EP0181474A2

EP0181474A2 - Sechs-Walzen-Walzwerk

Info

Publication number: EP0181474A2
Application number: EP85112324A
Authority: EP
Inventors: Johannes Jansen
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1984-10-13
Filing date: 1985-09-28
Publication date: 1986-05-21
Also published as: JPS6195704A; EP0181474A3; ATE42483T1; DE3569686D1; EP0181474B1; DE3437601A1

Abstract

Ein Sechs-Walzen-Walzgerüst mit in Fenstern von Ständern geführten Einbaustücken von mit ihren Achsen innerhalb einer gemeinsamen vertikalen Ebene vorgesehenen Arbeits-, Zwischen- und Stützwalzen, die über an den Jochen der Ständer abgestützte Anstellvorrichtungen anstellbar sind, und bei denen die Ballenlängen der Zwischenwalzen die der Arbeitswalzen sowie der Stützwalzen überschreiten, soll so weitergebildet werden, daß bei relativ einfachem, problemlosen Aufbau des Gerüstes sowie der zugeordneten Stuervorrichtungen der gebildete Walzspalt im Sinne eines Abbaues vom im gewalzten Walzband auftretenden Spannungen bzw. einer Angleichung an ein vorgegebenenes Profil verformbar ist. Erreicht wird dieses, indem die Ballenlänge der Stützwalzen die maximale Walzgutbreite unterschreitet und die beiden Joche des Ständers in Walzachsrichtung nebeneinander jeweils zwei getrennt anstellbare Anstellvorrichtungen aufweisen, von denen die inneren (9) die Einbaustücke (8, 14) der Stützwalzen (2, 7) und die äußeren (13) die Einbaustücke (11, 16) der Zwischenwalzen (3,6) abstützen. Die zugehörige Steuervorrichtung wird hierbei so ausgebildet, daß sie jeweils Anstellungen der gesondert anstellbaren Anstellvorrichtungen derart bewirkt, daß auf jeder der Gerüstseiten deren anteilige Walzkraft in vorgegebenem Verhältnis auf die den Stützwalzen (2,7) zugeordneten Anstellvorrichtungen (9, 15) und die den Stützwalzen (3, 6) zugeordneten Anstellvor richtungen (13, 16) aufgeteilt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sechs-Walzen-Walzgerüst mit in Fenstern von Ständern geführten Einbaustücken von mit ihren Achsen innerhalb einer gemeinsamen vertikalen Ebene mittels über die Joche der Ständer abgestützter Anstellvorrichtungen anstellbaren Arbeits-, Zwischen- und Stützwalzen, bei denen die Ballenlängen der Zwischenwalzen die der Arbeitswalzen sowie der Stützwalzen überschreiten.
Im Zuge der ständig steigenden Anforderungen nicht nur bezüglich der Einhaltung einer vorgegebenert Dicke des auszuwalzenden Walzbandes, sondern parallel hierzu der Forderung nach Erhalten eines spannungsfreien Walzbandes ist eine Reihe wesentlicher Vorschläge gemacht worden, welche ein vorgegebenes Walzspaltprofil sichern sowie gegebenenfalls beeinflussen sollen. So wurde das Walzspaltprofil ursprünglich durch die Bombierung von Walzen in Verbindung mit den die Walzen beaufschlagenden Kräften bestimmt, und das wirksame Widerstandsmoment der Arbeitswalzen wurde durch sie hinterfangende weitere Walzen erhöht (US-PS 2 039 959). Hierbei kar1 es im wesentlichen nicht darauf an, ein durch einander parallele Ebenen begrenztes Walzband zu erhalten, sondern vielmehr Konturen des Walzspaltes zu sichern, die dem Profil des Warmbandes entsprechen, so daß das gewalzte Kaltband eine in allen Spaltbereichen gleiche Längung erfährt und damit sich als spannungsfrei erweist, wobei als Mindestforderung die im Band verbleibenden Spannungen so weit abgebaut sein sollten, daß ein Welligwerden des Bandes vermieden ist.
Weitere Möglichkeiten der Beeinflussung der Kontur des Walzspaltes ergeben sich durch Walzenbiegevorrichtungen beispielsweise nach der DE-AS 1 452 152, wobei allerdings die Wirkung der Biegevorrichtungen dadurch gemindert wird, daß gleichlange Walzenballen übereinanderliegender Walzen sich gegenseitig abstützen, so daß beispielsweise die Biegevorrichtung einer Arbeitswalze an ein praktisch über seine wesentliche Länge eingespanntes Bauelement angreift. Um Biegevorrichtungen wirksamer einsetzen zu können, werden daher beispielsweise nach der _US-PS 3 818 743 bei Sechs-Walzen-Gerüsten Zwischenwalzen so weit verschoben, daß die Arbeitswalzen zumindest einseitig außerhalb der Breite des Walzgutes frei stehen.
Darüber hinaus wurden Vcrschläge bekannt, Stützwalzen mittig durch ein hydraulisches Stützpolster zusätzlich abzustützen, das zwischen einer ortsfesten, den mittleren Bereich einer Stützwalze überfangenden hydraulisch beaufschlagten Schale einerseits und dem mittleren oberen Mantelbereich der Stützwalze andererseits gebildet wurde. Hierbei erweist es sich w-ie bei einem früheren Vorschlag einer zusätzlichen Abstützung des mittleren Bereiches einer Stützwalze mittels einer Rolle als nachteilig, daß die zusätzlichen Stützkräfte sich nicht ohne weiteres mit dem Anstich beginnend aufbringen und mit dem Auslaufen des Walzbandes endend aufbringen lassen, so daß besondere Vorkehrungen getroffen werden müssen, um ein Zusammenschlagen der Walzen nach Auslauf des Walzbandes zu unterbinden. Weiterhin macht sich unvorteilhaft bemerkbar, daß die die Walzenzapfen abstützenden Lager der Einbaustücke in wechselnden vertikalen Richtungen beansprucht werden, und im Falle zusätzlicher , erst nach dem Einlaufen aufgebrachter und vor dem Auslau:fen endender Stützkräfte ergeben sich Verformungen der Walzen. in den Endabschnitten des Walzbandes und damit im End- bereiche sich ändernde Walzbandprofile.
Nach dier DE-OS 1 752 752 sowie der DE-AS 21 38 894 werden daher gesgen mittlere Bereiche von Stützwalzen zusätzliche Druckrollen. in einem geschlossenen Wirkungskreis angestellt, indem die Druckrollen sich gegen Traversen abstützen, deren Enden von den Walzenzapfen der vorzuspannenden Stützwalzen getragen werden. Hierbei ergibt sich ein unerwünscht hoher zusätzlicher Aufwand sowohl einer Traverse als auch der erforderlichen zusätzlichen Lager sowie der für die Traverse vorgesehenen Bauhöhe, unbeschadet dessen, ob die Traverse nach der DE-OS 1 752 752 innerhalb des Ständerfensters angeordnet ist und entsprechend längere Ständerholme erforderlich werden, oder aber entsprechend der DE-AS 21 38 894 jenseits der Ständerjoche vorgesehen ist.
Nach der DE-OS 26 24 876 sollen in einem Vier-Walzen-Gerüst eine der Stützwalzen mit großem Durchmesser und damit steif und die gegenüberliegende mit geringerem Durchmesser und damit nachgiebiger ausgeführt sein, und allein die nachgiebigere der Stützwalzen soll durch eine sie hintergreifende anstellbare Stützrolle zusätzlich so abgestützt werden, daß beim Walzen von Walzgut hohen Verformungswiderstandes unter Einwirkung der Stützrolle die schlankere der Stützwalzen sich ebenso weit durchbiegt wie die steife weit größeren Durchmessers, während beim Walzen von Walzgut geringen Verformungswiderstandes die Walzkraft auf die dünnere Stützwalze und ihre Stützrolle so verteilt werden soll, daß die dünnere Stützwalze sich stärker durchbiegt als die stärkere und damit steifere. Durch die direkte Abstützung der Stützrolle im Ständerjoch werden zwar aufwendige Traversen vermieden, die beim Ein- und Auslaufen des Walzbandes sich ergebenden Probleme jedoch sind nicht behoben, und zusätzliche Schwierigkeiten ergeben sich, da mit festen Bombierungen und der von der jeweiligen Belastung abhängigen Durchbiegung zumindest der steiferen der Stützwalzen zu rechnen ist. Die Einstellung kann nur innerhalb relativ enger Grenzen wirksam vorgenommen werden, deren obere durch die Bombierung der oberen Walzen sowie die Biegesteifigkeit der dickeren der Stützwalzen, und deren untere durch die Nachgiebigkeit der schlankeren der Stützwalzen bestimmt ist. Unvorteilhaft macht sich bemerkbar, daß gewalztes weicheres Band in trogförmiger Wölbung seines Querschnittes anfällt. Die möglichen Korrekturen sind unvorteilhaft auf eine vorgegebene Art des Funktionsverlaufes beschränkt und können daher auch nur beim Vorliegen bestimmter Funktionsverläufe wirksam werden.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Walzgerüst mit relativ einfachem Aufbau zu schaffen, bei dem mit verhältnismäßig geringem zusätzlichen Aufwande und niedrigen aufzubringenden Biegekräften erhebliche Änderungen der Walzspaltkontur vorgebbar sind, die auch unterschiedlichen Funktionsverläufen anpaßbar sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch ist es möglich, die Arbeitswalzen durch Zwischenwalzen abzustützen, die einerseits einen Anteil der Walzkraft an ihren Ballenenden selbst zugeführt erhalten, und deren zentraler Ballenbereich über eine kurze und damit äußerst steife Stützwalze mit ebenfalls vorgegebenen Anteilen der gesamten Walzkraft abstützbar sind. Da die Zwischenwalze von der Stützwalze nur in einem relativ kurzen mittleren Bereiche abgestützt wird, ergeben sich relativ günstige Auswirkungen der unterschiedlichen eingeleiteten Kräfte und damit die Möglichkeit der Korrektur der Kontur des Walzspaltes innerhalb weiter Grenzen. Gegenüber allein durch Walzenbiegungen bewirkten Korrekturen fällt es leicht, insbesondere den quadratischen Anteil solcher Korrekturen problemlos durchzuführen, während Korrekturen höherer Potenzen vermittels von Biegevorrichtungen durchgeführt werden können. Durch Abstützung der Stützwalzen durch die relative Lage sichernde Anstellvorrichtungen sowie im Fall von Druckbeanspruchungen durch die Belastungsverhältnisse sichernde Regelvorrichtungen läßt sich erreichen, daß die gleichen Belastungsverhältnisse und damit gleiche Walzspaltprofile vom Einlauf des Walzbandes bis zu dessen Auslauf gesichert werden.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Hiernach können weitere Korrekturen in an sich bekannter Weise durch zusätzliche Biegekräfte bewirkt werden, wobeisich als vorteilhaft herausstellt, daß die von Biegekräften beaufschlagten Zwischenwalzen einerseits nur über einen kurzen mittleren Bereich ihrer Ballenlänge fest abgestützt sind und andererseits in einer der Richtungen keine gesonderten Biegekräfte erforderlich sind, da bereits die die Einbaustücke beaufschlagenden Teil-Walzkräfte eine solche Biegung zu bewirken vermögen. Als vorteilhaft erweist es sich hierbei auch, daß die Zwischenwalzen im allgemeinen länger gehalten sind als die Arbeitswalzen, so daß auch nach dieser Richtung eine direkte Abstützung auf ein Mindestmaß beschränkt ist.
Bewährt hat es sich, entsprechende Regelvorrichtungen vorzusehen, bei denen in Abhängigkeit von vorgegebenen, gespeicherten oder eingegebenen Werten und/oder vom Ergebnis von Walzband-Spannungen erfassenden Anordnungen, beispielsweise sogenannten Stressometer-Rollen, eine Verteilung der Walzkräfte des rechten und linken Ständers derart erfolgt, daß die im Walzband verbleibenden Spannungen auf ein Minimum geführt werden. Eine weitere Minisierung verbleibender Spannungen kann durch entsprechende Beaufschlagung der Biegevorrichtungen bewirkt werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, in unterschiedlichen Bereichen des Walzspaltes auch wirkungsvolle Beeinflussungen des Profiles vorzunehmen, wobei eine weitgehende Beaufschlagung der Anstellvorrichtungen für die Stützwalzen eine relativ große Steifheit bewirken, während eine Verminderung des Walzkraftanteiles der Stützwalzen unter Anhebung des Walzkraftanteiles der Zwischenwalzen großzügige Durchbiegungen, insbesondere in mittleren Zonen, begünstigt. Durch entsprechende Kombination lassen sich unterschiedliche Walzendurchbiegungen erreichen, die durch angesetzte Biegevorrichtungen noch weiter abänderbar sind.
Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigen hierbei:

Figur 1 eine etwa in der Ebene der Walzenachsen geschnittene vereinfachte Darstellung eines Sechs-Walzen-Gerüstes,
Figur 2 den schematischen Aufbau des Walzgerüstes nach Fig. 1 mit der Darstellung der die Walzen beaufschlagenden Kräfte,
Figur 3 die Ansicht eines Ständers eines Sechs-Walzen-Gerüstes,
Figur 4 eine gleichartige Ansicht, bei der die im Ständerfenster vorgesehenen Einbauten vor den Einbaustükken der Stützwalzen vertikal geschnitten sind, und
Figur 5 Im Blockschlatbild ein Ausführungsbeispiel einer den Anstellvorrichtungen vorgeordneten Steuer-und Regelvorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein Walzgerüst gezeigt, dessen Ständer 1 in seinem Fenster eine obere Stützwalze 2, eine obere Zwischenwalze 3, eine obere Arbeitswalze 4, eine untere Arbeitswalze 5, eine untere Zwischenwalze 6 sowie eine untere Stützwalze 7 aufweist. Hierbei ist die Ballenlänge der Stützwalzen relativ kurz gewählt und liegt vorzugsweise im Bereiche von 55 bis 90% der maximalen Bandbreite B des nicht dargestellten Walzbandes. Die Ballenlänge der Arbeitswalzen 4 und 5 ist in üblicher Weise der maximalen Bandbreite B angepaßt und überschreitet diese um ein geringes. Die Ballenlängen der Zwischenwalzen 3 und 6 überschreiten die der Arbeitswalzen.
Die Einbaustücke 8 der oberen Stützwalze 2 sind im inneren Bereiche des oberhalb des Ständerfensters verbreitert ausgebildeten Ständerjoches 10 vorgesehen und über eine hydraulische Anstellvorrichtung 9 abgestützt. Die Einbaustücke 11 der oberen Zwischenwalze 3 laden infolge der größeren Länge der Zwischenwalze nach außen aus, und sie sind über Druckstelzen 12 sowie hydraulische Anstellvorrichtungen 13 im äußeren Bereiche des Ständerjoches 10 abgestützt.
Ähnliche Verhältnisse gelten für die unteren Walzen des Walzgerüstes. Die Einbaustücke 14 der unteren Stützwalze 7 sind vermittels einer Keilanstellung 15 auf der unteren Horizontalfläche des Fensters abgestützt. Die Einbaustücke 16 der unteren Zwischenwalzen 6 werden über Druckstelzen 17 und diesen vorgeordnete hydraulische Anstellvorrichtungen 18 beaufschlagt. Die Einbaustücke 19 und 20 der Arbeitswalzen 4 und 5 werden durch Walzkräfte nicht beaufschlagt, sie sind aber durch Stempel 21,22 einer Biegevorrichtung miteinander verbunden, die in der Lage ist, sowohl positive als auch negative Kräfte zu bewirken.
Schematisch ist ein derartiges Walzgerüst in der schematischen Darstellung der Fig. 2 wiedergegeben. Hier wird die den Walzen aufgeprägte Walzkraft im oberen Fensterbereich durch die Kräfte F_w1 bis F 4 übertragen. Die Teilkräfte F_w2 und F_w3 werden hierbei auf die Einbaustücke der oberen Stützwalze 2 als jeweils Anteile der Gesamtwalzkraft ausgeübt, und die jeweils ergänzenden Kräfte F_w1 und F_w4, welche die obere Zwischenwalze 3 beaufschlagen, werden durch gesonderte Anstellvorrichtungen bewirkt. Eine zugeordnete Steuervorrichtung ist hierbei in der Lage, die gesamte Walzkraft jeweils einer Ständerseite so auf die Teilkräfte F_w1 und ^F _w2 ^bzw. F_w3 und F_w4 zu verteilen, daß die gewünschte Biegung eingestellt bzw. über nachgeordnete Stressometer-Rollen eingeregelt wird. Eine Feineinstellung kann hierbei durch zusätzlich vorgesehene Biegekräfte bewirkt werden, wobei die die Zwischenwalzen 3 und 6 beaufschlagenden Biegekräfte F_b1 und F_b4 nur sogenannte "positive" Biegungen durchzuführen brauchen, welche die Tendenz der üblichen Walzenballigkeit verstärken. Allerdings sind die bei der Ausübung solcher Biegekräfte in den Anstellvorrichtungen bewirkten Kräfte entsprechend zu reduzieren, da die hydraulischen Anstellvorrichtungen 13 in diesem Falle nicht nur eine Teilwalzkraft, sondern zusätzlich auch noch diese Biegekräfte aufzunehmen haben. Eine weitere Möglichkeit bietet sich durch Vorbiegen der Arbeitswalzen. Während die Biegekräfte P_b1 und F_b4 nur positiv zu wirken brauchen, da die entsprechende negative Wirkung ohnedies durch Verstärkung der Teil-Walzkräfte F_w1 und F_w4 bewirkt werden kann, sind die die Biegekräfte der Arbeitswalzen bewirkenden Stellvorrichtungen so ausgebildet, daß sie sowohl positive, d.h., spreizende Biegekräfte aufzubringen vermögen als auch negative Biegekräfte, die zwischen den Einbaustücken der Arbeitswalzen als Zugkräfte auftreten. Um eine definierte Höhe des zwischen den Arbeitswalzen 4 und 5 gebildeten Walzspaltes zu erreichen, ist zweckmäßig die Stützwalze 7 durch Keilanstellungen 15 ihrerseits abgestützt. Da hier eine feste mechanische Abstützung vorliegt, läßt sich die Verteilung der Walzkraft im unteren Ständerfensterbereich leicht durch die Beaufschlagung der hydraulischen Anstellvorrichtungen 18 der unteren Zwischenwalze 6 einstellen: Würde diese ganz entlastet, so würde die volle Walzkraft von den Keilanstellungen 15 aufgenommen, während jede Belastung der hydraulischen Anstellvorrichtungen 18 die zugeordnete Keilanstellung 15 entsprechend entlastet. In der Praxis hat es sich jedoch bewährt, jeweils Mindestlasten beizubehalten, um definierte Verhältnisse aufrechterhalten zu können.
Der praktische Aufbau eines erfindungsgemäß ausgebildeten Walzgerüstes wird noch anhand der Darstellungen der Fig. 3 und 4 erläutert. Die Fig. 3 zeigt schematisch die Ansicnt auf eine Ständerseite, bei der die Einbauten im mittleren Bereich geschnitten worden sind, um die Druckmittelzylinder 21 und 22 zu zeigen, mittels deren die Einbaustücke 19 und 20 der Arbeitswalzen 4 und 5 positiv und negativ biegbar sind, währen die Druckmittelzylinder 25 für positive Biegungen der Zwischenwalzen 3 und 6 vorgesehen sind. Die Fig. 3 zeigt die Verbreiterung der Ständerjoche im mittleren Bereiche, um Platz bspw. für die hintereinander vorgesehehen Hydraulikanstellvorrichtungen 9 und 13 zu schaffen, und hinter der Druckstelze 12 sind nur bereichsweise die Konturen der abgedeckten Stützwalze 2 erkennbar. In Fig. 4 ist eine gleiche Ansicht des Ständers 1 gezeigt, bei der allerdings im wesentlichen innerhalb des Ständerfensters innerhalb einer weiter zurückliegenden Vertikalebene geschnitten wurde, so daß die Einbaustücke 8 und 14 der oberen und unteren Stützwalze 2 und 7 ebenso erkennbar sind wie die geschnittenen Zwischenwalzen 3 und 6 und auch die Keilanstellung 15 nunmehr sichtbar ist.
Wesentlich für das Arbeiten des Sechs-Walzen-Gerüstes ist die zugehörige Steuereinrichtung, die entsprechend dem Blockschaltbild der Fig. 5 ausgeführt sein kann. Ausgegangen wird hierbei von zwei Steuervorrichtungen, und zwar der Steuervorrichtung 26 für die Dickenregeleung und der Steuervorrichtung 27 für die Planheitsregelung. Zur Einstellung der Zylinder ist ein Soll-Positionsgeber 28 vorgesehen, der manuell oder in Abhängigkeit vom Stichplan einstellbar ist und dessen Einstellung durch die Steuervorrichtung 26 für die Dickenregelung korrigierbar ist. Die vom Soll-Positionsgeber 28 vorgegebene Position wird in den Positionsgeber 29 für die Stützwalzenanstellung und den Positionsgeber 30 für die Zwischenwalzeneinstellung übertragen. Überwacht wird die symmetrische Anstellung durch einen Geber 31 "Walzengeometrie", der seinerseits von einem Gleichlaufgeber 32 angesteuert wird.
Eingeregelt wird die vorgegebene Position durch Positionsregler 33 und 41. Dem Positionsregler 33 für die Stützwalze wird der Sollwert von einem Positionsgeber 29 vorgegeben, während der Istwert der Position vom Geber 36 übermittelt wird. In der dargestellten Schaltstellung des zuoberst dargestellten Kontaktes des Umschalters 34 ist der Ausgang des Positionsreglers 33 auf ein Regelventil 35 geschaltet, das die Beaufschlagung der hydraulischen Anstellvorrichtung 9 bestimmt.
Der die hydraulische Anstellvorrichtung 9 beaufschlagende Druck wird von einem Druckgeber 37 ebenso überwacht wie der Druckgeber 38 den die hydraulische Anstellvorrichtung 13 beaufschlagenden Druck ermittelt. Die Meßwerte der Druckgeber 37 und 38 werden einem Summenbildner 39 ebenso zugeführt wie der Meßwert des Druckgebers 37 einem Druckregeler 57 und das Meßergebnis des Druckgebers 38 einem Druckregler 44. Die vom Summenbildner 39 ermittelte Summe der Teildrucke, die damit auch der Walzkraft entspricht, wird einem Anteilgeber 40 zugeführt, der seinerseits Druckbegrenzer 59 und 60 steuert.
Die Positionsregler 41 und 46 für die Zwischenwalzen 3 und 6 erhalten ihren Sollwert vom Positionsgeber 30 zugeführt, während die zugehörigen Istwerte von den Positionsgebern 43 und 47 geliefert werden. Die Positionsregler 41 und 46 steuern über die Druckbegrenzer 59 und 60 die Druckregler 44 und 48 an, die über die Regelventile 45 und 49 die hydraulischen Anstellvorrichtungen 13 und 16 der Zwischenwalzen beaufschlagen. Die hierbei entwickelten Druckwerte werden von den Druckgebern 38 und 50 erfaßt und den Druckreglern 44 und 48 als Ist-Werte vorgegeben.
Praktisch die gleiche Anordnung wiederholt sich, nicht durch Referenznummern erläutert, auf der anderen Ständerseite. Allerdings werden die von den Positionsgebern 36 der beiden Ständer gemeldeten Werte im Gleichlaufgeber 32 verglichen; über den Geber "Walzengeometrie" nimmt der Gleichlaufgeber 32 Einfluß auf je Gerüsteseite vorgesehene Gleichlaufregler 42, die ihrerseits Zusatz-Sollwerte auf die Positionsregler 33 und 41 der beiden Gerüstseiten nehmen. Andererseits lassen sich über den Schwenkregler 51 manuell oder aber auch im Rahmen der Planheitsregelung gesteuert ungleiche Anstellungen der beiden Gerüstseiten vorgeben, so daß manuell oder im Rahmen der Planheitsregelung die Achsen geringfügig geschwenkt bzw. keilförmig angestellt werden können.
Beeinflußt wird die Steuervorrichtung 26 für die Dickenregelung durch einen die Dicke des Walzbandes 61 erfassenden Dickenmesser 52. In gleicher Weise werden der Steuervorrichtung 27 für die Planheitsregelung Meßwerte einer Bandspannungsmeßvorrichtung 62 zugeführt, welche in unterschiedliche Zonen eines Walzbandes 61 die jeweilige Bandspannung erfaßt und bspw. durch eine sogenannte Stressometerrolle gebildet sein kann.
Zur Positionsregelung läßt sich die untere Stützwalze 7 mittels der Keilanstellung 15 auf vorgegebene Höhe fahren, und mittels des Positionsreglers 33 läßt sich die obere Stützwalze 2 auf die vorgegebene, mittels des Positionsgebers 36 erfaßte Höhe regeln. Auch die Zwischenwalzen 3 und 6 werden zunächst mittels der Positionsregler 41 und 46 auf vorgegebene Höhe eingeregelt, zur Einstellung des vorgegebenen Walzspaltprofiles bzw. eines spannungsfreien Zustandes jedoch wird aus dieser Position mittels der Druckregler 44 und 48 eine Vertrimmung der Zwischenwalzen-Position aufgrund der übernahme des vom Anteilgeber 40 bestimmten Anteiles der Walzkraft bewirkt, während der ggf. zusätzliche Biegekräfte mittels der Druckmittelzylinder 21, 22, ggf. auch 24 und 25 der Fig. 1 mittels der Druckregler 53 mit zugeordneten _Re-gelvontilen 54 bewirkt werden. Mittels des Soll-Positionsgebers 28 können über die Positionageber 29 für die Stützwalzen und 30 für die Zwischenwalzen Korrekturwerte bewirkt werden, die den Positionsreglern 33 bzw. 41 und 46 als Korrekturwerte zugeführt werden.
Es hat sich auch bewährt, vor Beginn des Walzens oder nach dem Anstich zwar die Stützwalzen, ggf. unter Berücksichtigung der Dickenregelung, auf Position zu regeln, die Zwischenwalzen jedoch auf Biegekraft zu regeln. Hierzu wird beispielsweise der Schalter 63 geschlossen, der die entsprechend der zu bewirkende Biegekraft von der Steuervorrichtung 27 für die Planheitsregelung beaufschlagte Leitung 64 mit zweiten Eingängen der Druckbegrenzer 59 und 60 verbindet. Diese steuern damit über die Druckregler 44 und 48 die Beaufschlagung der hydraulischen Anstellvorrichtungen 13 und 18 der Zwischenwalzen 3 und 6, deren Positionen vermittels von Positionsgebern 43 und 47 erfaßt werden. Die Ausgangswerte der einander entsprechenden Positionsregler der unterschiedlichen Ständer werden jeweils in Gleichlaufreglern 65 und 66 erfaßt, die Korrekturwerte für die Druckregler 44 bzw. 48 liefern. Damit werden die Position der Stützwalze 7 fest eingestellt und die der Stützwalze 2 mittels der Positionsräder 33 auf einen vorgegebenen Sollwert eingeregelt, während die über die Leitung 64 vorgegebenen Werte der Biegekräfte über die Druckbegrenzer 59 und 60 und die ihnen nachgeordneten Druckregler 44 und 48 die Druckbeaufschlagung der hydraulischen Anstellvorrichtungen 13 und 18 und damit die Biegebeaufschlagung der Zwischenwalzen 3 und 6 bestimmen. Hilfsweise können hierbei zusätzlich noch die Druckmittelzylinder 24 und 25 negative Kräfte bewirken oder aber auch weitere Kräfte durch Beaufschlagung der Druckmittelzylinder 21 und 22 der Fig. 1 mittels der Druckregler 53 eingeführt werden.
Eine weitere Arbeitsmöglichkeit des mittels einer Steuereinrichtung nach Fig. 5 betriebenen Gerüstes der Fig. 1 ergibt sich durch eine Regelung sowohl der Stütz- als auch der Zwischenwalzen auf eine vorgegebene Walzkraft. Hierzu wird der Schalter 63 geöffnet, und die Umschalter 34 werden aus ihrer dargestellten in die nicht gezeigte Lage umgeschaltet. Die Sollkräfte werden hierbei von der Steuervorrichtung 26 für die Dicken- sowie die Walzkraftregelung über eine Leitung 67 dem Anteilgeber 56 zugeführt, der weiterhin unter Steuerung der Leitung 68 steht, welche die von der Steuervorrichtung 27 für die Planheitsregelung bestimmte Soll-Vertrimmung vorgibt. Der obere Ausgang des Anteilgebers 56 bestimmt über den Druckregler 57, der nunmehr mit dem Regelventil 35 verbunden ist, die Druckbeaufschlagung der hydraulischen Anstellvorrichtung 9, während der untere Ausgang den Druckreglern 44 und 48 den jeweiligen Führungswert vorgibt und damit die Druckbeaufschlagung der hydraulischen Anstellvorrichtungen 13 und 18 bestimmt. Auch hier wird mittels der Druckgeber 37 und 38 sowie des Summenbildners 39 die Summe der Walzkräfte erfaßt und der Steuervorrichtung 26 für die Dicken- und Walzkraftregelung zugeführt. Der Gleichlauf wird mittels der Gleichlaufregler 65 und 66 bezüglich der Zwischenwalzen und 32 bezüglich der Stützwalze 2 überwacht, wobei letzterer im Rahmen der Planheitsregelung über die Leitung a, ggf. aber auch von Hand über den Schwenkregler 51 beeinflußbar.ist. Wie auch bei den übrigen geschilderten Arbeitsvorgängen wird von der Steuervorrichtung 27 für die Planheitsregelung aus über die Leitung 69 der Druckregler 53 beaufschlagt, der die Beaufschlagung der Druckmittelzylinder 21 und 22 der Fig. 1 bestimmt.
Damit ist gezeigt, daß das erfindungsgemäß ausgebildete Gerüst sich in unterschiedlichen Betriebsarten einsetzen läßt, wobei im Interesse einer sogenannten Planheitsregelung bzw. einer Regelung auf ein Minimum an im Bande auftretenden Spannungen in relativ weitem Umfange Biegevorgänge der Arbeitswalzen möglich sind, ohne daß gesonderte Biegekräfte aufzubringen sind, oder wobei sich zusätzlich aufzubringende Biegekräfte auf ein Minimum zurückführen lassen. Bei der ersten der mit der Steuervorrichtung nach Fig. 5 möglichen Betriebsweisen wird eine Regelung im wesentlichen auf die Position der Zylinder der hydraulischen Anstellvorrichtungen bzw. der Einbaustücke der Stützwalzen und der Zwischenwalzen bewirkt; Biegevorgänge werden hierbei vorprogrammiert, ohne daß vor dem Anstich, d.h., vor dem Einlaufen des Walzgutes, hohe Belastungen auftreten, und andererseits vermögen die üblichen, in den Ausführungsbeispielen nicht gezeigten Ausbalancier-Zylinder, vor dem Einlaufen des Walzgutes die Walzen einerseits im Walzspalt zu trennen und andererseits die Arbeitswalzen an die Zwischenwalzen und diese an die Stützwalzen anzudrücken, so daß der Antrieb, vorzugsweise der Stützwalzen, sich auf die benachbarten Walzen auswirkt und diese auch im Leerlauf des Gerüstes mit umlaufen. Die Einstellung des Walzspaltes kann hierbei vorprogrammiert werden, indem für die Zwischenwalzen eine geringfügig andere Einstellung vorgegeben wird als sie der der Zwischenwalzen entspricht. Diese Einstellung kann auch während des Betriebes beibehalten werden; die Walzenbiegung wird dann durch relativ unterschiedliche Anstellung der Stützwalzen und der Zwischenwalzen bewirkt, und überlagert kann die übliche Dickenregelung stattfinden. Nach einer zweiten Arbeitsweise werden die Stützwalzen auf vorgegebene Positionen eingestellt, und zwar die untere Stützwalze durch Einstellung ihrer Keilanstellung, die obere Stützwalze durch Vorgabe einer Soll-Anstellung und Einregelung der tatsächlichen Anstellung mit Hilfe des Positionsgebers 36, während die Stützwalzen nach dem Anstich, d.h., nach dem Einlaufen des Walzgutes, auf eine vorgegebene Teil-Walzkraft eingeregelt werden. Es ist aber auch möglich, zum Zustandswalzen, zum Fertigwalzen oder dergleichen, insbesondere beim letzten oder auch den letzten Gerüsten einer Walzstraße, nach dem Anstich allein auf die vorgegebene Walzkraft einzuregeln.
Als wesentliches Merkmal der Erfindung zeigt es sich daher, die Zwischenwalzen in deren mittlerem Bereich durch zusätzliche, anstellbare Stützwalzen abzustützen und vorzugsweise die Walzkraft in zwei Anteile aufzuteilen, deren erster auf die Stützwalzen übertragen wird, während der zweite Anteil der Walzkraft direkt auf die Einbaustücke der Zwischenwalzen einwirkt. Um auch gegebenenfalls negative Anteile der Walzkraft auf die Zwischenwalzen einwirken lassen zu können, können zusätzliche Druckmittelzylinder 24 und 25 der Fig. 1 zwischen den Einbaustücken der Stützwalzen angeordnet sein. Andererseits ist es aber auch möglich, zusätzliche Biegekräfte auf die Arbeitswalzen einwirken zu lassen.
Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, daß die Einstellung im wesentlich ohne vorgegebene Bombierung erfolgt und sowohl durch die mittige Abstützung der Zwischenwalzen vermittels von Stützwalzen als auch durch Walzenbiegung die Walzenform beeinflußt werden kann. Hierdurch läßt sich der Walzspalt im Interesse der Planheitsregelung auf vielfache Weise ändern, wobei nicht nur die jeweilige Amplitude der Durchbiegung der Arbeitswalze änderbar ist, sondern auch der Funktionsverlauf als solcher, so daß sich eine Vielfalt möglicher Beeinflussungsformen ergibt.
Als vorteilhaft aber hat es sich auch gezeigt, daß selbst bei Ansätzen eines weiten Stellbereiches der Walzspaltverformung zwar die jeweilig in den Ständer unterzubringen- den,Anstellvorrichtungen doppelt vorzusehen sind, die von ihnen ausgeübten Kräfte aber im allgemeinen nur Teilkräfte der Gesamtwalzkraft sind und die Gesamtwalzkraft nicht bzw. kaum überschreiten. Damit wird unter nur mäßiger Beanspruchung der Walzenzapfen und der sie abstützenden Lager ein weiter Stellbereich geschaffen, der infolge der unterschiedlichen Stützweiten und ggfs. Durchmesser der Stütz- und der Zwischenwalzen auch eine weitgehende Anpassung an unterschiedliche gewünschte Walzspaltformen ermöglicht.

Claims

1. Sechs-Walzen-Walzgerüst mit in Fenstern von Ständern geführten Einbaustücken von mit ihren Achsen innerhalb einer gemeinsamen vertikalen Ebene mittels über die Joche der Ständer abgestützte Anstellvorrichtungen anstellbaren Arbeits-, Zwischen- und Stützwalzen, bei denen die Ballenlängen der Zwischenwalzen die der Arbeitswalzen sowie der Stützwalzen überschreiten,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Ballenlänge der Stützwalzen(2, 7) die maximale Walzgutbreite (B) unterschreitet, daß die beiden Joche des Ständers (10) in Walzachsrichtung nebeneinander jeweils zwei getrennt anstellbare Anstellvorrichtungen (9, 13) aufweisen, deren innere (9) die Einbaustücke (8) der Stützwalzen (2, 7), und deren äußere (13) die der Zwischenwalzen (3, 6) abstützen, und daß die Anstellvorrichtungen gesondert derart anstellbar sind, daß die ihnen vorgeordnete Steuervorrichtung (Fig. 5) Anstellungen derselben bewirkt, die auf jeder der Gerüstseiten deren anteilige Walzkraft vorgegeben auf die den Stützwalzen sowie die den Zwischenwalzen zugeordneten Anstellvorrichtungen aufteilt.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Ballenlänge der Stützwalzen (2, 7) 55 bis 90% der maximalen Bandbreite (B) des zu walzenden Walzbandes beträgt.

3. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet ,
daß mindestens die Arbeitswalzen (4, 5) und die Stützwalzen (2, 7) zylindrisch ausgebildet sind.

4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Einbauatücke (11) der Zwischenwalzen (3, 6) mit einer Spreizkräfte bewirkenden Biegevorrichtung (Druck mittels Zylinder 22) ausgestaltet sind.

5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Einbaustücke (19, 20) der Arbeitswalzen (4, 5) mit einer Biegevorrichtung (Druckmittelzylinder 21, 22) ausgestattet sind, die sowohl Spreiz- als auch Zugkräfte zu bewirken vermag.

6. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Einbaustücke (14) einer der Stützwalzen (7) mit einer mechanischen Anstellvorrichtung (15) und die Einbaustücke (8) der anderen Stützwalze (2) sowie die Einbaustücke (11, 16) der Zwischenwalzen (3, 6) mit hydraulischen Anstellvorrichtungen (9, 13, 18) ausgestattet sind.

7. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Einbaustücke (14) der unteren Stützwalze (7) auf Keilanstellvorrichtungen (15) abgestellt sind.

8. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß den hydraulischen Anstellvorrichtungen (9, 13, 18) jeweils Positionsgeber (36, 43, 47) sowie Druckgeber (37, 38, 50) zugeordnet sind, und daß die Steuervorrichtung (Fig. 5) die jeweilige Anstellung der hydraulischen Anstellvorrichtungen aufgrund,von von einer Steuervorrichtung (26) für die Dickenregelung und/oder aufgrund von von einer Steuervorrichtung (27) für die Planheitsregelung vorgegebenen Führungsgröße für die Anstellung einstellt, und daß nach dem Anstich bzw. während des Walzens von Walzgut mindestens die Anstellung der Zwischenwalzen mindestens zusätzlich einer Druckregelung unterliegt.

9. Walzgerüst nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Steuervorrichtung (Fig. 5) mittels eines Umschalters (34) auf unterschiedliche Arbeitsweisen umschaltbar ist, von denen eine eine reine Positionsregelung und eine andere eine reine Druckregelung ist, und deren weitere stufenweise Übergänge zwischen diesen darstellen.