DE3736683C2 - Mehrrollen-Walzgerüst - Google Patents

Description

Es sind Mehrrollen-Walzgerüste allgemein bekannt, die zum Kaltwalzen von bandförmigem Material, insbesondere von Metall­ bändern eingesetzt werden und die Arbeitswalzen, mittels Abstützbauteilen anstell­ bare, auf einer gemeinsamen Achse angeordnete Stützrollen, und mit zwischen den Arbeits­ walzen und den Stützrollen angeordnete Zwischenwalzen aufweisen, wobei Abstützbauteile für die Achse der Stützrollen stufenlos zustellbar sind.

Bei solchen Mehrrollen-Walzgerüsten sind auf einer durchgehenden Welle eine Anzahl Stützrollen montiert. Zwischen den einzelnen Stützrollen sind Abstützbauteile angeordnet, über welche die Kraft auf das Walzgerüst übertragen wird, wobei die äußeren (d. h. die an den Enden der durchgehenden Achse befindlichen) Abstützbauteile fest eingebaut sind, während die mittleren, bzw. inneren Abstützbauteile einzeln zugestellt werden können. Diese Zustellbarkeit der inneren Abstützbauteile ermöglicht eine Ver­ biegung der durchgehenden Stützrollenachse, wodurch über die Arbeitswalzen (und ggf. zwischen Arbeitswalzen und Stützrollen angeordnete Zwischenwalzen) die Gesamtelastizität des Walzge­ rüsts ausgeglichen werden kann bzw. die Elastizität des Ge­ rüsts stellenweise beeinflußbar ist. So kann beispielsweise bei einem gewalzten Band die Mittelwelligkeit (verursacht durch zu lange Bandmitte) die Planheit des Bandes dadurch hergestellt werden, daß man die Zustellung der mittleren Abstützbauteile verringert, während man bei einem gewalzten Band mit Randwellig­ keit (verursacht durch zu lange Bandseiten) die Zustellung der mittleren Abstützbauteile verstärkt, um die Planheit des ge­ walzten Bandes zu erreichen.

Der Beeinflussung der Planheit des gewalzten Bandes durch ge­ regelte Zustellung der mittleren Abstützbauteile bzw. der mittleren Stützrollen sind aber Grenzen gesetzt durch die den Arbeitswalzen und den ggf. vorhandenen Zwischenwalzen inne­ wohnende Steifigkeit. Diese kann dazu führen, daß bei starker Anstellkraft der mittleren Abstützbauteile die Arbeitswalzen bzw. Zwischenwalzen nicht mehr auf voller Länge sicher an den äußeren Stützrollen anliegen. Es ergibt sich dann ein instabiler Zustand, der eine Beeinflussung des Bandlaufs unmöglich macht. Einem solchen instabilen Zustand begegnet man vorwiegend dann, wenn die Walzkraft bzw. die Dickereduzierung des Bandes je Stich gering ist, oder wenn Bänder gewalzt werden, deren Breite wesentlich geringer ist als für das betreffende Walzwerk vor­ gesehen.

Da ferner während des Walzbetriebes eine Verstellung der mitt­ leren bzw. inneren Abstützbauteile nicht stufenlos erfolgt, muß eine solche Verstellung zwangsläufig eine plötzliche Ver­ änderung der Planheit des Walzgutes zur Folge haben. Schließlich bewirkt eine Verstellung der mittleren Abstützbauteile auch eine unerwünschte Veränderung der Walzspalthöhe.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun gemäß dem Gattungsbe­ griff des Anspruchs 1 auf ein Mehrrollen-Walzgerüst der eingangs genannten Art, bei dem die Stützrollen auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind und bei denen außer den Zwischenwalzen Abstützbauteile für die Achse der Stützrollen stufenlos verstell­ bar sind.

Damit geht die Erfindung insbesondere von einem bekannten Stand der Technik aus (DE 29 07 247 A1), bei dem kraftübertragende Elemente vorgesehen sind, deren stufenlos einstellbare Kraft genutzt wird, um die Randwelligkeit, d. h. die Planheit des Bandes an den Längsrändern zu verbessern. Diese Element sind drehbare Exzenter, mit denen die Achsen in das gewünschte Profil gebracht werden.

Bei einem anderen bekannten Walzwerk zur Herstellung von Flach­ produkten insbesondere in der Form von Blechen und Bändern im Kalt- oder Warmwalzverfahren mit Arbeitswalzen, Stützwalzen und Zwischenwalzen zwischen Arbeits- und Stützwalzen sind die Lager­ gehäuse in Ständerfenstern geführt und einstellbar, wobei kraft­ übertragende Elemente vorgesehen sind, um deren stufenlos ein­ stellbare Kraft nutzen zu können (DE-OS 14 52 152). Hierzu vorgesehene hydraulische Krafteinheiten werden eingesetzt, um die Biegelinien der Walzen zu beeinflussen.

Vor diesem technischen Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegen­ den Erfindung, ein Mehrrollen-Walzgerüst der vorgenannten Gattung zu schaffen, bei dem auch bei starker Anstellkraft mittlerer Abstützbauteile bzw. mittlerer Abstützrollen die Arbeitswalzen bzw. Zwischenwalzen auf ganzer Länge sicher an den äußeren Stütz­ walzen in Anlage gehalten werden können und der Walzspalt über seine ganze Länge auf einer gewollten Höhe gehalten werden kann und hierzu einfache, zuverlässig arbeitende Mittel zum Einsatz kommen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Ausbildung eines gattungsge­ mäßen Walzgerüstes derart, daß zwecks Zustellung der äußeren Stützrollen die stufenlos einstellbare Kraft kraftübertragender Elemente an den Achslagern an den Enden der Stützrollenachse angreift in Verbindung mit Keilen im Zusammenwirken mit einer Spindel zur stufenlosen Zustellung der Abstützbauteile.

Diese kennzeichnenden Merkmale der Erfindung bedingen, daß die an den beiden Enden der Stützrollenachse angreifende (vorzugs­ weise mittels Zylinder) stufenlos einstellbare Kraft die durch die Walzkraft vorwiegend der mittleren bzw. inneren Stützrollen verursachte elastische Verformung der Bauelemente sich auch auf die äußeren Stützrollen mit ausdehnt, wodurch die Arbeitswalzen bzw. die gegebenenfalls vorhandenen Zwischenwalzen nunmehr auf voller Länge auch an den äußeren Stützrollen sicher anliegen, wodurch auch die Lage der Arbeitswalzen zueinander parallel gehalten wird. Da ferner alte Abstützbauteile über Keile und Spindeln stufenlos zustell­ bar sind, kann die ein­ gestellte Biegelinie der Stützrollenachse auch während des Walz­ betriebes verändert werden, ohne daß eine solche Veränderung eine plötzliche Änderung der Planheit des Walzgutes zur Folge hat. Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion, daß beim Walzen von Bändern, deren Breite geringer ist als für das betreffende Walzwerk eigentlich vorgesehen, der Walzdruck der Arbeitswalzen an den Kanten des Bandes bzw. seitlich neben dem Band verringerbar ist, so daß selbst schmale Bänder einwand­ frei walzbar sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Walzgerüsts greift an den seitlichen Enden ggf. vorhandener Zwischenwalzen eine Kraft an, welche die Zwischenwalzen über ihre gesamte Länge an die zugestellten Stützrollen anlegt. Ferner kann an den seitlichen Enden der Arbeitswalzen eine weitere Kraft angreifen, welche die Arbeitswalzen (ggf. über vorhandene Zwischenwalzen) über ihre gesamten Längen an die zugestellten Stützrollen anlegt.

Das erfindungsgemäße Walzgerüst sei nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es bedeutet

Fig. 1 eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt - des Oberteils einer Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Walzwerks mit Zwischenwalzen;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Oberteils von Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht - teilweise im Schnitt - einer weiteren Ausführungsform des Oberteils des Walz­ gerüsts; und

Fig. 4 schematisch eine Querschnittsansicht des Oberteils von Fig. 3.

Die Fig. 1 und 2 zeigen das Oberteil eines Gerüstes 1, welches als 12-Rollen-Walzge­ rüst ausgebildet ist, mit der Anordnung der Stützrollen 2, der Stützrollen­ achse 3 und den zwischen den Stützrollen 2 angeordneten Abstütz­ bauteilen 4. Die Arbeitswalze 5 stützt sich über die Zwischen­ walzen 6 und die Stützrollen 2 ab. Die Stützrollen 2 sind auf der durchgehenden Stützrollenachse 3 gelagert und die Stützrollenachse 3 ihrerseits ist über die Abstützbauteile 4 im Oberteil des Gerüstes 1 abgestützt. Diese Abstützbauteile 4 im mittleren Bereich der Stützrollenachse 3 stehen erfindungsgemäß mit einer stufenlos arbeitenden Zustelleinrichtung in Verbindung. Diese besteht aus den Keilen 7, 7′ im Zusammenwirken mit der Spindel 8 (Fig. 1).

Durch die Walzkraft erfolgt eine elastische Verformung der Arbeitswalzen 5, der Zwischenwalzen 6, der Stützrollen 2 und der Stützrollenachsen 3 sowie der Abstützbauteile 4 vorwiegend in dem der zu walzenden Bandbreite entsprechenden mittleren Bereich der Stützrollenachse 3. Die seitlich davon liegenden Bauelemente, nämlich die äußeren Stützrollen 2 und die Bauteile 4′, werden weniger belastet und daher weniger elastisch verformt.

Um nun trotz dieser unterschiedlichen Belastung bzw. elastischen Verformung den Walzspalt parallel zu halten, sind erfindungs­ gemäß an den äußeren Enden 3′ der Stützrollenachse 3 kraftüber­ tragende Elemente vorgesehen, welche eine Belastung auch dieser seitlich liegenden, äußeren Bauelemente bewirken, so daß die elastische Verformung in den äußeren Bereichen gleichgroß der elastischen Verformung im mittleren Bereich einstellbar ist.

Als stufenlos kraftübertragende Elemente kommen Kolben-Zylinder-Anordnungen in Betracht, doch sind auch andere stufenlos kraftübertragende Elemente anwendbar. Vorzugsweise bestehen die kraftübertragenden Elemente aus Biegezylindern, die als Hydraulikzylinder 9 ausgebildet sind, welche einerseits mit dem Oberteil des Gerüsts 1 und andererseits über Anlenkungen 11 mit den Achslagern 10 für die äußeren Enden 3′ der Stützrollenachsen 3 in Verbindung stehen.

Die stufenlosen Voreinstellung einer Biegelinie der Stützrollen­ welle 3 erfolgt nun mittels der Keil-Spindel-Anordnung aus den Teilen 7, 7′, 8 gemeinsam mit der Zylinderanordnung aus den Teilen 9, 11, 10, bis sich ein für den beabsichtigten Walzprozeß gewünschtes Profil des Walz­ spaltes ergibt. Die stufenlose Einstellbarkeit ermöglicht es auch, selbst während des Walzprozesses eine Änderung der Ein­ stellung vorzunehmen, ohne daß eine plötzliche Veränderung der Planheit des Walzgutes erfolgt.

Um das Anliegen der Arbeitswalzen 5 und der gegebenenfalls vor­ handenen Zwischenwalzen an den äußeren Stützrollen zu ver­ bessern, sind vorzugsweise weitere kraftübertragende Elemente vorgesehen, deren stufenlos einstellbare Kräfte an den verlängerten äußeren Zapfen 5′ der Arbeitswalze 5 und/oder an den äußeren Zapfen 6′ der Zwischenwalzen 6 angreifen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen an den beiden äußeren Zapfen 6′ der Zwischenwalzen 6 Zapfenlager 13, an denen mit dem Gerüst 1 verbundene kraftübertragende Elemente aus Hydraulikzylindern 12 über eine Anlenkung 14 angreifen, wobei die Hydraulikzylinder 12 die Zwischenwalzen 6 fest an die Stützrollen 2 anlegen, wie dies in Fig. 4 übertrieben dargestellt ist.

Durch die an den äußeren Zapfen 6′ der Zwischenwalzen 6 angreifende, stufenlos regelbare Zugkraft der Zylinder 12 wird erreicht, daß die in den Bauteilen des Walzwerks beim Walzen auftretenden elastischen Verformungen durch das Abbiegen der Zwischenwalzen 6 mitbestimmt werden.

Die Biegeeinrichtung für die Stützrollenachse 3 gemäß Fig. 1 und 2, bestehend aus Zylinder 9, Achslager 10 und Anlenkung 11, ähnelt in ihrem Aufbau der Biegeeinrichtung für die Zwischen­ walzen 6 gemäß Fig. 3, bestehend aus Zylinder 12, Zapfenlager 13 und Anlenkung 14. Diese Stützrollen-Biegeeinrichtung mit den Teilen 9, 10, 11 kann allein, oder gemeinsam mit der Zwischenwalzen-Biegeein­ richtung mit den Teilen 12, 13, 14 vorgesehen sein bzw. betätigt werden.

Schließlich können auch an den verlängerten Zapfen 5′ der Ar­ beitswalzen 5 (nicht dargestellte) Biegeeinrichtungen angreifen, welche den Biegeeinrichtungen mit den Teilen 9, 10, 11 oder 12, 13, 14 ähnlich sind und welche der Verbesserung des Anliegens der Arbeitswalzen 5 an den äußeren Stützrollen bzw. an den Zwischenwalzen dienen.

Claims (6)

1. Mehrrollen-Walzgerüst zum Kaltwalzen von bandförmigem Material, inbesondere von Metallbändern, mit Arbeitswalzen, mittels Ab­ stützbauteilen anstellbaren, auf einer gemeinsamen Achse angeord­ neten Stützrollen und mit zwischen den Arbeitswalzen und den Stützrollen angeordneten Zwischenwalzen, wobei Abstützbauteile für die Achse der Stützrollen stufenlos zustellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Zustellung der äußeren Stütz­ rollen (2) die stufenlos einstellbare Kraft kraftübertragender Elemente (9) an den Achslagern (10; 13) an den Enden (3′) der Stützrollenachse (3) angreift in Verbindung mit Keilen (7, 7′) im Zusammenwirken mit einer Spindel (8) zur stufenlosen Zustellung der Abstützbauteile (4).

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftübertragenden Elemente (9) Kolben-Zylinder-Anord­ nungen sind.

3. Walzgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftübertragenden Elemente (9) Hydraulikzylinder sind, welche einerseits mit dem Gerüst (1), und andererseits über Anlenkungen (11) mit den Achslagern (10) für die äußeren Enden (3′) der Stützrollenachsen (3) in Verbindung stehen.

4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß weitere kraftübertragende Elemente vorgesehen sind, deren stufenlos einstellbare Kräfte an den äußeren Zapfen (5′) der Arbeitswalze (5) und/oder an den äußeren Zapfen (6′) etwa vor­ handener Zwischenwalzen (6) angreifen.

5. Walzgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftübertragenden Elemente für die Zwischenwalzen (6) aus Hydraulikzylindern (12) und Zapfenlagern (13) bestehen, welche über Anlenkungen (14) miteinander verbunden sind.

6. Walzgerüst nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftübertragenden Elemente für die Arbeitswalzen (5) aus Hydraulikzylindern und Zapfenlagern bestehen, welche über Anlenkungen miteinander verbunden sind.