DE3400608A1

DE3400608A1 - Walzgeruest mit einer vorrichtung zur einhaltung der ebenheit eines walzerzeugnisses

Info

Publication number: DE3400608A1
Application number: DE19843400608
Authority: DE
Inventors: Seizo Tokio/Tokyo Baba; Heiji Yokosuka Kanagawa Kato; Kanji Ebina Kanagawa Kizaki
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1983-01-18
Filing date: 1984-01-11
Publication date: 1984-07-19
Also published as: GB8401320D0; FR2539338A1; GB2133728A; GB2133728B; DE3400608C2; US4539833A

Description

Ishikawajima-Harima Jukogyo K-K.
No. 2-1, 2-chome, Ote-machi
Chiyoda-ku
Tokyo-to/Japan

Walzgerüst mit einer Vorrichtung zur Einhaltung der Ebenheit eines Walzerzeugnisses

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Walzgerüst mit einer Vorrichtung zur Einhaltung der Ebenheit des Walzerzeugnisses.

Um die Ebenheit im Profil oder Querschnitt eines Walzerzeugnisses über dessen Breite einzuhalten, sind in den letzten Jahren verschiedene Verfahren zum Biegen der Arbeitswalzen in einem Vierwalzengerüst entwickelt worden. Diese bisher zur Anwendung gebrachten Verfahren haben jedoch, wie sich herausgestellt hat, nur ein begrenztes Vermögen zur Einhaltung der Ebenheit des Walzerzeugnisses. Insbesondere kann dann eine zufriedenstellende Einhaltung nicht erreicht werden, wenn sich die

Breite des Walzguts oder der Werkstücke in weitem Maß ändert.

Um ein Walzerzeugnis mit einer gleichförmigen oder gleichmäßigen Ebenheit, das vor allem eine geringe Dickenänderung über seine Breite hat, zu erhalten, ist es von wesentlicher Bedeutung, die Verformung der Arbeitswalze, die auf der Walzbelastung beruht, soweit wie es irgendwie durchführbar ist, herabzusetzen und gleichzeitig die Fähigkeit für eine Korrektur durch eine Walzenbiegung zu steigern. Bei herkömmlichen Walzgerüsten nehmen jedoch die Enden einer Arbeitswalze das auf der Belastung beruhende Biegemoment auf, was auf die Berührung mit einer Stützwalze zurückzuführen ist. Das hat zur Folge, daß die den Kanten des Walzerzeugnisses naheliegenden Bereiche in hohem Maß verformt werden. Das oben "erwähnte Biegemoment ändert sich auch insbesondere dann, wenn sich die Breite eines Walzguts oder Werkstücks ändert. Je geringer die Breite des Walzguts ist, desto größer ist die Biegemomentaufnahme seitens der Arbeitswalzen, so daß sie in beträchtlichem Ausmaß verformt werden, was zu einer Dickenänderung in einem weiten Bereich führt. Ferner unterliegen die Arbeitswalzen einer Wärmedehnung, und diese Wärmedehnungen sind i,n der Achsrichtung nicht gleichförmig, was eine Wärmebai 1igkeit zur Folge hat. Zusätzlich wird auf Grund des Abriebs der Arbeitswalzen die anfängliche Walzenballigkeit (Ausgangsbai 1igkeit) verändert.

Um die oben erwähnten sowie andere Schwierigkeiten und Probleme zu überwinden, muß eine leistungsfähige Walzenbiegevorrichtung vorgesehen werden, so daß die Walzenballigkeit frei bzw. uneingeschränkt verändert werden kann.- Bei einem herkömmlichen Walzgerüst werden jedoch die Arbeitswalzen durch die Stützwalzen mit einem hohen Grad an Biegesteifigkeit fest- oder zurückgehalten, so daß die Walzenbiegewirkungen nur an den den Enden der Arbeitswalzen naheliegenden Bereichen ausgeübt werden. Ferner wird die Walzenbiegekraft durch die Steifigkeit

der Walzenzapfen und die Haltbarkeit oder Lebensdauer der Lager beschränkt. Das hat eine Begrenzung in der Walzenbiegekraft zur Folge, womit also die Walzenballigkeit nicht nach Wunsch verändert werden kann. Somit ist es unmöglich gewesen, die oben herausgestellten sowie weitere Probleme zu überwinden Das hat wiederum zur Folge, daß bei herkömmlichen Walzgerüsten wann immer die Dicke des Walzguts einer Änderung unterliegt, auch die Walzenballigkeit dementsprechend geändert werden muß. Insofern müssen die Arbeitswalzen sehr häufig ausgewechselt werden, womit die Arbeitsleistung in hohem Maß herabgesetzt wird. Zusätzlich müssen viele Arbeitswalzen mit verschiedenen Balligkeiten bereitgehalten werden, so daß die Betriebskosten ansteigen.

Im Hinblick auf die obigen Darlegungen ist es deshalb ein Ziel der Erfindung, ein Walzgerüst mit einem verbesserten und gesteigerten Vermögen zur Einhaltung der Ebenheit des Walzerzeugnisses zu schaffen.

Dieses Ziel sowie weitere Ziele und Wirkungen, die Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Walzgerüsts;

Fig. 2 den Querschnitt nach der Linie II - II in der Fig. 1; Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III-III in der Fig. 2; Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Walzgerüsts

in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 5 den Querschnitt nach der Linie V-V in der Fig. 4.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, weist das Walzgerüst Arbeitswalzen 1 und 2, Stützwalzen 3 und 4 sowie Ständer 5 auf.

Zwischen die obere Arbeitswalze 1 und die obere Stützwalze 3 ist eine Zwischenwalze 6 von kleinem Durchmesser eingefügt, die um eine geeignete und zweckmäßige Strecke e von der Dickenabnahmelinie, die die Achsen der oberen und unteren Stützwalze 3, 4 verbindet, in der stromabwärtigen Richtung abgesetzt ist. Eineauf der abgesetzten Seite (Versetzungsseite) der Zwischenwalze 6 angeordnete Andruckwalze 7 wird gegen den in Längsrichtung mittleren Teil der Zwischenwalze 6, zu der die Andruckwalze parallel verläuft, gepreßt. Wie die Fig. 3 zeigt, ist jede Lagerbüchse 8 für die Andruckwalze 7 mit einem Führungsglied 10, das sich auf der Versetzungsseite von einer Lagerbüchse 9 der Zwischenwalze 6 aus erstreckt, derart in Anlage oder Eingriff, daß die Vertikalbewegung der Lagerbüchse 8 verhindert, die Horizontalbewegung in Richtung der Walzlinie jedoch ermöglicht werden kann. Zwischen der Lagerbüchse 8 sowie dem Führungsglied 10 befindet sich ein Keil oder eine Feder 11; ferner ist ein Halteelement 12 für die Lagerbüchse 8 vorgesehen .

Zwischen dem linken sowie rechten Ständer 5 erstreckt sich ein Stützbalken oder -riegel 13, der, wie Fig. 2 zeigt, in vertikaler Richtung verläuft und einen vertikal bewegbaren Zylinderblock 15 trägt, welcher mit Zylindern 14 ausgestattet ist, die einen Druck der Andruckwalze 7 gegen die Zwischenwalze 6 über die Lagerbüchsen 8 bewirken. Der Zylinderblock ist an einem Ausgleichzylinder 16 (s. Fig. 1) abgehängt, der seinerseits am Stützbalken 13 befestigt sowie antriebsseitig über ein Schneckenradgetriebe 18 mit einem Motor 17 verbunden ist. Der Motor 17 ist am Stützbalken 13 gelagert, so daß der Ausgleichzylinder 16 aus- oder eingefahren werden kann.

Um die Ebenheit des Walzerzeugnisses einzuhalten, werden die Zylinder 14 des Zylinderblocks 15 ausgefahren, so daß sie gegen die Lagerbüchsen 8 drücken, wodurch die Andruckwalze 7 gegen die Zwischenwalze 6 gepreßt wird. Das hat zum Ergebnis,

daß die Zwischenwalze 6 horizontal aus ihrem in der Längsrichtung mittigen Bereich gebogen und vertikal gegen die obere Arbeitswalze 1 gepreßt wird, so daß die Biegung dieser Arbeitswalze 1 auf ihrer Länge eingestellt oder eingeregelt werden kann. Wenn die Andruckwalze 7 stark gegen die Zwischenwalze 6 gepreßt wird, dann wird der Abstand zwischen der oberen sowie unteren Arbeitswalze 1 und 2 vermindert, so daß die Dicke des Walzerzeugnisses herabgesetzt wird. Wenn andererseits der von der Andruckwalze 7 auf die Zwischenwalze 6 ausgeübte Druck kleiner wird, dann wird die Dicke des Walzerzeugnisses vergrößert.

Aus dem Obigen folgt, daß gemäß der Erfindung die einen kleinen Durchmesser aufweisende Zwischenwalze 6 in der hori-zontalen Richtung so beeinflußt wird, daß die Biegung der oberen Arbeitswalze 1 frei eingestellt und demzufolge die Ebenheit des Walzerzeugnisses uneingeschränkt eingehalten werden kann. Wenn der oben erwähnte Vorgang in Kombination mit der Biegeregelung in der vertikalen Richtung für die obere sowie untere Arbeitswalze 1 sowie 2 ausgeführt wird, kann die Ebenheit des Walzerzeugnisses über einen weiten Bereich mit einem hohen Maß an Genauigkeit eingehalten werden.

Es ist indessen auch notwendig, die Walzen in Abhängigkeit von der Dicke des Walzerzeugnisses vertikal zu bewegen. Gemäß der Erfindung befinden sich die Lagerbüchsen 8 der Andruckwalze 7 in Eingriff mit den Führungsgliedern 10 der Lagerbüchsen 9 für die Zwischenwalze 6. Die Lagerbüchsen 8 können in Richtung der Walzlinie bewegt werden, jedoch wird ihre Bewegung in der vertikalen Richtung unterbunden. Da die Lagerbüchsen 8 mit den Lagerbüchsen 9 verbunden sind, können sich die Andruckwalze 7 sowie die Zwischenwalze 6 irrr Gleichklang vertikal bewegen. Wenn die Zylinder 14 von den Lagerbüchsen 8 gelöst werden, so kann der Motor 17 so betrieben

werden, daß der Ausgleichzylinder 16 aus- oder eingefahren und demzufolge der Zylinderblock 15 vertikal bewegt wird.

Gemäß der in den Fig. 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsform erstreckt sich von jeder Lagerbuchse 8 der Andruckwalze 7 ein Kragarm 19 nach unten, der über einen Zapfen 20 an einer Lagerbüchse 26 der oberen Arbeitswalze 1 schwenkbar angelenkt ist. Von der Lagerbüchse 8 ragt ein Vorsprung 21 aufwärts, der lose in eine Ausnehmung 23, die am unteren Teil einer Lagerbüchse 22 der oberen Stützwalze 3 ausgebildet ist, eingefügt ist. Das freie Ende einer Kolbenstange 25 eines an der Ausnehmung 23 angeordneten Zylinders 24 wird gegen die Zylinderfläche der Stützwalze 3 gepreßt, wodurch bei Ausfahren der Kolbenstange 25 die Andruckwalze 7 horizontal gegen die Zwischenwalze 6 gedrückt wird.

Um die Ebenheit des Walzerzeugnisses einzuhalten, wird die Kolbenstange 25 des Zylinders 24 ausgefahren, um einen Druck auf den Vorsprung 21 an der Lagerbuchse 8 auszuüben. Das hat zum Ergebnis, daß die Lagerbuchse 8 um den Zapfen 20 des Kragarms 19 gedreht wird, wodurch die Andruckwalze 7 gegen die Mitte der Zwischenwalze 6 in deren Längserstreckung gedruckt wird. Die horizontale Biegung der Zwischenwalze 6 führt zu einem vertikalen Druck an der oberen Arbeitswalze 1, so daß die Biegung in der Längsrichtung dieser Walze 1 eingeregelt werden kann. Wie im Fall der ersten Ausführungsform wird, wenn die Andruckwalze 7 stark gegen die Zwischenwalze 6 gepreßt wird, der Abstand zwischen der oberen sowie unteren Arbeitswalze 1 und 2 vermindert, so daß die Dicke des Walzerzeugnisses herabgesetzt wird. Wenn andererseits die von der Andruckwalze 7 auf die Zwischenwalze 6 ausgeübte Kraft vermindert wird, so wird die Dicke des Walzerzeugnisses vergrößert.

Wie beschrieben wurde, wird die einen kleinen Durchmesser aufweisende Zwischenwalze 6 horizontal eingeregelt oder beeinflußt, um die obere Arbeitswalze 1 mit geringerem Durchmesser in vertikaler Richtung so zu steuern, daß die Walzoder Verminderungskraft herabgesetzt und demzufolge die Walzenergie vermindert werden kann. Zusätzlich kann, weil die Biegung der oberen Arbeitswalze 1 frei eingeregelt werden kann, die Ebenheit des Walzerzeugnisses uneingeschränkt eingehalten werden. Der konstruktive Aufbau ist bei der zweiten Ausführungsform einfacher als bei der ersten.

Wie in der rechten Hälfte von Fig. 4 gezeigt ist, können, selbst wenn die obere Arbeitswalze 1 eine vertikale Bewegung oder Lageänderung ausführt, um ein Walzgut oder Werkstück zu einem dünnen Walzerzeugnis zu walzen, die Arbeitswalze sowie die Andruckwalze 7 eine Vertikalbewegung im Gleichklang miteinander ausführen, weil die Lagerbuchse 8 der Andruckwalze 7 über den Zapfen 20 an der Lagerbuchse 26 der Arbeitswalze 1 angelenkt ist, wie durch gestrichelte Linien in der linken Hälfte der Fig. 4 angedeutet ist. Insofern kann die Vorrichtung der Dickenänderung des Walzenerzeugnis-Ses folgen.

Sowohl bei der ersten wie bei der zweiten Ausführungsform ist die Zwischenwalze 6 zwischen der oberen Stützwalze 3 sowie der oberen Arbeitswalze 1 angeordnet, so daß die Andruckwalze 7 an der Seit.p der oberen Arbeitswalze 1 liegt; es ist jedoch klar, daß dann, wenn die Zwischenwalze 7 zwischen der unteren Arbeitswalze 2 sowie der unteren Stützwalze 4 angeordnet wird, die Andruckwalze 7 an der Seite der unteren Arbeitswalze 2 liegt.

Die Wirkungen, Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes können, wie folgt, zusammengefaßt werden:

1. Die Zwischenwalze wird in horizontaler Richtung gebogen, um damit die Biegung der Arbeitswalze einzuregeln, wodurch die Ebenheit des Walzerzeugnisses uneingeschränkt und frei eingehalten werden kann.

2. Die Walz- oder Verminderungskraft kann herabgesetzt werden, und demzufolge kann die Walzenergie vermindert werden

3. Die Andruckwalze kann von der druckausübenden Vorrichtung gelöst werden, so daß die Walzen als eine Einheit in einfacher Weise ersetzt werden können.

4. Der konstruktive Aufbau ist einfach, so daß eine Anwendung des Erfindungsgegenstandes bei bestehenden Walzgerüsten erleichtert und vereinfacht wird.

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Claims

I 34006Ü8

23.846 - GA

PATENTANWÄLTE
Di. rer. nat. DIETER LOUIS
Dipi. Phys. CLAUS PÖHLAU
Dipl.-lng. FRANZ LOHRENIZ
Dipl.-Phys.WOLFGANG SEGETH

KESSLERPLATZ 1
NÜRNBERG 20

Ishikawajima-Harima Jukogyo K.K.
No. 2-1, 2-cfiome, Ote-machi
Chiyoda-ku
Tokyo-to/Japan

Walzgerüst mit einer Vorrichtung zur Einhaltung der Ebenheit eines Walzerzeugnisses

Patentansprüche

.'Walzgerüst mit einer oberen sowie unteren Arbeitswalze, mit einer oberen sowie unteren Stützwalze und mit einer zwischen wenigstens eine der Arbeitsweisen sowie die zugeordnete Stützwalze ei ngefügten'/wischenwalze , dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwalze (6) in Richtung der Walzlinie um eine Strecke (e) versetzt ist, daß an der Versetzungsseite der Zwischenwalze eine gegen diese anliegende Andruckwalze (7) angeordnet ist und daß an der Versetzungsseite der Zwischenwalze (6) eine die Andruckwalze (7) gegen die Zwischenwalze pressende Einrichtung (8,14,15; 8,21,24,25) angeordnet ist.
2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Lagerbüchsen (8) der Andruckwalze (7) jeweils mit Lagerbüchsen (9) der Zwischenwalze (6) in Eingriff sind, so daß eine Beweglichkeit in Richtung der Walzlinie gegeben ist.
3. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch

g e ke η η ζ e i c h η e t, daß die einen Druck auf die Andruckwalze (7) ausübende Einrichtung (14, 15) an einem zwischen den Ständern (5) des Walzgerüsts verlaufenden Stützbalken (13) befestigt ist.
4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Druck auf die Andruckwalze ausübende Einrichtung in vertikaler Richtung bewegbar angeordnet ist.
5. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Druck auf die Andruckwalze (7) ausübende Einrichtung (21, 24, 25) an Lagerbüchsen (22) der zugeordneten Stützwalze (3) befestigt ist, wobei die einen Enden (21) der Andruckwalzen-Lagerbüchsen (8) mit der Druck ausübenden Einrichtung (24, 25) in Eingriff und die anderen Enden (19) der Andruckwalzen-Lagerbüchsen (8) an Lagerbüchsen (26) der zugeordneten Arbeitswalze (1) schwenkbar angelenkt sind.