DE3610889A1

DE3610889A1 - Walzenbiegevorrichtung fuer ein walzwerk

Info

Publication number: DE3610889A1
Application number: DE19863610889
Authority: DE
Inventors: Masahiro Hayashi; Toshiyuki Hitachi Kajiwara; Kouichi Matsumoto
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-04-03
Filing date: 1986-04-02
Publication date: 1986-10-16
Anticipated expiration: 2006-04-03
Also published as: DE3610889C2; JPS61229412A; KR910002560B1; JPH0620561B2; US4719784A; KR860007974A

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrstufiges Walzwerk mit Arbeitswalzen relativ geringen Durchmessers und insbesondere eine Walzenbiegevorrichtung für das Aufbringen einer Biegung auf die Arbeitswalzen mit geringem Durchmesser in einem mehrstufigen Walzwerk.

Auf dem Gebiet der Walzwerke besteht ein steigendes Bedürfnis nach Energieeinsparung und einer Verringerung in der Erzeugung des sogenannten "Randabfalls" (edge drop). Insbesondere bei Walzwerken zum Walzen gewebter Materialien, wie z.B. dünner und großer Platten, sowie Platten hoher Härte ist es erforderlich, einen hohen Grad an Gleichmäßigkeit der Dicke über die Breite der Platte zu liefern. Dm diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde vorgeschlagen, den Durchmesser der Arbeitswalzen soweit wie möglich zu verringern, um eine sogenannte "crown control" oder Scheitelkontrolle, d.h. die Einstellung der Durchbiegung der Arbeitswalzen, durch eine Arbeitswalzen-Biegevorrichtung zu ermöglichen, die auf jede Arbeitswalze eine kontrollierte Biegung aufbringt. Die Arbeitswalzen-Biegevorrichtung ist gewöhnlich in einem Zwischenraum zwischen Stützwalzenblccken installiert, die beide Enden von oberen und unteren Stützwalzenlagern, die obere bzw. untere Arbeitswalzen abstützen. Ein sehr geringer Durchmesser der Arbeitswalzen macht es damit schwierig, den Raum für die Installation der Arbeitswalzen-Biegevorrichtung zu finden, da in einem solchen Fall der vertikale Abstand zwischen beiden Stützwalzenblöcken sehr klein ist.

Der reduzierte Durchmesser der Arbeitswalzen verringert andererseits die Biegesteifigkeit der Arbeitwalzen, so daß diese zu einer Durchbiegung in horizontalen Richtungen neigen, was auf den Querschnitt des Walzprodukts eine unvorteilhafte Wirkung ausübt. Damit erfordert eine Ver-

ringerung des Durchmessers der Arbeitswalzen auf der anderen Seite sowohl eine Verringerung der Abmessungen der Arbeitswalzen-Biegevorrichtung als auch einen Stützmechanismus, der die horizontale Verbiegung der Arbeitswalzen verhindert.

Eine aus dem US-Patent Nr. 4 369 646 bekannte Anordnung hat eine Walzenbiegevorrichtung für Arbeitswalzen sowie eine Walzenbiegevorrichtung für obere und untere Zwischenwalzen, die die Arbeitswalzen abstützen. Diese Walzenbiegevorrichtungen können jedoch in der Praxis nicht verwendet werden, wenn der Durchmesser der Arbeitswalzen weiter verringert wird.

Andererseits wurden in letzter Zeit Walzwerke entwickelt, die sowohl einen Stützmechanismus für die Verhin— derung der horizontalen Durchbiegung der Arbeitswalzen als auch eine Walzenbiegevorrichtung für die Arbeitswalzen aufweisen. Als ein Beispiel für derartige Walzwerke ist in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 166306/1984 ein vierstufiges Walzwerk gezeigt. In diesem Walzwerk ist jeder der Lagerkörper für die Arbeitswalzen auf folgende Art gehaltert: Jeder Arbeitswalzenblock, der drehbar ein Ende einer Arbeitswalze lagert, ist über ein Paar von Führungen, die mit beiden Seiten des Arbeitswalzenblocks in Eingriff stehen, an einem Trägerelement befestigt, Damit ist zwischen jedem Führungselement und dem Arbeitswalzenblock bzw. zwischen jedem Führungselement und dem Trägerelement fast kein Spiel oder Zwischenraum gebildet. Damit ergibt sich das nachstehend beschriebene Problem. Die Arbeitswalze wird während eines langen WaIzbetriebs nach und nach abgenutzt, so daß Walzen periodisch ersetzt, und die Oberflächen der demontierten Arbei'tswalzen für die weitere Verwendung geschliffen werden. Als Folge davon wird der Durchmesser der Arbeitswalze nach und nach verringert, um die unerwünschte horizontale Durchbiegung der Arbeitswalze zu verhindern, ist es andererseits notwendig, daß die Stützwalze des Mechanismus für die Ver-

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hinderung der horizontalen Durchbiegung in Kontakt mit der Arbeitswalze gehalten wird. Wenn der Arbeitswalzendurchmesser jedoch als Folge wiederholten Schleifens abgenommen hat, wird es materiell unmöglich, die Stützwalze in Kontakt mit der Arbeitswalze zu halten, da praktisch kein Spiel oder Spalt in dem Aufbau existiert, der den Arbeitswalzenblock haltert. Als Folge verbleibt ein geringer Spalt zwischen der Arbeitswalze und der Stützwalze, so daß die Arbeitswalze horizontal gebogen wird, wodurch die Qualität des gewalzten Produkts erheblich verschlechtert wird.

Das in der oben genannten japanischen Patentanmeldung Nr. 166306/1984 dargestellte Walzwerk weist eine Arbeitswalzen-Biegevorrichtung auf, die so ausgelegt ist, daß sie die Biegekraft auf die Arbeitswalze mittels eines Hebels aufbringt, der um eine Drehachse schwenkbar ist. Die Schwenkbewegung des Hebels wird durch einen Zylinder hervorgerufen, der auf derselben Seite der Drehachse wie die Arbeitswalze angeordnet ist. Diese Walzenbiegevorrichtung hat einen sehr komplizierten Aufbau, der kaum in kompakter Form hergestellt werden kann. Die generelle Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen, eine Walzenbiegevorrichtung für ein Walzwerk zu schaffen, mit der die dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile zumindest teilweise überwunden werden. Insbesondere soll eine Walzenbiegevorrichtung für Arbeitswalzen in einem Walzwerk angegeben werden, in dem Arbeitswalzen mit geringem Durchmesser und der Aufbau für die drehbare Lagerung dieser Arbeitswalzen als getrennte Teile ausgelegt sind.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe eine Walzenbiegevorrichtung für Arbeitswalzen mit geringem Durchmesser in einem Walzwerk vorgesehen, die folgende Teile aufweist: Ein um eine Drehachse schwenkbares Trägerelement, das auf einer Seite der Drehachse mit einem Arbeitswalzen-Lagerbereich versehen ist, der ein Ende einer

Arbeitswalze drehbar lagert, sowie eine Einrichtung zur Erzeugung einer Biegekraft, die roit einem Teil des Träger- , elements auf der dem Walzenlagerbereich gegenüberliegenden Seite der Drehachse in Eingriff steht, so daß das Trägerelement um die Drehachse geschwenkt wird, um eine Biegekraft auf die Arbeitswalze aufzubringen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen zeigen Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walzenbiegevorrichtung versehenen Walzwerks,

Figur 2 eine Ansicht in Richtung der Pfeile II-II in Figur 1; Figuren 3 und 4 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht eines oberen Trägerarms für die Halterung einer Arbeitswalze;

Figur 5 eine Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Walzenbiegevorrichtung; Figuren 6 bis 10 schematische Darstellungen verschiedener Walzwerke, auf die die erfiridungsgemäße Walzenbiegevorrichtung Anwendung finden kann; und

Figuren 11 bis 13 schematische Darstellungen des grundlegenden Konzepts der erfindungsgemäßen Walzenbiegevorrichtung .

Die erfindungsgemäße Walzenbiegevorrichtung ist für die Verwendung in einem Walzwerk ausgelegt, dessen Aufbau im wesentlichen dem im US-Patent Nr. 4 369 496 gezeigten entspricht. Ein derartiges Walzwerk hat obere und untere Arbeitswalzen für das Walzen des Materials, obere und untere Zwischenwalzen für das Abstützen der oberen und unteren Arbeitswalzen sowie obere und untere Abstützwalzeh, die die oberen und unteren Zwischenwalzen abstützen. Das Walzwerk weist weiterhin eine Walzenbiegevorrichtung für die Zwischenwalzen oder alternativ eine Walzenbiegevorrichtung sowohl für die Zwischenwalzen als auch für die Arbeitswalzen auf. Daneben hat es eine Vorrichtung für die axiale Verschiebung

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der oberen und unteren Zwischenwalzen.

Beim Betrieb wird die axiale Position der Zwischenwalzen und der Zustand der Zwischenwalzen-Biegevorrichtung oder alternativ sowohl der Zwischenwalzen- als auch der Arbeitswalzen-Biegevorrichtung entsprechend den Walzbedingungen, wie z.B. der Veränderung der Breite der gewalzten Tafel, der Dickeverteilung über die Breite und dem Zustand der Oberfläche des gewalzten Materials geeignet eingestellt. Dadurch erfolgt ein Walzen einer dünnen Tafel oder einer Tafel aus einem harten Material mit hoher Präzision. Die beim Walzvorgang auftretenden Probleme sowie die Maßnahmen zur Überwindung dieser Probleme sind in der Beschreibung des oben genannten US-Patents Nr. 4 369 646 erläutert, auf das Bezug genommen wird. Ein bevorzugtes Ausführungsbexspiel der erfindungsgemäßen Walzenbiegevorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.

Figur 11 zeigt schematisch das Grundkonzept der erfindungsgemäßen Walzenbiegevorrichtung.

Entsprechend Figur 11 ist eine Arbeitswalze 10 durch ein Paar von Trägerarmen 22 über entsprechende Lager 20 gehaltert. Die Arme 22 sind durch eine Segmentwalzen-Trägerwelle 26, die eine in Segmente unterteilte Walze 24 für die Einstellung des Scheitels der Arbeitswalze trägt, schwenkbar gelagert. Der Arm 22 hat ein ausgenommenes Ende, um eine Aufnahme 30 zu bilden. Dieses Ende des Arms 22 bildet einen Arbeitswalzen-Lagerbereich 28, der die Arbeitswalze 10 über das Arbeitswalzenlager 20 haltert. Der Teil des Arms 22 zwischen dem Arbeitswalzen-Lagerbereich 28 und der Segmentwalzen-Trägerwelle 26 bildet einen Stützwalzen-Lagerbereich, der ein Ende der Stützwalze 32 lagert. Wie Figur 11 zu entnehmen, ist die Aufnahme 30 so ausgebildet und bemessen, daß zwischen der Wand der Ausnehmung 30 und dem Arbeitswalzenlager 20 ein Spalt 34 verbleibt, wenn die Arbeitswalze 10 und die Stützwalze

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32 noch neu sind. Die Größe I dieses Spaltes 34 ist in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren festgelegt, wie z.B. dem Durchmesser der Arbeitswalze, dem Betrag des Schleifens der Arbeitswalze usw.

Eine Vorrichtung 174 zur Erzeugung einer Biegekraft, die so ausgelegt ist, daß sie eine Biegekraft auf die Arbeitswalze 10 aufbringt, greift an das Ende des Arms 22 neben der Segmentwalzen-Trägerwelle 26 an, die die Drehachse für den Arm 22 bildet. Die Walzenbiegekraft wird daher in Form eines Moments aufgebracht, das eine durch die folgende Formel gegebene Armlänge R hat:

R = D_T7/2 + (D„ χ Anzahl der Stützwalzen) + D_/2

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wobei D„: Arbeitswalzendurchmesser, D„: Stützwalzendurchmesser, D₀: Segmentwalzendurchmesser.

Der zwischen dem Boden der Ausnehmung 30 und dem Arbeitswalzenlager 20 gebildete Spalt 34 dient dazu, den Kontakt zwischen der Arbeitswalze 10 und der Stützwalze 32 beizubehalten, wenn der Arbeitswalzendurchmesser, beispielsweise als Folge des Schleifens der Oberfläche der Arbeitswalze, abgenommen hat, da sich das Arbeitswalzenlager 20, wie in Figur 11 gezeigt, nach links bewegen kann, um die Arbeitswalze 10 in Kontakt mit der Stützwalze zu halten. Damit wird die unerwünschte horizontale Durchbiegung der Arbeitswalze 10 selbst dann vermieden, wenn eine horizontale Kraft aufgebracht wird, wie sie durch einen Pfeil 40 dargestellt ist. Zusätzlich wird das Ausweichen oder die Zwangsbewegung der Stützwalze 32 von der dargestellten Stellung nach oben oder unten vermieden, da die Achsen der Arbeitswalze 10, der Stützwalze 32 und der Segmentwalze 24 auf einer geraden Linie angeordnet sind, so daß die Arbeitswalze 10 auf jeden Fall abgestützt werden kann. Für den Fachmann ist es klar, daß die Ausnehmung 30 durch eine längliche Öffnung bzw. ein Langloch ersetzt werden kann. Es ist auch klar, daß das die Arbeits-

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walze aufnehmende Lager 20 ein Radial- oder Quergleitlager sein kann.

Figur 12 zeigt ein Beispiel, in dem der Arbeitswalzen-Lagerbereich 28 als getrenntes Bauteil ausgebildet ist. Der Arbeitswalzen-Lagerbereich 28 ist, wie in Figur 12 dargestellt, an seinem linken Ende mit einem Einschubansatz 42 versehen, der in einer in dem Arm 22 gebildeten Öffnung 44 aufgenommen wird. Der Arbeitswalzen-Lagerbereich 28 ist so ausgebildet und bemessen, daß ein Spalt der Größe I zwischen dem Arbeitswalzen-Lagerbereich 28 und dem Arm 22 verbleibt, wenn der Einschubansatz 42 in der Öffnung 44 aufgenommen ist, wenn die Arbeitswalze 10 in Kontakt mit der Stützwalze 32 gehalten wird. Der Einschubansatz 42 widersteht, wie durch einen Pfeil 48 angezeigt, einer Kraft, die dazu neigt, eine Drehung des Arbeitswalzen-Lagerbereichs 28 hervorzurufen, wenn die Biegekraft durch die Vorrichtung 174 für die Biegekrafterzeugung auf die Arbeitswalze 10 aufgebracht wird.

Figur 13 zeigt eine Anordnung, die der nach Figur 12 mit der Ausnahme ähnlich ist, daß das Ende des Arbeitswalzen-Lagerbereiches 28 nicht die Schlitzraste aufweist. Das Biegemoment wird auf den Arm 22 durch eine Kette 176 übertragen, die wiederum durch eine geeignete Antriebseinrichtung 175 angetrieben wird.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 10 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Walzenbiegevorrichtung beschrieben.

Figur 1 ist eine Aufrißansicht eines wesentlichen Bereiches eines Walzwerks mit einer erfindungsgemäßen WaI-zenbiegevorrichtung. Die obere Arbeitswalze 50 und die untere Arbeitswalze 52 sind durch Enden eines oberen Trägerarms 54 bzw. eines unteren Trägerarms 56 drehbar gehaltert. Die Arbeitswalzen 50, 52 haben einen solchen Durchmesser D_w, daß das Verhältnis des Durchmessers D_w zur maximalen

Breite B des gewalzten Materials, d.h. des Werkstücks W,

0,2 oder kleiner ist. Damit wird die Bedingung D_w/B = 0,2 erfüllt. Die oberen und unteren Trägerarme 54 und 56 werden von Trägerwellen 62 bzw. 64 drehbar gehalten. Der obere Trägerarm 5.4 haltert zwei obere Stützwalzen 66, 66 in seinem Bereich zwischen der Arbeitswalze 50 und der oberen Segmentwalze 58. Die Achsen der vom oberen Trägerarm getragenen Walzen und die Achse der oberen Segmentwalze 58 sind auf einer gemeinsamen geraden Linie angeordnet. Andererseits lagert der untere Trägerarm 56 die unteren Stützwalzen 68, 68. Die Achsen der Walzen auf dem unteren Trägerarm 56 und die Achse der unteren Segmentwalze 60 sind auf derselben geraden Linie angeordnet.

Eine obere Zwischenwalze 70 und eine obere Stützwalze 72 sind über der oberen Arbeitswalze 50 angeordnet, während eine untere Zwischenwalze 74 und eine untere Stützwalze 76 unter der unteren Arbeitswalze 52 vorgesehen sind. Die Achsen der oberen und unteren Arbeitswalzen 50, 52 sind auf der linken Seite der Achsen der entsprechenden Zwischenwalzen 70, 74 angeordnet, wie in den Zeichnungen dargestellt. Die Achsen der oberen und unteren Zwischenwalzen 70, 7 4 sind entsprechend den Zeichnungen auf der linken Seite der Achsen der oberen und unteren Stützwalzen 72, 76 angeordnet. Die durch die oberen und unteren Stützwalzen 72, 76 auf die oberen und unteren Arbeitswalzen 50, 52 durch die oberen und unteren Zwischenwalzen 70, 74 aufgebrachten Kräfte erzeugen daher Kraftkomponenten, die so wirken, daß die oberen und unteren Arbeitswalzen 50, 52 in Richtung der oberen bzw. unteren Stützwalzen 66, 68 gedrückt werden.

Die Anordnung in Verbindung mit der unteren Arbeitswalze 52 ist sinngemäß zu der in Verbindung mit der oberen Arbeitswalze 50 identisch. Die folgende Beschreibung erfolgt daher hauptsächlich für den mit der oberen Arbeitswalze 50 verbundenen Aufbau.

Wie Figur 2 zu entnehmen, ist die Trägerwelle 62 der oberen in Segmente unterteilten Walze 58 an einem

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Träger 80 angebracht, der an dem Walzwerkgehäuse 78 vorgesehen ist. An beiden Enden der oberen Arbeitswalze 50 sind Druck- oder Axiallager 82 getrennt von dem oberen Trägerarm 54 vorgesehen. Das Axiallager 82 ist an einer (nicht gezeigten) im Gehäuse 78 vorgesehenen Luke oder Türe befestigt, die nur beim Auswechseln der Walzen geöffnet wird. Damit übertragen die Axiallager 82 die auf die obere Arbeitswalze 50 wirkende Schub- bzw. Axialkraft auf die Luke. Mit beiden Enden des Trägers 80 sind ein Keil 171 sowie ein Block 173 verbunden. Mit jedem Keil 171 ist antriebsmäßig ein Betätigerzylinder 172 verbunden, so daß die Position des Trägers 80 mittels der Zylinder 172 relativ zu den Blöcken 173 einstellbar ist. An den oberen und unteren Enden des hinteren Endbereiches eines jeden oberen Trägerarms sind Eingriffsbereiche84 ausgebildet. Biegezylinder 86, 88 haben Kolbenstangen, die an die Eingriffsbereiche 84 angreifen. Der Biegezylinder 86 ist an dem Träger 80 so angeordnet, daß seine Kolbenstange nach oben zeigt, während der Biegezylinder 88 am Träger 80 so angeordnet ist, daß seine Kolbenstange nach unten vorsteht. Das hier dargestellte Paar der einfach wirkenden Biegezylinder 86, 88 kann selbstverständlich auch durch einen doppelt wirkenden Zylinder ersetzt werden.

Wie in den Figuren 3 und 4 gezeigt, ist der obere Trägerarm 54 mit einer Lagernut 90 versehen, die ein Stützwalzenlager 92 aufnimmt und lagert, das die Radialbelastung der oberen Stützwalze 66 aufnimmt. Die auf die obere Stützwalze 66 wirkende Schubkraft wird durch eine Schubkugel 94 aufgenommen, die an einem Ende der Stützwalze 66 angeordnet ist.

Das Ende des oberen Trägerarms 54 gegenüber dem Eingriffsbereich 84 bildet einen Arbeitswalzen-Lagerbereich 98, der die obere Arbeitswalze 50 über ein Arbeitswalzen-Schulterlager 96 haltert, das für die Aufnahme der Radialbelastung auf der Arbeitswalze ausgelegt ist. Der Arbeits-

walzen-Lagerbereich 98 hat einen Aufbau, der dem oben in Verbindung mit Figur 11 beschriebenen ähnlich ist. Zwischen dem Boden einer Ausnehmung 100 und dem Arbeitswalzen-Schulterlager 96 verbleibt ein Spalt 102. Auf der unteren Wand der Ausnehmung 100 in der Nähe des Endes der Lagernut 90 ist ein Anschlag 104 vorgesehen. Der Anschlag 104 hat ein konisches oder halbrundes oberes Ende und wird durch eine Feder 106 nach oben gedrückt, so daß er einziehbar in die Lagernut 90 vorsteht.

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels mit dem beschriebenen Aufbau wird im folgenden erläutert.

Die oberen und unteren Arbeitswalzen 50, 52 nehmen über die oberen und unteren Zwischenwalzen 70, 74 die durch die oberen und unteren Stützwalzen 72, 76 aufgebrachte Walzreduzxerlast auf, wodurch auf dem Walzmaterial W ein Walzvorgang bewirkt wird. Die oberen und unteren Arbeitswalzen 50, 52 werden auf die oberen und unteren Stützwalzen 66, 68 durch die Komponenten der Walzlast gedrückt. Diese Stützwalzen verhindern daher wirkungsvoll eine Durchbiegung der Arbeitswalze. Da sich die Achsen der Arbeitswalze, der Stützwalzen und der Segmentwalze auf jeder Seite des Weges des gewalzten Werkstückes W auf derselben geraden Linie befinden, werden die auf die oberen und unteren Arbeitswalzen 50, 52 wirkenden horizontalen Kräfte über die oberen und unteren Stützwalzen 66, 68 auf die oberen und unteren Segmentwalzen 58, 60 übertragen. Die Segmentwalzen 58, 60 werden von entsprechenden Trägerwellen 62, 64 getragen, die an dem Träger 80 angebracht sind, so daß die durch die Arbeitswalzen aufgenommenen Horizontalkräfte durch die Trägerwellen 62, 64 auf den Träger 80 übertragen werden. Die auf den Träger 80 übertragene Horizontalkraft wird zusätzlich durch den Keil 171 und den Block 173 auf das Walzwerkgehäuse 78 übertragen.

Das Aufbringen der Biegekraft auf die oberen und unteren Arbeitswalzen 50, 52 erfolgt durch den Betrieb der

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Biegezylinder 86, 88. Dies gilt auch für die untere Arbeitswalze, obwohl es dafür nicht erläutert ist. Um eine ansteigende Biegekraft auf die Arbeitswalze 50 aufzubringen, wird der Biegezylinder 88 so betätigt, daß das hintere Ende des oberen Trägerarms 54 abgesenkt wird. Das Ende des oberen Trägerarrns 54 dreht sich damit, wie in den Zeichnungen dargestellt, gegen den Uhrzeigersinn um die Achse der Trägerwelle 62, wodurch eine ansteigende Biegekraft an die obere Arbeitswalze 50 angelegt wird. Um dagegen der oberen Arbeitswalze 50 eine abnehmende Biegekraft zu geben, wird der Biegezylinder 86 betätigt, um den oberen Trägerarm 54 im Uhrzeigersinn zu drehen.

Damit wird im dargestellten Ausführungsbeispiel die von einem der Biegezylinder 86, 88 als der Einrichtung zur Erzeugung einer Biegekraft erzeugte Kraft durch einen einzigen Trägerarm auf die Arbeitswalze übertragen, wodurch der Aufbau der Biegevorrichtung vereinfacht und ihre Größe verringert wird. Da die Biegezylinder 86, 88 und die Arbeitswalzen 50, 52 auf entgegengesetzten Seiten der Drehachsen der Trägerarme 54, 56 angeordnet sind, ist es

darüber hinaus möglich, ausreichend Platz für die Aufnahme der Biegezylinder zu schaffen, wodurch eine weitere Verringerung im Durchmesser der Arbeitswalze ermöglicht wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Ende des Armes geschlitzt, so daß die Arbeitswalzen 50, 52 leicht vom Trägerarm abgenommen werden können, wenn ein Walzenwechsel notwendig ist. Der auf der unteren Wand der Lagernut vorgesehene Anschlag 104 verhindert wirkungsvoll das Herausfallen der Stützwalzen, wenn die Arbeitswalze vom Trägerarm demontiert wird. Da der Anschlag 104 elastisch und einziehbar vorsteht, können die Stützwalzen einfach abgenommen werden, indem sie mit einer über einem bestimmten Wert liegenden Kraft zum Ende des Trägerarms gezogen v/erden. Zusätzlich wird die von der Arbeitswalze aufgenommene Horizontalkraft über die Stützwalzen-

körper auf die Segmentwalze übertragen, so daß die Stützwalzenlager 92 nur einen kleinen Teil der Horizontalkraft aufnehmen müssen, wodurch die Stützwalzenlager eine längere Verwendung aushalten. Der zwischen dem Boden der Ausnehmung 100 und dem darin aufgenommenen Arbeitswalzenlager 96 gebildete Spalt 102 macht es darüber hinaus möglich, die Arbeitswalze trotz der Verringerung ihres Durchmessers durch wiederholtes Schleifen ständig in Kontakt mit der Stützwalze zu halten. Damit gewährt das beschriebene Ausführungsbeispiel einen größeren Freiheitsgrad .

Um jegliche Veränderung des Betrags der Versetzung des Mittelpunkts der Arbeitswalze zu verhindern, die auf die Veränderungen der Durchmesser der Stützwalze 66 und der Arbeitswalze 50 zurückzuführen ist, wird der Keil durch den Betätigerzylinder 172 bewegt, um die Veränderung der Walzendurchmesser zu kompensieren, wodurch die Versetzung der Achse der Arbeitswalze 50 unterbunden wird. Figur 5 ist eine Teilansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Walzenbiegevorrichtung.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Aufbau des Arbeitswalzen-Lagerbereiches 98 dem in Verbindung mit Figur 12 erläuterten ähnlich. Der Arbeitswalzen-Lagerbereich 98 ist auf seiner Rückseite mit einem Einschubansatz 108 versehen, der in einer in dem oberen Trägerarm 54 gebildeten Öffnung 110 aufgenommen ist, wodurch der Arbeitswalzen-Lagerbereich 98 vom oberen Trägerarm 54 gehaltert wird. In die Öffnung 110 ist eine Feder 112 eingesetzt, um den Arbeitswalzen-Lagerbereich 98 in den Zeichnungen nach rechts zu drücken, wodurch eine Ausnehmung 114 in engem Kontakt mit dem Arbeitswalzen-Schulterlager 96 gehalten wird. Ein Drucklager 116, das den Schub der Arbeitswalze aufnimmt, umfaßt den Zapfenbereich der Arbeitswalze.

Der obere Trägerarm 54 ist schwenkbar durch eine Welle

118 gehalten, die zu der Trägerwelle 62 koaxial ist, die die obere Segmentwalze 58 drehbar trägt. Andererseits ist ein Stützwalzen-Lagerelement 120 auf der Innenseite des oberen Trägerarms 54 angeordnet. Das Stützwalzen-Lagerelement 120 ist an dem oberen Trägerarm 54 mit einem auf einer Seite davon vorgesehenen Keil 122 befestigt, der in einer im oberen Trägerarm 54 gebildeten Keilnut aufgenommen ist.

Ein (nicht gezeigter) Anschlag ist so vorgesehen, daß er das Lösen des Stützwalzen-Lagerelements 120 verhindert. Damit ist das Stützwalzen-Lagerelement 120 zusammen mit dem oberen Trägerarm 54 drehbar und in Richtung der Achse der oberen Stützwalze 66 beweglich. Zwischen der Innenfläche des oberen Trägerarms 54 und dem Stützwalzen-Lagerelement 120, zwischen denen eine Tellerfeder wirkt, ist ein Spalt C gebildet. Die Achsen der oberen Arbeitswalze 50, der oberen Stützwalze 66 und der oberen Segmentwalze 58 sind auf einer gemeinsamen geraden Linie angeordnet. Diese Anordnung ist auch für die untere Arbeitswalze gegeben.

Beim Betrieb des in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiels wird die Biegekraft in derselben Weise wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 auf die Arbeitswalze aufgebracht. Zusätzlich wird der Schub über das Drucklager 5 116 auf den Arbeitswalzen-Lagerbereich 98 übertragen, wenn beispielsweise ein übermäßig großer Schub an die obere Arbeitswalze angelegt wird. Wenn zwischen dem Arbeitswalzen-Iagerbereich 98 und dem Drucklager 116 ein Spalt D vorgesehen ist, wird jedoch die von der oberen Arbeitswalze aufgenommene Schubkraft über die obere Stützwalze auf die Schubkugel 94 übertragen.

Die Schubkugel 94 hält im allgemeinen der Schubkraft nur in geringem Umfang stand und neigt zum Bruch, wenn sie einer großen Schubkraft ausgesetzt wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird jedoch die Tellerfeder 1:24 zu-

sammengedrückt, wenn die Schubkugel 94 die Schubkraft aufnimmt, so daß das Stützwalzen-Lagerelement 120 entsprechend Figur 5 nach oben bewegt wird. Wenn die Abmessung des Spaltes C so festgelegt ist, daß die Bedingung von C, D erfüllt wird, kommt daher das Drucklager 116 mit dem Arbeitswalzen-Lagerbereich 98 in Kontakt, so daß der größte Teil des von der oberen Arbeitswalze 50 aufgenommenen Schubes auf den Arbeitswalzen-Lagerbereich 98 übertragen wird. Folglich . wird nur ein bestimmter Wert der Schubkraft, der für das Zusammenpressen der Tellerfeder 124 notwendig ist, auf die Schubkugel 94 aufgebracht, wodurch diese gegen eine übermäßige Belastung geschützt ist.

In diesem Ausführungsbeispiel kann die Lebensdauer des Arbeitswalzen-Schulterlagers 96 beträchtlich verbessert werden, da auf den Arbeitswalzen-Lagerbereich 98 ein Druck durch die Feder 112 ausgeübt wird. Durch den Aufbau des Arbeitswalzen-Lagerbereiches 98 in Form eines Kastens, wie es in Figur 13 dargestellt ist, ist es zusätzlich möglich, nicht nur die Lebensdauer des Arbeitswalzenlagers 96 weiter zu verlängern, sondern auch die Festigkeit des Arbeitswalzen-Lagerbereichs selbst zu steigern.

Obwohl die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf ein sechsstufiges Walzwerk erfolgte, ist es für den Fachmann klar, daß die beschriebenen Ausführungsbeispiele in gleicher Weise auf verschiedenartige Walzwerktypen anwendbar sind, wie sie in den Figuren 6 bis 10 dargestellt sind. Es ist auch möglich, die Anordnung so auszulegen, daß die erfindungsgemäße Walzenbiegevorrichtung nur für eine der Arbeitswalzen, entweder die obere oder die untere, Anwendung findet. Die Erfindung kann auch auf Walzwerke Anwendung finden, die keine Stützwalze haben. Bei einer derartigen Anwendung ist es nicht notwendig, den Spalt zwischen dem Arbeits—

walzen-Lagerbereich und der Arbeitswalze vorzusehen.

Obwohl die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Walzenbiegevorrichtung zum Aufbringen einer Biegekraft auf jede Arbeitswalze verwendet werden, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dafür wirksam, über ein geeignetes Vorgeben der Last einen Ausgleichseffekt zu schaffen.

Wie beschrieben, ist es nach vorliegender Erfindung möglich, eine Walzenbiegevorrichtung mit einem einfachen Aufbau zu erzielen, womit die oben genannte, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst wird.

Claims

STREHL SCHÜBEL-HOPF GROENING SCHULZ Γ

PATUXTAXWiLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

HITACHI, LTD. 2. April 1936

DEA-27 624

Walzenbiegevorrichtung für ein Walzwerk

PATENTANSPRÜCHE

1 . Walzenbiegevorrichtung für ein mehrstufiges Walzwerk mit einem Paar von Arbeitswalzen (50, 52) zum Walzen eines Materials (W) und Stützwalzen (66, 68) zum Abstützen der Arbeitswalzen (50, 52), gekennzeichnet durch ein Paar von Trägerelementen (54, 56) für jede der Arbeitswalzen (50, 52), von denen jedes einen Arbeitswalzen-Lagerbereich (98) für die drehbare Lagerung der Arbeitswalze (50, 52) aufweist und vertikal um eine Drehachse (62, 64) schwenkbar ist, und eine Einrichtung (86, 88) zur Erzeugung einer Biegekraft, die so auf jedes der Trägerelemente (54, 56) einwirkt, daß eine Schwenkbewegung des Trägerelements hervorgerufen und dadurch eine im wesentlichen vertikale Walzenbiegekraft durch das Trägerelement (54, 56) auf die Arbeitswalze (50, 52) aufgebracht wird.
2. Walzenbiegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Arbeitswalzen-Lagerbereich (98) eines jeden Trägerelements (54, 56) eine in seinem Ende gebildete längliche Öffnung (100) aufweist, in der sich das entsprechende Ende des Trägerelements in seiner Längsrichtung bewegen kann.
3. Walzenbiegevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Arbeitswalzen-Lagerbereich (98) eines jeden Trägerelements (54, 56) eine in seinem Ende gebildete Ausnehmung (100) aufweist, in der sich das entsprechende Ende der Arbeitswalze (50, 52) in der Längsrichtung des Trägerelements (54, 56) bewegen kann.
4. Walzenbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägerelement (54, 56) einen zwischen der Drehachse (62, 64) und dem Arbeitswalzen-Lagerbereich (98) vorgesehenen Stützwalzen-Lagerbereich (90) aufweist, in dem die entsprechenden Enden von zumindest einer Stützwalze (66) gelagert sind, die eine im wesentlichen horizontale Durchbiegung der Arbeitswalze (50, 52) verhindert.
5. Walzenbiegevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägerelement (54, 56) einen in der Nähe des Endes des Stützwalzen-Lagerbereichs (90) vorgesehenen, einziehbaren Anschlag (104) aufweist.
6. Walzenbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Arbeitswalzen-Lagerbereich (98) als ein von dem Trägerelement (54, 56) getrenntes Bauteil ausgebildet und mit einem Einschubansatz (108) versehen ist, der in einer in dem Trägerelement (54, 56) gebildeten öffnung (110) aufgenommen ist.
7. Walzenbiegevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Arbeitswalζen-Lagerbereich (98) als ein von dem Trägerelernent (54, 56) getrenntes Bauteil ausgebildet und mit einer Raste oder einer Ausnehmung (114) für die Aufnahme eines Lagers (96) an einein Ende der Arbeitswalze (50, 52) versehen ist.
8. Walzenbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehachse (62, 64) des Trägerelements (54, 56) von einer Welle gebildet ist, die eine Segmentwalze (58) für die Einstellung des Betrags der Biegung der Arbeitswalze (50, 52) trägt.
9. Walzenbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehachse (62, 64) des Trägerelements (54, 56), die Achse der Stützwalze (66) und die Achse der Arbeitswalze (5O, 52) auf einer gemeinsamen geraden Linie angeordnet sind.

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10. Walzenbiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 j

bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß j

der Arbeitswalzen-Lagerbereich (98) ein auf jedem Ende ■

der Arbeitswalze (50, 52) vorgesehenes Radiallager (96) _t

trägt, und daß Axiallager (82) so angeordnet sind, daß sie ; unabhängig von dem Trägerelement (54, 56) jedem Ende
der Arbeitswalze (50, 52) gegenüber stehen.

ORIGWAL IWSPECTED