DE3327433C2 - Walzgerüst - Google Patents

Abstract

Ein Walzwerk zur Behandlung eines bahnförmigen Materials enthält zwei Arbeitswalzen (1 und 2), zwischen denen eine Materialbahn (3) zum Walzen geführt wird. Jede der Arbeitswalzen (1 bzw. 2) ist mittels einer zugeordneten Stützwalze (4 bzw. 5) mit einem Arbeitsdruck belastet. Die Arbeitswalzen (1 und 2) sind gegenüber den Stützwalzen (4 und 5) in einer horizontalen Richtung versetzt, so daß die vertikale Ebene (A-A), die durch die Achsen (A,A) gegebeb ustm gegebpber der Ebene (B-B), die durch die Achsen (B,B) der Träger (6) gegeben ist, zueinander parallel versetzt verlaufen. Dabei sind Stützvorrichtungen (9) den Arbeitswalzen (1 und 2) zugeordnet, die die Arbeitswalzen in Richtung gegen die horizontale Versetzungsrichtung abstützen. Zur Vereinfachung des Walzwerkes und zu einer besseren Regulierbarkeit der Behandlung enthalten die Stützvorrichtungen (9) hydrostatische Stützelemente (19 bzw. 20 bzw. 21), die parallel zur Längsachse (A) der zu stützenden Arbeitswalze (1 bzw. 2) angeordnet sind und die hydrostatische Drucktaschen aufweisen, welche den jeweils zu stützenden Flächen zugewandt und einzeln regulierbar sind. Die Arbeitswalzen (1 und 2) mit den ihnen zugeordneten Stützvorrichtungen (9) sind in dem Gerüst des Walzwerkes parallel zu der Materialbahn (3) in horizontaler Richtung verschiebbar angeordnet.

Description

beitswalzen 1 und 2, zwischen denen eine Walzgutbahn 3 von einer Eintrittsseite (links im Bild) des Walzgerüstes her zum Walzen hineingeführt wird. Die Arbeitswalzen 1 und 2 sind angetrieben, jeweils in Richtung der eingezeichneen Pfeile. Ihre Achsen sind im Bild mit A bezeichnet Die Walzgutbahn 3 bewegt sich dementsprechend zwischen den Arbeitswalzen 1 und 2 und wird, behandelt, an der Auslaufseite des Walzgerüstes (rechts im Bild) unter Anwendung einer Kraft Zweggezogen. Zum Belasten jeder Arbeitswalze 1 bzw. 2 mit •einem Arbeitsdruck in Richtung zu der Walzgutbahn 3 :ist jeder Arbeitswalze 1, 2 jeweils eine Stützwalze 4 bzw. 5 zugeordnet Durch Umkehren der Antriebsrichtung kann das Walzgerüst auch umgekehrt als oben angegeben arbeiten. Zum Erwirken einer Belastung der Arbeitswalzen 1,2 werden die Achsen der Stützwalzen 4,5 in Richtung zur Walzgutbahn 3 belastet

Die Stützwalzen 4, 5 sind als bekannte Durchbiegungs-Einstellwalzen ausgeführt mit einem stationären Träger 6, der im nicht dargestellten Gestell des Wälzgerüstes befestigt ist und um welchen ein rotierbarer Walzenmantel 7 angeordnet ist, der mittels Stützelementen 8 am Träger 6 abgestützt ist Die Stützelemente 8 sind bekanntlich kolbenartig in dem Träger 6 eingebettet parallel zur Achse des Trägers 6 in einer Reihe angeordnet und hydraulisch betätigt so daß der anzuwendende Arbeitsdruck von dem Träger 6 über die Stützelemente 8 und den Walzenmantel 7 auf die Arbeitswalze 1 bzw. 2 wirkt Bei Anwendung der Durchbiegungseinstellwalzcn als Stützwalzen 4,5 ist es praktischer, daß die Arbeitswalzen 1 und 2 direkt über ihre Achsen angetrieben werden.

Die Arbeitswalzen 1 und 2 und die Stützwalzen 4 und 5 sind so gestellt, daß die Ebene A-A, die durch die Achsen A, A der Arbeitswalzen 1 und 2 gegeben ist, gegenüber der Ebene B-B, die durch die Achsen B, 5 der Stützwalzen 4 und 5 gegeben ist in einer horizontalen Richtung, in den gezeichneten Ausführungsbeispielen links hin, versetzt ist

Bei dieser Anordnung und Kraftübertragung versuchen die Arbeitswalzen 1,2 unter Arbeitsbelastung auszuweichen, was sich zum Beispiel in ihrer Durchbiegung in horizontaler Richtung auswirkt Um diesem entgegenzuwirken, sind die Arbeitswalzen 1, 2 seitlich mit Stützvorrichtungen 9 abgestützt Die Stützvorrichtungen 9 sind den Arbeitswalzen 1 und 2 so zugeordnet, daß sie die Arbeitswalzen 1,2 in Richtung gegen die Versetzungsrichtung abstützen. Sie sind also in den gezeichneten Ausführungsbeispielen links zu den Arbeitswalzen 1, 2 angeordnet, da hier die Arbeitswalzen 1, 2 zu den Stützwalzen 4,5 nach links versetzt sind.

Die Stützvorrichtungen 9 enthalten hydrostatische Stützelemente 19 bzw. 20 bzw. 21, die in der Stützvorrichtung parallel zur Längsachse der jeweils zu stützenden Arbeitswalze 1 oder 2 angeordnet sind und weisen hydrostatische, der jeweils zu stützenden Fläche zugewandte und gegen sie geöffnete Drucktaschen 29 auf. Die zu stützende Fläche ist z. B. im Falle der Ausführungen gemäß F i g. 1, 2, 4 und 5 die Walzenfläche der Arbeitswalze 1 bzw. 2.

Beim Beispie! gernäß F i g. 3 ist die zu stützende- Fläche die Innenfläche des Walzenmantels 16, einer hier in der Stützvorrichtung eingesetzten Durchbiegungseinstellwalze 13. Das Stützelement ist in dem Fall mit 15 bezeichnet Falls notwendig, können oder müssen zwischen einer Arbeitswalze 1, 2, vornehmlich wenn sie einen kleinen Durchmesser hst, und den Stützelementen 15 eine Anzahl parallel angeordnete Zwischenwalzen 45 eingebaut werden. Dann ist eine zu stützende Fläche die Walzenfläche einer an den Stützelementen 15 anliegenden Zwischenwalze 45. Diese eventuell anzuordnenden Zwischenwalzen 45 sind in den Zeichnungen vereinfachungshalber nur in F i g. 1 gezeigi.

Zu·· Anpassung des Walzgerüstes an verschiedene Behandlungsaufgaben bzw. verschiedene bahnförmige Materialien dient unter anderen die Maßnahme, daß die Arbeitswalzen 1 und 2 mit den ihnen zugeordneten ίο Stützvorrichtungen 9 in dem nicht dargestellten Gestell des Walzgerüstes parallel zu der Walzgutbahn 3 und in horizontaler Richtung verschiebbar angeordnet sind. Damit ist es möglich, nach Bedarf der jeweiligen Behandlungsaufgabe die besagte Ebene A-A, d. h. die Arbeitswalzen 1 und 2 gegenüber der besagten Ebene B-B, d. h. relativ zu den Stützwalzen 4 und 5, zu versetzen und so entsprechende bzw. gewünschte Kräfteverhältnisse einzustellen. Zum Versetzen der Arbeitswalzen 1 und 2 sind Verschiebungsaggregate 10 vorgesehen, die einerseits am Gestell des Walzgerüstes abgestützt sind, und andererseits an den Achsen der verschiebbar gelagerten Arbeitswalzen 1 und 2 angreifen, um so die Arbeitswalzen 1,2 mit den zugeordneten Stützvorrichtungen 9 parallel zur Walzgutbahn 3 zu verschieben. Sie können, wie in diesem Ausführungsbeispiel, Servomotoren 11 sein, welche mit ihren Zugstangen 12 mit den Achsen der Arbeitswalzen 1 und 2 verbunden sind.

Zum vollwirksamen Einstellen bzw. Ausnützen der gewünschten Kräfteverhältnisse ist es auch wichtig, daß die Träger 6 der als Durchbiegungseinstellwalzen mit Stützelementen 8 ausgeführten Stützwalzen 4 und 5 in dem Gerüst einstellbar gelagert sind. Der Träger 6 der Stützwalze 4 bzw. 5, in dem die Stützelemente 8 in einer zu seiner Achse parallel verlaufenden Reihe angeordnet sind, läßt sich in seiner Lagerung eindrehen und wenden in die Lage, in der die Achse B des Trägers 6, die Längsachse der Stützelemente 8 und die Achse A der der Stützwalze 4 bzw. 5 zugeordneter, gegen die Laufrichtung der Walzgutbahn 3 versetzten Arbeitswalze 1 bzw. 2 in einer gemeinsamen Ebene Λ -Β liegen.

Diese vorteilhafte Lage, in welcher die Anpreßkraft vom Träger 6 über die Stützelemente 8 den Walzenmantel 7 auf die Arbeitswalze 1 bzw. 2 am wirksamsten übertragen wird, ist besonders deutlich in den F i g. 1 bis 3 dargestellt.

Gemäß Fig.3 sind seitlich zu den Arbeitswalzen 1 und 2 als Stützvorrichtungen 9 Durchbiegungseinstellwalzen 13 vorgesehen. Wie üblich, weisen sie stationäre Träger 14 auf, mit kolbenartig im Träger 14 eingebetteten Stützelementen 15, um welchen Träger 14 rotierbar ein Walzenmantel 16 angeordnet ist Eine Druckflüssigkeit wird zu den Stützelementen 15 durch Leitungen 17 zugeüfhrt. Zu den Stützelementen 8 der Stützwalzen 4 bzw. 5 wird eine Druckflüssigkeit durch Leitungen 18 zugeführt.

In Ausführungsbeispielen gemäß den übrigen F i g. 1 und 2 und 4 und 5 sind in den Stützvorrichtungen 9 hydraulische Stützelemente 19 (in F i g. 1, 2), bzw. 20 (in F i g. 4), bzw. 21 (in F i g. 5) vorgesehen.

Stützvorrichtungen 9 mit solchen Stützelementen 19 bzw. 20 hy.w. 21 werden eingesetzt wenn bei einer auszuführenden Behandlung die Arbeitswalzen 1 und 2, gegebenenfalls über eventuell vorgesehene Zwischenwalzen 4,5, in erhöhtem Maß gekühlt werden müssen. Die Stützelemente 19,20,21 sind an einem Trägerbalken 22, welcher am Gestell des Walzgerüstes abgestützt ist, befestigt und in einer Reihe, parallel zur Achse der zugeordneten Arbeitswalze 1 bzw. 2 angeordnet und stützen

so seitlich die Arbeitswalze 1, 2 ab. Eine Druckflüssigkeit fließt durch die Kopfteile 23 bzw. 24 der Stützelemente 19,20,21 auf die gestützte Arbeitswalze 1,2 mit einem kühlenden Effekt heraus. Die Kopfteile 23 bzw. 24 sind in Körpern 25 der Stützelemente 19,20,21 kolbenartig eingebettet. In dem Körper 25 ist unterhalb des Kopfteiles 23,24 ein Druckraum 27 vorgesehen, in welchen eine Druckflüssigkeit durch eine Leitung 28 hineingeführt wird. Mit der in dem Druckraum 27 entstandenen Kraft wird der Kopfteil 23, 24 zum Stützen der Arbeitswalze 1, 2 zu dieser hingedrückt. Der Kopfteil 23, 24 weist mindestens eine zu der Arbeitswalze 1, 2 offene Drucktasche 29 auf, in welcher ein hydraulisches Druckpolster aufgebaut wird, und aus welchem die Druckflüssigkeit ständig auf die Arbeitswalze 1, 2 herausfließt Die Druckflüssigkeit fließt in herkömmlicher Art von dem Druckraum 27 durch Kanäle 30 in die Drucktasche 29 hinein und aus dieser auf die Arbeitswalze 1,2 diese kühlend, heraus (F i g. 4 und 6).

Zum Erhöhen des Durchflusses der Druckflüssigkeit durch den Kopfteil, d. h. zum Erhöhen des Kühlungseffektes, ist es gemäß F i g. 4 vorgesehen, daß eine Leitung 31 für die Druckflüssigkeit in die Drucktasche 29 mündet, so daß sich der Durchfluß nach dem Kühlungsbedarf regulieren läßt

Auch zum Erhöhen des Durchflusses der Druckflüssigkeit auf die Arbeitswalze 1, 2 hin ist gemäß den F i g. 5 und 7 eine Zugvorrichtung vorgesehen, die gegen die Richtung der den Kopfteil 23 in dem Druckraum 27 verschiebenden Anpreßkraft wirkt. Unterhalb des Druckraumes 27 ist noch ein zylinderartiger Druckraum 34 ausgebildet in welchem ein Kolben 26 angeordnet ist Dieser Kolben 26 ist mittels einer Zugstange 33 mit dem Kopfteil 23 verbunden. In den Druckraum 34 wird eine Druckflüssigkeit durch eine Leitung 32 hineingeführt Die in diesem Druckraum 31 entstehende Kraft wirkt auf den Kolben 32 und über die Zugstange 33 auf den Kopfteil 23 gegen die Anpreßkraft die in dem Druckraum 27 verschiebend auf den Kopfteil 23 wirkt Dadurch entsteht eine größere Entfernung zwischen dem Kopfteil 23 und der Arbeitswalze 1 bzw. 2 und auch ein größerer Druck in dem Druckraum 27, so daß durch die Kanäle 30 und durch Drucktasche 29 auf die Arbeitswalze mehr Druckflüssigkeit herausfließt

Mit Vorteil sind die in den Stützvorrichtungen 9 eingesetzten Stützelemente 19 bzw. 20 bzw. 21 und 15 in der Durchbiegungseinstellwalze 13 in Fig.3 einzeln oder gruppenweise regulierbar, um unterschiedlich hohen Arbeitsdruck im Preßspalt zwischen den Arbeitswalzen 1 und 2 einstellen zu können. Insbesondere zur Abplattung von zu fabrizierenden, sehr dünnen Folien ist es manchmal notwendig, zur Mitte des Preßspaltes einen höheren Arbeitsdruck einzusetzen als an seinen Seiten. Dieses war vorher z. B. durch eine erfahrungsmäßig vorgegebene Bombierung der beteiligten Preßwalzen möglich. Zur Abplattung gewünschtes Profil des Preßspaltes läßt sich nun hydraulisch einstellen. Wegen des vorhandenen Flüssigkeitsfilmes zwischen den Stützelementen und den zu stützenden Flächen werden die z. B. polierten Flächen nicht durch metallische Reibung beschädigt bzw. geschlissen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist die Konstruktion des Walzgerüstes vereinfacht da es möglich ist, die hydrostatischen Stützelemente direkt gegebenenfalls ohne vorgelagerte Zwischenwalzen auf die zu stützende bzw. zu belastende Fläche, z. B. direkt auf die Arbeitsfläche der Arbeitswalze wirken zu lassen, da es zwischen der Fläche und den Stützelementen bei Vorhandensein eines Flüssigkeitsfilmes zu keiner beschädigenden Reibung kommt. Die gegen die Fläche einzusetzende Kraft ist hydraulisch genau und einfach großen- und ortsmäßig regulierbar. Es ist möglich, die Arbeitswalze nicht nur linear einfach abzustützen, sondern auch unterschiedlich durch einzelne Elemente zu belasten, um z. B. zur Mitte des Walzspaltes einen größeren Arbeitsdruck zu erwirken, als an den Seiten des Spaltes. Dies ist genauso möglich, auch wenn aus Raumgründen, z. B. bei sehr dünnen Arbeitswalzen, zwischen der Arbeitswalze und den Stützelementen eine oder mehrere Zwischenwalzen angeordnet werden müssen. Durch Eliminieren beschädigender Reibungen ist die Standzeit des Walzgerüstes verlängert, dies auch dadurch, daß über den Flüssigkeitsfilm die Flächen nach Bedarf gekühlt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Arbeitswalzen zugeordneten Stützvorrichtungen mög- Patentansprüche: Hch, den elastischen Durchbiegungen der Arbeitswalzen entgegenzuwirken. So kann z. B. für das Herstellen ei-

1. Walzgerüst für ein bahnförmiges Walzgut, mit ner Folie von 0,10 mm der anzuwendende Arbeitsdruck zwei Arbeitswalzen, zwischen denen die zu bearbei- 5 über die gesamte Breite des Walzenspaltes konstant tende Walzgutbahn geführt wird, und mit jeder der gehalten werden, ohne daß es zu unzulässigen Durch-Arbeitswalzeri zum Belasten zugeordneter Stütz- biegungen der Arbeitswalzen kommt Bei Walzgerüsten walze, wobei die durch die Achsen der Arbeitswal- der gattungsgemäßen Art werden die Arbeitswalzcn in zen bestimmte vertikale Ebene gegenüber der durch beiden Walzrichtungen jeweils durch Umkehrung der die Achsen der Stützwalzen bestimmten vertikalen io Drehrichtung der Walzen betrieben. Bei den einzelnen Ebene in einer horizontalen Richtung versetzt ist, Walz- bzw. Drehrichtungen sind jedoch jeweils unterwobei den Arbeitswalzen zum Stützen gegen die schiedliche Kraftkomponenten und Kräfteverhältnisse Versetzungsrichtung Stützvorrichtungen mit hydro- vorhanden, so daß das Walzgerüst jeweils dem yorzustatischen Stützelementen zugeordnet sind, die mit nehmenden Walzprogramm, d. h. sowohl beim Ändern hydrostatischen, den zu stützenden Flächen züge- 15 der Walzrichtung als auch bei Korrekturen während des wandten Drucktaschen versehen und parallel zur Walzstiches angemessen anpaßbar bzw. einstellbar sein Längsachse der jeweils zu stützenden Arbeitswalze muß. Bei bekannten Konstruktionen dieser Walzgerüste angeordnet und steuerbar ausgebildet sind, und wo- ergeben sich Probleme hauptsächlich im Bereich der bei jede Stützwalze als eine Durcnbiegungseinstell- Stützvorrichtungen der Arbeitswalzen und insbesondewalze mit einem um einen Träger rotierbaren und 20 re in deren Regulierbarkeit Somit ist eine operative, am Träger mittels Stützelementen abgestützten d. h. während des Betriebs des Walzgerüstes vornehm-Walzenmantel ausgeführt ist, dadurch ge- bare Ein-bzw. Umstellung des Walzgerüstes nicht mögkennzeichnet, daß die Arbeitswalzen (1,2) mit Hch.

den diesen zugeordneten Stützvorrichtungen (9) im Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde.

Walzgerüst parallel zur Walzgutbahn (3) horizontal 25 ein Walzgerüst der gattungsgemäßen Art zu schaffen,

verschiebbar angeordnet sind und daß die Träger (6) das sich leicht an unterschiedliche Walzaufgaben bzw.

der Stützwalzen (4, 5) in dem Walzgerüst zum Ein- an unterschiedliches Walzgut anpassen läßt, wobei ins-

stellen jedes Trägers (6) mit den Stützelementen (8) besondere eine operative, d. h. während des Betriebs des

in die Lage, in der die Achse (B) des Trägers (6), die Walzgerüstes vornehmbare Ein- bzw. Umstellungsmög-

Achsen der Stützelemente (8) und die Achse (a) der 30 lichkeit des Walzgerüstes ermöglicht werden soll,

der Stützwalze (4,5) zugeordneten Arbeitswalze (1, Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kenn-

2) jeweils in einer gemeinsamen Ebene A-B) liegen, zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Das erfin-

einstellbar gelagert sind. dungsgemäße Walzgerüst ermöglicht eine leichte An-

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekenn- passung an unterschiedliche Walzaufgaben bzw. an unzeichnet, daß zum Verschieben der Arbeitswalzen 35 terschiedliches Walzgut, wobei insbesondere eine ope-(1,2) Verschiebungsaggregate (10) vorgesehen sind, rative, d. h. während des Betriebs des Walzgerüstes vordie einerseits am Gestell des Walzgerüstes abge- nehmbare Ein- bzw. Umstellungsmöglichkeit des Walzstützt sind und andererseits an Zapfen der ver- werkes möglich ist Mit dem erfindungsgemäßen Walzschiebbar gelagerten Arbeitswalzen (1,2) angreifen. gerüst ist es möglich, eine Walzgutbahn pendel weise zu

3. Walzgerüst nach Anspruch 1, bei dem aus den 40 bearbeiten. Dabei wird die Walzgutbahn einmal in einer Drucktaschen in Kopfteilen der Stützeleniente eine Richtung durch das Walzgerüst gewalzt und anschlie-Druckflüssigkeit auf die gestützte Arbeitswalze aus- ßend wieder zurück in entgegengesetzter Richtung gefließt, dadurch gekennzeichnet, daß für die auf die walzt.

Arbeitswalze (1,2) herausfließende Druckflüssigkeit Es ist zwar an sich aus der US-PS 19 53 165 vorbc-

eine Leitung (31) vorgesehen ist, die in die Druckta- 45 kannt, zum Anpassen des Walzgerüstes an unterschiedsche (19) des Kopfteiles (24) des Stützelementes (20) liehe Walzarbeiten die Arbeitswalzen mit den zugeordmündet. neten Stützvorrichtungen im Walzgerüst parallel zur

4. Walzgerüst nach Anspruch 1, bei dem aus einem Walzgutbahn horizontal verschiebbar anzuordnen. Bei Kopfteil des hydraulischen Stützelementes von ei- diesem bekannten Walzgerüst ist die Stützrichtung der nem Druckraum unter dem Kopfteil eine Druckflüs- 50 Stützwalzen jedoch nicht durch die Stützwalzcnkonsigkeit auf die gestützte Arbeitsweise ausfließt, ge- struktion festgelegt, so daß eine Anpassung an unterkennzeichnet durch jeweils eine dem Kopfteil (23) schiedliche Walzaufgaben bzw. an unterschiedliches angeschlossene Zugvorrichtung (26, 33, 34), die ge- Walzgut nicht möglich ist.

gen die Richtung der den Kopfteil (23) in dem Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung

Druckraum (27) verschiebenden Anpreßkraft wirkt. 55 ergeben sich aus den Unteransprüchen.

5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausdadurch gekenzeichnet, daß zwischen den Arbeits- führungsbeispiele von Walzgerüsten näher erläutert. Es walzen (1,2) und den zugeordneten Stützvorrichtun- zeigt

gen (9, 19, 36) eine oder mehrere Zwischenwalzen F i g. 1 eine Seitenansicht der ersten Ausführungs-

(45) angeordnet sind. 60 form,

Fig.2 bis 5 Seitenansichten weiterer Ausführungs-

uciSpicic,

F i g. 6 ein Stützelement gemäß dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 in vergrößertem Maßstab und

Die Erfindung bezieht sich auf ein Walzgerüst gemäß 65 F i g. 7 ein Stützelement gemäß dem Ausführungsbeidem Oberbegriff des Anspruches 1. spiel in F i g. 5, ebenfalls in vergrößertem Maßstab.

Ein Walzgerüst der gattungsgemäßen Art ist aus der Das in der Zeichnung schematisch dargestellte WaIz-

US-PS 40 59 976 vorbekannt. Dabei ist es mit den den gerüst für ein bahnförmiges Material enthält zwei Ar-