DE3437601A1

DE3437601A1 - Sechs-walzen-walzwerk

Info

Publication number: DE3437601A1
Application number: DE3437601A
Authority: DE
Inventors: Johannes 5912 Hilchenbach Jansen
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1984-10-13
Filing date: 1984-10-13
Publication date: 1986-04-17
Also published as: EP0181474A2; EP0181474B1; EP0181474A3; ATE42483T1; JPS6195704A; DE3569686D1

Description

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMMEfSlCH · 43ERDiMOLl^ER I D^GRDSSE · F. POLLMEIER _ 3 _

3A37601

12. Oktober 1984 g.ni 33 057

SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AG, 4000 Düsseldorf 1

Sechs-Walzen-Walzwerk

Die Erfindung betrifft ein Sechs-Walzen-Walzwerk mit in Fenstern von Ständern geführten Arbeitsstücken von mit ihren Achsen innerhalb einer gemeinsamen vertikalen Ebene anstellbaren Arbeits-, Zwischen- und Stützwalzen, bei denen die Ballenlänge der Zwischenwalzen die der Arbeitswalzen sowie der Stützwalzen überschreiten.

Im Zuge der ständig steigenden Anforderungen nicht nur bezüglich der Einhaltung einer vorgegebenen Dicke des auszuwalzenden Walzbandes, sondern parallel hierzu der Forderung nach Erhalten eines spannungsfreien Walzbandes ist eine Reihe wesentlicher Vorschläge gemacht worden. So wurde das Walzspaltprofil ursprünglich durch die Bombierung von Walzen in Verbindung mit den die Walzen beaufschlagenden Kräften bestimmt. Hierbei kam es im wesentlichen nicht darauf an, ein durch einander parallele Ebenen begrenztes Walzband zu erhalten, sondern vielmehr Konturen des Walzspaltes zu sichern, die dem Profil des Warmbandes entsprachen, so daß das gewalzte Kaltband eine in allen Spaltbereichen gleiche Längung erfährt und damit sich als spannungsfrei erweist, wobei als Mindestforderung die im Band verbleibenden Spannungen so weit abgebaut sein sollten, daß ein Welligwerden de3 Bandes vermieden ist.

Weitere Möglichkeiten der Beeinflussung der Kontur des Walzspaltes ergaben sich durch Walzenbiegevorrichtungen, wobei bei üblichen Gerüsten die Wirkung der Biegevorrichtungen dadurch gemindert wird, daß gleichlange Walzenballen überein-

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anderliegender Walzen sich gegenseitig abstützen.

Nach weiteren Vorschlägen sollen Sechs-Walzen-Gerüste eingesetzt werden, deren Zwischenwalzen gegenläufig in axialer Richtung so verschiebbar sein sollen, daß jeweils die einander abgewandten Ballenenden über Walzbandkanten führbar sind. Als nachteilig stellt sich hierbei die Komplizierung des Gerüstes heraus, das nicht nur gegenüber üblichen Vier-Walzen-Walzgerüsten eine erhöhte Walzenanzahl aufweist, sondern darüber hinaus noch Antriebsvorrichtungen für die gegenläufige Längsverschiebung der Zwischenwalzen benötigt, wobei üblicherweise zusätzlich noch Biegevorrichtungen eingesetzt werden.

Eine einfachere Konstruktion, die gegebenenfalls auch als Vier-Walzen-Walzgerüst ausgeführt sein kann, ergibt sich bei einer Profilierung der Walzenballen zweier gegeneinander verschiebbarer Walzen, bei denen, bedingt durch das Profil des Ballens, die aus den Verschiebungen resultierenden Bombierungen einstellbar sind. |

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Walzgerüst mit relativ einfachem Aufbau zu schaffen, bei dem mit relativ geringem zusätzlichen Aufwände und niedrigen aufzubringenden Biegekräften erhebliche Änderungen der Walzspaltkontur vorgebbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch ist es möglich, die Arbeitswalzen durch Zwischenwalzen abzustützen, die einerseits einen Anteil der Walzkraft an ihren Ballenenden selbst zugeführt erhalten, und deren zentraler Ballenbereich über eine kurze und damit äußerst steife Stützwalze mit ebenfalls vorgegebenen Anteilen der gesamten Walzkraft abstützbar sind.

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Da die Zwischenwalze von der Stützwalze nur in einem relativ kurzen mittleren Bereich abgestützt wird, ergeben sich relativ günstige Auswirkungen der unterschiedlichen eingeleiteten Kräfte und damit die Möglichkeit der Korrektur der Kontur des Walzspaltes innerhalb weiter Grenzen. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Hiernach können weitere Korrekturen in an sich bekannter Weise durch zusätzliche Biegekräfte bewirkt werden, wobei sich als vorteilhaft herausstellt, daß die von Biegekräften beaufschlagten Zwischenwalzen einerseits nur über einen kurzen mittleren Bereich ihrer Ballenlänge fest abgestützt sind und andererseits in einer der Richtungen keine gesonderten Biegekräfte erforderlich sind, da bereits die die Einbaustücke beaufschlagenden Teil-Walzkräfte eine solche Biegung zu bewirken vermögen. Als vorteilhaft erweist es sich hierbei auch, daß die Zwischenwalzen im allgemeinen länger gehalten sind als die Arbeitswalzen, so daß auch nach dieser Richtung eine direkte Abstützung auf ein Mindestmaß beschränkt ist.

Bewährt hat es sich, entsprechende Regelvorrichtungen vorzusehen, bei denen in Abhängigkeit von vorgegebenen, gespeicherten oder eingegebenen Werten und/oder vom Ergebnis von Walzband-Spannungen erfassenden Anordnungen, bspw. sogenannten Stressometer-Rollen, eine Verteilung der Walzkräfte des rechten und linken Ständers derart erfolgt, daß die im Walzband verbleibenden Spannungen auf ein Minimum geführt werden. Eine weitere Minisierung verbleibender Spannungen kann durch entsprechende Beaufschlagung der Biegevorrichtungen bewirkt werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, in unterschiedlichen Bereichen des Walzspaltes auch wirkungsvolle Beeinflussungen des Profiles vorzunehmen, wobei eine weitgehende Beaufschlagung der Anstellvorrichtungen für die Stützwalzen eine relativ große Steifheit bewirken, während eine Verminderung des Walzkraftanteiles der Stützwalzen unter Anhebung des Walzkraftanteiles der Zwischenwalzen großzügige Durchbie-

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gungen, insbesondere in mittleren Zonen, begünstigt. Durch entsprechende Kombination lassen sich unterschiedliche Walzendurchbiegungen erreichen, die durch angesetzte Biegevorrichtungen noch weiter abänderbar sind.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen hierbei:

Figur 1 eine etwa in der Ebene der Walzenachsen geschnittene vereinfachte Darstellung eines Sechs-Waizen-Gerüstes,

Figur 2 den schematischen Aufbau des Walzgerüstes nach Fig. 1 mit der Darstellung der die Walzen beaufschlagenden Kräfte,

Figur 3 die Ansicht eines Ständers eines Sechs-Walzen-Gerüstes und

Figur 4 eine gleichartige Ansicht, bei der die im Ständerfenster vorgesehenen Einbauten vor den Einbaustücken der Stützwalzen vertikal geschnitten sind.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein Walzgerüst gezeigt, dessen Ständer 1 in ihrem Fenster eine obere Stützwalze 2, eine obere Zwischenwalze 3, eine obere Arbeitswalze 4, eine untere Arbeitswalze 5, eine untere Zwischenwalze 6 sowie eine untere Stützwalze 7 aufweisen. Hierbei ist die Ballenlänge der Stützwalze relativ kurz gewählt und liegt vorzugsweise in Bereiche von 55 bis 90% der maximalen Bandbreite B des Walzbandes 23. Die Ballenlänge der Arbeitswalzen 4 und 5 ist in üblicher Weise der maximalen Bandbreite B angepaßt und überschreitet diese um ein geringes. Die Ballenlängen der Zwischenwalzen 3 und 6 überschreiten die der Arbeitswalzen.

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Die Einbaustücke 8 der oberen Stützwalze 2 sind im inneren Bereiche des oberhalb des Ständerfensters verbreitert ausgebildeten Ständerjoches 10 vorgesehen und über eine hydraulische Anstellvorrichtung 9 abgestützt. Die Einbaustücke 11 der oberen Zwischenwalze 3 laden infolge der größeren Länge der Zwischenwalze nach außen aus_r und sie sind über Druckstelzen 12 sowie hydraulische Anstellvorrichtungen 13 im äußeren Bereiche des StänderJoches 10 abgestützt.

Ähnliche Verhälthisse gelten für die unteren Walzen des Walzgerüstes. Die Einbaustücke 14 der unteren Stützwalze 7 sind vermittels einer Keilanstellung 15 auf der unteren Horizontalfläche des Fensters abgestützt. Die Einbaustücke 16 der unteren Zwischenwalzen 6 werden über Druckstelzen und diesen vorgeordnete hydraulische Anstellvorrichtungen beaufschlagt. Die Einbaustücke 19 und 20 der Arbeitswalzen 4 und 5 werden durch Walzkräfte nicht beaufschlagt, sie sind aber durch Stempel 24 einer Biegevorrichtung miteinander verbunden, die in der Lage ist, sowohl positive als auch negative Kräfte zu bewirken.

Schematisch ist ein derartiges Walzgerüst in der schematischen Darstellung der Fig. 2 wiedergegeben. Hier wird die den Walzen aufgeprägte Walzkraft im oberen Fensterbereich durch die Kräfte F_w1 bis F_w4 übertragen. Die Teilkräfte F_w2 und F_w3 werden hierbei auf die Einbaustücke der oberen Stützwalze als jeweils Anteile der Gesamtwalzkraft ausgeübt, und die jeweils ergänzenden Kräfte F ₁ und F ., welche die obere Zwischenwalze 3 beaufschlagen, werden durch gesonderte Anste 1 Ivor richtungen bewirkt. Eine zugeordnete Steuervorrichtung ist hierbei in der Lage, die gesamte Walzkraft jeweils einer Ständerseite so auf die Teilkräfte F „ und F - bzw.

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F _ und F . zu vertäuen, daß die gewünschte Biegung eingestellt bzw. über nachgeordnete Stressometer-Rollen eingeregelt wird. Eine Feineinstellung kann hierbei durch zusätz-

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lieh vorgesehene Biegekräfte bewirkt werden, wobei die die \ Zw.ischenwalzen 3 und 6 beaufschlagenden Biegekräfte F. ^ ||

und F.. nur sogenannte "positive" Biegungen durchzuführen J brauchen, welche die Tendenz der üblichen Walzenballigkeit verstärken. Allerdings sind die bei der Ausübung solcher Biegekräfte in den Anstellvorrichtungen bewirkten Kräfte entsprechend zu reduzieren, da die hydraulischen Anstellvorrichtungen 13 in diesem Falle nicht nur eine Teilvalzkraft, sondern zusätzlich auch noch diese Biegekräfte aufzunehmen haben. Eine weitere Möglichkeit bietet sich durch Vorbiegen der Arbeitswalzen. Während die Biegekräfte F_fa1 und F. . nur positiv zu wirken brauchen, da die entsprechende negative Wirkung ohnedies durch Verstärkung der Teil-Walzkräfte F ₁ und F . bewirkt werden kann, sind die die Biegekräfte der Arbeitswalzen bewirkenden Stellvorrichtungen so ausgebildet, daß sie sowohl positive, d.h., spreizende Biegekräfte aufzubringen vermögen als auch negative Biegekräfte, die zwischen den Einbaustücken der Arbeitswalzen als Zugkräfte auftreten. Um eine definierte Höhe des zwischen den Arbeitswalzen 4 und 5 gebildeten Walzspaltes zu erreichen, ist zweckmäßig die Stützwalze 7 durch Keilanstellungen 15 ihrerseits abgestützt. Da hier eine feste mechanische Abstützung vorliegt, läßt sich die Verteilung der Walzkraft im unteren Ständerfensterbereich leicht durch die Beaufschlagung der hydraulischen Anstellvorrichtungen 18 der unteren Zwischenwalze 6 einstellen: Würde diese ganz entlastet, so würde die volle Walzkraft von den Keilanstellungen 15 aufgenommen, während jede Belastung der hydraulischen Anstellvorrichtungen 18 die zugeordnete Keilanstellung 15 entsprechend entlastet. In der Praxis hat es sich jedoch bewährt, jeweils Mindestlasten beizubehalten, um definierte Verhältnisse aufrechterhalten zu können.

Der praktische Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Walzgerüstes wird noch anhand der Darstellungen der Fig. 3

F-ATENTANWALTE F.W. HEMMEmCH-:GERp:tv»DLi:ERi'D: GFCJSSE · F. POLLMEI_-ER - 9 -

und 4 erläutert. Die Fig. 3 zeigt schematisch die Ansicht auf eine Ständerseite, bei der die Einbauten im mittleren Bereich geschnitten worden sind, um die Druckmittelzylinder 21 und 22 zu zeigen, mittels deren die Einbaustücke 19 und 20 der Arbeitswalzen 4 und 5 positiv und negativ biegbar sind, während die Druckmittelzylinder 25 für positive Bie- ;| gungen der Zwischenwalzen 3 und 6 vorgesehen sind. Die

!$ Fig. 3 zeigt die Verbreiterung des Ständerjochs im mitt-

4 leren Bereiche, um Platz bspw. für die hintereinanderlie-

;| genden Hydraulikanstellvorrichtungen 9 und 13 zu schaffen,

■| und hinter der Druckstelze 12 sind nur bereichsweise die

j# Konturen der abgedeckten Stützwalze 2 erkennbar. In Fig.

jj ist eine gleiche Ansicht des Ständers 1 gezeigt, bei der

i| allerdings innerhalb des Ständerfensters innerhalb einer

I weiter zurückliegenden Vertikalebene geschnitten wurde,

f| so daß die Einbaustücke 8 und 14 der oberen und unteren

iH Stützwalze 2 und 7 ebenso erkennbar sind wie die geschnit-

il tenen Zwischenwalzen 3 und 6 und auch die Keilanstellung

nunmehr sichtbar ist.

Claims

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERlCH ; JGERDtMIJLLi B ; D..CjBP,ßSE · F. POLLMEIER 12. OKT. .38* g>la 33 O57 SMS Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft, Steinstraße 13, Düsseldorf Patentansprüche

1. Sechs-Walzen-Walzwerk mit in Penstern von Ständern geführten Arbeitsstücken von mit ihren Achsen innerhalb einer gemeinsamen vertikalen Ebene anstellbaren Arbeits-, Zwischen- und Sttltzwalzen, bei denen die Rallenlängen der Zwischenwalzen die der' Arbeitswalzen sowie der Stützwalzen überschreiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ballenlänge der Stützwalzen (2, 7) die maximale Walzgutbreite (B) unterschreitet, daß die Ständerjoche (10) in Walzachsrichtung nebeneinander jeweils zwei getrennt anstellbare Anstellvorrichtungen (9, 13) aufweisen, deren innere (9) die Einbaustücke (8) der Stützwalzen (2, 7) , und deren äußere (13) die der Zwischenwalzen (3, 6) abstützen, und daß die Anstellvorrichtungen gesondert derart anstellbar sind, daß für jede der Gerüstseiten deren anteilige Walzkraft vorgegeben auf die den Stützwalzen sowie die den Zwischenwalzen zugeordneten Anstellvorrichtungen aufteilbar sind.

2. Walzwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ballenlänge der Stützwalzen (2, 7) 55 bis 90 % der maximalen Bandbreite (B) beträgt.

3. Walzwerk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaustücke (11) der Zwischenwalzen (3, 6) mit einer Spreizkräfte* bewirkenden Biegevorrichtung (Druck mittels Zylinder 22) ausgestattet sind.

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICh' ώρΟ^α^φ.- J^CKSE ■ F. POLLMEIER " 2 -

4. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Einbaustücke (19, 20) der Arbeitswalzen (4, 5) mit einer Biegevorrichtung (Druckitiittelzylinder (21) ) ausgestattet sind, die sowohl Spreiz- als auch Zugkräfte zu bewirken vermag.

5. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaustücke (14) einer der Stützwalzen (7) mit einer mechanischen Anstellvorrichtung und die (8) der anderen Stützwalze (2) sowie die (11, 16) der Zwischenwalzen (3, 6) mit hydraulischen Anstellvorrichtungen (9, 13) ausgestattet sind.

6. Walzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaustücke (14) der unteren Stützwalze (7) auf Teil-Anstellvorrichtungen (15) abgestellt sind.