DE552071C - UEber die ganze Ballenlaenge ganz oder teilweise abgestuetzte asymmetrische Walze von Walzwerken - Google Patents

Description

Beim Warm- und Kaltwalzen von Bändern geringer Dicke und von Feinblechen wird angestrebt, den sich gegen Stützwalzen abstützenden Arbeitswalzen der Mehrwalzengerüste (Vier- und Sechswalzenwerke) einen möglichst kleinen Durchmesser zu geben.

Das Walzen mit solchen Arbeitswalzen

kleinen Durchmessers hat u. a. die Vorteile, daß im Einzelstich wegen der geringeren Durchbiegung der abgestützten Arbeitswalzen eine größere Höhenabnahme gegeben werden kann als mit Walzen größeren Durchmessers, weshalb zum Walzen auf eine bestimmte Endstärke weniger Stiche notwendig sind, wodurch auch der Gesamtkraftbedarf sinkt;

daß infolge verminderter Breitung die Streckung des Walzgutes sich erhöht und trotz großer Höhenabnahme infolge dieser

so größeren Streckung kein Einreißen der Kanten des Walzgutes erfolgt;

daß beim Kaltwalzen die Verfestigung des Werkstoffes (Festigkeitszunahme, Kalthärtung) bedeutend geringer ist als beim Walzen mit Walzen großen Durchmessers, wodurch einerseits eine größere Tiefziehfähigkeit des Werkstoffes und andererseits eine Verringerung der Zwischenglühungen zwecks Weiterverarbeitung des Walzgutes erreicht wird.

Außerdem ergibt sich, abgesehen vom Vorteil des kleineren Gewichtes und der leichteren Herstellung der kleinen Arbeitswalzen, der Vorteil, daß das ganze Walzgerüst leichter gebaut werden kann, weil infolge der kleineren Berührungsfläche zwischen Walze und Walzgut der Walzdruck kleiner wird.

Diesen Vorteilen des kleinen Walzendurchmessers steht als Nachteil das verminderte Greifvermögen entgegen, da bei gleicher Ausgangsstärke des Walzgutes und gleich großer Höhenabnahme unter sonst gleichen Verhältnissen (Werkstoff des Walzgutes, Walztemperatur, Rauhigkeitsgrad der Walzenoberflächen usw.) Walzen mit einem größeren Durchmesser das Walzgut besser greifen (kleiner Greif winkel) als Walzen kleineren Durchmessers (großer Greifwinkel). Dieser Nachteil kommt jedoch für den vorgesehenen Verwendungszweck der Walzen kleinen Durchmessers zum Walzen von Bändern und Blechen mit bereits kleiner Ausgangsdicke praktisch um so weniger in Betracht, als es Mittel zur Vergrößerung der Reibung .zwischen Walzgut und Walze und damit zur Vergrößerung des Greifvermögens gibt.

Wenn sich der Durchmesser der Arbeitswalzen noch verringern ließe, würden sich daher die im vorstehenden angegebenen Vorteile beim Walzen wesentlich steigern. Der Ausnutzung dieser Vorteile werden jedoch durch die Walzen in ihrer jetzigen Form und durch die Art ihres Antriebes, der von

nur einer Seite aus erfolgt, aus folgenden Gründen Grenzen gesetzt:

Von den drei charakteristischen Querschnitten durch die Arbeitswalze bisheriger Ausführung (Ballen, Lauf- und Kuppelzapfen) ist der durch den Kuppelzapfen -der kleinste. Seine Größe wird durch das von ihm bei einem größten Walzdruck zu übertragende größte Drehmoment bestimmt. Der ίο Querschnitt des Ballens der über die ganze Ballenlänge abgestützten, daher biegungsfrei gelagerten Walze, wie sie an sich in gewissen Ausführungsformen bereits vorgeschlagen ist, hat außer diesem Drehmoment noch die durch den Walzdruck entstehende Druck- und Zugspannung aufzunehmen. Zur Aufnahme dieser zusammengesetzten größten Beanspruchung ist ein kleinster Ballenquerschnitt notwendig, der jedoch größer ist als der des Kuppelzapfens; dieser aus statischen Gründen genügende Querschnitt ist noch um das Maß, um das der Ballen infolge Verschleißens der Oberfläche abgedreht oder nur nachgeschliffen werden soll, zu vergrößern. Die Walzen könnten jedoch auch mit diesem etwas vergrößerten Querschnitt praktisch noch nicht verwendet werden, weil der Querschnitt durch den Kuppelzapfen samt der über ihn geschobenen Kuppelmuffe größer ist als der des Ballens. Beim üblichen Antrieb der Walzen von nur einer Seite würden daher die Kuppelmuffen früher aufeinanderlaufen als die Walzen; es wäre daher nicht möglich, diese bis zur gegenseitigen Berührung anzustellen, bzw. könnten nur Querschnitte gewalzt werden, deren Höhe größer sein müßte als die Differenz der Durchmesser von Kuppelmuffe und Walzenballen.

Nun ist schon ein Walzwerk vorgeschlagen worden, bei welchem zur Behebung der genannten Schwierigkeiten der Antrieb der beiden Arbeitswalzen von verschiedenen Seiten des Walzgerüstes aus erfolgt und bei dem die Arbeitswalzen asymmetrisch ausgebildet sind. Dieser Vorschlag konnte jedoch keine praktische Bedeutung erlangen, weil die bei solcher Ausbildung der Walzen auftauchenden neuen Schwierigkeiten insbesondere hinsichtlich der Lagerung der Walzen und ihrer Sicherung gegen axiale Verschiebungen ungenügend berücksichtigt waren.

Die Erfindung zeigt nun den Weg, wie der bekannte Vorteil des kleinsten Ballendurchmessers in konstruktiv und betriebstechnisch richtiger Weise verwertet werden kann. Zu diesem Zwecke werden die an sich bekannten asymmetrischen, über die ganze Ballenlänge ganz oder teilweise abgestützten Walzen benutzt, bei denen aber gemäß der Erfindung der Ballen den kleinsten, der (für die Sicherung der Walze gegen axiale Verschiebungen dienende) Bund den größten und der Kuppelzapfen einen zwischen diesen beiden Größen liegenden mittleren Querschnitt hat.

Der wesentliche Unterschied zwischen der neuartigen Walze und den bisher üblichen liegt also darin, daß der Ballen einen geringeren (oder im Grenzfall höchstens gleichen) Durchmesser als die übrigen Teile der Walzg, insbesondere also der Kuppelzapfen und der Bund hat.

Der Ballen ist sowohl Arbeits- als Lagerfläche, der Bund verhindert die axiale Verschiebung der Walze nach einer Seite, und der Kuppelzapfen hat die gleiche Aufgabe wie der Kuppelzapfen der Walzen üblicher Ausführung.

In den beiliegenden Abbildungen sind beispielsweise Ausbildungen von Walzwerken unter Anwendung dieser neuartigen Walze veranschaulicht. Es bedeuten: Abb. ι die Vorderansicht, Abb. 2 die Seitenansicht der neuartigen Walze,

Abb. 3 den Längsschnitt, ■ /

Abb. 4 den Querschnitt eines Walzwerkes mit den neuartigen Walzen.

Abb. 5 bis 9 sind beispielsweise verschiedene Arten von Lagerungen der neuartigen Arbeitswalzen, teilweise in Längs- und go Querschnitt.

Die Walze besteht aus dem Ballen w, dem Bund b und dem Kuppelzapfen k.

Bei dem in Abb. 3 dargestellten Walzwerk erfolgt der Antrieb der Arbeitswalzen in der schon beschriebenen, an sich bekannten Weise von zwei verschiedenen Seiten, bei der einen von links und bei der anderen von rechts, wodurch für die Kuppelteile reichlich Raum zur Verfügung bleibt. An Stelle des bei den Walzen meist üblicher Form verwendeten Kammwalzgerüstes tritt daher ein Rädervorgelege r. Die beiden zwischen je eine Walze und das Rädervorgelege eingebauten Kuppelspindeln j sind als Paßstücke ausgeführt und verhindern ein Verschieben der Walze in der Richtung zum zugehörigen Zahnradgetriebe. Vermittels des an der Walze befindlichen Bundes b, der sich an die Druckplatte p des Einbaustückes e anlegt, und der als Paßstück ausgebildeten Kuppelspindel j ist die Walze in ihrer Lage festgehalten.

Die Lagerung der neuartigen Arbeitswalze kann eine vierfache sein, und zwar:

ι. (Abb. 3 und 4) der Ballen w der Walze ist über seine ganze Länge in nur einem Gleitlagerg_± gelagert (Lagerbrücke);

2. (Abb. s und 6) der Ballen w der Walze ist wie ad 1 in nur einem Gleitlager g₂ gelagert, das jedoch auf eine etwas größere · Breite als die des Walzgutes ausgenommen

ist, so daß die Walze in ihrem mittleren Teil frei aufliegt;

3. (Abb. 7) der Ballen w der Walze ist wie ad 2 in der Mitte frei gelagert, jedoch nicht in einer Lagerbrücke, die über beide Ständer reicht, sondern in zwei Lagern g₃, von denen jedes in einem Ständer eingebaut ist (übliche Art der Lagerung bei Duowalzwerken) .

4. (Abb. 8 und 9) die Walze ist zwischen zwei Stützwalzen/ derart-gelagert, daß sich ihr Ballen w auf die Länge η der Ballen der beiden Stützwalzen / abstützt (übliche Art der Lagerung bei Sechswalzenwalzwerken).

Ein weiteres Merkmal des Walzwerkes mit den neuartigen Walzen im Gleitlagereinbau (Abb. 3 bis 7) besteht im leicht zu bewerkstelligenden Ein- und Ausbau der Walzen. Beispielsweise ist es beim Ausbau der Oberwalze nicht notwendig, das zugehörige Einbaustück e samt Lagern Jj₁ oder g.₂ oder g₃ zu entfernen. Nachdem die Kuppelspindel s, die mindestens die gleiche Länge wie die Walze hat, samt Muffen m ausgebaut ist, kann die Walze nach Lüftung der Druckschrauben in der gleichen horizontalen Höhenlage herausgeschoben werden, die die Walze in Arbeitsstellung hat.

Selbstverständlich eignen sich die vorstehend beschriebenen Einzelgerüste sowohl für kontinuierliche als auch gestaffelte Anordnung derselben.

Nur die Verwendung von Arbeitswalzen kleinstzulässigen Durchmessers gestattet die größtmögliche Ausnutzung der diesen Walzen eigenen Vorteile, und zwar:

1. größtmöglichste Höhenabnahme im. Einzelstich;

2. kleinste Breitung, daher Vermeidung von Kantenrissen und damit

3. Entfall des Kantenbeschnei dens von Bandeisen;;

4. Verringerung des Gesamtkraftbedarfs infolge Verringerung der Stichzahl;

5. verminderte Kalthärtung beim Kaltwalzen, damit Vergrößerung der Tiefziehfähigkeit und daher

6. Ersparnis an Zwischenglühungen;

7. Verminderung des Gewichts der Arbeitswalzen ;

8. Entfall der Innenkühlung der Arbeitsvvalzen und

9. Erniedrigung der Erzeugungskosten der Walzware infolge der Vorteile ad 1 bis 8.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Über die ganze Ballenlänge ganz oder teilweise abgestützte asymmetrische Walze von Walzwerken, dadurch gekennzeichnet, daß der Ballen den kleinsten, der Bund den größten und der Kuppelzapfen einen zwischen diesen beiden Größen liegenden mittleren Querschnitt hat. ~

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen