennenden Kraft zum Walzen zielen. Wie in Fig. 1 angedeutet, wird vermutet, daß die Vorwärts- und Rückwärtszüge T_ und T- in den Dickenverringerungszonen beim erfindungsgemäßen Verfahren prinzipiell bzw. in erster Linie dadurch erreicht werden, daß das Band A um die angetriebenen Zusatzwalzen und 12 derart herumgeführt ist, daß Scher-Schleppwider-

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stand auf das Band A ausgeübt wird. Da das Werkstück oder das Band A die langsamere, große, angetriebene Walze 11 umschlingt, dürfte wenig oder gar kein Gleiten um den Umfang dieser Walze 11 wegen des durch die Aufhaspeleinrichtung bzw. Abhaspeleinrichtung 29 bzw. 28 erzeugten Rückwärtszuges T. und des Scher-Schleppwiderstands der Walze 11 selbst stattfinden. Eine ähnliche Situation liegt an der oberen Zusatzwalze 12 wegen des Vorwärtszuges T. und des Scher-Schleppwiderstands dieser Walze 12 vor. Die angetriebene, oberste, große Zusatzwalze 12 sollte mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben werden, die mit der entsprechenden Enddicke des Bandes A in Einklang steht. Dementsprechend rotiert die Walze 12 mit einer Umfangsgeschwindigkeit V. relativ zur Umfangsgeschwindigkeit V₁ der unteren Zusatzwalze 11, die der gesamten, im Walzwerk 10 zur erzeugenden Dickenverringerung proportional ist.

Das Verhältnis zwischen den Durchmessern der Zusatzwalzen 11 und 12 einerseits und den Durchmessern der Arbeitswalzen 17 und 18 andererseits sollte entsprechend der Erfindung vorzugsweise von etwa 2:1 bis etwa 9:1, und höchst vorzugsweise von etwa 3s1 bis etwa 8:1, betragen. Dies führt zu einem ausgeprägten Unterschied in den Durchmessern der Arbeitswalzen 17 und 18 einerseits und der Zusatzwalzen 11 und 12 andererseits. Der Durchmesserunterschied muß jedoch nicht so drastisch sein, wie es bei einigen bekannten Walzwerken erforderlich ist. Mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung können die Trennkräfte vorzugsweise um mindestens 2:1 verglichen mit einem herkömmlichen Quartowalzwerk erniedrigt werden.

Das Ausmaß der Herumschlingung des Bandes A um die angetriebenen Zusatzwalzen 11 und 12 hängt von den Reibungs-

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und Schmxerungsverhältnissen zwischen dem Band A und der jeweiligen Zusatzwalze 11 oder 12 ab und kann wie gewünscht festgelegt werden, um eventuell zwischen dem Band A und den Walzen auftretenden Schlupf bzw. auftretendes Gleiten sicher möglichst klein zu halten. Die Gesamtkraft oder der Gesamtdruck zwischen der oberen Zusatzwalze 12 und der unteren Zusatzwalze 11 ist bestimmt bzw. zwangsläufig und kleiner als bei herkömmlichen Walzwerken benötigt. Da die Dicke des entstehenden Bandes A durch das relative Umfangsgeschwindigkeitsverhäl· nis zwischen der oberen Zusatzwalze 12 und der unteren Zusatzwalze 1' bestimmt ist, ist das Walzwerk 10 allgemein über einen beträchtlicher Druckbereich im wesentlichen unempfindlich gegenüber dem Druck bzw. Änderungen des Drucks, der von der Herabdrückeinrichtung 2 3 aufgebracht wird.

Während in den Beispielen eine 20 %ige Dickenverringerung pro Stich eingesetzt worden war, können größere prozentual Dickenverringerungen pro Stich eingesetzt werden, wenn gewünscht. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man wohl mindestens 35 % Verformung pro Stich erreichen. Es ist gemäß der Erfindung möglich, daß Walzen mit der gleichen, prozentualen Verformung pro Stich durchzuführen, wie dargelegt; es kann jedoch jedes gewünschte Stichschema angewendet werden.

Die Erfindung ist wohl auf jedes beliebige (Rein-)Metall oder jede beliebige Legierung anwendbar, das bzw. die plastisch verformbar ist. Hierzu gehören Eisen und Eisenlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen, Nickel und Nickellegierungen sowie Aluminium und Aluminiumlegierungen, wobei diese Aufzählung nicht ausschöpfend oder beschränkend ist.

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Obwohl eine vertikale Anordnung des Walzenstapels dargestellt worden ist, können die Walzen auch horizontal oder anders, wie gewünscht, angeordnet sein. Es hat sich in der Praxis als möglich herausgestellt, das oben beschriebene Walzwerk 10 ohne zaumzeugartig umschlungene Zugwalzensätze bzw. Bremswalzensätze zu betreiben, so daß die Züge T. und T. durch die Aufhaspeleinrichtung 29 und die Abhaspeleinrichtung 28 erzeugt werden. Zaumzeugartig umschlungene Zugwalzensätze bzw. Bremswalzensätze (bridle rolls) oder andere geeignete Einrichtungen können jedoch vor Erzeugung dieser Züge eingesetzt werden, falls gewünscht.

Der Ausdruck "im wesentlichen in einer Ebene", wie er im Zusammenhang mit der Anordnung der verschiedenen Walzenachsen 14, 16, B und C verwendet worden ist, soll jedes leichte Kippen der Ebene der Arbeitswalzenachsen B und C relativ zur Ebene 15 der Zusatzwalzenachsen 14 und 16 gemäß der Erfindung mit umfassen.

Entsprechend der Erfindung ist es möglich, eine beträchtliche Anzahl von Stichen durch das Walzwerk zu machen, ohne dadurch die Trennkraft bzw. Walzenstuhldehnkraft derart zu steigern, daß das Walzwerk für eine weitere Dickenverringerung unbetreibbar wird und daß eine Glühung erforderlich wird, überdies ist die durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugte Trennkraft wesentlich kleiner als man sie für ein herkömmliches Walzwerk erwarten würde. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind lediglich durch das Vermögen des Bandes, plastische Verformung aufzunehmen, beschränkt.

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Die Patentschriften und der Aufsatz, wie sie in der vorliegenden Anmeldung genannt worden sind, sollen durch Bezugnahme ausdrücklich zum Bestandteil der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gemacht werden.

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Claims

Ansprüche

1.7 Verfahren zum dickenverringernden Walzen von Material unter Verwendung eines Walzwerks mit einer Mehrzahl von Walzen, die eine Mehrzahl von Walzspalten zur Dickenverringerung des zu walzenden Materials definieren, von denen jeder Walzspalt eine Spaltenweite zwischen benachbarten Walzen definiert, wobei eine erste und eine zweite der Walzen mit einem gewünschten Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis, das der gewünschten Dickenverringerung des Materials in einem Durchgang des

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Materials durch das Walzwerk entspricht, angetrieben werden und wobei zwischen der ersten und der zweiten Walze mindestens eine leerlaufende Arbeitswalze vorgesehen wird,

dadurch gekennzeichnet , daß zur gewünschten Steuerung des Ausmaßes der Dickenverringerung des Materials, die in mindestens einem der Walzspalte in einem Durchgang des Materials durch das Walzwerk stattfindet, für mindestens einen der Walzspalte eine Spaltweite festgelegt wird und daß für mindestens einen anderen der Walzspalte eine nicht festgelegte Spaltweite vorgesehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß zu dem zu walzenden Material Metallband gehört; daß zur Gruppe der ersten und zweiten Walze(n) Zusatzwalzen gehören, deren entsprechende erste und zweite Walzenachse eine erste Ebene definieren und die im wesentlichen in der ersten Ebene aufeinander zu und voneinander fortbewegbar sind; daß mindestens eine weitere, leerlaufende Arbeit walze derart vorgesehen wird, daß die mindestens eine Arbeitswalze und die mindestens eine weitere Arbeitswalze im wesentlichen in der ersten Ebene liegende, entsprechend dritte und vierte Walzenachsen aufweisen, wobei die Arbeit walzen zwischen der ersten und der zweiten Zusatzwalze angeordnet sind und im wesentlichen in der ersten Ebene auf die Zusatzwalzen zu und von den Zusatzwalzen fort und aufeinander zu und voneinander fortbewegbar sind sowie wesentlich kleinere Durchmesser als die Zusatzwalzen haben; daß bei einem einzigen Durchgang des Bandes durch das Walzwerk mindestens drei Dickenverringerungen vorgenommen werden; daß das Band serpentinenartig durch die Walzen geführt wird, wobei das Band zuerst die erste Zusatzwalze

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umschlingt, dann eine S-förmige Schleife um die Arbeitswalzen bildet und dann die zweite Zusatzwalze umschlingt; daß Vorwärtszug und Rückwärtszug auf das Band während dessen Durchgangs durch die beiden ausgeübt wird; und daß zwischen den Walzen ein gewünschter Druck aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Spaltweite desjenigen Walzspalts festgelegt wird, der die erste von mindestens drei Dickenverringerungen bewerkstelligt, wodurch eine Steuerung desjenigen Anteils der Gesamt-Dickenverringerung des Materials in einem Durchgang durch das Walzwerk, der im eine letzte der Dickenverringerungen des Materials bewerkstelligenden Walzspalt stattfindet, ermöglicht wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Größe der festgelegten Spaltweite derart gewählt wird, daß die letzte Dickenverringerung des Materials weniger als etwa 25 % der Gesamt-Dickenverringerung des Materials in einem Durchgang durch das Walzwerk beträgt.

5. Walzwerk mit einer Mehrzahl von Walzen, die eine Mehrzahl von Walzspalten zur Dickenverringerung eines zu walzenden Materials definieren, von denen jeder Walzspalt eine Spaltweite zwischen benachbarten Walzen definiert, mit einer Einrichtung zum Antreiben einer ersten und einer zweiten der Walzen mit einem gewünschten Umfangsgeschwindigkeitsverhältnis, das der gewünschten Dickenverringerung des Materials in einem Durchgang des Materials durch das Walzwerk entspricht, und mit mindestens einer leerlaufenden Arbeitswalze, die zwischen der ersten

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und der zweiten Walze angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß zur gewünschten Steuerung des Ausmaßes der Dickenverringerung des Materials (A), die in mindestens einem der Walzspalte (35, 36, 37) in einem Durchgang des Materials (A) durch das Walzwerk (10) stattfindet, eine Einrichtung (38; 40; 45, 46, 47, 48) zur Schaffung einer Spaltweite, die für mindestens einen der Walzspalte (35, 36, 37) festgelegt ist, und eine Einrichtung (13, 2 3) zur Schaffung einer Spaltweite, die für mindestens einen andei der Walz spalte (35, 36, 37) nicht festgelegt ist, vorgesehen sind.

6. Walzwerk nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Schaffung einer festgelegten Spalt weite Mittel (38; 40; 45, 46, 47, 48) aufweist, mit denen die benachbarten Walzen (11, 17), die die Spaltweite an diesem mindestens einen Walzspalt (35) definieren, zur Schaffung der gewünschten Spaltweite zwischen ihnen auf Abstand gehalten sind; und daß Verriegelungsmittel (39) zum Verriegeln der benachbarten Walzen (11, 17) in einer Position, in der die gewünschte Spaltweite festgelegt ist gehalten sind.

7. Walzwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Schaffung einer nicht festgelegten Spaltweite Mittel (13, 23) aufweist, mit denen ein schwimmender Walzspalt (37) geschaffen wird, der sich im Betrieb auf eine Dickenverringerung einstellt, die zur Einhaltung der gewünschten Dickenverringerung des Materials (A) bei dessen Durchgang durch das Walzwerk (10) notwendig ist.

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8. Walzwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Einrichtung zur Schaffung einer nicht festgelegten Spaltweite Mittel (13, 23) zum Abstützen der ersten Walze (11), der zweiten Walze (12) und der mindestens einen Arbeitswalze (17; 18) für eine Relativbewegung aufeinander zu und voneinander fort aufweist.

9. Walzwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Gruppe der ersten und der zweiten Walze(n) Zusatzwalzen (11, 12) aufweist, deren entsprechende erste und zweite Walzenachse (14, 16) eine erste Ebene (15) definieren und die im wesentlichen in der ersten Ebene (15) aufeinander zu und voneinander f.ortbewegbar sind; daß mindestens eine weitere leerlaufende Arbeitswalze (18) derart vorgesehen ist, daß die mindestens eine Arbeitswalze (17) und die mindestens eine weitere Arbeitswalze (18) im wesentlichen in der ersten Ebene (15) liegende, entsprechende dritte und vierte Walzenachsen (B, C) aufweisen, wobei diese Arbeitswalzen (17, 18) zwischen der ersten und der zweiten Zusatzwalze (11, 12) angeordnet sind, im wesentlichen in der ersten Ebene (15) auf die Zusatzwalzen (11, 12) zu und von diesen fort sowie aufeinander zu und voneinander fortbewegbar sind, sowie im wesentlichen kleinere Durchmesser als die Zusatzwalzen (11, 12) besitzen; daß die Walzen (11, 12, 17, 18) derart angeordnet sind, daß sie mindestens drei Dickenverringerungen des Materials (A) in einem einzigen Durchgang durch das Walzwerk (10) ergeben; daß die Walzen (11, 12, 17, 18) derart angeordnet sind, daß das Material (A) serpentinenartig durch das Walzwerk (10) geht, wobei

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das Material (A) zuerst die erste Zusatzwalze (11) umschlingt, dann eine S-förmige Schleife um die Arbeitswalzen (17, 18) bildet und dann die zweite Zusatzwalze (12) umschlingt; daß das Walzwerk (10) Mittel (28, 29) zum Aufbringen von Vorwärtszug und Rückwärtszug (T., T.) auf das Material (A) bei dessen Durchgang durch das Walzwerk (10) aufweist; und daß Druckmittel (23) zum Aufbringen eines gewünschten Drucks zwischen den Walzen (11, 12, 17, 18) vorgesehen sind.

10. Walzwerk nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet , daß das Durchmesserverhältnis zwischen der ersten oder der zweiten Zusatzwalze (11, 12) und der ersten oder der zweiten Arbeitswalze (17, 18) etwa 2:1 bis etwa 9:1 beträgt.

11. Walzwerk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte und die vierte Walzenachse (B, C) der Arbeitswalzen (17, 18) eine zweite Ebene definieren und daß die zweite Ebene der Arbeitswalzen (17, 18) relativ zur ersten Ebene (15) der Zusatzwalzen (11, 12) um einen Betrag von weniger als 10° sowie in eine Richtung zum Band hin (A) gekippt ist.

12. Walzwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die festgelegte Spaltweite durch denjenigen Walzspalt (35) definiert ist, der eine erste von drei Dickenverringerungen bewerkstelligt, wodurch eine Steuerung desjenigen Anteils der Gesamt-Dickenverringerung des Materials (A) bei einem Durchgang durch das Walzwerk (10), der in dem die letzte der Dickenverringerungen des Materials (A) bewerkstellxgenden Walzspalt (37) eintritt, ermöglicht ist.

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13. Walzwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Größe der festgelegten Spaltweite derart gewählt ist, daß die letzte Dickenverringerung des Materials (A) weniger als etwa 25 % der gesamten Dickenverringerung des Materials (A) bei einem Durchgang durch das Walzwerk (10) beträgt.

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