DE69209043T2

DE69209043T2 - Walzwerk, Walzverfahren und Walzwerksystem

Info

Publication number: DE69209043T2
Application number: DE69209043T
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Kajiwara; Hidetoshi Nishi; Tsuneo Ochiai
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2012-12-22
Also published as: EP0553480A3; KR930012123A; BR9205167A; JP2967010B2; KR100245472B1; EP0553480A2; JPH05237512A; DE69209043D1; US5365764A; EP0553480B1

Description

Walzgerüst, Walzverfahren und Walzsystem

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit oberen und unteren Walzen und/oder oberen und unteren Stützwalzen, die gekreuzt angeordnet sind, ein Walzverfahren, bei dem ein derartiges Walzgerüst verwendet wird, und ein Walzsystem mit derartigen Walzgerüsten.
Als eines der Verfahren zur Steuerung der Bandebenheit für Metallbänder, insbesondere beim Warmwalzen, wurde kürzlich ein Schema eingeführt, bei dem die Walzen gekreuzt angeordnet sind. Bei einem Quartowalzgerüst, wie in der JP-A-47-27159 offenbart, wurde zum Vermeiden einer auf die Arbeitswalzen einwirkenden übermäßigen axialen Schubkraft der Typ paarweise gekreuzten Walzen realisiert, bei dem sowohl die Arbeitswalzen als auch die Stützwalzen gekreuzt angeordnet sind. Da bei diesem Stand der Technik die Mitte des Einbaustücks der Stützwalze von der Achse einer Anstellschraube oder eines Anstellzylinders abweicht, ist das Einbaustück einem Verwindungsmoment ausgesetzt, das eine lokale Belastung an einer Gleitfläche zwischen dem Einbaustück und einem Walzgerüstgehäuse verursacht. Daher werden die Anstellvorgänge erschwert und der Verschleiß der Gleitfläche beschleunigt. Um derartige Nachteile auszuräumen, ist es aus der JP-A-56-131004 bekannt, das Moment zwischen der Antriebsseite und der Betätigungsseite beispielsweise durch einen starren Ausgleichsbalkens oder gemäß der JP-A-57-4307 durch einen Schubbalken auszugleichen.
Aus der JP-A-60-83703 ist ferner bekannt, daß die metallurgische Qualität eines Metallbands in einigen Fällen verbessert wird, weil die gekreuzte Anordnung der Arbeitswalzen auch eine Querverformung des Metallbands verursacht.
In der US-A-2 762 295 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Duowalzgerüst offenbart, bei dem die untere Arbeitswalze an ihren Enden in festen Lagern drehbar gelagert ist und die obere Arbeitswalze in von vertikal beweglichen Einbaustücken gehaltenen seibsteinstellenden Lagern drehbar gelagert ist. Eine geeignete Anstellvorrichtung wirkt auf die Einbaustücke ein, um die obere Arbeitswalze gegen die untere Arbeitswalze zu drücken. Um eine gleichmäßige Druckverteilung über die gesamte Kontaktlinie der Arbeitswalzen zu erhalten, sind die oberen und unteren Arbeitswalzen unter einem kleinen einstellbaren Winkel gekreuzt angeordnet.
Aus der JP-A-56-131 005 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Quartowalzgerüst bekannt, bei dem die Arbeitswalzen und die Stützwalzen in Walzeneinbaustücken gehalten werden. Die Walzkraft wird durch eine am oberen Abschnitt des Walzengehäuses angeordnete Anstellvorrichtung auf die Walzeneinbaustücke der oberen Stützwalze zugeführt. Zum Steuern der Bandebenheit und der Druckverteilung entlang der Gesamtlänge der Arbeitswalzen kann ein Kreuzungswinkel zwischen den Arbeitswalzen eingestellt werden.
Wie vorstehend erläutert, erfordert das herkömmliche Walzgerüst mit gekreuzten Walzen einen Ausgleichsbalken mit großer Steifigkeit oder einen Schubbalken zum Ausgleich eines Torsionsmoments, das dadurch erzeugt wird, daß die Mitte eines Einbaustücks für die die Walzlast tragende Stützwalze gegenüber der Mitte einer Anstellvorrichtung versetzt ist und hat dadurch den Nachteil, daß im wesentlichen das gesamte Walzgerüst vergrößert wird.
Trotz der Tatsache, daß durch die gekreuzte Anordnung der Arbeitswalzen die metallurgische Qualität der Metallbänder in einigen Fällen verbessern werden kann, tritt dadurch ein weiteres Problem einer Schwankung der metallurgischen Qualität auf, wenn der Kreuzungswinkel im Bereich von ca. 0º bis 1º liegt.
Einer der Gründe, aus denen das vorstehend genannte Walzgerüst mit den nur gekreuzten Arbeitswalzen in der praktischen Anwendung nicht erfolgreich war, liegt darin, daß das Problem des durch einen relativen Schlupf zwischen der Stützwalze und der Arbeitswalze verursachten Walzenverschleißes nicht gelöst werden konnte. Insbesondere tritt bei nur gekreuzten Arbeitswalzen ein relativer Schlupf zwischen der Stützwalze und der Arbeitswalze auf, wodurch sowohl die Stützwalze als auch die Arbeitswalze abgenutzt werden. Bei der Arbeitswalze treten keine Probleme auf, da sie aufgrund des von einem Metallband verursachten Verschleißes, der erheblich größer ist als der durch den oben genannten relativen Schlupf verursachte, nach jeweils zwei oder drei Stunden ersetzt werden muß. Die Stützwalze wird jedoch normalerweise in Intervallen von 10 bis 20 Tagen ausgetauscht, und ihr Austausch ist sehr zeitaufwendig. Daher zieht der beschleunigte Walzenverschleiß ein häufigeres Austauschen der Stützwalzen nach sich und führt dadurch zu einer erheblichen Verringerung der Produktivität.
Andererseits treten die im folgenden ausgeführten Probleme auf, wenn das vorstehend genannte Walzgerüst mit gekreuzten Walzen beim Warmwalzen von Nichteisenmetallen oder beim allgemeinen Kaltwalzen zur vorteilhaften Verwendung bei der Ebenheitssteuerung verwendet wird.
Insbesondere beim Warmwalzen von Nichteisenmetallen wie Aluminium wird beispielsweise die Oberfläche der Arbeitswalze mit Aluminium beschichtet. Ist jedoch der Kreuzungswinkel zwischen der Arbeitswalze und der Stützwalze groß, kann die Beschichtung abblättern oder die Dickeverteilung ungleichmäßig werden, wodurch die Oberflächenqualität von Metallbändern in erheblichem Maße schwanken kann.
Zudem ist es beim allgemeinen Kaltwalzen nicht nur erforderlich, den Walzenverschleiß zu verringern, sondern ebenso, die Struktur der Walzenoberfläche so gleichmäßig wie möglich zu halten. Sind die Arbeitswalze und die Stützwalze mit einem großen Winkel gekreuzt, kann der Walzenverschleiß durch ein Walzenkühlmittel gering gehalten werden, die Rauhigkeit der Walzenoberfläche kann sich jedoch derart abrupt verändern, daß die Oberflächenqualität von Metallbändern erheblich verändert wird. Insbesondere kann die verringerte Oberflächenrauhigkeit der Arbeitswalze einen Schlupf zwischen der Walze und dem Metallband erzeugen. Ein derartiger Schlupf macht das Walzen unmöglich und ein früheres Ersetzen der Arbeitswalze erforderlich, was zu einer Verringerung der Produktivität führt.
Es ist die erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Walzgerüst und ein Walzverfahren mit gekreuzten Walzen, bei denen kein Ausgleichsbalken benötigt wird, sowie ein Walzsystem zu schaffen, bei dem ein derartiges Walzgerüst verwendet wird.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Walzgerüst und ein Walzverfahren mit gekreuzten Walzen, durch die Schwankungen der metallurgischen Qualität aufgrund des Walzens mit gekreuzten Walzen gering gehalten werden können, sowie ein Walzsystem zu schaffen, bei dem ein derartiges Walzgerüst verwendet wird.
Es ist eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Duowalzgerüst und -walzverfahren zu schaffen, die zu einer Verringerung der Länge des gesamten Systems beitragen und eine hohe Ebenheitssteuerung ermöglichen, sowie ein Walzsystem zu schaffen, bei dem ein derartiges Duowalzgerüst verwendet wird.
Eine vierte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Quartowalzgerüst und ein Walzverfahren zu schaffen, bei denen das Walzgerüst eine Bandebenheitssteuerung ausführt, bei der nur der Kreuzungswinkel der Arbeitswalzen verändert wird, bei denen der Verschleiß der Stützwalzen und die Häufigkeit des Austauschs der Stützwalzen verringert werden können, sowie ein Walzsystem zu schaffen, bei dem ein derartiges Quartowalzgerüst verwendet wird.
Es ist eine fünfte Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Quartowalzgerüst und ein Walzverfahren zu schaffen, bei denen das Walzgerüst die Bandebenheitssteuerung ausführt, wobei lediglich der Kreuzungswinkel der Arbeitswalzen verändert wird, bei denen der Verschleiß der Stützwalzen und die Anderung der Oberflächenbeschaffenheit und -rauhigkeit der Arbeitswalzen verringert werden können, während eine Bandebenheitssteuerung aufrecht erhalten wird und daher Anderungen der Oberflächenqualität von Metallbändern unterdrückt werden können, sowie ein Walzsystem zu schaffen, bei dem ein derartiges Quartowalzgerüst verwendet wird.
Zum Lösen der oben genannten ersten und zweiten Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Duowalzgerüst gemäß Anspruch 1 geschaffen.
Ebenso wird zum Lösen der vorstehend ausgeführten ersten und zweiten Aufgabe gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Quartowalzgerüst gemäß Anspruch 2 geschaffen.
Um die oben aufgeführte erste, zweite, vierte und fünfte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Quartowalzgerüst gemäß Anspruch 3 geschaffen.
Bei den Walzgerüsten gemäß dem ersten bis dritten Aspekt weisen die sich kreuzenden oberen und unteren Walzen vorzugsweise jeweils eine Neutralposition zum Ändern des Kreuzungswinkels an der gleichen Winkelposition wie die gerade Linie auf, die die Mittelpunkte der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung verbindet.
Ebenso weist das Walzgerüst gemäß dem ersten bis dritten Aspekt vorzugsweise ferner eine Antriebsvorrichtung zum Neigen der sich kreuzenden oberen und unteren Walzen in entgegengesetzten Richtungen zu entsprechenden Winkelpositionen auf, die jeweils der geraden Linie entsprechen, die die Mittelpunkte der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung verbindet.
Ferner weisen bei dem Walzgerüst gemäß dem ersten bis dritten Aspekt die bedienerseitige Anstellvorrichtung und die antriebsseitige Anstellvorrichtung vorzugsweise jeweils einen Hydraulikzylinder und/oder eine Anstellschraube auf.
Um die oben genannte erste, zweite und dritte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Walzgerüst mit einem Gerüstgehäuse und gemeinsam in dem Gerüstgehäuse untergebrachten ersten und zweiten Duowalzensätzen gemäß Anspruch 7 geschaffen.
Bei dem Walzgerüst gemäß dem vierten Aspekt weisen vorzugsweise die ersten und zweiten oberen und unteren Walzen jeweils neutrale Positionen zum Andern der Kreuzungswinkel an den gleichen Winkelpositionen wie die gerade Linie auf, die die Mittelpunkte der ersten bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der ersten antriebsseitigen Anstellvorrichtung sowie die gerade Linie, die die Mittelpunkte der zweiten bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der zweiten antriebsseitigen Allstellvorrichtung verbindet.
Ferner neigen bei dem Walzgerüst gemäß dem vierten Aspekt die erste und die zweite Antriebseinrichtung vorzugsweise jeweils die erste obere und die erste untere Arbeitswalze und die zweite obere und die zweite untere Arbeitswalze in entgegengesetzten Richtungen um jeweilige Winkelpositionen, die jeweils den geraden Linien entsprechen, die die Mittelpunkte der ersten bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der ersten antriebsseitigen Anstellvorrichtung sowie die Mittelpunkte der zweiten bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der zweiten antriebsseitigen Anstellvorrichtung verbinden.
Zudem umfaßt bei dem Walzgerüst gemäß dem vierten Aspekt das Walzgerüst vorzugsweise ein erstes oberes bedienerseitiges Einbaustück und ein erstes oberes antriebsseitiges Einbaustück zum Halten der ersten oberen Arbeitswalze, ein erstes unteres bedienerseitiges Einbaustück und ein erstes unteres antriebsseitiges Einbaustück zum Halten der ersten unteren Arbeitswalze, ein zweites oberes bedienerseitiges Einbaustück und ein zweites oberes antriebsseitiges Einbaustück zum Halten der zweiten oberen Arbeitswalze und ein zweites unteres bedienerseitiges Einbaustück und ein zweites unteres antriebsseitiges Einbaustück zum Halten der zweiten unteren Arbeitswalze, wobei das erste obere bedienerseitige Einbaustück und das erste untere bedienerseitige Einbaustück, das erste obere antriebsseitige Einbaustück und das erste untere antriebsseitige Einbaustück, das zweite obere bedienerseitige Einbaustück und das zweite untere bedienerseitige Einbaustück und das zweite obere antriebsseitige Einbaustück und das zweite untere antriebsseitige Einbaustück derart angeordnet sind, daß sie paarweise miteinander in Kontakt stehen.
Um die vorstehend genannte erste, zweite, vierte und fünfte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Warmwalzsystem geschaffen, das mindestens ein Reversier-Vorwalzgerüst und einen Satz von Fertigwalzgerüsten aufweist, wobei das Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Reversier-Vorwalzgerüst vorgesehen ist und das Quartowalzgerüst gemäß Anspruch 2 oder 3 als mindestens ein Gerüst in dem Fertigwalzgerüstzug vorgesehen ist.
Um die vorstehend genannte erste bis fünfte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Warmwalzsystem geschaffen, das mindestens ein Reversier- Vorwalzgerüst und einen Satz von Fertigwalzgerüsten aufweist, wobei das Walzgerüst gemäß Anspruch 7 als Reversier- Vorwalzgerüst vorgesehen ist und das Quartowalzgerüst gemäß Anspruch 2 oder 3 als mindestens ein Gerüst in dem Fertigwalzgerüstzug vorgesehen ist.
Um die vorstehend genannte erste und zweite Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Walzverfahren geschaffen, bei dem das Duowalzgerüst gemäß Anspruch 1 verwendet wird und bei dem der Kreuzungswinkel in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um eine neutrale Position zur gleichen Winkelausrichtung wie die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung gesteuert wird.
Ebenso wird, um die vorstehend genannte erste und zweite Aufgabe zu lösen, gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Walzverfahren geschaffen, bei dem das Quartowalzgerüst gemäß Anspruch 2 verwendet wird und bei dem der Kreuzungswinkel in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um eine neutrale Position zur gleichen Winkelausrichtung wie die Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung gesteuert wird.
Um die vorstehend genannte erste, zweite, vierte und fünfte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Walzverfahren geschaffen, bei dem das Quartowalzwerk gemäß Anspruch 3 verwendet wird und bei dem der Kreuzungswinkel in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um eine neutrale Position zur gleichen Winkelausrichtung wie die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung gesteuert wird.
Bei den Walzverfahren gemäß den Aspekten 7 bis 9 erfolgt die Steuerung des Kreuzungswinkels vorzugsweise während der Zeit, in der kein Band das Walzgerüst durchläuft. Bei dem Walzverfahren gemäß dem Aspekt 9 kann die Steuerung des Kreuzungswinkels beim Walzen erfolgen, während ein Band das walzgerüst durchläuft.
Ebenso wird bei den Walzverfahren gemäß den Aspekten 7 bis 9 der Kreuzungswinkel vorzugsweise in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie auf Null eingestellt, wenn die Walzen ausgetauscht werden.
Um die vorstehend ausgeführte erste bis dritte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Walzverfahren geschaffen, bei dem das Duowalzgerüst gemäß Anspruch 7 verwendet wird und bei dem jeder der Kreuzungswinkel für die erste obere und die erste untere Arbeitswalze und für die zweite obere und die zweite untere Arbeitswalze jeweils paarweise in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen jeweils um neutrale Positionen zur gleichen Winkelausrichtung wie die geraden Verbindungsllinien zwischen den Mittelpunkten der ersten bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der ersten antriebsseitigen Anstellvorrichtung sowie zwischen den Mittelpunkten der zweiten bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der zweiten antriebsseitigen Anstellvorrichtung gesteuert wird.
Bei dem Walzverfahren gemäß dem Aspekt 10 erfolgt die Steuerung des Kreuzungswinkels vorzugsweise während der Zeit, in der kein Band das Walzgerüst durchläuft.
Ferner wird bei dem Walzverfahren gemäß dem Aspekt 10 der Kreuzungswinkel vorzugsweise in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie auf Null eingestellt, wenn die Walzen ausgetauscht werden.
Gemäß dem ersten bis zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Anstellvorrichtungen derart angeordnet, daß die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung verbindet, in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie geneigt ist und der zu steuernde Kreuzungswinkel in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um die vorstehend genannte gerade Verbindungslinie verändert wird, wodurch bei einer kleineren Kreuzungsabweichung als beim Stand der Technik üblich ein hohes Maß an Steuerung der Bandebenheit erzielt werden kann und sich der Ausgleichsbalken erübrigt. Die Anderung der Bandebenheit durch Steuerung des Kreuzungswinkels erfolgt im wesentlichen linear, und daher kann die Steuerung leichter ausgeführt werden.
Aus der JP-A-60-83703 ist bekannt, daß die Durchlauftemperatur abhängig von dem Kreuzungswinkel 2h zwischen den oberen und unteren Arbeitswalzen im Bereich von 0º bis 0,5º und im Bereich von mehr als 1,00 geändert wird. Durch Ändern des zu steuemden Kreuzungswinkels in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um die vorstehend erwähnte Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung wird jedoch der Kreuzungswinkel 2h größer als 2º, wodurch die Durchlauftemperatur nicht geändert wird und die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen verbessert wird. Zudem weist die Durchlauftemperatur einen konstanten Wert ohne Schwankungen auf, und die Gleichmäßigkeit der Qualität wird gewährleistet.
Gemäß dem vierten, sechsten und zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird durch Anordnen von zwei Sätzen von Duowalzgerüsten in einem Gehäuse der Abstand zwischen zwei Walzpunkten sehr kurz, und die Länge des gesamten Systems kann verringert werden. Durch Anordnen dieser Art von Walzgerüst in einer derartigen Weise, daß der Kreuzungswinkel zwischen den ersten oberen und unteren Arbeitswalzen und der Kreuzungswinkel zwischen den zweiten oberen und unteren Arbeitswalzen gleichzeitig geändert werden, wird die Bandebenheitssteuerfähigkeit eines Duowalzwerks derart verbessert, daß der dem Duowalzgerüst eigene Nachteil überwunden werden kann.
Gemäß dem dritten, fünften, sechsten und neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind bei einem Quartowalzgerüst, bei dem nur der Kreuzungswinkel der Arbeitswalzen geändert wird, während die Stützwalzen fest gehalten werden, die oberen und unteren Stützwalzen derart angeordnet, daß ihre Achsen ebenfalls geneigt werden können. Bei dieser Anordnung wird der von der Arbeitswalze und der Stützwalze gebildete Winkel stets klein gehalten, und daher wird der Verschleiß der Stützwalzen derart gering, daß die Arbeitswalzen weniger oft ausgetauscht werden müssen. Ferner ist ein relativer Schlupf zwischen den Walzen gering, und Änderungen der Oberflächenbeschaffenheit und - rauhigkeit der Walzen können auf einen geringen Wert reduziert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Vorderansicht eines Duowalzgerüsts gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie II - II gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Darstellung, die einen neutralen Winkel von oberen und unteren Arbeitswalzen und den Steuerbereich eines Kreuzungswinkels zeigt;
Fig. 4 ist eine Vorderansicht eines herkömmlichen Duowalzgerüsts;
Fig. 5 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Walzspalts;
Fig. 6 ist eine Darstellung zur Erläuterung eines Walzspalts;
Fig. 7 ist ein Diagramm, das die Beziehung eines Kreuzungswinkels θ oberer und unterer Arbeitswalzen zu einer Differenz Cb des Spalts zwischen den oberen und unteren Arbeitswalzen an einem Punkt zeigt, der in der Axialrichtung um einen Abstand b von der Walzenmitte beabstandet ist;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Kreuzungswinkel 2θ und der Durchlauftemperatur zeigt;
Fig. 9 ist eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, eines Duowalzgerüsts (Doppelwalzgerüsts) gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 ist eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie X - X gemäß Fig. 9; Fig. 11 ist ein Diagramm, das ein hydraulisches Steuersystem für Kreuzungsvorrichtungen zeigt;
Fig. 12 ist eine Vorderansicht eines Quartowalzgerüsts mit gekreuzten Walzen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 ist eine Vorderansicht eines Quartowalzgerüsts mit paarweise gekreuzt angeordneten Walzen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 ist eine Vorderansicht eines Quartowalzgerüsts mit gekreuzten Stützwalzen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 ist eine Vorderansicht eines Quartowalzgerüsts gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 ist eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie XVI - XVI in Fig. 15;
Fig. 17 ist eine Darstellung, die einen neutralen Winkel oberer und unterer Arbeitswalzen und den Steuerbereich des Kreuzungswinkels zeigt;
Fig. 18 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Anstellvorrichtungsbereichs eines Quartowalzgerüsts gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 ist eine Darstellung des gesamten Aufbaus eines Warmwalzsystems für Metallbänder gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 20 ist eine Darstellung des gesamten Aufbaus eines Warmwalzsystems für Metallbänder gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Das Folgende ist eine Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Erste Ausführungsform

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 8 beschrieben.
Gemäß den Figuren 1 und 2 weist ein Duowalzgerüst bei dieser Ausführungsform obere und untere Arbeitswalzen 1, 2 und jeweils an beiden Enden der Arbeitswalzen 1, 2 vorgesehene obere Einbaustücke 3a, 3b und untere Einbaustücke 4a, 4b zum drehbaren Halten der Arbeitswalzen 1, 2 auf. Das obere Einbaustück 3a und das untere Einbaustück 4a sind derart angeordnet, daß sie in einem Fenster 6a eines Gehäuseteils 5a auf der Bedienerseite positioniert sind, während das obere Einbaustück 3b und das untere Einbaustück 4b derart angeordnet sind, daß sie in einem Fenster 6b eines antriebsseitigen Gehäuseteils 5b positioniert sind. Die Achsen 10, 11 der oberen Arbeitswalze 1 und der unteren Arbeitswalze 2 sind in bezug auf eine zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 7 derart in entgegengesetzten Richtungen geneigt, daß die obere und die untere Arbeitswalze 1, 2 gekreuzt sind. Es wird darauf hingewiesen, daß die Neigung der Walzen in den Figuren 1 und 2 zur Verdeutlichung der Darstellung übertrieben dargestellt ist. Dies trifft ebenso für die folgenden Figuren zu.
In oberen Abschnitten der bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäuse 5a, 5b sind als Anstellvorrichtungen jeweils Anstellschrauben 8a, 8b und Anstellmuttern 9a, 9b zum Aufbringen von Anstellkräften auf die oberen Einbaustücke 3a, 3b vorgesehen. Die Anstellschrauben 8a, 8b sind derart angeordnet, daß eine gerade Linie 14, die ihre Mittelpunkte 12, 13 verbindet, in bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 7 mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die obere Arbeitswalze 1 geneigt ist. An den unteren Abschnitten der bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäuse 5a, 5b sind zum Halten der unteren Einbaustücke 4a, 4b der unteren Arbeitswalze 2 jeweils eine bedienerseitige Halterung 90a und eine antriebsseitige Halterung 90b vorgesehen. Die bedienerseitigen und antriebsseitigen Halterungen 90a, 90b sind derart angeordnet, daß eine gerade Linie 17, die die Mittelpunkte 15, 16 (siehe Fig. 3) ihrer Einbaustückhalteflächen 91a, 91b verbindet, in bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 7 in einem Winkel von 1,20 in der gleichen Richtung wie die untere Arbeitswalze 1 geneigt ist.
In den Fenstern 6a, 6b der Gehäuse 5a, 5b bedienerseitigen und antriebsseitigen sind jeweils zwei Sätze von oberen bedienerseitigen und antriebsseitigen Kreuzungsvorrichtungen vorgesehen, die Hydraulikzylinder 20a, 21a und 20b, 21b zum Neigen der oberen Arbeitswalze 1 aufweisen. Der Winkel der Achse 10 der oberen Arbeitswalze 1 wird durch Antreiben der oberen Kreuzungsvorrichtungen gesteuert. Ebenso sind für die untere Arbeitswalze 2 zwei Sätze von ähnlichen (nicht dargestellten) unteren bedlenerseitigen und antriebsseitigen Kreuzungsvorrichtungen vorgesehen, so daß der Winkel der Achse 11 der unteren Arbeitswalze 2 durch Antreiben der unteren Kreuzungsvorrichtungen gesteuert wird.
Die oberen und unteren Arbeitswalzen 1, 2 werden, wie in Fig. 3 dargestellt, zur Steuerung eines Kreuzungswinkels von den vorstehend genannten Kreuzungsvorrichtungen im Bereich von ca. 0,2º in bezug auf die vorstehend genannte rechtwinklige Linie 7 in entgegengesetzten Richtungen um den jeweiligen Winkel von 1,2º geneigt. Insbesondere sind der Winkel, den die Achse 10 der oberen Arbeitswalze 1 in bezug auf die rechtwinklige Linie 7 bildet, und der Winkel, den die Achse 11 der unteren Arbeitswalze 2 in bezug auf die rechtwinklige Linie 7 bildet, jeweils als ein Kreuzungswinkel definiert. Wird davon ausgegangen, daß der Kreuzungswinkel θ und der einer neutralen Position für die Kreuzungswinkelsteuerung (d.h. der neutrale Winkel) θ&sub0; ist, wird der Kreuzungswinkel θ nicht im Bereich von 0 bis θmax gesteuert, wie beim Stand der Technik üblich, sondern im Bereich von θ&sub0; - Δθ bis θ&sub0; + Δθ um den neutralen Winkel θ&sub0;. Da die Anstellkraft der Anstellvorrichtung bei dem Duowalzgerüst direkt auf die Arbeitswalze einwirkt, erfolgt die Kreuzungswinkelsteuerung im allgemeinen während der Zeit, in der kein Band das Walzgerüst durchläuft
Der neutrale Winkel θ&sub0; für die Kreuzungswinkelsteuerung beträgt ebenso 1,2º wie der Winkel, den die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten 12, 13 der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellschrauben 8a, 8b, in bezug auf die rechtwinklige Linie 7 bildet, und der Winkel, den die gerade Verbindungslinie 17 zwischen den Mittelpunkten 15, 16 der Einbaustückhalteflächen 91a, 91b der bedienerseitigen und antriebsseitigen Halterungen 90a, 90b, in bezug auf die rechtwinklige Linie 7 bildet. Daher sind die Mittelpunkte 12, 13 der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellschrauben 8a, 8b in vertikaler Ausrichtung mit der Achse 10 der oberen Arbeitswalze an der neutralen Position angeordnet und ebenso mit den Mittelpunkten der oberen Einbaustücke 3a, 3b ausgerichtet. Ebenso sind die Mittelpunkte 15, 16 der bedienerseitigen und antriebsseitigen Halterungen 90a, 90b in vertikaler Ausrichtung zu der Achse 11 der unteren Arbeitswalze an der neutralen Position angeordnet und ebenso jeweils mit den Mittelpunkten der unteren Einbaustükke 4a, 4b ausgerichtet.
Falls anstelle der Anstellschrauben Hydraulikzylinder über den oberen Einbaustücken 3a, 3b installiert sind, ist die Lagebeziehung der Hydraulikzylinder in bezug auf die Einbaustücke 3a, 3b und der oberen Arbeitswalze 1 ähnlich wie bei der Verwendung der Anstellschrauben. Ebenso sind, wenn Hydraulikzylinder oder ähnliches zum Anstellen oder Einstellen eines Walzbahnniveaus unter den unteren Einbaustücken 4a, 4b Installiert sind, diese ähnlich angeordnet, so daß eine gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten des bedienerseitigen und des antriebsseitigen Hydraulikzylinders in bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 7 mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die untere Arbeitswalze 2 geneigt ist, wodurch die Mittelpunkte des bedienerseitigen und des antriebsseitigen Hydraulikzylinders vertikal zur Achse 11 der unteren Arbeitswalze 2 an der neutralen Position und ebenso jeweils mit den Mittelpunkten der unteren Einbaustücke 4a, 4b ausgerichtet sind.
Die oberen und unteren Einbaustücke 3a, 4a werden in der Axialrichtung durch Halteplatten 22a, 22b und 23a, 23b begrenzt, die zur Neigung der Einbaustücke bogenförmige Oberflächen 24a, 24b aufweisen.
Bei einem Austausch der Walzen werden die oberen und unteren Arbeitswalzen derart gedreht, daß ihre Neigungswinkel 0º werden, d.h. daß der Kreuzungswinkel θ in bezug auf die Walzrichtung Null wird, und dann zum Ersetzen durch neue aus dem Gehäusen 5a, 5b gezogen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, werden die oberen und unteren Arbeitswalzen 1, 2, ähnlich wie bei normalen Walzgerüsten, jeweils durch eine Universalspindel und ein Reduktionsgetriebe von einem Motor angetrieben.
Die Funktionsprinzipien des derart aufgebauten Duowalzgerüsts werden im folgenden beschrieben.
Zunächst erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine Beschreibung eines herkömmlichen Duowalzgerüsts. Wie in Fig. 4 dargestellt, weist das herkömmliche Douwalzgerüst obere und untere Arbeitswalzen 1, 2 auf, deren neutrale Positionen derart eingestellt sind, daß ihre Achsen rechtwinklig zur Walzrichtung sind. Ebenso fluchtn die Mittelpunkte einer Anstellschraube 30a und einer Anstellmutter 31a mit den Mittelpunkten von Einbaustücken der oberen und unteren Arbeitswalzen in deren neutralen Positionen.
Wenn bei dem vorstehend beschriebenen herkömmlichen Duowalzgerüst die obere und die untere Arbeitswalze 1, 2 gemäß den Figuren 5 und 6 um den Mittelpunkt O der jeweiligen Walzenballen zur gegenseitigen Überkreuzung in entgegengesetzten Richtungen um den Winkel θ gedreht werden, wird ein Unterschied im Walzspalt zwischen der Walzenmitte O und einer Kante eines Bands 40 mit einer Breite 2b, die in der Richtung der Bandbreite um einen Abstand b von der Walzenmitte O beabstandet ist, d.h. ein Walzspalt Cb, in etwa wie folgt ausgedrückt:
Cb = (b² / R) θ² ...(1)
R: Radius der Arbeitswalze
Dementsprechend ist eine Änderung Cbmax des Walzspalts, wie sie durch Ändern von θ von Null auf θmax verursacht wird, durch Cbmax (b² / R) θmax² gegeben.
Ferner wird, wenn davon ausgegangen wird, daß der Abstand zwischen der Walzenmitte O und der Einbaustückmitte d ist, eine Verschiebung der Einbaustückmitte unter der vorstehend genannten Bedingung durch δs = dθmax ausgedrückt, wodurch die Mitte der Anstellschraube von der Einbaustückmitte abweicht. Daher wird auf das Einbaustück einem Moment M ausgeübt, das durch
M = (P/2)δs = dθmax P/2 ...(2)
gegeben ist, wobei P die Walzlast repräsentiert. Bei einem großen Warmwalzgerüst ergeben sich beispielsweise die folgenden Werte:
P = 3500 tf, d = 1700 mm, θmax 1,2º/57º = 0,02 (rad)
M = 1700 0,02 3500/2 = 60 tfm
Dementsprechend ist das Moment M derart groß, daß es nicht vernachlässigt werden kann. Wenn das Moment M unverändert einwirkt, würde ein abnormer Verschleiß zwischen der Seitenfläche des Einbaustücks und der Gehäuseoberfläche erzeugt werden, und ein gesteigerter Widerstand gegen den Anstellvorgang würde es schwierig machen, eine Meßsteuerung auszuführen, da eine Seitenkraft Q selbst dann 60 tf beträgt, wenn der Abstand Q zwischen den Wirkpunkten der Seitenkraft Q an den gegenüberliegenden Seiten 1 m beträgt, wie in Fig. 4 dargestellt. Um einen derartigen Nachteil auszuschließen, wird, wie vorstehend erläutert, ein Ausgleichsbalken 32 mit hoher Steifigkeit derart angeordnet, daß er zwischen der Antriebsseite und der Bedienerseite verläuft, um das vorstehend erwähnte Moment M beim Stand der Technik auszuschließen.
Die vorliegende Erfindung schlägt ein Verfahren vor, das keinen Ausgleichsbalken erfordert. Anders ausgedrückt wird, wie oben erläutert, der Kreuzungswinkel θ nicht, wie beim Stand der Technik üblich, im Bereich von 0 bis θmax, sondern im Bereich von θ&sub0; - Δθ bis θ&sub0; + Δθ um den neutralen Winkel θ&sub0; gesteuert, wobei die Mitte der Anstellvorrichtung mit θ&sub0; ausgerichtet gehalten wird.
Durch eine derartige Anordnung ist beim Stand der Technik der folgende Ebenheitssteuerbereich gegeben:
C&sub1; (b²/R)θmax² ... (3),
wogegen der Ebenheitssteuerbereich bei dem vorliegenden Verfahren durch die folgende Gleichung gegeben ist:
C&sub2; = (b²/R){(θ&sub0;-Δθ)² - (θ&sub0;-Δθ)²} = (b²/R) 4θ&sub0;Δθ ... (4).
Unter der Bedingung, daß C1 = C2 gilt, so daß die gleiche Wirkung erzielt wird, ergibt sich folgende Formel:
Δθ&sub0;Δ = θmax²
Δθ = θmax²/4θ&sub0; ... (5)
Daher führt die Bedingung θ&sub0; = θmax zu
Δθ = θmax/4... (6),
wogegen die Bedingung θ&sub0; = 1,5 qmax zu
Δθ = θmax/6 ... (7)
führt. Dies bedeutet, daß die Abweichung Δθ&sub0; des Kreuzungswinkels von der neutralen Position lediglich 1/4 bis 1/6 der Abweichung θmax beim Stand der Technik beträgt. Dementsprechend beträgt die Abweichung δs des Einbaustückmittelpunkts von dem Mittelpunkt der Anstellvorrichtung ebenso lediglich 1/4 bis 1/6 der Abweichung beim Stand der Technik, und daher ist kein Ausgleichsbalken erforderlich.
Die vorstehend beschriebene Verringerung der Abweichung wird im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 7 genauer beschrieben. Fig. 7 zeigt, wie die Walzspaltwölbung am Punkt b abhängig vom Kreuzungswinkel θ verändert wird. Es ist ersichtlich, daß derselbe Steuerbereich wie der beim Stand der Technik durch Veränderung des Kreuzungswinkels θ von Null auf θ&sub1; (gemäß Fig. 7 gilt θ&sub1; = 1º) erreichte Wert ΔCb durch eine Änderung von ± 0,2º erzielt werden kann, wenn θ = 1,2º gilt. Daher wird der Steuerbereich von 1º auf 2/5, d.h. auf 0,4º, verringert, und die Abweichung von dem neutralen Winkel wird von 1º auf 1/5, d.h. 0,2º, verringert. Ist jedoch der absolute Wert des Walzspalts Cb zu groß, ist es erforderlich, daß die Walze einen kleinen balligen Abschnitt CW oder, in einigen Fällen, einen konkaven balligen Abschnitt (CW < 0) aufweist.
Wie vorstehend erläutert, kann bei dieser Ausführungsform, die derart angeordnet ist, daß die obere Arbeitswalze 1 bezogen auf eine durch ihre Achse 10 am neutralen Winkel gegebene Referenzlinie in einem Winkel von ± 0,2º geneigt angeordnet ist und die untere Arbeitswalze 2 bezogen auf eine durch ihre Achse 11 am neutralen Winkel gegebene Referenzlinie in einem Winkel von ± 0,2º in der der Neigungsrichtung der oberen Arbeitswalze entgegengesetzten Richtung geneigt angeordnet ist, die durch den Kreuzungswinkel verursachte Abweichung der Einbaustückmitte von der Mitte der Anstellvorrichtung von 1º beim Stand der Technik auf 1/5, d.h. 0,2º verringert werden. Die zwischen den Einbaustücken 3a, 3b und 4a, 4b und den Walzgerüstgehäusen 5a, 5b erzeugte seitliche Kraft Q wird selbstverständlich ebenso auf 1/5 des Werts beim Stand der Technik, d.h. 12 tf, verringert, so daß in der Praxis keine tatsächliche Beeinträchtigung auftritt. Dadurch erübrigt sich ein Ausgleichsbalken.
Während das Ausmaß, in dem die Bandebenheit bei der Steuerung verändert wurde, beim Stand der Technik proportional zum Quadrat des Kreuzungswinkels war, ist es ferner gemäß dieser Ausführungsform für den Winkel θ gemäß Fig. 7 im wesentlichen linear im Bereich von 0,1º bis 1,4º, wobei dies einen weiteren Vorteil zur Vereinfachung der Steuerung darstellt.
Zudem ist Fig. 8 ein aus der JP-A-60-83703 übernommenes Diagramm, bei dem die horizontale Achse einen Schnittwinkel zwischen der oberen und unteren Arbeitswalze darstellt, der doppelt so groß ist wie der in dieser Beschreibung definierte Kreuzungswinkel θ. Beim Warmwalzen von Eisen wird, wie aus dem Diagramm hervorgeht, die Durchlauftemperatur abhängig vom Schnittwinkel 2θ zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze unter zwei verschiedenen Arten von Warmwalzbedingungen 1, II im Bereich von bis 0,5º und im Bereich von mehr als 1,0º verändert. Dementsprechend liegt, wenn der Kreuzungswinkel θ, wie beim Stand der Technik, im Bereich von 0º bis 1º gesteuert wird, der Schnittwinkel 2θ im Bereich von 0º bis 2º. Da die Durchlauftemperatur verändert wird, wenn der Schnittwinkel 2θ im Bereich von 0,5º bis 1,0º gesteuert wird, ändert sich die metallurgische Qualität der Bänder. Bei dieser Ausführungsform hingegen wird die Durchlauftemperatur nicht verändert, da der Schnittwinkel 2θ, wie vorstehend erläutert, größer als 2º ist, und daher wird die Zähigkeit bei niedrigen Temperaturen verbessert. Zudem hat die Durchlauftemperatur einen konstanten Wert ohne Änderungen, wodurch eine gleichmäßige Qualität gewährleistet wird.
Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht diese Ausführungsform eine Bandebenheitssteuerung in großem Umfang und eine im Vergleich zum Stand der Technik kleinere Kreuzungsabweichung, den Verzicht auf einen Ausgleichsbalken sowie den Erhalt eines Walzgerüsts von geringerer Größe mit einem einfachen Aufbau. Es ist ebenso möglich, die Wirkung auf die metallurgische Struktur von zu walzenden Bändern gleichmäßig zu halten, die sich durch das Walzen mit gekreuzten Walzen ergibt. Überdies wird das Ausmaß, in dem die Bandebenheit bei der Steuerung verändert wird, im wesentlichen linear, statt daß es proportional zum Quadrat des Kreuzungswinkels ist, wodurch sich der Vorteil ergibt, daß die Steuerung einfacher wird.

Zweite Ausführungsform

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 9 und 11 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform gelangt die vorliegende Erfindung bei einem Duowalzgerüst in Form eines Doppel-Duowalzgerüsts zur Anwendung.
Gemäß den Figuren 9 und 10 umfaßt ein Walzgerüst gemäß dieser Ausführungsform bedienerseitige und antriebsseitige Walzgerüstgehäuse 51a, 51b, eine erste obere und eine erste untere Arbeitswalze 52, 53, eine zweite obere und eine zweite untere Arbeitswalze 54, 55, die an den Walzgerüstgehäusen 51a, 51b befestigt sind, erste obere Einbaustücke 56a, 56b zum Halten der ersten oberen Walze 52 und erste untere Einbaustücke 58a, 58b zum Halten der ersten unteren Arbeitswalze 53 sowie zweite obere Einbaustücke 57a, 57b zum Halten der zweiten oberen Walze 54 und zweite untere Einbaustücke 59a, 59b zum Halten der zweiten unteren Arbeitswalze 55. Anders ausgedrückt, umfaßt das Walzgerüst gemäß dieser Ausführungsform zwei Sätze von oberen Arbeitswalzen 52, 54 und oberen Einbaustücken 56a, 56b, 57a, 57b und zwei Sätze von unteren Arbeitswalzen 53, 55 und unteren Einbaustücken 58a, 58b, 59a, 59b. Die oberen Einbaustücke 56a, 57a und die unteren Einbaustücke 58a, 59a sind in einem Fenster 60a des bedienerseitigen Gehäuses 51a angeordnet, wogegen die oberen Einbaustücke 56b, 57b und die unteren Einbaustücke 58b, 59b in einem Fenster 60b in dem antriebsseitigen Gehäuse 51b angeordnet sind. Damit sind zwei Sätze von Duowalzgerüsten in die gemeinsamen Walzgerüstgehäuse 51a, 51b eingebaut. Das derart aufgebaute Walzgerüst wird in dieser Beschreibung kurz als "Doppelwalzgerüst" bezeichnet.
Die Achsen 61, 63 und 62, 64 der oberen Arbeitswalzen 52, 54 und der unteren Arbeitswalzen 53, 55 sind in bezug auf zur Walzrichtung H rechtwinklige Linien 65, 66 in entgegengesetzten Richtungen geneigt, so daß die oberen und unteren Arbeitswalzen gekreuzt sind.
An oberen Abschnitten der bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäuse 51a, 51b sind Anstellschrauben 67a, 67b und 68a, 68b und Anstellmuttern 69a (von denen in Fig. 9 lediglich eine dargestellt ist) als Anstellvorrichtungen zum Aufbringen von Anstellkräften auf die oberen Einbaustücke 56a, 57a und 56b, 57b vorgesehen. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform sind die Anstellschrauben derart angeordnet, daß gerade Verbindungslinien 61, 63 zwischen ihren Mittelpunkten 70a, 70b und 71a, 71b in bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinkligen Linien 65, 66 mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die oberen Arbeitswalzen 52, 54 geneigt sind. An den unteren Abschnitten der bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäuse 51a, 51b sind zum Halten der unteren Einbaustücke 58a, 58b, 59a, 59b bedienerseitige und antriebsseitige Halterungen 93, 94 vorgesehen (wobei lediglich die bedienerseitigen Halterungen dargestellt sind). Die bedienerseitigen und antriebsseitigen Halterungen 93, 94 sind ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform derart angeordnet, daß gerade Linien 62, 64, die die Mitten 97, 98 ihrer Einbaustückhalteflächen 95, 95 verbinden (wobei lediglich die Bedienerseite dargestellt ist), in Bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinkligen Linien 65, 66 in einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die unteren Arbeitswalzen 53, 55 geneigt sind.
An den Fenstern 60a, 60b der bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäuse 51a, 51b sind obere Kreuzungsvorrichtungen vorgesehen, die Hydraulikzylinder 72a, 73a, 72b, 73b zum Antreiben der oberen Einbaustücke 56a, 56b, 57a, 57b umfassen. Ebenso sind ähnliche untere Kreuzungsvorrichtungen mit Hydraulikzylindern 74a (von denen lediglich einer dargestellt ist) für die unteren Einbaustücke vorgesehen. Die oberen Kreuzungsvorrichtungen bilden gemeinsam eine erste Antriebseinrichtung zum gemeinsamen Neigen der oberen Arbeitswalzen 52, 54, wogegen die unteren Kreuzungsvorrichtungen gemeinsam eine zweite Antriebseinrichtung zum gemeinsamen Neigen der Arbeitswalzen 53, 55 bilden. Der Kreuzungswinkel der ersten oberen und der ersten unteren Arbeitswalze 52, 53 und der Kreuzungswinkel der zweiten oberen und der zweiten unteren Arbeitswalze 54, 55 werden dadurch derart gesteuert, daß sie gleichzeitig verändert werden.
Es ist erforderlich, jeweils einen Satz Kreuzungsvorrichtungen für die Eingangs- und die Ausgangsseite der Walzen, d.h. jeweils für die Bedienerseite und die Antriebsseite insgesamt vier Sätze an den oberen und unteren Seiten vorzusehen. Diese Kreuzungsvorrichtungen können auf zwei Arten angeordnet werden; wobei entweder sämtliche Kreuzungsvorrichtungen mit Positionssteuerung arbeiten oder eine Kreuzungsvorrichtung jedes bedienerseitigen und antriebsseitigen Satzes mit Positionssteuerung und der andere mit Drucksteuerung arbeitet. Die zuletzt genannte Anordnung ist besser zur Beseitigung eines Spiels zwischen den Einbaustücken und den Kreuzungsvorrichtungen geeignet. Die folgende Beschreibung betrifft ein Beispiel des zuletzt genannten Falls und erfolgt unter Bezugnahme auf Fig. 11.
Den Hydraulikzylindern 73a, 72b für die oberen Einbaustücke 56b, 57a wird, wie in Fig. 11 dargestellt, über ein elektromagnetisches Ventil 75 Hydraulikfluid zugeführt. Der Betrag, um den die Steuerschieber der Hydraulikzylinder 73a, 72b bewegt wurden, wird von einem Sensor 77 zum Erfassen einer Verschiebung einer an dem Steuerschieber befestigten Stange 76 erfaßt. Das elektromagnetische Ventil 75 wird von einem Steuersignal von einer Steuereinrichtung 78 angetrieben. Die Steuereinrichtung 78 berechnet den Sollbetrag der Bewegung der Steuerschieber entsprechend einem Führungsgrößensignal abhängig von Walzbedingungen, vergleicht den berechneten Sollwert mit einem zu ihr zurückgeführten Erfassungssignal des Sensors 77 und führt anschließend die Positionssteuerung so durch, daß der Betrag der Bewegung der Steuerschieber in Übereinstimmung mit dem Sollwert gehalten wird. Andererseits wird den Hydraulikzylindern 72a, 73b für die oberen Einbaustücke 56a, 57b über ein Reduzierventil 79 Hydraulikfluid zugeführt, um die Drucksteuerung auszuführen, so daß diese Einbaustücke mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt werden. Die Hydraulikzylinder für die unteren Einbaustücke werden mit einer ähnlichen Kombination von Positionssteuerung und Drucksteuerung angetrieben. Durch eine derartige Betätigung eines Zylinders in jedem Satz von bedienerseitigen und antriebsseitigen Kreuzungsvorrichtungen durch Positionssteuerung und des anderen Zylinders in jedem Satz durch Drucksteuerung kann eine genaue Kreuzungswinkelsteuerung ausgeführt werden, ohne daß ein Spiel zwischen den Einbaustücken und den Hydraulikzylindern verursacht wird.
Die oberen und unteren Arbeitswalzen 52, 53 und 54, 55 werden, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform, durch die oben genannten Kreuzungsvorrichtungen im Bereich von ca. ± 0,2º in entgegengesetzten Richtungen um den jeweiligen Kreuzungswinkel von 1,2º geneigt. Genauer beträgt auch bei dieser Ausführungsform ein neutraler Winkel θ&sub0; für die Kreuzungswinkelsteuerung 1,2º, wie der Winkel, den die geraden Verbindungslinien 61, 63, zwischen den Mittelpunkten 70a, 70b und 71a, 71b der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellschrauben 67a, 67n und 68a, 68b gegenüber den vorstehend beschriebenen rechtwinkligen Linien 65, 66 bilden, und der Winkel, den die geraden Verbindungslinien 62, 64 zwischen den Mittelpunkten 97, 98 der Einbaustückhalteflächen 95, 96 (wobei lediglich die Betätigungsseite dargestellt ist) der bedienerseitigen und antriebsseitigen Halterungen 93, 94 gegenüber den vorstehend beschriebenen rechtwinkligen Linien 65, 66 bilden. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Kreuzungswinkelsteuerung ebenfalls im allgemeinen während der Zeit, in der kein Band das Walzgerüst passiert, da die Anstellkraft der Ansteilvorrichtung direkt auf die Arbeitswalze einwirkt.
Zwei der nebeneinanderliegenden oberen Einbaustücke 56a, 56b, 57a, 57b begrenzen gegenseitig ihre relative Bewegung in der Axialrichtung. Ebenso begrenzen zwei der unteren Einbaustükke 58a, 58b, 59a, 59b gegenseitig ihre relative Bewegung in der Axialrichtung. Daher ist die Mitte, um die die Arbeitswalzen zum Ändern des Kreuzungswinkels gedreht werden, durch einen mit der Mitte des Walzdurchlaufs und ebenso mit der Mitte zwischen den Arbeitswalzen 52 und 54 bzw. 53 und 55 ausgerichteten Punkt gegeben. Es wird darauf hingewiesen, daß der Drehpunkt der Arbeitswalzen von den Mitten der jeweiligen walzenballenlängen getrennt ist, wenn es den nebeneinanderliegenden Einbaustücken ermöglicht wird, sich relativ zueinander zu bewegen. Diese alternative Anordnung kann den Nachteil verhindern, daß die zentrale axiale Position der Walze bei einer Änderung des Kreuzungswinkels axial verschoben wird.
Im allgemeinen wird ein Walzeneinbaustück einer axialen Schubkraft sowie einer Walzlast ausgesetzt. Es ist bekannt, daß eine Schubkraft erzeugt wird, die 2 bis 5 % der Walzlast beträgt, wenn Arbeitswalzen in bezug auf eine zur Walzrichtung rechtwinklige Linie gekreuzt angeordnet sind. Um eine derartige Schubkraft an der Einbaustückmitte aufzunehmen, wird das Einbaustück normalerweise an zwei von der Einbaustückmitte rechtwinklig zur Walzenachse beabstandeten Stellen von Halteplatten gehalten. Bei dieser Ausführungsform ist es jedoch schwierig, zwei Halteplatten pro Einbaustück anzuordnen, da die nebeneinanderliegenden Einbaustücke miteinander in Kontakt gehalten werden. Daher sind die Halteplatten 80, 81, 82 (die verbleibende ist nicht dargestellt) an jeweils einer der Seiten der vier Einbaustücke an den oberen und unteren Seiten vorgesehen, um die Schubkräfte aufzunehmen. Diese Halteplatten weisen bogenförmige Oberflächen 83, 84 auf (wobei lediglich die Betätigungsseite dargestellt ist), um eine Neigung der Einbaustücke zu ermöglichen. Obwohl die Halteplatten, wie vorstehend beschrieben, derart angeordnet sind, daß sie die Schubkräfte lediglich an einer der Seiten der Einbaustücke halten, werden die Schubkräfte normalerweise durch die gegenseitige Begrenzung der nebeneinanderliegenden Einbaustücke derart auf die Einbaustücke aufgebracht, daß sie in bezug auf die Walzenachse nicht geneigt sind.
Wenn bei dieser Ausführungsform ferner der neutrale Winkel θ&sub0; der gekreuzten Walzen derart angelegt ist, daß θ&sub0; ± Δθ stets positiv gehalten werden, wird die Richtung der Schubkraft stets einzig in einer bestimmten Richtung festgelegt. Wenn das Einbaustück eine Kombination eines Radiallagers und eines Axiallagers ist, ist es daher möglich, eine derartige Kombination lediglich für das Einbaustück auf der einen Seite anzuwenden, und das Einbaustück auf der anderen Seite durch ein Radiallager zu bilden. Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß die Schubkräfte auf die oberen und unteren Walzen in entgegengesetzten Richtungen einwirken.
Beim Wechseln der Walzen werden die oberen und unteren Walzen ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform derart gedreht, daß ihre Neigungswinkel 0º werden, d.h. daß der Kreuzungswinkel θ in bezug auf die Walzrichtung Null wird, worauf die beiden Sätze von oberen und unteren Walzen und Einbaustücken gleichzeitig aus den Gehäusen 51a, 51b gezogen werden, um durch neue ersetzt zu werden. Obwohl dies nicht dargestellt ist, werden die oberen und unteren Walzen wie bei gewöhnlichen Walzgerüsten jeweils über eine Universalspindel und ein Reduktionsgetriebe durch einen Motor angetrieben.
Wie vorstehend erläutert, stellt diese Ausführungsform ein Anwendungsbeispiel für die Modifikation eines Doppel- Duowalzgerüsts zu einem Walzgerüst mit gekreuzten Walzen dar, und seine Wirkungsweise wird im folgenden beschrieben.
Bei einem Doppelwalzgerüst mit zwei Sätzen von Duowalzgerüsten, die in ein einziges Walzgerüstgehäuse eingebaut sind, ist der Abstand zwischen zwei Walzpunkten sehr kurz. Dementsprechend ergeben sich durch die Verwendung eines derartigen Doppelwalzgerüsts als Vorwalzgerüst eines Warmwalzsystems große Vorteile bezüglich der Ausstattung und des Betriebs, wie eine Verringerung der Länge des Systems, eine Einsparung von Energie aufgrund der Einsparung einer Stufe zur Hochdruckentzunderung durch Wasser, ein Verhindern eines Abfalls der Temperatur der Bänder und der Einsparung von seitlichen Führungen zwischen den Walzenständern. Das einfache Doppel-Duowalzgerüst hat jedoch den Nachteil einer Änderung der Bandebenheit durch eine Ablenkung der Arbeitswalze. Insbesondere bei einer Anwendung für ein Vorwalzgerüst für Aluminium ist die Walzlast infolge der um ein mehrfaches unterschiedlichen Fließspannung zwischen reinem Aluminium und Aluminiumlegierungen jeweils derart unterschiedlich, um einen geeigneten balligen Abschnitt der Arbeitswalze in hohem Maße zu ändern. Obwohl dieses Problem durch die Verwendung eines Quartowalzgerüsts vermindert wird, ist ein Doppelwalzgerüst mit zwei Sätzen von Quartowalzgerüsten zu groß und zu komplex für die Verwirklichung einer praktischen Verwendung. Dementsprechend ist es erforderlich, die Ebenheitssteuerung bei der Verwendung von Duo-Vorwalzgerüsten zu verbessern.
Wie vorstehend ausgeführt, erfolgt bei dieser Ausführungsform das Walzen zur Verbesserung der Ebenheitssteuerung durch ein Duowalzgerüst mit sich kreuzenden Walzen, wodurch der Nachteil des einfachen Doppel-Duowalzgerüsts ausgeräumt werden kann. Das Vorsehen einer Einheit zwischen den Walzeneinbaustücken ist nicht nur im Hinblick auf eine Vergrößerung des Abstands zwischen zwei Walzpunkten, sondern ebenso in wirtschaftlicher Hinsicht nachteilig, da zusätzliche Kreuzungsvorrichtungen zwischen der dazwischenliegenden Einheit und der Arbeitswalze montiert werden müssen. Bei dieser Ausführungsform, die derart angeordnet ist, daß die oberen und unteren Einbaustücke der Arbeitswalzen an beiden Seiten miteinander in Kontakt gehalten werden, ist lediglich ein Satz von Kreuzungsvorrichtungen für die beiden nebeneinanderliegenden Einbaustücke erforderlich, und der Abstand zwischen zwei Walzpunkten wird weiter verringert, wodurch eine noch geringere Länge des Systems ermöglicht wird.

Dritte bis fünfte Ausführungsform

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Figuren 12 bis 14 beschrieben. Fig. 12 zeigt ein Quartowalzgerüst mit gekreuzten Stützwalzen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, Fig. 13 zeigt ein Quartowalzgerüst mit paarweise gekreuzten Walzen gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und Fig. 14 zeigt ein Quartowalzgerüst mit gekreuzten Stützwalzen gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Gemäß Fig. 12 umfaßt das Quartowalzwerk mit gekreuzten Stützwalzen eine obere und eine untere Arbeitswalze 101, 102, eine obere und eine untere Stützwalze 103, 104 zum jeweiligen Abstützen der oberen und der unteren Arbeitswalze, obere Einbaustücke 105 (von denen lediglich das bedienerseitige Einbaustück dargestellt ist) und untere Einbaustücke 106 (von denen lediglich das bedienerseitige Einbaustück dargestellt ist), die an beiden Enden der Arbeitswalzen zum drehbaren Halten der Arbeitswalzen vorgesehen sind, sowie an beiden Enden der Stützwalzen vorgesehene obere Einbaustücke 107a, 107b und untere Einbaustükke 108a, 108b zum drehbaren Halten der Stützwalzen. Ähnlich wie bei den Arbeitswalzen der ersten Ausführungsform sind die Achsen der oberen und der unteren Stützwalze 103, 104 in bezug auf eine zur Walzrichtung rechtwinklige Linie in entgegengesetzten Richtungen geneigt, so daß die obere und die untere Arbeitswalze 103, 104 in bezug aufeinander gekreuzt angeordnet sind.
An oberen Abschnitten eines bedienerseitigen Gehäuses 109a und eines (nicht dargestellten) antriebsseitigen Gehäuses sind jeweils Anstellschrauben 110a, 110b und Anstellmuttern 111a (wobei die antriebsseitige Mutter nicht dargestellt ist) als Anstellvorrichtungen vorgesehen. Die Anstellschrauben 110a, 110b sind derart angeordnet, daß eine gerade Linie, die ihre Mittelpunkte 112 verbindet (wobei lediglich der bedienerseitige Mittelpunkt dargestellt ist), in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die obere Stützwalze 103 geneigt ist. Bedienerseitige und antriebsseitige Halterungen 113a, 113b zum jeweiligen Halten der unteren Einbaustücke 108a, 108b der unteren Stützwalze 104 sind ebenso derart angeordnet, daß eine gerade Linie, die die Mittelpunkte 114 (von denen lediglich der bedienerseitige Mittelpunkt dargestellt ist) ihrer Einbaustückhalteflächen in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die untere Arbeitswalze 104 geneigt sind. Die obere und die untere Arbeitswalze 103, 104 werden durch Kreuzungsvorrichtungen geneigt, die zur Steuerung des Kreuzungswinkels im Bereich von ca. ± 0,2º in entgegengesetzten Richtungen um den jeweiligen neutralen Winkel von 1,2º auf ihre Einbaustücke 107a, 107b und 108a, 108b einwirken. Obwohl dies nicht dargestellt ist, werden die oberen und unteren Einbaustücke 107a, 107b und 108a, 108b durch Halteplatten axial begrenzt.
Bei dem in Fig. 13 dargestellten Quartowalzgerüst mit paarweise gekreuzten Walzen sind die Achsen der oberen und der unteren Arbeitswalze 101A, 102A zusammen mit den Achsen der oberen und der unteren Stützwalze 103, 104 ebenso in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie in entgegengesetzten Richtungen derart geneigt, daß die obere und die untere Arbeitswalze 101A, 102A und die obere und die untere Stützwalze 103, 104 einander paarweise überkreuzen. Die obere und die untere Arbeitswalze 101A, 102A und die obere und die untere Stützwalze 103, 104 werden von Kreuzungsvorrichtungen geneigt, die zur Steuerung des Kreuzungswinkels im Bereich von ca. ± 0,2º in entgegengesetzten Richtungen um den jeweiligen neutralen Winkel von 1,2º auf ihre Einbaustücke einwirken. Der weitere Aufbau stimmt mit dem der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform überein.
Bei dem in Fig. 14 dargestellten Quartowalzgerüst mit gekreuzten Stützwalzen sind an den unteren Abschnitten des bedienerseitigen Gehäuses 109a und des (nicht dargestellten) antriebsseitigen Gehäuses jeweils Anstellschrauben 115a, 115b und Anstellmuttern 116a (wobei die antriebsseitige Mutter nicht dargestellt ist) zum Einstellen eines Walzbahnniveaus vorgesehen. Die Anstellschrauben 116a, 116b sind derart angeordnet, daß eine gerade Linie, die ihre Mittelpunkte 117 (von denen lediglich der bedienerseitige Mittelpunkt dargestellt ist) verbindet, in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die untere Stützwalze 104 geneigt ist. Der übrige Aufbau stimmt mit dem der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform überein.
Daher stellt Fig. 12 die Ausführungsform dar, bei der in einem Quartowalzgerüst lediglich die obere und die untere Stützwalze in zueinander gekreuzt angeordnet sind, und Fig. 13 stellt die Ausführungsform dar, bei der in einem Quartowalzgerüst die obere Arbeits- und die obere Stützwalze und die untere Arbeits- und die untere Stützwalze gekreuzt angeordnet sind. Es ist offensichtlich, daß in dem Fall gemäß Fig. 12 der Walzspalt zwischen der Stützwalze und der Arbeitswalze der vorstehend aufgeführten Differenz Cb des Spalts zwischen der oberen und der unteren Walze entspricht, und daher kann hinsichtlich der Bänder durch die Arbeitswalze eine ähnliche Wirkung wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erzielt werden. In beiden Fällen sind die Mittelpunkte der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstelischrauben 110a mit der Achse der oberen Stützwalze in ihrer neutralen Position oder mit den Mittelpunkten des bedienerseitigen und des antriebsseitigen Einbaustücks der oberen Stützwalze in ihrer neutralen Position ausgerichtet.
Ferner stellt Fig. 14 den Fall dar, in dem in dem Quartowalzgerüst mit gekreuzten Stützwalzen gemäß Fig. 12 zusätzliche Anstellschrauben unter den unteren Einbaustücken vorgesehen sind. Wie bei den Anstellschrauben 110a, 110b, sind die Mitten der Anstellschrauben 115a, 115b mit den Mitten der unteren Böcke 108a, 108b der unteren Stützwalze an ihrer neutralen Position ausgerichtet.
Wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen werden die Walzen durch die vorstehend genannten Mechanismen von Kreuzungsvorrichtungen geneigt, und die Walzen werden durch das Verfahren ausgetauscht, bei dem die Walzen gedreht werden, um den Neigungswinkel auf 0º einzustellen, und die Walzen herausgezogen und durch neue ersetzt werden.
Bei der dritten bis fünften Ausführungsform wird die Kreuzungswinkelsteuerung ebenso im allgemeinen während der Zeit ausgeführt, in der kein Band das Walzgerüst durchläuft, da die Anstellkraft der Anstellvorrichtung direkt auf die zu neigende Arbeitswalze einwirkt.
Diese Ausführungsformen können bei einem Quartowalzgerüst ebenfalls eine ähnliche Wirkungsweise wie die gemäß der ersten Ausführungsform bieten.

Sechste Ausführungsform

Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Figuren 15 bis 17 beschrieben.
Gemäß den Figuren 15 und 16 umfaßt ein Quartowalzgerüst mit gekreuzten Walzen gemäß dieser Ausführungsform eine obere und eine untere Arbeitswalze 201, 202, eine obere und eine untere Stützwalze 203, 204 zum jeweiligen Abstützen der oberen und der unteren Arbeitswalze, an beiden Enden der Arbeitswalzen vorgesehene obere Einbaustücke 205a, 205b und untere Einbaustücke 206a, 206b zum drehbaren Halten der Arbeitswalzen sowie an beiden Enden der Stützwalzen vorgesehene obere Einbaustücke 207a, 207b und untere Einbaustücke 208a, 208b zum drehbaren Halten der Stützwalzen. Die oberen Einbaustücke 205a, 205b und die unteren Einbaustücke 206a, 206b der Arbeitswalzen sind beweglich an den bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäusen 209a, 209b montiert, wie im folgenden beschrieben, um einen jeweiligen Kreuzungswinkel des Paars aus der oberen und der unteren Arbeitswalze 201, 202 zu ändern. Andererseits sind die oberen Einbaustücke 207a, 207b und die unteren Einbaustücke 208a, 208b der Stützwalzen, zumindest während des Walzens in aufeinanderfolgenden Durchläufen, fest an den bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäusen 209a, 209b montiert, wodurch eine Änderung lediglich des Kreuzungswinkels der Arbeitswalze ermöglicht wird. Ferner sind die Stützwalzen 203, 204 derart angeordnet, daß ihre Achsen 218, 219 in bezug auf eine zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 217 mit einem Winkel von 1,2º in entgegengesetzten Richtungen geneigt sind.
In den oberen Abschnitten der bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäuse 209a, 209b sind jeweils Anstellschrauben 210a, 210b und Anstellmuttern 211a (von denen die antriebsseitige Mutter nicht dargestellt ist) als Anstellvorrichtungen bzw. Einstelleinrichtungen für das Walzbahnniveau vorgesehen. Die Anstellschrauben 210a, 210b sind derart angeordnet, daß eine ihre Mitten 212a, 212b verbindende gerade Linie in bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 217 mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die Achse 218 der oberen Stützwalze 203 geneigt ist. Bedienerseitige und antriebsseitige Halterungen 250a, 250b zum jeweiligen Halten der unteren Einbaustücke 208a, 208b der unteren Stützwalze 204 sind ebenso derart angeordnet, daß eine gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten 213a, 213b (siehe Fig. 17) ihrer Einbaustückhalteflächen in bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 217 mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die Achse 219 der unteren Stützwalze 204 geneigt ist. Anders ausgedrückt sind die Mitten 212a, 212b der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellschrauben 210a, 210b mit der Achse 218 der oberen Stützwalze 203 ausgerichtet, wogegen die Mitten 213a, 213b der Einbaustückhalteflächen der Halterungen 150a, 150b mit der Achse 219 der unteren Stützwalze 204 ausgerichtet sind.
Wenn zusätzliche Hydraulikzylinder unter den unteren Einbaustücken installiert sind, sind diese Hydraulikzylinder, obwohl dies nicht dargestellt ist, ebenso derart angeordnet, daß eine ihre Mittelpunkte verbindende gerade Linie in bezug auf die zur Walzrichtung H rechtwinklige Linie 217 mit einem Winkel von 1,2º in der gleichen Richtung wie die untere Stützwalze 204 geneigt ist.
In Fenstern 216a, 216b der bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäuse 209a, 209b sind jeweils zwei Sätze von oberen bedienerseitigen und antriebsseitigen Kreuzungsvorrichtungen vorgesehen, die Hydraulikzylinder 220a, 221a und 220b, 221b zum Neigen der oberen Arbeitswalze 201 aufweisen. Der Winkel der Achse der oberen Arbeitswalze 201 wird durch Antreiben dieser oberen Kreuzungsvorrichtungen gesteuert. Ebenso sind zwei Sätze von (nicht dargestellten) ähnlichen unteren bedienerseitigen und antriebsseitigen Kreuzungsvorrichtungen für die untere Arbeitswalze 202 vorgesehen, so daß der Winkel der Achse der unteren Arbeitswalze 202 durch Antreiben dieser unteren Kreuzungsvorrichtungen gesteuert wird.
Die obere und die untere Arbeitswalze 201, 202 werden, wie in Fig. 17 dargestellt, zur Steuerung des Kreuzungswinkels durch die vorstehend beschriebenen Kreuzungsvorrichtungen in bezug auf die vorstehend aufgeführte rechtwinklige Linie 217 im Bereich von ca. ± 0,2º in entgegengesetzten Richtungen um den jeweiligen Winkel von 1,2º geneigt. Genauer werden der Winkel, den die Achse der oberen Arbeitswalze 201 in bezug auf die rechtwinklige Linie 217 bildet, und der Winkel, den die Achse der unteren Arbeitswalze 202 in bezug auf die rechtwinklige Linie 217 bildet, jeweils als Kreuzungswinkel definiert. Wird davon ausgegangen, daß der Kreuzungswinkel θ und der einer neutralen Position für die Kreuzungswinkelsteuerung entsprechende Winkel (d.h. der neutrale Winkel) θ&sub0; ist, wird der Kreuzungswinkel θ nicht im Bereich von 0 bis θmax gesteuert, wie beim Stand der Technik üblich, sondern im Bereich von θ - Δθ bis θ + Δθ um den neutralen Winkel θ&sub0;. Während die Kreuzungswinkelsteuerung, ähnlich wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, während der Zeit ausgeführt werden kann, in der kein Band das Walzgerüst durchläuft, ist es bei dieser Ausführungsform möglich, die Kreuzungswinkelsteuerung beim Walzen von Bändern auszuführen, da die Anstellkraft der Anstellvorrichtung nicht direkt auf die zu neigende Arbeitswalze einwirkt.
Der neutrale Winkel θ&sub0; für die Kreuzungswinkelsteuerung beträgt nicht nur 1,2º wie der Winkel, mit dem die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten 212a, 212b der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellschrauben 210a, 210b geneigt ist, und der Winkel, mit dem die die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten 213a, 213b der Einbaustückhalteflächen der bedienerseitigen und antriebsseitigen Halterungen 150a, 150b geneigt ist, sondern ebenso die gleichen 1,2º wie der Winkel, mit dem die Achsen 218, 219 der oberen und der unteren Stützwalze 203, 204 geneigt sind. Dadurch sind die Mittelpunkte 212a, 212b der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellschrauben 8a, 8b und die Achse 218 der oberen Stützwalze 203 vertikal mit der Achse der oberen Arbeitswalze an der neutralen Position ausgerichtet angeordnet und ebenso mit den Mittelpunkten der oberen Einbaustücke 205a, 205b ausgerichtet. Ebenso sind die Mittelpunkte 213a, 213b der Einbaustückhalteflächen der bedienerseitigen und antriebsseitigen Halterungen 150a, 150b und die Achse 219 der unteren Stützwalze 204 vertikal mit der Achse der unteren Arbeitswalze an der neutralen Position ausgerichtet angeordnet und ebenso mit den Mittelpunkten der unteren Einbaustücke 206a, 206b ausgerichtet.
Das obere und das untere Arbeitswalzeneinbaustück 205a, 205b werden in der Axialrichtung durch Halteplatten 222a, 222b und 223a, 223b begrenzt, die bogenförmige Oberflächen 224a, 224b aufweisen, um eine Neigung der Einbaustücke zu ermöglichen.
Beim Austauschen der Walzen werden die obere und die untere Arbeitswalze 201, 202 derart gedreht, daß ihre Neigungswinkel 0º werden, d.h. daß der Kreuzungswinkel in Bezug auf die Walzrichtung Null wird, und anschließend zum Ersetzen durch neue aus den Gehäusen 209a, 209b gezogen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, werden die obere und die untere Arbeitswalze 201, 202, ähnlich wie bei gewöhnlichen Walzgerüsten, jeweils über eine Universalspindel und ein Reduktionsgetriebe von einem Motor angetrieben.
Während die oberen Einbaustücke 207a, 207b und die unteren Einbaustücke 208a, 208b der Stützwalzen während des Walzens in aufeinanderfolgenden Durchgängen an den bedienerseitigen und antriebsseitigen Gehäusen 209a, 209b befestigt sind, wie vorstehend erwähnt, können zusätzlich Hydraulikzylinder vorgesehen sein, um die Einbaustücke 207a, 207b und 208a, 208b zu neigen, während kein Band das Walzgerüst durchläuft. In diesem Fall können die Stützwalzen 203, 204 gedreht werden, um den Neigungswinkel auf 0º einzustellen, und aus den Gehäusen 209a, 209b gezogen werden, um sie durch neue zu ersetzen, wenn sie ausgetauscht werden sollen.
Die Funktionsweise des θ aufgebauten Quartowalzgerüsts gemäß dieser Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.
Zunächst sind bei einem herkömmlichen Quartowalzgerüst mit gekreuzten Arbeitswalzen die obere und die untere Stützwalze derart angeordnet, daß ihre Achsen rechtwinklig zur Walzrichtung sind. Ebenso sind die Mittelpunkte der Anstellschrauben mit den Mittelpunkten der Einbaustücke der Stützwalzen ausgerichtet.
Wenn bei dem oben beschriebenen Quartowalzgerüst mit gekreuzten Arbeitswalzen die obere und die untere Arbeitswalze 201, 202 um den Mittelpunkt 0 der jeweiligen Walzenballen zur gegenseitigen Überkrezung in entgegengesetzten Richtungen um θ gedreht werden, sind die Arbeitswalzen 201, 202 auch relativ zu den Stützwalzen 203, 204 mit einem Winkel θ gekreuzt.
Bei dieser Ausführungsform hingegen sind die Achsen der Stützwalzen 203, 204 in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie in entgegengesetzten Richtungen, jedoch in den gleichen Richtungen wie die Arbeitswalzen 201, 202 geneigt. Diese Anordnung ist vorteilhaft, da der durch die Achsen der Arbeitswalzen 201, 202 und die Achsen der Stützwalzen 203, 204 gebildete Winkel stets klein gehalten wird und daher der Verschleiß der Stützwalzen derart gering wird, die Stützwalzen nicht so oft ersetzt werden müssen. Ferner ist ein relativer Schlupf zwischen den Walzen gering, und Schwankungen der Oberflächenbeschaffenheit und der Rauhigkeit der Arbeitswalzen kann auf ein geringes Maß reduziert werden.
Wenn bei dem herkömmlichen Quartowalzgerüst mit gekreuzten Arbeitswalzen die obere und die untere Arbeitswalze 201, 202 um den Mittelpunkt 0 der jeweiligen Walzenballen zur gegenseitigen Überkreuzung in entgegengesetzten Richtungen um θ gedreht werden, wird ein Unterschied des Walzspalts zwischen der Walzenmitte O und einem von der Walzenmitte O in der Richtung der Bandbreite um einen Abstand b beabstandeten Punkt, d.h. ein Walzspalt Cb, gemäß den Figuren 5 und 6 näherungsweise wie folgt ausgedrückt:
Cb = (b² / R) θ² (1 + &epsi;) ... (8),
wobei R der Radius der Arbeitswalze und &epsi; ein Maß für den Einfluß des Spalts zwischen der Arbeitswalze und der Stützwalze auf den Spalt zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze unter der Walzlast ist. Da &epsi; normalerweise kleiner als 1 ist, stimmt die Formel (8) durch Auslassen des Begriffs θ aus Gründen der Vereinfachung mit der Formel (1) der ersten Ausführungsform überein.
Dementsprechend ist eine Änderung Cbmax des Walzspalts aufgrund einer Änderung von θ von Null auf θmax durch Cbmax = (b²/R)θmax² gegeben.
Bei dieser Ausführungsform wird der Kreuzungswinkel θ in bezug auf die oben genannte zur Walzrichtung rechtwinklige Linie 217 nicht im Bereich von 0 bis qmax gesteuert, wie beim Stand der Technik üblich, sondern im Bereich von θ&sub0; - Δθ bis θ&sub0; + Δθ um den neutralen Winkel θ&sub0;, wobei davon ausgegangen wird, daß der Winkel θ&sub0;, bei dem die Achsen der Stützwalzen 203, 204 geneigt sind, als neutraler Winkel definiert ist.
Durch eine derartige Steuerung gelten die zuvor im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform abgeleiteten Formeln (3) bis (7) ähnlich für den Vergleich des Ebenheitssteuerbereichs zwischen der vorliegenden Erfindung und dem Stand der Technik, wobei dies bedeutet, daß der Winkel zwischen der Stützwalze und der Arbeitswalze bei 1/4 bis 1/6 des Werts beim Stand der Technik liegt. Daher wird die axiale Gleitgeschwindigkeit zwischen den Stützwalzen 203, 204 und den Arbeitswalzen 1, 2 entsprechend verringert, wodurch es möglich wird, den Verschleiß der Stützwalzen 203, 204 weiter zu verringern und dadurch die Betriebsdauer der Stützwalzen zu verlängern. Ebenso werden Änderungen der Rauhigkeit der Arbeitswalzenoberfläche auf 1/4 bis 1/6 des Ausmaßes beim Stand der Technik unterdrückt, und die Rauhigkeit der Arbeitswalzenoberfläche wird durch einen Gleitvorgang in bezug auf zu walzende Bänder bestimmt. Zudem kann der Energieverlust aufgrund eines axialen Gleitens zwischen den Walzen ebenso auf 1/4 bis 1/6 des Werts beim Stand der Technik verringert werden.
Bei einer Anordnung, bei der die obere Arbeitswalze 201 bei dem neutralen Winkel in bezug auf eine durch ihre Achse 218 gegebene Referenzlinie mit ± 0,2º und die untere Arbeitswalze 202 bei dem neutralen Winkel in der der Kreuzungsrichtung der oberen Arbeitswalze entgegengesetzten Richtung in bezug auf eine durch ihre Achse 219 gegebene Referenzlinie mit ± 0,2º gekreuzt ist, kann ferner der Kreuzungswinkel zwischen der Arbeitswalze und der Stützwalze von 1º gemäß dem Stand der Technik auf 1/5, d.h. 0,2º, verringert werden, wie in Fig. 7 dargestellt, wodurch sich die vorstehend beschriebenen Vorteile ergeben. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß das Ausmaß, in dem die Bandebenheit bei der Steuerung verändert wird, im wesentlichen linear ist, während es beim Stand der Technik proportional zum Quadrat des Kreuzungswinkels war, wodurch die Steuerung erleichtert wird.
Bei dieser Ausführungsform wird ferner die Durchlauftemperatur nicht verändert, da der Kreuzungswinkel 2θ zwischen der oberen und der unteren Arbeitswalze stets größer als 2º ist, und daher wird die zähigkeit bei niedrigen Temperaturen verbessert, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 8 erläutert. Zudem weist die Übergangstemperatur einen konstanten Wert ohne Änderungen auf, wodurch eine gleichmäßige Qualität gewährleistet wird.
Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß es möglich ist, die Bandform während ihrer Messung in Echtzeit zu steuern, da die Kreuzungswinkelsteuerung beim Walzen von Bändern erfolgen kann.

Siebte Ausführungsform

Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 18 beschrieben. Diese Ausführungsform stellt eine Anordnung dar, die einen Bereich der Anstellvorrichtung und des Stützwalzeneinbaustücks betrifft.
In jüngster Zeit bestanden die Anstellvorrichtungen eines Bandwalzgerüsts bei Kaltwalzgerüsten im allgemeinen aus Hydraulikzylindern mit langem Hub. Gemäß Fig. 18 sind ein bedienerseitiger Hydraulikzylinder 225a und ein antriebsseitiger Hydraulikzylinder 225b jeweils Hydraulikzylinder mit langem Hub. Eine Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten des bedienerseitigen Hydraulikzylinders 225a und des antriebsseitigen Hydraulikzylinders 225b ist in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie geneigt und mit der Achse der Stützwalze ausgerichtet. Durch eine derartige Anordnung kann eine ähnliche Funktionsweise wie die der Ausführungsform gemäß Fig. 15 erzielt werden. Ferner wird das Einbaustück 207a der bedienerseitigen Stützwalze durch am bedienerseitigen Gehäuse 209a montierte Hydraulikzylinder 226, 227 gemäß der Figur nach links gedrückt, wogegen das Einbaustück 207b der antriebsseitigen Stützwalze durch (nicht dargestellte) Hydraulikzylinder gemäß der Figur nach rechts gedrückt wird. Bei einer derartigen Anordnung wirden an den Einbaustücken 207a, 207b kein Spiel erzeugt, und der Kreuzungswinkel kann mit hoher Genauigkeit gesteuert werden.
Beim Warmwalzen wird normalerweise ein Hydraulikzylinder mit kurzem Hub mit einer Schraubenstelleinrichtung für das Walzbahnniveau kombiniert, und die Anstellvorrichtung kann aus einer derartigen Kombination bestehen. Hierbei ist ebenfalls eine die Mittelpunkte derartiger Anstellvorrichtungen verbindende Linie in bezug auf die zur Walzrichtung rechtwinklige Linie geneigt und mit der Achse der Stützwalze ausgerichtet. Auch hier wird eine ähnliche Wirkungsweise erzielt.

Achte Ausführungsform

Eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 19 beschrieben. Diese Ausführungsform stellt ein Beispiel für den Aufbau eines Walzsystems dar.
Gemäß Fig. 19 umfaßt ein Warmwalzsystem gemäß dieser Ausführungsform ein Reversier-Duo-Vorwalzgerüst 301, einen Satz von Fertigwalzgerüsten 302 mit vier Walzenständern, und eine zwischen dem Vorwalzgerüst 301 und dem Fertigwalzgerüstzug 302 angeordnete Auf- und Abwickelvorrichtung 303 mit einer nicht expandierenden Trommel. Das Vorwalzgerüst 301 wird von dem in Fig. 1 dargestellten Duowalzgerüst gemäß der ersten Ausführungsform gebildet. Die vier Walzenständer, die den Satz von Fertigwalzgerüsten 302 bilden, sind jeweils ein beliebiges Quartowalzgerüst gemäß der in Fig. 12 dargestellten dritten Ausführungsform, gemäß der in Fig. 13 dargestellten vierten Ausführungsform, gemäß der in Fig. 14 dargestellten fünften Ausführungsform und gemäß der in Fig. 15 dargestellten sechsten Ausführungsform.
Nach der Erwärmung auf ca. 500ºC in einem (nicht dargestellten) Heizofen wird eine aus dem Ofen entnommene Bramme über Tischrollen 304a transportiert und durch das Duo-Vorwalzgerüst 301 zu einem Rohstab mit einer Dicke von ca. 20 bis 40 mm reversiergewalzt. Der Rohstab wird nach dem letzten Durchlauf über Tischrollen 304b transportiert und durch eine Wickeltrommel 305a der Auf- und Abwickelvorrichtung 303 zu einer Spule 306a aufgewickelt. Nach dem Abschluß des Aufwickelns werden die Trommel 305a und die Spule 306a zu einer Abwickelposition bewegt, wo sie dann jeweils als Abwickeltrommel 305b und als Abwickelspule 306b dienen. Anschließend wird der Rohstab von der Abwickelspule genommen, von dem Fertigwalzgerüstzug 302 fertiggewalzt und durch eine Wickeleinrichtung 307 zu einer Produktspule 308 aufgewikkelt.
Die Tischlänge auf der Eingangsseite des Vorwalzgerüsts 301 ist auf 120 m eingestellt, was der Stablänge einen Durchlauf vor dem letzten Vorwalzdurchlauf entspricht, und der Abstand zwischen dem Vorwalzgerüst 301 und dem Fertigwalzgerüstzug 302 ist auf 94 m eingestellt, was sich ergibt, wenn 84 m hinzugefügt werden, die der Stablänge zwei Durchläufe vor dem letzten Vorwalzdurchlauf und der zur Installation der Auf- und Abwickelvorrichtung 303 erforderlichen Länge von 10 m entsprechen. Daher ist der Abstand zwischen dem Vorwalzgerüst 301 und dem Fertig- walzgerüstzug 302 auf weniger als die Stablänge nach dem letzten Vorwalzdurchlauf eingestellt.
Ein Vorwalzwerk in Form eines Duowalzgerüsts ist vom Standpunkt des Walzenangriffs zum Walzen einer dicken Bramme geeignet, da der Arbeitswalzendurchmesser bei dem Duowalzgerüst größer als bei einem Quartowalzgerüst ist. Bei dem Duowalzwerk wird jedoch die Ablenkung der Arbeitswalzen ohne Stützwalzen abhängig von der Walzlast erheblich verändert. Beim Walzen von Aluminiumbändern ist die Veränderung der Walzlast abhängig von den Materialien so groß, daß die Walzenballigkeit für jedes der Materialien verändert werden muß.
Da für das Duowalzgerüst gemäß dieser Ausführungsform das in Fig. 1 dargestellte Duowalzgerüst verwendet wird, kann die Bandebenheitssteuerung durch Ändern des Kreuzungswinkels der Arbeitswalzen leicht ausgeführt werden. Dementsprechend kann die Walzqualität mit ausreichender Bandebenheitssteuerung verbessert werden, selbst wenn sich die Walzlast in hohem Maße verändert, wie es beim Walzen von Aluminiumbändern der Fall ist.
Da für die vier Walzenständer, die bei dieser Ausführungsform den Satz von Fertigwalzgerüsten 302 bilden, jeweils ein Quartowalzgerüst gemäß einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, bei denen das Ausmaß der Steuerung der Bandebenheit linear verändert werden kann, ist die Bandebenheitssteuerung beim Fertigwalzen leicht auszuführen, wodurch die Walzqualität verbessert wird. Falls das Quartowalzgerüst gemäß der in Fig. 15 dargestellten sechsten Ausführungsform verwendet wird, ist eine weitere Verbesserung der Walzqualität zu erwarten, da der Schnittwinkel zwischen der Arbeitswalze und der Stützwalze kleiner wird und eine Verschlechterung der Oberflächenbeschaffenheit der Arbeitswalze verhindert wird. Ebenso ist es bei der Verwendung des in Fig. 15 dargestellten Quartowalzgerüsts gemäß der sechsten Ausführungsform möglich, die Bandform während ihrer Messung in Echtzeit zu steuern, da die Kreuzungswinkelsteuerung während des Walzens von Bändern erfolgt, was einen weiteren Vorteil bei der Verbesserung der Formsteuerung darstellt.
Bei dieser Ausführungsform wird ferner der Rohstab nach dem letzten Durchlauf durch die Auf- und Abwickelvorrichtung 303 zu einer Spule aufgewickelt. Daher ist der Rohstab, der sich schließlich zwischen dem Vorwalzgerüst und dem Fertigwalzgerüstzug erstreckt, ein Stab zwei Durchläufe vor dem letzten Vorwalzdurchlauf, dessen Länge, wie vorstehend erwähnt, lediglich 84 m beträgt. Unter der Voraussetzung, daß die Auf- und Abwickelvorrichtung eine Länge von 10m erfordert, beträgt die Durchlauflänge zwischen dem Vorwalzgerüst und der Straße der Fertigwalzgerüste 94 m. Beim Stand der Technik, bei dem keine Auf- und Abwikkelvorrichtung vorgesehen ist, lag die Durchlauflänge zwischen dem Vorwalzgerüst und den Fertigwalzgerüsten im Bereich von 172 m, was der Stablänge nach dem letzten Durchlauf entspricht. Daher ermöglicht diese Ausführungsform eine Verringerung der Durchlauflänge zwischen dem Vorwalzgerüst und dem Fertigwalzgerüstzug von 78 m.
Wenn die Auf- und Abwickelvorrichtung 303 eine nicht expandierende Trommel aufweist, werden dadurch weitere Vorteile erzielt, daß der Rohstab dicht aufgewickelt werden kann, das Auftreten von aufgrund eines Gleitens zwischen den Stäben entstehenden fehlerhaften Stellen verhindert werden kann und die Walzqualität weiter verbessert werden kann.
Während bei dieser Ausführungsform das in Fig. 1 dargestellte Duowalzgerüst gemäß der ersten Ausführungsform als Reversier-Vorwalzgerüst 301 verwendet wird, wird darauf hingewiesen, daß das zuletzt genannte Walzgerüst sowohl das in Fig. 12 dargestellte Quartowalzgerüst gemäß der dritten Ausführungsform als auch das in Fig. 13 dargestellte Quartowalzgerüst gemäß der vierten Ausführungsform, das in Fig. 14 dargestellte Quartowalzgerüst gemäß der fünften Ausführungsform oder das in Fig. 15 dargestellte Quartowalzgerüst gemäß der sechsten Ausführungsform sein kann. Eine derartige Modifikation kann ebenso eine ähnliche Wirkungsweise wie bei dieser Ausführungsform bieten.

Neunte Ausführungsform

Eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 20 beschrieben. Diese Ausführungsform stellt ein weiteres Beispiel für den Aufbau eines Walzsystems dar.
Gemäß Fig. 20 unterscheidet sich ein Walzsystem für Aluminiumbänder gemäß dieser Ausführungsform von der Ausführungsform gemäß Fig. 19 dadurch, daß anstelle des einzelnen Reversier-Duo- Vorwalzgerüsts ein integriertes Reversier-Duo-Vorwalzgerüst 330 mit zwei Walzenständern mit Duowalzgerüsten installiert ist. Das Vorwalzgerüst 330 ist ein Doppel-Duowalzgerüst mit gekreuzten Walzen gemäß der in Fig. 9 dargestellten zweiten Ausführungsform. Der übrige Aufbau stimmt mit dem der achten Ausführungsform überein, außer daß die Gesamtlänge des Systems durch die Verwendung des Doppel-Duowalzgerüsts 330 noch weiter verringert wird.
Diese so aufgebaute Ausführungsform dient der Weiterentwicklung der Vorteile der vorstehend beschriebenen achten Ausführungsform.
Insbesondere sind bei dieser Ausführungsform, bei der das Doppel-Duowalzgerüst 330 verwendet wird, zwei Walzenständer aus Duowalzgerüsten nebeneinander angeordnet. Wird davon ausgegangen, daß die beiden Walzenständer aus Duowalzgerüsten die gleiche Anstellrate von 30 % aufweisen, wird die Stablänge auf der Eingangsseite des Doppel-Duowalzgerüsts 330 84 m, was 70 % von 120 m bei der Verwendung eines einzelnen Vorwalzgerüsts entspricht, und die Stablänge an der Ausgangsseite des Doppel- Duowalzgerüsts 330 wird, im Vergleich zu den 84 m bei der Verwendung eines einzelnen Vorwalzgerüsts (anhand der Multiplikation von 84 m mit 0,7 0,7 = 0,49) auf 41 m und damit erheblich verringert. Wenn jedoch das Vorwalzwerk aus zwei einfach nebeneinander angeordneten Walzenständern aus Quartowalzgerüsten besteht, werden die Kosten für das Vorwalzgerüst gesteigert, und eine zusätzliche Länge von ca. 6m zwischen den zwei Walzenständern aus Quartowalzgerüsten ist erforderlich.
Zur Verhinderung eines derartigen Nachteils wird bei dieser Ausführungsform das integrierte Doppel-Duowalzgerüst verwendet, wie vorstehend ausgeführt. Die Verwendung des Doppelwalzgerüsts ermöglicht es, eine Kostensteigerung gering zu halten und den Abstand zwischen den zwei Walzenständern aus Duowalzgerüsten auf ca. 1,5 m zu verringern. Da die beiden Walzenständer mit Douwalzgerüsten ferner die Produktivität verdoppeln können, kann die Stabdicke noch dünner sein, und die Anzahl der erforderlichen Walzenständer für Fertigwalzgerüste wird verringert. Dünnere Stäbe sind dadurch nachteilig, daß die Temperatur gesenkt und die Kosten für den Tisch aufgrund der kürzeren Walzenneigung gesteigert werden. Der zuerst genannte Nachteil kann jedoch durch Wickeln des Stabs zu einer Spule ausgeräumt werden. Der zuletzt genannte Nachteil beeinflußt die tatsächlichen Kosten nicht, da die Stabdicke an der Eingangsseite des Vorwalzgerüsts, an der der lange Tisch erforderlich ist, nicht einmal so dünn wie beim Stand der Technik ist, und erst an der Ausgangsseite des Vorwalzgerüsts klein wird, die dort erforderliche Tischlänge jedoch sehr kurz ist.
Zudem kann die Bandebenheit leicht gesteuert werden, da das Doppel-Duowalzgerüst 330 gemäß dieser Ausführungsform zwei Sätze von gekreuzten Walzen aufweist. Dadurch kann, selbst wenn die Walzlast in hohem Maße verändert wird, wie dies beim Walzen von Aluminlumbändern der Fall ist, die Qualität des Walzens bei einer ausreichenden Bandebenheitssteuerung verbessert werden.

Zusammenfassung der Vorteile

Erfindungsgemäß werden die folgenden Vorteile erzielt:
(1) Es ist möglich, ein hohes Maß an Bandebenheitssteuerung mit einer kleineren Kreuzungsabweichung als beim Stand der Technik auszuführen, auf einen Ausgleichsbalken zu verzichten und ein Walzgerüst mit einfachem Aufbau und geringerer Größe zu erhalten.
(2) Die Wirkung auf das metallurgische Gefüge der zu walzenden Bänder, die sich durch das Walzen mit gekreuzten Walzen ergibt, kann gleichmäßig gehalten werden.
(3) Das Ausmaß, in dem die Bandebenheit bei der Steuerung verändert wird, wird im wesentlichen linear statt proportional zum Quadrat des Kreuzungswinkels, wodurch die Steuerung vereinfacht wird.
(4) Der Nachteil eines Doppel-Duowalzgerüsts, d.h. die unzureichende Ebenheitssteuerung, kann durch den einfachen Aufbau des Doppelwalzgerüsts mit gekreuzten Walzen ausgeräumt werden. Insbesondere bei der Verwendung als Vorwalzständer können große Vorteile erzielt werden, beispielsweise eine Verringerung der Systemlänge, eine Einsparung an insgesamt erforderlicher Energie und eine Einsparung an thermischer Energie aufgrund einer Verhinderung des Temperaturabfalls der Bänder.
(5) Bei einem Quartowalzgerüst mit gekreuzten Arbeitswalzen, bei dem zum Ausführen der Bandebenheitssteuerung lediglich der Kreuzungswinkel der Arbeitswalzen verändert wird, ist der zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen gebildete Winkel kleiner als beim Stand der Technik. Daher wird der Verschleiß der Stützwalzen gering, und die Stützwalzen müssen weniger oft ausgetauscht werden.
(6) Da der zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen gebildete Winkel kleiner als beim Stand der Technik ist, ist ebenso ein relativer Schlupf zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen klein, und Änderungen der Oberflächenbeschaffenheit und -rauhigkeit der Arbeitswalzen werden auf ein geringes Maß reduziert. Es ist daher möglich, Änderungen der Qualität der Bandoberfläche gering zu halten und das Auftreten eines Walzschlupfs zu verhindern.
(7) Ferner kann der Energieverlust aufgrund einer Axialverschiebung zwischen den Walzen verringert werden.
(8) Bei einem Walzsystem, bei dem das erfindungsgemäße Walzgerüst als Vorwalzgerüst verwendet wird, kann die Bandebenheitssteuerung durch Ändern des Kreuzungswinkels zwischen den Arbeitswalzen leicht ausgeführt werden. Dementsprechend kann, selbst wenn die Walzlast erheblich verändert wird, wie es beim Walzen von Aluminiumbändern der Fall ist, die Walzqualität bei einer ausreichenden Bandebenheitssteuerung verbessert werden. Wenn das Doppel-Duowalzgerüst verwendet wird, wird die Ebenheitssteuerung weiter verbessert, wodurch das Walzen mit höherer Qualität erfolgen kann.
(9) Bei einem Walzsystem, bei dem das erfindungsgemäße Walzgerüst für einen Satz von Fertigwalzgerüsten verwendet wird, kann die Bandebenheitssteuerung beim Fertigwalzen leicht ausgeführt werden, und dadurch kann die Walzqualität verbessert werden. Bei der Verwendung eines Quartowalzgerüsts mit gekreuzten Arbeitswalzen kann eine weitere Verbesserung der Walzqualität erwartet werden, da der Kreuzungswinkel zwischen der Arbeitswalze und der Stützwalze kleiner wird und die Verschlechterung der Oberflächenbeschaffenheit der Arbeitswalze verhindert wird. Da die Kreuzungswinkelsteuerung beim Walzen von Bändern erfolgen kann, ist es ebenso möglich, die Bandform während ihrer Messung in Echtzeit zu steuern und eine wirksame Formsteuerfunktion zu gewährleisten.

Claims

1. Duo-Walzgerüst mit oberer und unterer Arbeitswalze (1, 2) sowie mit einer bedienerseitigen und einer antriebsseitigen Walzenanstellvorrichtung (8a, 9a; 8b, 9b) zum Aufbringen einer Anstellkraft auf zumindest eine der oberen und unteren Arbeitswalzen, wobei zur Ebenheitssteuerung des Walzbandes die beiden Arbeitswalzen unter einem verstellbaren Winkel gekreuzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die bedienerseitige und die antriebsseitige Anstellvorrichtung (8a, 9a; 8b, 9b) so angeordnet sind, daß die ihre Mittelpunkte (12, 13) verbindende Linie (14, 17) gegenüber einer senkrecht zur Walzrichtung verlaufenden Linie (7) in der gleichen Richtung wie eine der Arbeitswalzen (1, 2), auf welche die Anstellkraft aufgebracht wird, geneigt ist.

2. Quarto-Walzgerüst mit oberen und unteren Arbeitswalzen (101, 102), oberen und unteren Stützwalzen (103, 104) sowie einer bedienerseitigen und einer antriebsseitigen Anstellvorrichtung (110, 111) zum Aufbringen einer Anstellkraft auf zumindest eine der oberen und unteren Stützwalzen (103, 104), wobei die Stützwalzen zur Ebenheitssteuerung des Walzbandes unter einem verstellbaren Winkel gegeneinander gekreuzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die bedienerseitige und die antriebsseitige Anstellvorrichtung (110; 111) so angeordnet sind, daß die die Mittelpunkte (114) der bedienerseitigen Anstellvorrichtung (110) und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung (111) verbindende gerade Linie gegenüber einer zur Walzrichtung senkrechten Linie in der gleichen Richtung wie die Stützwalze (103) geneigt ist, auf welche die Anstellkraft einwirkt.

3. Quarto-Walzgerüst mit oberen und unteren Arbeitswalzen (101A, 102A), oberen und unteren Stützwalzen (103, 104) sowie einer bedienerseitigen und einer antriebsseitigen Anstellvorrichtung (115, 116) zum Aufbringen einer Anstellkraft auf zumindest eine der oberen und unteren Stützwalzen (103, 104), wobei die oberen und unteren Arbeitswalzen gegenüber den oberen und unteren Stützwalzen gekreuzt und auch gegeneinander zur Durchführung einer Bandebenheitssteuerung unter verstellbarem Winkel gekreuzt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Stützwalzen so angeordnet sind, daß jede ihrer Achsen in der gleichen Richtung wie die entsprechende der oberen und unteren Arbeitswalzen gegenüber einer zur Walzrichtung senkrechten Linie geneigt ist und

die bedienerseitige und die antriebsseitige Anstellvorrichtung (115, 116) so angeordnet ist, daß eine den Mittelpunkt (114) der bedienerseitigen Anstellvorrichtung und den Mittelpunkt (114) der antriebsseitigen Antriebsvorrichtung miteinander verbindende gerade Linie gegenüber der rechtwinklig zur Walzrichtung verlaufenden Linie in der gleichen Richtung und unter dem gleichen Winkel wie die zugehörige Stützwalze, auf welche die Anstellkraft aufgebracht wird, geneigt ist.

4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich kreuzenden oberen und unteren Walzen eine Neutralposition zum Ändern des Kreuzungswinkels an der gleichen Winkelposition wie die gerade Linie haben, welche die Mittelpunkte der bedienerseitigen und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung verbindet.

5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebe (20, 21) zum Neigen der oberen und unteren sich kreuzenden Walzen in entgegengesetzte Richtungen zu entsprechenden Winkelpositionen vorgesehen sind, wobei jede Winkelposition die gleiche wie die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellvorrichtung ist.

6. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bedienerseitige und die antriebsseitige Anstellvorrichtung (8a, 9a bzw. 8b, 9b) jeweils einen Hydraulikzylinder und/oder eine Anstellschraube aufweisen.

7. Walzgerüst gekennzeichnet durch ein Gehäuse (51) und in diesem Gehäuse (51) eingebaute erste und zweite Duo-Walzensätze, die gemäß einem der Ansprüche 1 und 4 bis 6 ausgebildet sind.

8. Walzgerüst nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen ersten Antrieb (72) zum gemeinsamen Neigen der oberen Arbeitswalzen (52, 54) des ersten und zweiten Duo-Walzensatzes und einen zweiten Antrieb (74) zum gemeinsamen Neigen der unteren Arbeitswalzen (53, 55) des ersten und zweiten Duo-Walzensatzes, wobei ein Kreuzungswinkel der oberen und unteren Arbeitswalzen des ersten Duo-Walzensatzes und ein Kreuzungswinkel der oberen und unteren Arbeitswalzen des zweiten Duo- Walzensatzes zur Ebenheitssteuerung des Walzbandes durch den ersten und zweiten Antrieb (72, 74) gleichzeitig geändert werden.

9. Walzgerüst nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes einbauseitiges oberes Einbaustück (56a) und ein erstes oberes antriebsseitiges Einbaustück (56b) für die obere Arbeitswalze (52) des ersten Duo-Walzensatzes, ein erstes unteres bedienerseitiges Einbaustück (58a) und ein erstes unteres antriebsseitiges Einbaustück (58b) für die untere Arbeitswalze (53) des ersten Duo-Walzensatzes, ein zweites oberes bedienerseitiges Einbaustück (57a) und ein zweites oberes antriebsseitiges Einbaustück (57b) für die obere Arbeitswalze des zweiten Duo-Walzensatzes sowie ein zweites unteres bedienerseitiges Einbaustück (59a) und ein zweites unteres antriebsseitiges Einbaustück (59b) für die untere Arbeitswalze des zweiten Duo-Walzensatzes vorgesehen sind, wobei die ersten oberen und unteren bedienerseitigen Einbaustücke, die ersten oberen und unteren antriebsseitigen Einbaustücke, die zweiten oberen und unteren bedienerseitigen Einbaustücke und die zweiten oberen und unteren antriebsseitigen Einbaustücke in jeweils paarweisem Kontakt zueinander angeordnet sind.

10. Warmwalzsystem mit zumindest einem Reversier-Vorgerüst und einem Satz von Fertig-Gerüsten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Reversier-Vorgerüst vorgesehen ist und zumindest ein Quarto-Gerüst nach Anspruch 2 oder 3 als zumindest ein Gerüst in dem Fertig-Gerüstzug vorgesehen ist.

11. Warmwalzsystem mit zumindest einem Reversier-Vorgerüst und einem Satz Fertig-Gerüsten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Walzgerüst nach Anspruch 7 als Reversier-Fertig- Gerüst und ein Quarto-Gerüst nach Anspruch 2 oder 3 als zumindest ein Stand in dem Fertig-Gerüstzug vorgesehen sind.

12. Verwendung eines Duo-Walzgerüstes nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuern des Kreuzungswinkels der oberen und unteren Arbeitswalzen in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um eine neutrale Position unter der gleichen Winkelausrichtung wie die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung.

13. Verwendung eines Quarto-Walzgerüstes nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Steuern des Kreuzungswinkels der oberen und unteren Stützwalzen in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um eine neutrale Position zur gleichen Winkelausrichtung wie die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung.

14. Verwendung eines Quarto-Walzgerüstes nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Steuern des Kreuzungswinkels der oberen und unteren Arbeitswalze in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um eine neutrale Position zum Erhalt der gleichen Winkelausrichtung wie die gerade Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der bedienerseitigen und der antriebsseitigen Anstellvorrichtung.

15. Verwendung eines Quarto-Walzgerüstes nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Kreuzungswinkels während des Walzbetriebes beim Durchlauf eines Bandes durch das Gerüst durchgeführt wird.

16. Verwendung eines Duo-Walzgerüstes nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Steuern des Kreuzungswinkels der oberen und unteren Arbeitswalzen (52-55) in entgegengesetzten Plus- und Minusrichtungen um eine neutrale Position zum Erhalt der gleichen Winkelausrichtung der geraden Verbindungslinie zwischen den Mittelpunkten der ersten bedienerseitigen und antriebsseitigen Anstellvorrichtungen für jede der ersten und zweiten oberen und unteren Arbeitswalzen, paarweise.

17. Verwendung eines Walzgerüstes nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Kreuzungswinkels in der Zeit durchgeführt wird, wenn kein Band das Walzgerüst durchläuft.

18. Verwendung eines Walzgerüstes nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreuzungswinkel relativ zu der rechtwinklig zur Walzrichtung verlaufenden Linie beim Walzenwechsel Null beträgt.