DE3152888A1

DE3152888A1 - Automatische walzstrasse

Info

Publication number: DE3152888A1
Application number: DE813152888T
Authority: DE
Inventors: Valerij Yakovlevi&ccaron; Minsk &Scaron;ukin; Vyacheslav Iosifovi&ccaron; Ermolovi&ccaron;; Eduard Matveevi&ccaron; Gorbunov; Valerij Aleksandrovi&ccaron; Klu&scaron;in; Ernest Alekseevi&ccaron; Vorontsov
Original assignee: Fiziko Tekhnichesky Institut Akademii Nauk Belorusskoi SSR
Current assignee: Fiziko Tekhnichesky Institut Akademii Nauk Belorusskoi SSR
Priority date: 1981-06-25
Filing date: 1981-06-25
Publication date: 1983-06-30
Also published as: GB2112681B; ATA911181A; GB2112681A; FR2514272B1; FR2514272A1; WO1983000025A1; AT382538B; GB8303308D0

Description

AUTOMATISCHE WALZSTRASSIa Anwendung.gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Druckverformung von Metallen und insbesondere auf automat is ehe Walzstrassen.

Bisheriger Stand der Technik

Es ist eine automatische Walzstrasse (s. Aufsatz von V.l. Ermolovich "Automatisierung vom Keilwalzen", Sammelwerk "Schleifbearbeitung und Druckumformen bzv.^r.

spanende Formung von Metallen" , Verlag "ilauka i tekhnika" , . I.-insk, 1975, Seiten 98-101) bekannt, enthaltend eine Beschickungsvorrichtung, einen Induktionserhitzer, einen Mechanismus zur Halbzeugzufuhr in den Erhitzer, ein Walzwerk mit zwei Werkzeugen, die einander gegeniiber auf verschiedenen Seiten des Walzgutes angebracht sind, einen "echanismuo zur Ilalbzeugzufuhr ins Walzwerk und eine Führung ,längs derer die Halbzeuge bewegt werden.

Diese Walzstrasse weist eine kleine Produktivität auf, da.darin dieHalbzeuge dem Walzwerk in einem Fluss zugeführt werden.

!,'an kann die Produktivität der besagten Walzstrasse nur dadurch steigern, dass im Walzwerk ein zweites Werkzeugpaar eingebaut und auf der anderen Seite des Walz v/er ks eine der vorstehend angeführte, identische Ausrüstung zur Erhitzung der Halbzeuge und zu deren Bewegung längs der Walzstrasse (d.h. die zusätzlichen eine Beschickungseinrichtung, ein Erhitzer, eine Führung und entsprechende Mechanismen zur Halbzeugzufuhr) installiert wird. Diese Lösung ist aber mit einer Steigerung der Abmessungen und des I'etallaufwandes der Walzstrasse verbunden und bewirkt keine wesentliche Steigerung ihrer Produktivität, weil man darin gleichzeitig höchstens zwei Halbzeuge walzen kann.

Qarle^ng des Wesens der Erfindung

>·; Der Erfindung liegt Aufgabe zugrunde, eine automatische Walzstrasse zu schaffen, bei der man zwei und ^rnehr Halbzeuge ohne e.ine wesentliche Steigerung der Ab-

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messungen und des Metallaufwandes der Walzstrasse walzen kann.

Diese Aufgabe v/ird ausgehend von einer automatischen Walzstrasse mit einer Beschickungseinrichtung, einem Walzwerk mit einem Paar Werkzeuge, die auf verschiedenen Seiten eines Walzgutes angebracht sind, einem Mechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk und mit einer Führung zur Bewegung der Halbzeuge erfindungsgemäss dadurch gelbst, dass sie wenigstens noch eine Führung, die neben der ersten Führung angeordnet ist, und einen Mechanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den ■ Führungen enthält, der zwischen der Beschickungseinrichtung und dem Mechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk angeordnet ist, und das Walzwerk wenigstens noch ein Paar Werkzeuge aufweist, wobei die Anzahl der Werkzeugpaare der Anzahl der Führungen gleich ist und die den Abschnitten des Walzbeginns anliegenden Stirnflächen der Werkzeuge, die sich auf der einen Seite von den Walzgütern befinden, in der Walzrichtung in bezug aufeinander um einen Abstand verschoben sind, der dem Abstand zwischen den Führungen entspricht, damit die Halbzeuge an die entsprechenden Werkzeuge gelangen können.

Wenn man an einem Walzwerk Werkzeuge mit den in bezug aufeinander verschobenen Stirnflächen anbringt, kann die Anzahl der Walzwerkzeuge praktisch unbegrenzt vergrössert werden, v/eil die Werkzeuge, die dem Bereich der Halbzeugbeschickung ins Walzwerk nahe liegen, für den Halbzeugdurchgang zu den entfernteren Werkzeugen kein Hindernis darstellen. Auf diese Weise kann die erfindungsgemässe Walzstrasse als mehrflutige Strasse ohne eine wesentliche Vergrösserung ihrer Bestandelemente ausgeführt werden,weil die Halbzeuge ins Walzwerk von einer Seite zugeführt werden.

Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung enthält der Mechanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den

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Führungen eine Abriegelungsvorrichtung, die den Führungen zugekehrte Aussparungen zur Halbzeugmitnahme hat, wobei diese Vorrichtung eine hin- und hergehende Bewegung in einer Richtung senkrecht zur Be.wegungsrichtung der Halbzeuge längs der Führungen über eine Entfernung ausführen kann, die dem Abstand zwischen den Führungen entspricht.

Dieser Mechanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den Führungen zeichnet sich durch Sinfach-IC heit der Konstruktion aus und es ist zweckmässig, ihn in einer automatischen zweiflutigen Walzstrasse einzusetzen.

Nach einer anderen AusführungsVariante der Erfindung sind die. Beschickungseinrichtung und der Mechanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den Führungen zusammengestellt und als ein Rüttelbunker mit Spiralen ausgeführt, deren Anzahl der Anzahl der Führungen gleich ist.

Diese Lösung verkleinert die Anzahl der zum Bestand 2G der automatischen Walzstrasse gehörenden Elemente und vereinfacht ihre Konstruktion.

Es ist zweckmässig, dass die den Abschnitten des Walzbeginns anliegenden Stirnflächen der Werkzeuge, die auf der anderen Seite von den Walzgütern angebracht sind, in der Walzrichtung in bezug aufeinander verschoben sind. .

Dies bewirkt eine gleichzeitige Ausgabe der gewalzten Erzeugnisse.

Nachstehend wird die Erfindung durch eine ausführliehe Beschreibung der besten Varianten deren Verwirklichung unter Bezugnahme auf Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Kurze Beschreibung^ der Zeichnungen

Fig. 1 die automatische Walzstrasse gemäss einer Ausführungsvariante der Erfindung; Fig. 2 eine Draufsicht der Y/alzstrasse nach Fig. 1·

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 1 im vergrösserten Maßstab;

*<b fl> a · *

• r + Λ

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Pig. 4 die automatische Walzstrasse nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung;

Pig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V von Pig. 4.

Beschreibung der "besten Ausführungsbeispiele

der Erfindung

Die Erfindung wird am Beispiel der automatischen Strassen für ebenes Querkeilv/alzen erhitzter Halbzeuge erläutert. Fig. 1 und 2 zeigen eine automatische,zweiflutige Walzstrasse, die eine Beschickungseinrichtung 1, zum Beispiel von einem Kassettentyp mit einer einflutigen Rinne 2, einen Induktionserhitzer 3» ein Walzwerk 4, einen Mechanismus zur Halbzeugzufuhr in den Erhitzer 3 und einen Mechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk 4 · enthält. Das Walzwerk 4 hat zwei Platten 5 und 6, von denen die untere Platte 5 unbeweglich und die obere Platte 6 auf einem Gleitstück 7 befestigt ist, das mit einem Antrieb 8, zum Beispiel einem Hydraulikantrieb gekuppelt ist, der eine hin- und hergehende Bewegung dieser Platte 6 bewirkt. Auf der Platte 5 sind Keilwerkzeuge 9 und 10 und auf der Platte 6 Keilwerkzeuge 11 und 12 angebracht, wobei das Werkzeug 9 gegenüber dem Werkzeug 11 und das Werkzeug 10 gegenüber dem Werkzeug angeordnet ist.

Erfindungsgemäss sind die Werkzeuge des Walzwerks 4, die sich auf der einen Seite von den Walzgütern befinden, mit einer Verschiebung in bezug aufeinander in der Walzrichtung derart angeordnet, dass die Werkzeuge, die in bezug auf jene Elemente der Walzstrasse, die vor dem Walzwerk angeordnet sind, naher liegen, für den Halbzeugdurchgang zu den entfernteren Werkzeugen kein Hindernis darstellen. Unter anderem sind in der beschriebenen zweiflutigen Walzstrasse mit einer Verschiebung die Werkzeuge 9 und 10 angebracht, die sich auf der unteren unbeweglichen Platte 5, d.h. unterhalb der Walzgüter befinden, wie es aus Pig. 2 ersichtlich ist.

Der Mechanismus zur Halbzeugzufuhr in den Erhitzer 3 ist zum Beispiel als ein Druckluftzylinder 13 und der Mechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk 4 als ein Druckluftzylinder 14 ausgeführt, auf dessen Kolbenstange 15 St'össel 16 und 17 verschiedener Länge zur Zufuhr der erhitzten Halbzeuge aus jedem Fluss in die entsprechenden Werkzeuge 9, 11 bzw. 10, 12 befestigt sind.

Dor Mechanismus zur Halbzeugzufuhr in den Erhitzer 3, der Erhitzer 3, der Mechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk 4 und das Walzwerk 4 sind durch zwei Parallelführungen 18 und 19 verbunden, längs deren eine synchrone Bewegung zweier Halbzeugströme zum Walzwerk 4 hin erfolgt, wobei die Führung 18 zur Halbzeugbewegung zu den Werkzeugen 9, 11 und die Führung 19 zur Halbzeugbewogung zu den V/erkzeugen 10, 12 hin dient. Es ist offensichtlich, dass der Abstand der Führungen 18 und voneinander den Abstand in der Walzrichtung zwischen den Stirnflächen der mit einer Verschiebung in bezug aufeinander angeordneten Werkzeuge 9 und 10 oder genauer gesagt zwischen den Stirnflächen dieser Werkzeuge 9 und 10, die den Abschnitten des Walzbeginns anliegen, bestimmt, weil im Walzwerk 4 verschiedene Werkzeuge eingesetzt sein können.

Da die beschriebene automatische Walzstrasse eine zweiflutige Walzstrasse ist, weist sie zwei Führungen 18, 19 und zwei Paare ge genüberlie gender Ke ilv/erkzeuge 9, 11 und 10, 12 am Walzwerk 4 auf. Es versteht sich von selbst, dass im allgemeinen Falle einer mehrflutigen Walzstrasse die Anzahl der Führungen der Paaranzahl der gegenüberliegenden V/alzwerkz euge gleich ist.

Damit in der Walzstrasse eine zweiflutige Bewegung der Halbzeuge entsteht, ist ein Mechanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den Führungen 18 und 19 vorgesehen, der zwischen der Beschickungseinrichtung 1 und dem Erhitzer 3 angeordnet ist. Dieser Mechanismus

enthält in der vorliegenden Ausführungsvariante der Erfindung eine Abriegelungsvorrichtung 20 (Fig. 3), die den Führungen 18 und 19 zugekehrte Aussparungen 21 zur Halbzeugmitnahme aus einer Rinne 2 (Pig. I) hat, sowie einen zwischen der Abriegelungsvorrichtung 20 (Pig. 3) und den Führungen 18, 19 angeordneten Sammler 22 mit zwei Kanälen 23 zum Halbzeugdurchlas3 zu den Führungen und 19 hin. Die Abriegelungsvorrichtung 20 ist mit einem Antrieb/und zwar mit einem Druckluftzylinder 24 (Fig. 2) versehen, der ihre hin- und hergehende Bewegung in einer Richtung bewirkt, die zur Bewegungsrichtung der Halbzeuge über die Führungen 18 und 19 senkrecht ist.

Fig. 4 zeigt eine erfindungsgemässe Ausführungsvariante einer automatischen dreiflutigen Querkeilwalz- strasse für erhitzte Halbzeuge. In dieser Ausführungsvariante der automatischen Walzstrasse sind am Walzwerk 4 drei Paare von gegenüberliegenden Keilwerkzeugen. 9 und 11, 10 und 12 sowie 25 und 26 angebracht und sind in der Walzstrasse drei Führungen 18 bzw. 19 und 27 yorhanden, wobei mit einer Verschiebung sowohl die unteren Werkzeuge 9, 10 und 25 als auch die oberen Werkzeuge 11, 12 und 26 angeordnet sind. In diesem Falle ist eine Verschiebung der Stirnfläche des Werkzeugs 9 in bezug auf die Stirnfläche des Y/erkzeugs 10 und eine Verschiebung der Stirnfläche des Werkzeugs 10 in bezug auf die Stirnfläche des Y/erkzeugs 25 dadurch bestimmt, dass die Halbzeuge den Werkzeugen 10 und 25 zuzuführen sind, die von der Ausrüstung, die vor dem Walzwerk 4 angeordnet ist, weiter entfernt sind/ und die Abstände der besagten Verschiebungen zwischen den Werkzeugen 9 und 10 und zwischen den Werkzeugen 10 und 25 dureh die Abstände der Führungen 18 und 19 bzw. der Führungen 19 und 27 voneinander festgelegt werden. Was eine Verschiebung der Stirnflächen der oberen Werkzeuge 11, 12 und 26 in bezug aufeinander betrifft, hängt sie von konstruktiven bzw. technologischen Überlegungen ab, bei denen man solche Parameter, wie zum

Beispiel den Hub des Gleitstücks 7 des Walzwerks 4, die Belastung am Antrieb 8 des Walzwerks 4 usw. berücksichtigt. Daher legt man einen Betrag dieser Verschiebung in jedem konkreten Pail in Abhängigkeit von den Abmessungen, der Form und des Werkstoffes der bearbeiteten Halbzeuge fest.

Ausserdem enthält die beschriebene dreiflutige Walzstrasse einen Rüttelbunker 28, der die Punktionen gleichzeitig einer Beschickungseinrichtung und eines !'/!echanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den Führungen ausübt. Wie es au3 Fig. 5 ersichtlich ist, weist der Rüttelbunker 28 drei Spiralen 29, 30 und 31 in Übereinstimmung mit der Stückzahl der Führungen 18, und 27 auf. Die Spiralen 29, 30 und 31 enden an Ausgang aus dem Rüttelbunker 28 mit einem Übergangsstück 32, worin die Führungen 18, 19 und 27 eingeschraubt sind, wobei ein Anfangsabschnitt jeder Führung elastisch, zum Beispiel in Form einer Feder zum Ausgleich der Bewegungen des Rüttelbunkers 28 bei dessen Betrieb ausgeführt ist.

Der Mechanismus zur Halbzeugzufuhr in den Erhitzer 3 (Pig. 4) wird i_n dieser Ausführungsvariante der automatischen Walzstrasse durch drei gekerbte Räder •dargestellt,die-mit einem Getriebemotor 34 gekuppelt sind. ■ Dieser Mechanismus ist für eine mehrflutige Walzstrasse von Vorteil. Der Mechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk 4 ist ähnlich dem in Fig. 2 dargestellten mit Ausnahme dessen ausgeführt, dass an der Kolbenstange des Druckluftzylinders 14 drei St'össel 16, 17 und verschiedener Länge angebracht sind.

Die erfindungsgemässe automatische Walzstrasse funktioniert wie folgt.

Die dem Walzprogramm entsprechenden Halbzeuge werden in die Beschickungseinrichtung 1 (Fig. 1) gegeben.

Aus dieser Einrichtung kommen die Halbzeuge in einem ununterbrochenen Fluss über die Rinne 2 zur Abriegelungs-

vorrichtung 20 (Pig. 2) und gelangen auf einen Vorsprung zwischen den Kanälen 23 (Pig. 3) des Sammlers 22. Bei einer hin- und hergehenden Bewegung der Kolbenstange des Druckluftzylinders 24 (Pig. 2) trennt die Abriegelungsvorrichtung 20 vom gesamten Fluss einzeln die Halbzeuge 36 ab, indem sie diese durch ihre Aussparungen 21 (Fig. 3) mitnimmt. Dabei kommt in jeder Endstellung der Abriegelungsvorrichtung 20 die eine Aussparung. 21 mit dem entsprechenden Kanal 23 des Sammlers 22 und die andere mit einem Vorsprung zwischen den Kanälen 23 zur Deckung, der als eine Portsetzung der Rinne 2 (Fig. 1) anzusehen ist. Die sich auf dem Boden der Kanäle 23 (Fig. 3) befindenden Halbzeuge 36 werden durch den Druckluftzylinder 13 ,(Fig. 2) auf die Führungen 18 und 19 geschoben und gelangen in den Induktionserhitzer 3 mit einem Rhytmus, der dem Arbeitstempo des Walzwerks 4 entspricht.

Indem sie den Erhitzer 3 durchlaufen, werden die Halbzeuge 36 bis auf die Temperatur einer plastischen Verformung ihres Werkstoffs erwärmt und gelangen über schräge Abschnitte der Führungen 18 und 19 zum Walzwerk 4 ·

Bei einer Bewegung der Kolbenstange 15 des Druckluftzylinders 14 führen die an der Kolbenstange 15 angeordneten Stössel 16 und 17 die Halbzeuge 36 den Werkzeugpaaren 9, 11 bzw. 10, 12 zu. Bei einer Bewegung des Gleitstücks 7 des Walzwerks 4 werden die Halbzeuge 36 zwischen den Werkzeugen 9, 11 und 10, 12 gev/alzt. Dabei beginnt ein Walzen der Halbzeuge, die dem Walzwerk 4 gleichzeitig zugeführt worden sind, zu verschiedenen Zeitpunkten und Spitzenbelastungen des Antriebs 8 des Walzwerks 4 von verschiedenen Werkzeugpanren aus weieen keine zeitliche Koinzidenz auf und addieren sich nicht, was die Zuverlässigkeit der Antriebssysteme des WaIzwerks 4 im Betrieb steigert. In dieser Ausführungsvariante der Erfindung findet aber, wenn im Walzwerk 4 die

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vollkommen identischen Werkzeuge 9, 10» 11 und 12 zum Einsatz kommen, kein gleichzeitiges Abnehmen der gewalzten Erzeugnisse statt ; als erstes wird das Erzeugnis erhalten, das mit den Werkzeugen 9 und 11 bearbeitet worden i3t.

In einer automatischen dreiflutigen Walzstrasse nach Pig. 4 werden die Halbzeuge 36 regellos in den Rüttelbunker 28 geladen, an dessen Wände drei Spiralen (Fig. 5), 30 und 31 angeschweisst sind. Bei Schwingungen des RUttelbunkers 28 gelangen die Halbzeuge 36 auf die Spiralen 29, 30 und 31, werden über diese zum Übergangsstück 32 und weiter in drei parallelen Flüssen über die Führungen 18, 19 und 27 zu den gekerbten Rädern 33 (Fig. 4)gefordert, mit deren Hilfe die Halbzeuge 36 über den Erhitzer 3 dem Walzwerk 4 synchron zugeführt werden, wobei die Drehzahl der Räder 33 mit der Vorschubgeschwindigkeit des Gleitstücks 7 des Walzwerks in Einklang gebracht ist. Da in der betrachteten dreiilutigen Walzstrasse im Walzwerk 4 mit einer gleichen Verschiebung der Stirnflächen sowohl die Werkzeuge 9, 10 und 25 als auch die Werkzeuge 11, 12 und 26 angeordnet sind, d.h. die Werkzeuge, die sich beiderseits der Walzgüter befinden, findet ein gleichzeitiges Abnehinen der fertigen Erzeugnisse nach dem Walzen statt.

Es ist darauf Rücksicht zu nehmen, dass obwohl in Zeichnungen die automatischen Walzstrassen mit einem Walzwerk für ein ebenes Querkeilwalzen gezeigt sind, es offensichtlich ist, dass darin Walzwerke mit einer beliebigen Konstruktion, unter anderem mit Walzen bestückte, Segmentwalzwerke usw., zum Einsatz kommen können. Ausserdem kann das vorliegende Schema einer automatischen Y/alzstrasse zum Kaltwalzen von Erzeugnissen verwendet werden. In diesem Falle enthält sie keinen Mechanismus zur Halbzeugzufuhr in den Erhitzer und keinen Erhitzer selbst. Die Halbzeuge werden dabei aus der Beschickungseinrichtung über den Mechanismus zur Halb-

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zeu.3yerteilu.ng und über Führungen dem Walzwerk mit Hilfe eines entsprechenden Vorschubmechanismus zugeführt.

Industrielle Anwendbarkeit

Die Erfindung kann mit Erfolg in der Industrie zur Großserien- und Massenproduktion verschiedener Werkstücke verwendet werden. Die Anwendung der vorgeschlagenen Erfindung ermöglicht es, die Produktivität der automatischen Walzstrassen stark zu steigern, den Metallaufwand ihrer Konstruktion niedrig zu halten sowie die Produktionsflächen und die Anzahl des Bedienungspersonals zu verkleinern.

Claims

Ι.] Automatische Walzstrasse mit einer Beschickungseinrichtung, einem Walzwerk mit einem Paar V/erkzeuge, die auf verschiedenen Seiten eines Walzgutes angebracht sind, einem Mechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk und mit einer Führung zur Halbzeugbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich wenigstens noch eine Führung (19), die neben der ersten Führung (18) angeordnet ist, und einen Mechanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den Führungen (18 und 19) enthält, der zwischen der Beschickungseinrichtung (1) und dem iiechanismus zur Halbzeugzufuhr ins Walzwerk (4) angebracht ist, und das Walzwerk (4) wenigstens noch ein Paar Werkzeuge (10 und 22) aufweist, wobei die Anzahl der Werkzeugpaare (9, Il und 10, 12) der Stückzahl der Führungen (18 und 19) gleich ist und die den Abschnitten des Walzbeginns anliegenden Stirnflächen der V/erkzeuge (9 und 10) , die sich auf der einen Seite von den Walzgütern befinden, in der •Valzrichtung in bezug aufeinander um einen Abstand verschoben sind, der '<äem Abstand zwischen den Führungen (13 und 19) entspricht, damit die Halbzeuge an die entsprechenden V/erkzeuge (9, 11 und 10, 12) gelangen können.
2. Automatische Walzstrasse nach Anspruch 1, d a durch gekennzeichnet, dass der Mechanismus zur Halbzeugverteilung zwischen den'Führungen (13 und 19) eine Abriegelungsvorrichtung (20) enthält, die den Führungen (18 und 19) zugekehrte Aussparungen (21) zur Halbzeugmitnahme hat, welche mit der Möglichkeit

3G einer hin- und hergehenden 3ewegung in der zur Bewegungsrichtung der Halbzeuge auf den Führungen (18 und 19) senkrechten Richtung um einen Abstand angebracht ist, der

'ttem Abstand der Führungen (18 und 19) voneinander entspricht.
3. Automatische Walzstrasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungseinrichtung und der Mechanismus zur Halbzeug-

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verteilung zwischen den Führungen (18, 19 und 21) zusammengestellt und in Form eines Rüttelbunkers (20) mit Spiralen (29, 30 und 31) ausgeführt sind, deren Anzahl der Stückzahl der Führungen (18, 19 und 27) gleich ist.
4. Automatische Walzstrasse nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3i dadurch gekennzeichnet, dass die den Abschnitten des Walzbeginns anliegenden Stirnflächen der Werkzeuge (11, 12 und 26), die auf der anderen Seite von den V/alzgütern liegen, in der Walzrichtung in bezug aufeinander verschoben sind.