EP0154896B1 - Sechswalzengerüst - Google Patents

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EP0154896B1
EP0154896B1 EP85102211A EP85102211A EP0154896B1 EP 0154896 B1 EP0154896 B1 EP 0154896B1 EP 85102211 A EP85102211 A EP 85102211A EP 85102211 A EP85102211 A EP 85102211A EP 0154896 B1 EP0154896 B1 EP 0154896B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolls
chocks
roll stand
stand according
horizontal screw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP85102211A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0154896A3 (en
EP0154896A2 (de
Inventor
Hans Römmen
Erich Stoy
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Schloemann Siemag AG filed Critical SMS Schloemann Siemag AG
Priority to AT85102211T priority Critical patent/ATE53778T1/de
Publication of EP0154896A2 publication Critical patent/EP0154896A2/de
Publication of EP0154896A3 publication Critical patent/EP0154896A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0154896B1 publication Critical patent/EP0154896B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/028—Sixto, six-high stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B2031/206—Horizontal offset of work rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B29/00—Counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load, e.g. backing rolls ; Roll bending devices, e.g. hydraulic actuators acting on roll shaft ends

Definitions

  • the invention relates to a six-roll stand with backup roll drive, the backup rolls and the intermediate rolls and the work rolls being arranged essentially within a common vertical plane, with guide pieces for supporting roll bending and / or for balancing and / or for providing hydraulic cylinders provided in stand blocks and / or in the chocks and in the Stand windows arranged, causing a horizontal displacement of chocks of rollers horizontal adjustment device.
  • Such support is not only achieved by separate support rollers arranged next to the work rolls; Such support can also be achieved relatively simply by pushing the work rolls out of the support roll plane in the rolling direction.
  • Such a horizontal roller displacement is described, for example, in DE-A-33 35 857.5, and adjustment devices provided for this purpose can be found in DE-A-33 35 858.3.
  • the measures proposed here for intermediate roll bending and for axial intermediate roll displacement can also be used in six-high rolling stands of the type in which the work rolls are shifted from the vertical axis plane of the intermediate rolls and the backup rolls and are supported in the direction of the shift.
  • the six-high stand according to EP-A-0 059 417 shows a further design variant of a roller arrangement in which the axes of the work roller and intermediate roller lie in one axis plane, but this axis plane has been pivoted out of the vertical plane of the support rollers by a fixed angle cc. Accordingly, the chocks of the intermediate roller are fixed in the roller stand offset by a fixed constructive amount from the vertical plane.
  • the invention has for its object to provide a six-roll stand of the type described with a backup roll drive, in which the stress on the intermediate rolls rela tiv remains low ..
  • the horizontal adjustment devices can also be designed as hydraulic cylinders which are operated in synchronism via control devices. Under certain conditions, however, it can prove advantageous to specify determinable deviations from the synchronism for the synchronizing devices.
  • a relatively simple construction results if the horizontal adjustment devices each support wear plates or guide pieces for the blocks having the chocks of the intermediate rolls.
  • at least blocks provided one above the other can be connected to each other to form a frame by means of recesses in the beams reaching through or around beams, so that adjustment devices operated in synchronism also result in a vertical alignment of the wear plates.
  • the work rolls can preferably be arranged slightly offset with respect to the vertical having the plane of the support rolls, counter to the rolling direction. This results in an increase in the offset of the intermediate rollers compared to the plane having the backup rollers and thus the desired further compensation of the forces acting on the intermediate rollers when setting the desired offset between work and intermediate rollers.
  • the cylinder blocks guiding the chocks of the work rolls have unequal strengths.
  • both the intermediate and the work rolls could be displaceably displaceable by adjusting devices relative to the plane having the support rolls, as shown, the intermediate rolls can be displaced by adjusting devices while the work rolls are arranged offset by a predetermined mean dimension.
  • FIG. 1 shows a section through a stand of a six-roll stand, in which stand legs 1 and 2, shown broken off, include parts of a stand window.
  • Recesses 3 of the spars 1 and 2 accommodate horizontal adjustment devices 4 to 7, which can have screw spindles driven by worm drives.
  • Blocks 8 are supported on the adjusting spindles of the horizontal adjusting devices, which have hydraulic cylinders having stamps 9 for balancing the chocks 10 of the support roller 11.
  • Along the blocks 8 are vertically displaceable guide pieces 12, which support horizontally guided chocks 13 for intermediate rollers 14.
  • the horizontal variable support of the intermediate rolls 14 by means of the horizontal adjusting devices 4 to 7 makes it possible to set these intermediate rolls out of the common center plane of the stand, which has the axes of the support rolls and the work rolls. According to Fig. 1, the intermediate rollers are shown pushed to the right out of this central plane.
  • blocks 8 are shown on the left-hand side, which can be adjusted individually and independently of one another by horizontal adjustment devices 4 and 5, while blocks 25 are shown on the right-hand side are, which are connected by longitudinal bars 26 to form a frame, the longitudinal bars 26 being guided on both sides of the carrier 24 provided with recesses.
  • the adjustment devices 6 and 7 are operated in synchronism, strict compliance with the vertical is achieved by the blocks 25.
  • the hydraulic cylinders projecting up and down from the blocks 8 and 25 with their stamps 9 serve, as already mentioned, to balance the support rollers.
  • the guide pieces 12 are each equipped with hydraulic cylinders 27 arranged one behind the other, which are double-acting, and whose free piston rod ends are fixed in the opposite guide piece 19, so that these hydraulic cylinders are able to transmit both positive and negative bending forces, axial displacements being caused by different loads on the Cylinders can be compensated. Accordingly, two successive hydraulic cylinders 28 are provided in the blocks 8, which cannot be recognized in the lower blocks by selecting a different cutting plane.
  • the pistons of the hydraulic cylinders 28 are also designed to be acted upon on both sides, and the free ends of the piston rods are fixed in the guide pieces 12, so that both positive and negative bending forces can also be transmitted here.
  • the other, smaller hydraulic cylinders shown serve to move to the starting positions for the roll change.
  • 2 shows six rolls of a six-roll stand one above the other, the work rolls being offset by an amount e in the rolling direction.
  • the circumferential forces F u resulting from the backup roller drive and the forces F Hz and F HA that stress the chocks of the intermediate rolls and the work rolls are entered as well as the forces AF r formed as a difference between the tensile forces occurring in front and behind the stand in the rolling stock, each half of the two work rolls is taken over. If one draws the force plan of the work roll according to FIG. 5 and the force plan of the intermediate roll according to FIG. 6, the same rolling forces F w and the same peripheral forces F u result for the rolls.
  • each work roll is affected by half the amount of the respective strip tension difference AF T , which can occur both in the positive and in the negative direction.
  • AF T strip tension difference
  • both the circumferential force F u which is stressing the work roll and the reaction force FK are inclined against the rolling force FW, so that the arrowhead of the reaction force F K approaches the starting point of the rolling force and the resulting horizontal force F HA is reduced compared to that which would result if the circumferential force Fu applied at right angles and accordingly also the reaction force F.
  • the axes of the work rolls are held in the same plane in which the axes of the back-up rolls are located, and only the intermediate rolls are offset from the vertical plane by the dimension -e opposite to the rolling direction.
  • the goal is achieved of reducing the circumferential force exerted by the drive via the support rollers by the resulting horizontal rolling force component to such an extent that only a controllable residual component directed towards the intermediate roller remains and the work roller is relieved to such an extent that it can be relieved even at a low level Diameter proves to be stable and neither experiences significant deflection nor tends to vibrate.
  • the respective degree of compensation can be set as desired using the horizontal adjusting devices 4 to 7 shown in FIG. 1.
  • the reaction force F Kz between the intermediate roller and the support roller now experiences an inclination and due to this effect, additional horizontal displacement, the horizontal load on the intermediate roller is further reduced.
  • the force plan of the work roll according to FIG. 7 corresponds to that of FIG Select the horizontal force F H "which requires work rolls to be between 0 and 0.5 F u , while with conventional radii the horizontal force of the intermediate rolls F Hz can be between 0.5 F u and 1 F u .
  • This partial compensation of the intermediate roll according to FIG. 4 can be improved without significant effort, for example, in that the intermediate and the work rolls are additionally offset by the same amount against the rolling direction as shown in FIG. 3, so that the offset of the work roll is opposite the intermediate roll is maintained with e, while the offset of the intermediate roll with respect to the backup roll increases to the value g.
  • the degree of compensation of the forces transmitted from the intermediate roll to the work roll is not changed, but rather the one for the forces transmitted from the backup roll to the intermediate roll is increased.
  • this effect can be easily used, for example, by displacing the work rolls by unevenly strong supports 15 and 24 by a basic amount against the rolling direction from the vertical of the support roll axes.
  • the horizontal force F Hz can be set between 0 and 0.5 F u depending on the degree of compensation, so that both the bending stresses and the bearing loads on the intermediate rolls are further reduced considerably.
  • a minimum or also an average value can be assumed for the additional fixed displacement, and the adjustment of the compensation of the forces acting on the more sensitive work roll can be effected by additional adjustment using the horizontal adjustment devices.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sechswalzengerüst mit Stützwalzenantrieb, wobei die Stützwalzen sowie die Zwischenwalzen und die Arbeitswalzen im wesentlichen innerhalb einer gemeinsamen Vertikalebene angeordnet sind, mit in Ständerblöcken und/oder in die Einbaustücke abstützenden Führungsstücken zur Walzenbiegung und/oder zum Ausbalancieren vorgesehenen Hydraulikzylindern sowie mit in den Ständerfenstern angeordneten, eine Horizontalverschiebung von Einbaustücken von Walzen bewirkenden Horizontal-Anstellvorrichtung.
  • Bspw. aus "Herstellung von kaltgewalztem Band, Teil 1 ", Verlag Stahl Eisen mbH, Düsseldorf, 1970, Seiten 309/310 ist es bekannt, zur Schaffung günstiger Verformungsbedinungen Arbeitswalzen geringen Durchmessers einzusetzen. Der Verringerung des Arbeitswalzendurchmessers sind jedoch aus mehreren Gründen Grenzen gesetzt. So sind die aufArbeitswalzen geringen Durchmessers übertragbaren Verformungselemente durch die Querschnittsfläche der Arbeitswalzenzapfen beschränkt; diesem Problem der Kraftübertragung läßt sich jedoch begegnen, indem die Arbeitswalzen durch Reibungsschluß über die Stütz- und/oder Zwischenwalzen angetrieben werden. Auch die bei schlanken Arbeitswalzen sich unangenehm bemerkbar machende horizontale Durchbiegung der Arbeitswalzen kann reduziert werden, indem bspw. entsprechende Haspelzüge eingesetzt werden oder aber Arbeitswalzen horizontal abgestützt werden.
  • Eine solche Abstützung ist nicht nur durch gesonderte, neben den Arbeitswalzen angeordnete Stützwalzen zu erzielen; eine solche Abstützung läßt sich relativ einfach auch dadurch erreichen, daß die Arbeitswalzen aus der Stützwalzenebene in Walzrichtung herausgedrückt werden. Eine derartige horizontale Walzenverschiebung ist bspw. in der DE-A-33 35 857.5 beschrieben, und für diesen Zweck vorgesehene Anstellvorrichtungen sind der DE-A-33 35 858.3 zu entnehmen.
  • Bei axial verschiebbaren Arbeits-und/oder Zwischenwalzen, wie sie bspw. für das sogenannte "Flaschenwalzen" nach der DE-C-30 38 865 erforderlich sind, erweist sich der Antrieb von Zwischenwalzen insofern als ungünstig, als die Antriebselemente, bspw. vermittels von Teleskopspindeln, die Axialverschiebung der Zwischenwalzen auszugleichen hatten, während gleichzeitig im gleichen Raumbereich die die Verschiebung bewirkenden Kraftantriebe unterzubringen sind. Nach einer günstigen Lösung werden daher die Stützwalzen angetrieben, die ihrerseits durch Friktion die Zwischenwalzen betreiben, die, wiederum durch Friktionswirkung, die Arbeitswalzen mitnehmen. Ungünstig macht sich hierbei bemerkbar, daß die die Zwischenwalzen beaufschlagenden Umfangskräfte nicht nur eine hohe zusätzliche Belastung der Lager der Zwischenwalzen bedingen, sondern diese zusätzlich auf Biegung beanspruchen.
  • Aus der FR-A-1 442 671 ist an einem Quarto-Walzgerüst die Horizontalverschiebung von Arbeitswalzen bekannt. Hier handelt es sich allerdings um ein Quarto-Reversiergerüst, bei dem je nach Walzrichtung die Einbaustücke der Arbeitswalzen mit Hilfe von horizontal angeordneten Hydraulikzylindern so verschoben werden, daß die Drehachsen der Arbeitswalzen das eine mal links von der von den Stützwalzenachsen aufgespannten Vertikalebene liegen und das andere mal rechts davon. Mit der horizontalen Verschiebung der Walzeneinbaustücke der Arbeitswalzen geht eine vertikale Verschiebung der Stützwalzen einher. Die hier vorgeschlagene Horizontalverschiebung der Arbeitswalzen ist ganz speziell auf das Quarto-Reversiergerüst abgestellt.
  • Aus der EP-A-0 059 417 ist ein Sexto-Walzgerüst mit zwei Arbeitswalzen, zwei Zwischenwalzen und zwei Stützwalzen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt, bei welchem die Zwischenwalzen zwischen den Stützwalzen und den Arbeitswalzen axial verschiebbar angeordnet sind. Um das Auswalzen von Bändern eines großen Breitenspektrums mit dem Sexto-Walzgerüstzu ermöglichen und zur besseren Bandkantenwalzung mit konstanten Wirkbedingungen bei möglichst kleiner Pressung zwischen den Arbeitswalzen und den Zwischenwalzen werden bei diesem vorbekannten Sexto-Walzgerüst Biegevorrichtungen für die Zwischenwalzen vorgesehen, die relativ zu den Führungsstücken und/oder zu den Einbaustücken der Zwischenwalzen in Horizontalrichtung parallel zu den Walzenachsen jedoch in Achsrichtung verlagerbar sind. Die hier vorgeschlagenen Maßnahmen zur Zwischenwalzenbiegung und zur axialen Zwischenwalzenverschiebung können auch bei Sexto-Walzgerüsten derjenigen Art zum Einsatz gelangen, bei denen die Arbeitswalzen aus der lotrechten Achsebene der Zwischenwalzen und der Stützwalzen verlagert und in Richtung der Verlagerung abgestützt sind. Das Sexto-Gerüst nach der EP-A-0 059 417 zeigt als weitere konstruktive Variante eine Walzenanordnung, bei der die Achsen von Arbeitswalze und Zwischenwalze in einer Achsebene liegen wobei jedoch diese Achsebene um einen festen Winket cc aus der Vertikalebene der Stützwalzen ausgeschwenkt wurde. Dementsprechend sind die Einbaustücke der Zwischenwalze in dem Walzenständer um einen festen konstruktiven Betrag aus der Vertikalebene versetzt befestigt. Eine weitgehende und steuerbare Kompensierung der auf die Arbeitswalzen und die Zwischenwalzen einwirkenden mechanischen Beanspruchungen sowie der auf deren Lager einwirkenden Umfangskräfte ist nicht beabsichtigt. Vielmehr sollen auch bei diesem vorbekannten Sexto-Walzgerüst die Vorteile der Zwischenwalzenbiegung zur optimalen Bandkantenwalzung von Walzbändern unterschiedlicher Breite genutzt werden.
  • Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Sechswalzengerüst der beschriebenen Gattung mit einem Stützwalzenantrieb zu schaffen, bei dem die Beanspruchung derZwischenwalzen relativ gering bleibt..
  • Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Bei relativ einfachem Aufbau von in Walzrichtung stationären Arbeitswalzen wird hier nicht nur eine weitgehende und steuerbare Kompensierung der auf die Arbeitswalzen einwirkenden Umfangs- und Stützkräfte sowie der aus den Bandzügen resultierenden Differenzkräfte erzielt, auch die auf die Zwischenwalzen und deren Lager einwirkenden Umfangskräfte werden mit kompensiert. Da zwar bei einem Sechswalzengerüst sowohl die auf die einzelnen Walzen einwirkenden Walzkräfte ebenso wie, im Falle des Stützwalzenantriebes, deren Umfangskräfte gleich sind, die Kompensierung aber von Winkeln abhängt, hängt dietatsächlich erreichte Kompensation auch von den jeweiligen Radien ab, so daß die erwünschte weitgehende Kompensation der die Arbeitswalzen belastenden Kräfte dann, wenn die Kompensierung durch Herausrücken der Zwischenwalzen bewirkt ist, auch eine, wenn auchnur teilweise, Kompensierung der auf die Zwischenwalzen einwirkenden Kräfte mit sich bringt, welche die gewünschten Entlastungen bedingt.
  • Bewährt hat es sich hierbei, die horizontalen Anstellvorrichtungen als mechanische Verstellgetriebe auszubilden und deren Antriebe mechanisch oder elektrisch im Gleichlauf zu betreiben, so daß zwangsläufig auch ein Gleichlauf der Horizontalanstellungen erzielt wird. Andererseits können die Horizontalanstellvorrichtungen auch als Hydraulikzylinder ausgebildet sein, die über Regelvorrichtungen im Gleichlauf betrieben werden. Unter gewissen Bedingungen kann es sich jedoch als vorteilhaft erweisen, den Gleichlaufvorrichtungen bestimmbare Abweichungen vom Gleichlauf vorzugeben. Ein relativ einfacher Aufbau ergibt sich, wenn die Horizontalanstellvorrichtungen jeweils Schleißpiatten oder Führungsstücke für die Einbaustücke der Zwischenwalzen aufweisende Blöcke abstützen. Hierbei können mindestens übereinander vorgesehene Blöcke durch Ausnehmungen der Träger durchgreifende oder Träger umgreifende Längsholme miteinander zu einem Rahmen verbunden sein, so daß mit im Gleichlauf betriebenen Anstellvorrichtungen auch eine senkrechte Ausrichtung der Schleißplatten erfolgt.
  • Um eine weitergehende Kompensierung auch der die Zwischenwalzen beaufschlagenden Kräfte zu erreichen, können die Arbeitswalzen gegenüber der die Ebene der Stützwalzen aufweisenden Vertikalen vorzugsweise entgegen der Walzrichtung geringfügig versetzt angeordnet sein. Damit ergibt sich beim Einstellen der gewünschten Versetzung zwischen Arbeits- und Zwischenwalzen auch eine Vergrößerung der Versetzung der Zwischenwalzen gegenüber der die Stützwalzen aufweisenden Ebene und damit die gewünschte weitergehende Kompensation der die Zwischenwalzen beaufschlagenden Kräfte. Zweckmäßig weisen hierfür die die Einbaustücke der Arbeitswalzen führenden Zylinderblöcke ungleiche Stärken auf. Andererseits lassen sich gleiche und gleichartige Kompensierungen auch auf andere Weisen erzielen: So könnten bspw. sowohl die Zwischen- als auch die Arbeitswalzen gegenüber der die Stützwalzen aufweisenden Ebene durch Anstellvorrichtungen einstellbar versetzbar sein, wie dargestellt können die Zwischenwalzen durch Anstellvorrichtungen verschieblich sein, während die Arbeitswalzen um ein vorgegebenes mittleres Maß versetzt angeordnet sind.
  • Die Erfindung ist anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei.
    • Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Sechswalzengerüst,
    • Fig. 2 schematisch die übliche stabilisierende Abstützung der Arbeitswalzen durch deren horizontale Versetzung in Walzrichtung,
    • Fig. 3 eine gleichartige Darstellung mit horizontal verschobenen Zwischenwalzen,
    • Fig. 4 schematisch entgegen der Walzrichtung versetzte Arbeits- und Zwischenwalzen, und
    • Fig. 5 bis 10 Kräftepläne der im Falle von Anordnungen nach Fig. 2 bis 4 die Arbeitswalzen sowie die Zwischenwalzen beanspruchenden Kräfte.
  • In Fig. 1 ist abgebrochen ein Schnitt durch einen Ständer eines Sechswalzengerüstes gezeigt, in dem abgebrochen dargestellte Ständerholme 1 und 2 Teile eines Ständerfensters einschließen. Ausnehmungen 3 der Holme 1 und 2 nehmen Horizontalanstellvorrichtungen 4 bis 7 auf, die über Schneckentriebe angetriebene Schraubspindeln aufweisen können. Auf die Stellspindeln der Horizontalanstellvorrichtungen stützen sich Blöcke 8 ab, die Stempel 9 aufweisende Hydraulikzylinder zur Ausbalancierung der Einbaustücke 10 der Stützwalze 11 aufweisen. Entlang der Blöcke 8 sind vertikal verschiebbar Führungsstücke 12 geführt, die horizontal geführt Einbaustücke 13 für Zwischenwalzen 14 abstützen.
  • Mittig sind an beiden Flanken der Ständerfensterträger 15 vorgesehen, die mit den Hub von Führungsstücken 18 und 19 begrenzenden Leisten 16 und 17 ausgestattet sind. In den vertikal an den Trägern 15 geführten Führungsstücken 18 und 19 sind horizontal Einbaustücke 20 und 21 der oberen und unteren Arbeitswalze 22 bzw. 23 geführt.
  • Die horizontale variable Abstützung der Zwischenwalzen 14 mittels der horizontalen Anstellvorrichtungen 4 bis 7 erlaubt es, diese Zwischenwalzen aus der gemeinsamen, die Achsen der Stützwalzen sowie der Arbeitswalzen aufweisenden Mittelebene des Gerüstes heraus anzustellen. Nach Fig, 1 sind die Zwischenwalzen nach rechts aus dieser Mittelebene herausgeschoben dargestellt.
  • In der Fig. 1 sind parallel zwei Varianten aufgezeigt: Linksseitig sind Blöcke 8 dargestellt, die einzeln und unabhängig voneinander durch Horizontalanstellvorrichtungen 4 bzw. 5 anstellbar sind, während rechtsseitig Blöcke 25 gezeigt sind, die durch Längsholme 26 zu einem Rahmen verbunden sind, wobei die Längsholme 26 beidseitig des mit Ausnehmungen versehenen Trägers 24 geführt sind. Beim Betrieb der Anstellvorrichtungen 6 und 7 im Gleichlauf wird damit eine strenge Einhaltung der Vertikalen durch die Blöcke 25 erzielt.
  • Die mit ihren Stempeln 9 nach oben und unten aus den Blökken 8 bzw. 25 auskragenden Hydraulikzylinder dienen, wie bereits erwähnt, dem Ausbalancieren der Stützwalzen. Die Führungsstücke 12 sind mit jeweils hintereinander angeordneten Hydraulikzylindern 27 ausgestattet, die doppelt wirkend ausgebildet sind, und deren freie Kolbenstangenenden im gegenüberliegenden Führungsstück 19 festgelegt sind, so daß diese Hydraulikzylinder sowohl positive als auch negative Biegekräfte zu übertragen vermögen, wobei axiale Verschiebungen durch unterschiedliche Beaufschlagung der Zylinder ausgleichbar sind. Dementsprechend sind in den Blöcken 8 jeweils zwei hintereinanderliegende Hydraulikzylinder 28 vorgesehen, die in den unteren Blöcken durch Wahl einer anderen Schnittebene nicht erkennbar sind. Die Kolben der Hydraulikzylinder 28 sind ebenfalls beidseitig beaufschlagbar ausgebildet, und die freien Enden der Kolbenstangen sind in den Führungsstücken 12 festgelegt, so daß auch hier sowohl positive als auch negative Biegekräfte übertragbar sind. Die weiteren aufgezeigten, kleineren Hydraulikzylinder dienen dem Anfahren der Ausgangsstellungen für den Walzenwechsel.
  • Die Versetzungen von Arbeits- und/oder Zwischenwalzen sind die schematisch anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert. In Fig. 2 sind sechs Walzen eines Sechswalzengerüstes übereinander dargestellt, wobei die Arbeitswalzen in Walzrichtung um einen Betrag e versetzt angeordnet sind. Die sich beim Stützwalzenantrieb ergebenden Umfangskräfte Fu sowie die die Einbaustücke der Zwischenwalzen und der Arbeitswalzen beanspruchenden Kräfte FHz sowie FHA sind ebenso eingetragen wie die als Differenz der vor und hinter dem Gerüst im Walzgut auftretenden Zugkräfte gebildeten Kräfte A Fr, die jeweils hälftig von den beiden Arbeitswalzen übernommen wird. Zeichnet man hierfür den Kräfteplan der Arbeitswalze gemäß Fig. 5 und den Kräfteplan der Zwischenwalze gemäß Fig. 6, so ergeben sich für die Walzen jeweils gleiche Walzkräfte Fw sowie gleiche Umfangskräfte Fu. Außerdem wirkt auf jede Arbeitswalze der halbe Betrag der jeweiligen Bandzugdifferenz A FT ein, die sowohl in positiver als auch in negativer Richtung auftreten kann. Gemäß Fig. 5 sind, wie schon Fig. 2 zeigte, durch die Versetzung der Arbeitswalzen um die Strecke e sowohl die die Arbeitswalze beanspruchende Umfangskraft Fu als auch die Reaktionskraft FK gegen die Walzkraft FW schräggestellt, so daß sich die Pfeilspitze der Reaktionskraft FK dem Ausgangspunkt der Walzkraft nähert und die sich ergebende Horizontalkraft FHA gegenüber der verringert ist, die sich bei rechtwinklig ansetzender Umfangskraft Fu und demgemäß auch Reaktionskraft F, ergeben würde. Durch unterschiedliche Einstellung der Versetzung e lassen sich unterschiedliche Kompensationsgrade einstellen, aber in jedem Falle ist die sich ergebende Horizontalkraft FH" wesentlich geringer als die eigentliche, ursprünglich von den Walzenzapfenlagern aufzunehmende Walzenumfangskraft. Je nach der Bemessung der Versetzung e lassen sich daher leicht Werte von FHA zwischen 0 und 0,5 Fu erhalten und damit die die Arbeitswalzen beaufschlagende Horizontalkraft beliebig einstellen. Für die Zwischenwalzen jedoch ergibt sich gemäß Fig. 6 nur eine sehr geringe Kompensationswirkung, da ja nur ein Teil der doppelt auf die Zwischenwalze einwirkenden Umfangskraft Fu kompensiert ist. Die Fig. 6 läßt,erkennen, daß eine der Umfangskräfte senkrecht an die Walzkräft ansetzt und nur die zweite durch die Versetzung der Arbeitswalze so schräg gelegt ist, daß der Kräfteplan sich nach unten verjüngt und eine nur mäßig verringerte Horizontalkraft FHz ergibt. Damit aber werden die Zwischenwalzen durch eine hohe Restkraft in starkem Maße auf Biegung beansprucht, und auch die Lage der Zwischenwalzen sind dieser hohen horizontalen Belastung entsprechend auszulegen. Da die Walzkräfte selbst über die Zwischenwalzen nur übertragen werden, erfolgt durch sie keine Belastung.
  • Gemäß der Erfindung erfolgt eine Einstellung, die anhand der Fig. 3 erläutert wird. Hier sind die Achsen der Arbeitswalzen in der gleichen Ebene gehalten, in der auch die Achsen der Stützwalzen stehen, und nur die Zwischenwalzen sind entgegen der Walzrichtung aus dieser vertikalen Ebene um das Maß -e entgegen der Walzrichtung versetzt. Auch hier wird das Ziel erreicht, die vom Antrieb über die Stützwalzen ausgeübte Umfangskraft durch die sich ergebende horizontale Walzkraftkomponente so weit abzubauen, daß nur noch eine steuerbare, zur Zwischenwalze gerichtete Restkomponente verbleibt und die Arbeitswalze so weit entlastet ist, daß sie sich auch bei geringem Durchmesser als stabil erweist und weder eine wesentliche Durchbiegung erfährt noch zum Schwingen neigt. Der jeweilige Kompensationsgrad läßt sich durch die in Fig. 1 dargestellten Horizontalanstellvorrichtungen 4 bis 7 beliebig einstellen. Gleichzeitig findet hierbei aber auch eine entsprechende Verschiebung um den gleichen Betrag e gegenüber den Stützwalzen statt, so daß entsprechend dem in Fig. 8 gezeigten Kräfteplan der Zwischenwalze nun auch die Reaktionskraft FKz zwischen der Zwischenwalze und der Stützwalze eine Schrägstellung erfährt und aufgrund dieses Effektes der zusätzlichen Horizontalversetzung die Horizontalbelastung der Zwischenwalze weiter vermindert wird. Eine völlige Kompensation der Horizontalkräfte allerdings ist dabei ohne Überkompensation der Arbeitswalze nicht möglich, weil die Summe der Radien der Stütz- und der Zwischenwalzen größer ist als die der Arbeits- und der Zwischenwalzen. Der Kräfteplan der Arbeitswalze gemäß der Fig. 7 entspricht dem der Fig. 5. Damit läßt sich je nach Einstellung der Strecke -e die die Arbeitswalzen beanspruchende Horizontalkraft FH" zwischen 0 und 0,5 Fu wählen, während bei üblichen Radien die Horizontalkraft der Zwischenwalzen FHz zwischen 0,5 Fu und 1 Fu liegen kann.
  • Verbessert werden kann diese Teilkompensation der Zwischenwalze gemäß Fig. 4 ohne wesentlichen Aufwand bspw. dadurch, daß die Zwischen- und die Arbeitswalzen gegenüber der in Fig. 3 dargestellten Versetzung zusätzlich um gleiche Beträge entgegen der Walzrichtung versetzt werden, so daß der Versatz der Arbeitswalze gegenüber der Zwischenwalze mit e beibehalten wird, während sich der Versatz der Zwischenwalze gegenüber der Stützwalze auf den Wert-g erhöht. Hierdurch wird der Kompensationsgrad der von der Zwischenwalze zur Arbeitswalze übertragenen Kräfte nicht geändert, wohl aber der für die von der Stützwalze auf die Zwischenwalze übertragenen Kräfte erhöht.
  • In der Praxis läßt sich dieser Effekt leicht nutzbar machen, indem bspw, die Arbeitswalzen durch ungleich starke Träger 15 und 24 um einen Grundbetrag entgegen der Walzrichtung aus der Vertikalen der Stützwalzenachsen versetzt wird. Hierdurch wird ohne die Übertragungsverhältnisse zwischen den Arbeitswalzen und den Zwischenwalzen zu ändern, eine zusätzliche Versetzung der Zwischenwalzen und damit eine weitgehendere Kompensation der Umfangskräfte erzielt, wie der zugehörige Kräfteplan der Fig. 10 aufzeigt. Die Horizontalkraft FHz läßt sich hierbei je nach Kompensationsgrad zwischen 0 und 0,5 Fu einstellen, so daß sowohl die Biegebeanspruchungen als auch die Lagerbelastungen der Zwischenwalzen weiter erheblich gesenkt werden. Hierbei kann bei der zusätzliche festen Versetzung von einem Mindest- oder auch von einem Mittelwert ausgegangen werden, und die Abstimmung der Kompensation der die empfindlichere Arbeitswalze beaufschlagenden Kräfte kann durch zusätzliches Anstellen mittels der horizontalen Anstellvorrichtungen bewirkt werden.
  • Schließlich ist es aber auch möglich, sowohl die Zwischenwalzen als auch die Arbeitswalzen durch Horizontalanstellvorrichtungen beliebig versetzbar zu halten, um beliebige Kompensationsgrade sowohl für die Arbeitswalzen als auch für die Zwischenwalzen definiert vorgeben zu können. In allen diesen Fällen wird nicht nur die Belastung der Arbeitswalzen reduziert, so daß schlankere Arbeitswalzen ohne besondere Stützvorrichtungen einsetzbar sind, sondern auch die Zwischenwalzen werden mit verringerten Biegekräften beansprucht, und ihre Lagerbelastung wird entsprechend abgesenkt.

Claims (8)

1. Sechswalzengerüst mit Stützwalzenantrieb, wobei die Stützwalzen (11) sowie die Zwischenwalzen (14) und die Arbeitswalzen (22, 23) im wesentlichen innerhalb einer gemeinsamen Vertikalebene angeordnet sind, mit in Standerblöcken und/oder in Einbaustücken (13) abgestützten Führungsstücken (12) zur Walzenbiegung und/oder zum Ausbalancieren vorgesehenen Hydraulikzylindern (9, 27, 28) sowie mit in den Ständerfenstern angeordneten, eine Horizontalverschiebung von Einbaustücken (13) von Walzen (14) bewirkenden Horizontal-Anstellvorrichtungen (4, 5, 6, 7), dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal-Anstellvorrichtungen (4 bis 7) den Einbaustücken (13) der Zwischenwalzen (14) zugeordnet sind, daß die Horizontal-Anstellvorrichtungen (4 bis 7) jeweils Schleißplatten oder Führungsstücke (12) für die Einbaustücke (13) der Zwischenwalzen (14) aufweisende Blöcke (8) abstützen und daß die Zwischenwalzen (14) von den Horizontal-Anstellvorrichtungen unter Aufrechterhaltung ihrer Parallelität zu den Stützwalzen aus der den Walzenachsen gemeinsamen Vertikalebene horizontal in oder gegen die Walzrichtung versetzbar sind.
2. Sechswalzengerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal- Anstellvorrichtungen (4 bis 7) jeweils Schleißplatten oder Führungsstücke (12) für die Einbaustücke (13) der Zwischenwalzen (14) aufweisende Blöcke (25) abstützen und daß mindestens übereinander vorgesehene Blöcke durch Ausnehmungen der Führungsträger (24) durchgreifende oder Führungsträger (15) umgreifende Längsholme (26) miteinander zu einem Rahmen verbunden sind.
3. Sechswalzengerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsträger (15, 24) für die Führungsstücke (18, 19) der Arbeitswalzen-Einbaustücke (20, 21) ungleiche Stärken aufweisen.
4. Sechswalzengerüst nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal-Anstellvorrichtungen (4 bis 7) als mechanische Verstellgetriebe ausgebildet und deren Antriebe mechanisch oder elektrisch im Gleichlauf betrieben sind.
5. Sechswalzengerüst nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Horizontal-Anstellvorrichtungen (4 bis 7) als Hydraulikzylinder ausgebildet und über Regelvorrichtungen im Gleichlauf betrieben sind.
6. Verwendung des Sechswalzengerüsts nach den Ansprüchen, 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Maßgabe, daß die Zwischenwalzen (14) gegen die Walzrichtung versetzbar sind und daß die Arbeitswalzen (22, 23) gegenüber der die Achsen der Stützwalzen (11) aufweisenden Vertikalen vorzugsweise entgegen der Walzrichtung geringfügig versetzt angeordnet sind.
7. Verwendung des Sechswalzengerüsts nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Maßgabe, daß die durch die Arbeitswalzenachsen gezogene Vertikalebene zwischen der Vertikalebene der Achsen der Zwischenwalzen (14) und der Vertikalebene der Achsen der Stützwalzen (11) liegt.
8. Verwendung des Sechswalzengerüsts nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch die Maßgabe, daß die Zwischenwalzen (14) und die Arbeitswalzen (22, 23) um gleiche Beträge entgegen der Walzrichtung versetzt angeordnet sind.
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