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Diese Erfindung betrifft einen Walzblock zum Krümmen und
Ausbalancieren für ein Quartowalzgerüst zum Walzen von Band oder Blech nach
dem Hauptanspruch.
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Der Walzblock zum Krümmen und Ausbalancieren nach der Erfindung
wird angewendet, um bezogen auf die Walzebene eine Vorkrümmung
der Walzrollen nach innen zu erzeugen, nämlich gegen die andere Rolle
"nach innen" oder "nach außen", um der Durchbiegung, hervorgerufen
durch die Walzrollen während des Walzprozesses, entgegenzuwirken
oder vergrößernd zu wirken.
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Das Fachgebiet des Walzens umfaßt das Problem, das hervorgerufen
durch den Walzdruck, durch die Durchbiegung beim Walzen verursacht
wird.
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Um diese Durchbiegungen zu reduzieren werden Quartowalzgerüste
verwendet, die zwei Stützwalzen beinhalten, nämlich eine obere
Stützwalze und eine untere Stützwalze, die mit den betreffenden
Walzrollen zusammenwirken und durch die der Walzdruck gegen die
Walzrollen aufgebracht wird.
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US-A-4.038.857 beschreibt Krümmungs- und
Ausbalancierungswalzblöcke, die als Gegenstück und seitlich beidseitig von Einbaustücken
der Walzrollen angeordnet sind und die vorwiegend einen E-förmigen
Querschnitt aufweisen und mit denen die Einbaustücke mit den Enden
der Walzrollen und der Stützwalzen zusammenwirken; diese Blöcke
tragen eine Anzahl von Vorrichtungsmitteln, um die Krümmung und
das Ausbalancieren vorzusehen.
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Dieser E-förmige Block definiert mit seinen drei Verstärkungsrippen,
nämlich einer oberen, einer mittleren und einer unteren
Verstärkungsrippe, zwei Zwischenräume, in denen entsprechende seitliche
Erweiterungen, die in den Einbaustücken der Walzrollen vorgesehen sind,
angeordnet sind.
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Diese E-förmigen Blocks weisen außerdem obere und untere
Tragvorrichtungen auf, die mit den Einbaustücken der Stützwalzen
zusammenwirken.
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Exakt bedeutet dies, daß bei den E-geformten Walzblöcken, die die
Krümmung und das Ausbalancieren bewirkenden, Vorrichtungen
entsprechend auf der unteren Oberfläche der oberen
Verstärkungsrippen und oberen und unteren Oberflächen der mittleren
Verstärkungsrippen und auf der oberen Oberfläche der unteren
Verstärkungsrippe angeordnet sind; der Zweck besteht darin, von oben oder von
unten auf die seitlichen Verschiebungen der Einbaustücke einzuwirken,
die in den Zwischenräumen angeordnet sind, die von den
Verstärkungsrippen des E-geformten Walzblocks definiert werden.
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Abhängig davon, welche Krümmungs- oder
Ausbalancierungs-Vorrichtungen betätigt sind, wird eine Vorkrümmung der Achse der
Walzrolle nach oben oder nach unten in Abhängigkeit von der
Walzebene entsprechend den besonderen Erfordernissen beim Walzen
erzeugt.
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Üblicherweise wird die Krümmung der Walzrolle, die gegen die
Walzebene des Walzgerüstes gerichtet sind, mit "nach innen" und die
Walzrollen, deren Krümmung weg von der Ebene des Walzgerüstes
gerichtet sind als "nach außen" gerichtet definiert.
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Diese E-geformten Walzblöcke verursachen ein Problem bezogen auf
den Umstand, daß wenn die äußeren Vorrichtungen, nämlich die
Vorrichtungen, die mit der unteren Oberfläche der oberen
Verstärkungsrippe zusammenwirken und mit der oberen Oberfläche der unteren
Verstärkungsrippe betätigt werden um eine "Außen-Krümmung" der
Walzrollen zu verursachen, führen diese oberen und unteren
Verstärkungsrippen des E-geformten Walzblocks dazu, im Einsatz unter
der Wirkung der äußeren Vorrichtungen auszuweichen und aus der
Ruhelage nach außen verformt zu werden.
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Dies erfordert die Notwendigkeit, die maximal auftretende durch die
Vorrichtungen erzeugte Kraft zu reduzieren und damit die Maßnahme
einer "nach außen"-Krümmung der Walzrolle zu bewirken.
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Andere Probleme dieser E-geformter Walzblöcke sind der Tatsache
zuzuschreiben, daß die Walzrollen in den Walzgerüsten sich seitlich
axial gerichtet drehen, um zu verhindern, daß Abschnitte der Walzrolle
mit dem Rand des Streifens oder des Blechs immer im gleichen Bereich
in Kontakt kommen, mit dem Ergebnis eines Abnutzens und besonderen
örtlichen Verformungen der Walzrollen.
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Dieses axiale seitliche Drehen führt dazu, daß die von den
Krümmungsvorrichtungen ausgehende Rückkraft von der Achse der Lager
aufgenommen wird, die die Walzrollen trägt, verbunden mit den betreffenden
Einbaustücken, wodurch Nachteile hinsichtlich der Lebensdauer der
Lager der Walzrollen verursacht werden.
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Um die Beschädigung dieser Lager zu reduzieren ist es notwendig, die
Kraft der "nach außen"-Krümmung, die auf die Walzrollen wirkt, zu
vermindern.
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Die Abnutzung der Walzrollen, wo E-geformte Walzblöcke verwendet
werden, ist auf die geometrische Ausgestaltung und die Einbaustücke
der Walzrollen beschränkt.
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Es ist daher notwendig, die Abnutzung auf den Walzrollen zu
beseitigen, verbunden mit einem Ansteigen der Produktionskosten.
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FR-A-1.363.766 zeigt ebenfalls eine Vorrichtung im wesentlichen
entsprechend der vorstehend beschriebenen, mit dem Unterschied, daß
der Walzblock zum Krümmen und Ausbalancieren Bestandteil der
Trageinrichtung des Walzgerüstes ist und ist im wesentlichen C-förmig
geformt; auf das Einbaustück der unteren Walzrolle wirkt nur eine
Vorrichtung von oben her und nur eine "nach innen"-Krümmung kann
bei dieser unteren Walzrolle erzeugt werden.
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JP-A-59-056910 beinhaltet einen Walzblock zum Krümmen und
Ausbalancieren, der Vorrichtungen aufweist, die nur eine "nach innen
gerichtete" Krümmung der Walzrollen bewirken.
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JP-A-56-036303 betrifft ein Quartowalzgerüst, bei dem hydraulische
Zylinder vorgesehen sind, die die Einbaustücke, die die Walzrollen
tragen, in eine horizontale Ebene bringen, wobei die Walzrollen in eine
vertikale Ebene gebogen werden, so daß die Walzrollen an zwei Punkten
mit den Stützwalzen in Berührung kommen und die Walzrollen werden
gewaltsam verbogen, um eine Formkontrolle des gewalzten
Blechmaterials durchzuführen.
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Die Anmelder haben diese Erfindung entworfen, geprüft und
dargestellt, um diese Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und
weitere Vorteile zu erzielen.
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Die Erfindung wird beschrieben und gekennzeichnet durch den
Hauptanspruch, während die Unteransprüche Abwandlungen des
Hauptgedankens beschreiben.
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Der Zweck der Erfindung besteht darin, einen Walzblock zum Krümmen
und Ausbalancieren für ein Quartowalzgerüst zum Walzen von Streifen
oder Blech vorzusehen, um die gewünschte Vorkrümmung der
Walzrollen zu erzeugen.
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Der Walzblock nach der Erfindung sichert immer eine genaue Balance
und beseitigt die ein Ungleichgewicht erzeugenden Kräfte, die auf die
Lager mit den Einbaustücken der Walzrollen wirken.
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Die Walzgerüste an welchen die Walzblöcke zum Krümmen und
Ausbalancieren zugeordnet sind, weisen vorteilhaft hydraulisch
wirkende Schalen auf, die zwischen dem Einbaustück der unteren oder
oberen Stützwalze und dem betreffenden Gehäuse angeordnet sind,
wobei diese Schalen dazu dienen, die Position der Walzrollen zu
kontrollieren.
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Der Walzblock zum Krümmen und Ausbalancieren nach der Erfindung
ermöglicht es, daß die Rückwirkung, hervorgerufen durch das
Ein
baustück, im wesentlichen immer auf der Mittellinie des Lagers der
Walzrolle erzeugt wird.
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Weiterhin wirkt der durch die Ausbalancierungs-Vorrichtungen
hervorgerufene Stoß im wesentlichen auf der selben Achse wie die
hydraulischen mit den Gehäusen verbundenen Wirkschalen ohne
Rücksicht auf die axiale Stellung der Walzrollen, wodurch eine korrekte
Ausbalancierung und eine ausgezeichnete Stabilität des Walzgerüstes
erzielt wird.
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Der Walzblock nach der Erfindung ermöglicht die Beseitigung von
elastischen Biegungen der oberen und unteren Verstärkungsrippen der
Walzblöcke nach dem Stand der Technik, wobei diese Biegungen den
Stößen zuzuschreiben sind, die durch die Krümmungsvorrichtungen
erzeugt werden, wenn eine "außen"-Krümmung auf die Walzrollen
übertragen wird.
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Der Walzblock nach der Erfindung beinhaltet, wenigstens an der
äußeren Oberfläche der oberen oder unteren Verstärkungsrippe des
Walzblocks Ausgleichs-Vorrichtungsmittel, die die Aufgabe haben, den
nicht ausbalancierten Stößen entgegenzuwirken, die auf die
Verstärkungsrippen einwirken und um die Durchbiegung zu beseitigen.
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Gemäß dem Walzblock nach der Erfindung sind diese
Verstärkungsrippen nicht mehr länger hohen Beanspruchungen ausgesetzt.
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Entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung weist der Walzblock
zum Krümmen und Ausbalancieren nach der Erfindung eine E-Form
auf, in der die entsprechenden oberen und unteren Verstärkungsrippen
Ausgleichsvorrichtungsmittel aufweisen, die mit entsprechenden
äußeren Oberflächen dieser Verstärkungsrippen zusammenwirken.
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Die Ausgleichsvorrichtungsmittel, verbunden mit der entsprechenden
oberen Oberfläche der oberen Verstärkungsrippe und die untere
Oberfläche der unteren Verstärkungsrippe haben die Aufgabe, den Stoß
auszubalancieren, der durch die Krümmungsvorrichtungsmittel
hervorgerufen wird, wenn eine "außen"-Kurve auf die Walzrollen
übertragen wird.
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Die Ausgleichsvorrichtungsmittel bewahren die entsprechenden oberen
und unteren Verstärkungsrippen des E-geformten Walzblocks vor hohen
Beanspruchungen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Walzblocks zum
Krümmen und Ausbalancieren nach der Erfindung weisen die
Vorrichtungsmittel zwei parallele Auslöser auf, die im Abstand zueinander
parallel zur Achse der Walzrollen verlaufen.
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Bei dieser besonderen Ausgestaltung ist es möglich, den von den zwei
Auslösern hervorgerufene Stoß derart zu verteilen, daß das Ergebnis
immer auf der Achse der Lager zur Wirkung kommt, ohne Rücksicht auf
die axiale Position der Walzrollen innerhalb des Walzgerüstes.
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Es ist eine korrekte Funktion dieser Lager auf diese Weise gesichert.
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Mit dem Walzblock nach der Erfindung können die Werte der
Krümmungskraft, die eine Funktion der von den Walzrollen hervorgerufenen
Belastung ist, bemerkenswert erhöht werden.
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Insbesondere kann mit dem E-geformten Walzblock nach der Erfindung
eine Erhöhung von 70% oder mehr der angewendeten Kräfte auf die
Krümmung im Vergleich zu den bekannten Walzblöcken nach der
Erfindung erreicht werden.
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Entsprechend einer Ausführungsform sind zwei
Positionsbefestigungsmittel in dem Walzblock zum Krümmen und Ausbalancieren nach der
Erfindung angeordnet.
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Diese Befestigungsmittel ermöglichen in einer ersten Position das
axiale Festklemmen des Einbaustückes gegenüber dem entsprechenden
Walzblock zum Krümmen und Ausbalancieren, um so ein Wechseln oder
eine axiale Bewegung herbeizuführen, um die Walzoberfläche der
Walzrollen zu ändern.
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Diese Befestigungsmittel klemmen in einer zweiten Position die
Walzblocks zum Krümmen und Ausbalancieren am äußeren Gehäuse
fest und entlasten das entsprechende Einbaustück und geben damit die
Walzrollen frei, die dem Walzgerüst entnommen werden können.
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Die beigefügten Figuren stellen ein nicht einschränkendes Beispiel dar
und zeigen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung wie
folgt:
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Fig. 1 eine Ansicht des Walzgerüsts in einer Vorderansicht,
teilweise geschnitten gemäß einer ersten
Ausführungsform des Walzblocks zum Krümmen und
Ausbalancieren nach der Erfindung;
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Fig. 2 eine Seitenansicht des Walzblocks zum Krümmen
und Ausbalancieren gemäß Fig. 1;
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Fig. 3 zeigt eine Ansicht gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung.
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In den Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 10 allgemein den Walzblock
zum Krümmen und Ausbalancieren, der mit Walzrollen 11a und 11b
eines Walzgerüstes 12 versehen ist, das außerdem noch ein Paar von
entsprechenden Stützwalzen 13a und 13b aufweist.
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Der Walzblock 10 nach der Erfindung ist auf dem Walzgerüst 12
angebracht, um eine gewünschte Krümmung der Walzrollen 11a und
11b zu bestimmen und um den Rolldruck auszubalancieren.
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Die Enden der Rollen 11a, 11b, 13a und 13b sind mit entsprechenden
Einbaustücken 15a, 15b, 16a und 16b versehen und andererseits mit
dem Ständer des Rahmens 17 des Walzgerüstes 12 verbunden.
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Der Walzblock 10 ist E-förmig ausgebildet und weist drei
Verstärkungsrippen 18 auf, nämlich eine untere Rippe 18a, eine obere Rippe 18b und
eine mittlere Rippe 18c entsprechend, die jeweils 2-fach entsprechende
untere 19a und obere 19b Zwischenräume definieren.
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In diesen Zwischenräumen 19a, 19b wirken entsprechend ein unteres
Einbaustück 15a verbunden mit der unteren Walzrolle 11a und ein
oberes Einbaustück 15b mit der oberen Walzrolle 11b zusammen.
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Eingeschlossen sind auch Tragvorrichtungen 14, die mit Einbaustücken
16a, 16b der entsprechenden Stützwalzen 13a, 13b zusammenwirken.
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Der E-förmige Walzblock 10 beinhaltet Vorrichtungsmittel 20, um eine
Krümmung vorzusehen und Vorrichtungsmittel 21 zum Ausgleich.
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Genauer ausgedrückt beinhaltet die mittlere Verstärkungsrippe 18c an
ihren beiden Oberflächen die Krümmungs-Vorrichtungsmittel 20a und
20b, die so ausgebildet sind, um eine "Innenkurve" für die zwei
Walzrollen 11a, 11b zu bilden; diese beiden Wirkungen heben sich
gegenseitig auf und halten den Walzblock 10 im wesentlichen
unverformt und ausbalanciert.
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Die inneren Oberflächen der unteren Verstärkungsrippen 18a und der
oberen Verstärkungsrippen 18b schließen jeweils
Krümmungsvorrichtungsmittel 20c und 20d ein, die eine "Außenkrümmung" für die
Walzrollen 11 bilden; die Wirkungen dieser
Krümmungs-Vorrichtungsmittel 20c und 20d sind durch die Kompensation der Vorrichtungsmittel
21a, 21b ausbalanciert, die entsprechend mit der unteren Oberfläche
der unteren Verstärkungsrippe 18a und mit der oberen Oberfläche der
oberen Verstärkungsrippe 18b verbunden sind.
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Dadurch ist es möglich, den Walzrollen 11a, 11b eine Innen- oder eine
Außenvorkrümmung zu geben, ohne daß der Walzblock zum Krümmen
und Ausbalancieren unbalanciert ist oder einer großen Belastung
ausgesetzt ist.
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Jede der Kurven-Vorrichtungsmittel 20 und der
Ausgleichs-Vorrichtungsmittel 21 weist ein Paar von Auslösern auf, die parallel
zueinander und im Abstand entlang der Achse der Walzrollen 11
angeordnet sind.
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Dadurch ist es möglich, jedes Paar von Auslösern derart in Gang zu
setzen, daß das Ergebnis ihrer Wirkung im wesentlichen immer entlang
der gleichen vertikalen Achse erfolgt, die durch die mittlere Ebene der
Einbaustücke 15a, 15b, verbunden mit den Walzrollen 11, verläuft.
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Dadurch werden Ungleichgewichte infolge einer axialen Verschiebung
der Walzrollen 11 vermieden, wobei diese Ungleichgewichte
verursachen, daß die Krümmungsvorrichtungsmittel 20 und die
Ausgleichvorrichtungsmittel 21 versetzt auf die Lager der Walzrollen 11a, 11b,
wirken, mit dem Ergebnis einer Verkürzung der Lebensdauer dieser
Lager.
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Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind zwei
Positionsbefestigungsmittel 26 am Krümmungs- und Ausblancierungswalzblock
10 angeordnet.
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Diese Positionsmittel 26 ermöglichen in einer ersten Position den
Krümmungs- und Ausbalancierungswalzblock gegenüber den
Einbaustücken 14 zu sichern, so daß beim Walzschritt die Fortbewegung
der Walzrollen 11, daß heißt die axiale Bewegung der Walzrollen 11 die
Walzoberfläche dieser Rollen im Verhältnis zum gewalzten Produkt
ändert.
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In ihrer zweiten Position ermöglichen die Positionsbefestigungsmittel
26 den Walzblock 10 zum Krümmen und Ausbalancieren am Rahmen
17 zu sichern.