EP1033183A2 - Vielwalzengerüst - Google Patents

Abstract

Es wird ein Vielwalzengerüst mit zwei Arbeitswalzen, denen je ein Zwischenwalzensatz und ein Stützrollensatz zugeordnet sind, beschrieben, das als 30-Rollen-Gerüst konzipiert ist. Diese Einrichtung erlaubt vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Es lassen sich damit vorrangig Bänder mit dünnster Enddicke und hoher Bandbreite bei hoher Bandgeschwindigkeit unter Einhaltung engster Bandtoleranzen und optimaler Bandplanheit kaltwalzen. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vielwalzengerüst mit zwei Arbeitswalzen, denen je ein Zwischenwalzensatz und ein Stützrollensatz zugeordnet sind.

Um dünne Bänder, auch solche mit hohen Festigkeits- bzw. Verformungsdaten, in größeren Breiten walzen zu können, ist eine sehr dünne und lange Arbeitswalze erforderlich. Diese Arbeitswalzen werden üblicherweise durch bekannte Konstruktionen seitlich abgestützt. 12-Rollen- oder 20-Rollenbauweisen sind Beispiele von derartigen Konstruktionen, bei denen die Walzen von großen zu kleinen Durchmessern in Abstufungen dimensioniert sind.

Bedingt durch die geometrischen Verhältnisse ist bei allen bekannten Bauarten der Durchmesserbereich von der größten zur kleinsten Walze begrenzt. Die bei optimalen Voraussetzungen erreichbaren Durchmesserverhältnisse sind bei der 12-Rollenbauweise ca. Faktor 4 und bei der 20-Rollenbauweise ca. Faktor 5,5.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vielwalzengerüst der eingangs genannten Art zu entwickeln, mit dem auch dünnste Bänder vorrangig höherer Bandbreite bei möglichst hoher Bandgeschwindigkeit unter Einhaltung engster Bandtoleranzen und optimaler Bandplanheit kaltgewalzt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die geometrischen Verhältnisse bedingt ist es mit einem Walzsystem mit 30 Rollen möglich das Verhältnis vom größten Walzendurchmesser zum kleinsten Walzendurchmesser auf einen Faktor 10 oder darüber anzuheben.

Damit kann mit dem erfindungsgemäßen Walzsystem bei bestimmten Stützrollen- oder Walzenabmessungen eine wesentlich dünnere Enddicke des Walzgutes erreicht werden, da der Arbeitswalzen-Durchmesser für die minimal erreichbare Enddicke des Walzgutes ausschlaggebend ist.

Zum Beispiel erreicht man mit 300 mm Walzen- oder Rollendurchmesser bei dem erfindungsgemäßen 30-Rollen-System 300/10 ca. 30 mm Arbeitswalzen-Nenndurchmesser. Im Vergleich dazu sind bei den bekannten 12-Rollen-Systemen nur min. Arbeitswalzen-Durchmesser von ca. 75 mm und bei 20-Rollen-Systemen Nenndurchmesser von ca. 56 mm realisierbar.

Auch die Walzgeschwindigkeit, die von den Tragzahlen der Stützrollen oder der Lagerung der Stützwalzen abhängig ist, läßt sich erheblich anheben. Die äußeren Rollen bzw. Walzen haben beim 30-Rollen-System eine wesentlich höhere Lebensdauer. Dies ist bedingt durch die erblich größeren Stützrollen oder Walzen. Die großen Bauteile haben naturgemäß höhere Tragzahlen und bei bestimmten Walzgeschwindigkeiten eine geringere Drehzahl. Außerdem ist die Walzkraftverteilung durch andere geometrische Verhältnisse günstiger als bei den anderen Systemen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Arbeitswalze der einen Seite des Walzgutes oder Bandes mit den jeweils zugeordneten Zwischenwalzen und Stützrollen in einem Einbaustück gelagert, und getrennt davon sind die Walzen und Rollen der anderen Seite in einem anderen Einbaustück gelagert.

Die Einbaustücke sind jeweils in Ständern geführt, wobei mindestens eines der Einbaustücke hydraulisch oder durch eine andere Einrichtung zustellbar ist.

Vorteilhaft ist, wenn ein Einbaustück hydraulisch oder durch eine andere Einrichtung zustellbar und das andere Einbaustück mit einem Passlineausgleich versehen ist.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Zwischenwalzen in mehrere Zwischenwalzenreihen aufgeteilt, wobei mindestens eine dieser Reihen angetrieben und/oder hydraulisch positiv/negativ biegbar und/oder lateral verschiebbar ausgestaltet ist.

Auch können die Arbeitswalzen angetrieben oder hydraulisch biegbar und/oder lateral verschiebbar ausgestaltet sind. Vorteilhaft ist es, wenn mindestens eine äußere Stützrollenreihe vorgesehen ist, die mit einer positiven/negativen Biegemöglichkeit ausgestattet ist.

Mit den erfindungsgemäßen 30-Rollen-Walzengerüst lassen sich Bänder hoher Qualität erzeugen, weil wesentlich mehr Stellglieder zur Beeinflussung der Planheit des Walzgutes integriert werden können.

Auch die Antriebe für die Biegemöglichkeiten lassen sich stärker variieren.

Den Einrichtungen zur Steuerung der Walzen und Rollen werden vorzugsweise Meß- und Regeleinrichtungen zur Regelung der Planheit des Walzgutes zugeordnet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Teil der Walzen austauschbar ausgelegt, derart, daß eine Gruppe von Walzen durch eine andere Gruppe mit einer anderen Anzahl von Walzen und anderen Walzen-Durchmessern austauschbar

sind.

Die Erfindung wird an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die Figuren 1 bis 3 zeigen je ein Ausführungsbeispiel.

In Fig. 1 ist ein Schnitt durch ein 30-Rollen-Walzengerüst 30 zum Kaltwalzen von Bändern 31 einer ersten Ausführung dargestellt. Das Walzengerüst 30 besteht aus einer oberhalb des Walzgutes oder Bandes 31 befindlichen Arbeitswalze 31, drei Reihen Zwischenwalzen 1-4, 9-11 und 15,16 sowie einer äußeren als Abstützrollen oder Walzen ausgebildeten Rollenreihe A-E, die in einem oberen, nicht näher dargestellten Einbaustück gelagert sind. In einem unteren, ebenfalls nicht dargestellten Einbaustück ist ein weiterer Rollensatz gelagert, bestehend aus einer Arbeitswalze 20, 9 Zwischenwalzen 5-8, 12-14 und 17,18 sowie einer Stützrollenreihe oder -walzen F-J. Die Einbaustücke sind in Ständern geführt. Das obere Einbaustück kann beispielsweise hydraulisch zugestellt werden, während das untere Einbaustück mit einem Passlineausgleich versehen sein kann. Diese Anordnung kann auch umgekehrt sein.

Um dünne Bänder und/oder Bänder hoher Festigkeit- bzw. Verformungsdaten in größeren Breitenbereichen walzen zu können, werden dünne und lange Arbeitswalzen benötigt. Mit dem 30-Rollen-Walzengerüst 30 können die Arbeitswalzendurchmesser extrem herabgesetzt werden.

Ausgehend von einer bestimmten, minimal erforderlichen Arbeitswalze, z.B. von 25 mm, ergibt sich bei dem 30-Rollen-Walzengerüst 30 ein Durchmesser für die Stützrollen A-E, F-J von 25 mm x ca. Faktor 10 = 250 mm. Ein Vergleich mit den bekannten Systemen ergibt, daß bei den 20-Rollen-Walzengerüsten und den 12-Rollen-Walzengerüsten die Durchmesser für die Stützrollen oder -walzen ca. 140 mm bzw. 100 mm betragen würden.

Dementsprechend geringer wären die Tragzahlen der Bauteile und damit auch die zulässige Walzkraft und die Lebensdauer der Teile.

Hieraus ergibt sich, daß die Lebensdauer der Stützrollen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und damit die Walzgeschwindigkeit wesentlich höher ist als beim Stand der Technik. Die maximal mögliche Walzgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Lebensdauer ist wiederum von den Tragzahlen der Lagerung dieser Teile abhängig.

Um Verbesserung der heute erforderlichen Band-Planheitswerte zu erreichen, werden in Mehrwalzengerüsten verschiedene Walzen mit unterschiedlichen Ballenformen lateral verschoben und/oder hydraulisch oder mit anderen Einrichtungen gebogen, d.h. dem gewünschten Bandprofil angepaßt.

In dem Walzengerüst 30 lassen sich wesentlich mehr Stellglieder zur Beeinflussung der Planheit integrieren, als z.B. in einem 20-Rollen-Gerüst.

Die äußeren 10 Stützrollen A-J können mit einer positiven/negativen Biegemöglichkeit versehen werden. Bei Walzenkonstruktionen sind auch hier Antriebsvarianten möglich.

Die äußeren Zwischenwalzen 1-4,5-8 können angetrieben, hydraulisch gebogen (positiv/negativ) als auch lateral verschiebbar ausgeführt werden.

Die mittleren Zwischenwalzen 9-11,12-14 können sowohl angetrieben, hydraulisch gebogen als auch lateral verschiebbar ausgeführt werden.

Die inneren Zwischenwalzen 15-16,17-18 sowie auch die Arbeitswalzen 19,20 können sowohl angetrieben, hydraulisch gebogen werden als auch lateral verschiebbar sein.

Die vorbeschriebenen Einrichtungen können mittels einer Meß- und Regelanlage vor allem zur Planheitsregelung herangezogen werden. Die Stellglieder sind bei dem 30-Rollen-System wesentlich vielfältiger als im Vergleich zu den bekannten Mehr-Rollen-Gerüsten. Somit kann die jeweils erforderliche Walzspaltkontur viel variabler und genauer eingestellt und somit qualitätsmäßig bessere Dünnbänder produziert werden.

Das Vielwalzengrüst 30 kann mit austauschbaren Walzen ausgebildet werden, womit eine Erweiterung der Anwendungsmöglichkeit der Vorrichtung erreicht wird.

Fig.2 und 3 zeigen Beispiele hierzu. Gemäß Fig.2 ist ein Vielwalzengerüst 40 gezeigt, bei dem die dünneren Arbeitswalzen 19,20 gemäß Fig.1 durch Arbeitswalzen 21,22 größeren Durchmessers ersetzt wurden.

Es ist auch möglich, mehrere Walzen durch eine kleinere Menge auszutauschen, wie es in Fig.3 gezeigt ist. Hier wurden die Walzensätze 10,15,16,19 und 13,17,18,20 jeweils durch eine Arbeitswalze 23 bzw. 24 mit wesentlich größerem Durchmesser ersetzt, d.h. das 30-Rollen-System 30 wurde in ein 24-Rollensystem 50 verwandelt.

Mit den beschriebenen Vielwalzengerüsten können u.a. Walzprozesse mit sehr geringen Stich-Abnahmen (Dressieren o.ä.) oder aber sehr weiche Bänder mit geringen Walzdrücken gewalzt werden. Diese Anwendungsmöglichkeiten sind bei anderen bekannten Systemen nicht möglich.

Claims (9)

1. Vielwalzengerüst mit zwei Arbeitswalzen, denen je ein Zwischenwalzensatz und ein Stützrollensatz zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (1-24) und Rollen oder Walzen (A-J) ein 30-Rollen-System bilden.
2. Vielwalzengerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalzen (19-24) mit den jeweils zugeordneten Zwischenwalzen (1-18) und Stützrollen oder -walzen (A-J) in getrennten, nämlich einem oberen und einem unteren Einbaustück gelagert sind.
3. Vielwalzengerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaustücke jeweils in Ständern geführt sind und daß mindestens eines der Einbaustücke hydraulisch oder durch eine andere Einrichtung zustellbar ist.
4. Vielwalzengerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einbaustück hydraulisch oder durch eine andere Einrichtung zustellbar und das andere Einbaustück mit einem Passlineausgleich versehen ist.
5. Vielwalzengerüst nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwalzen (1-18) in mehrere Zwischenwalzenreihen (1-4;5-8;9-11;12-14;15, 16;17,18) aufgeteilt sind und daß mindestens ein Teil der Walzen oder mindestens eine Walzenreihe angetrieben und/oder hydraulisch positiv/negativ biegbar und/oder lateral verschiebbar ausgestaltet ist.
6. Vielwalzengerüst nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Arbeitswalze (19-24) angetrieben oder hydraulisch biegbar und/oder lateral verschiebbar ausgestaltet ist.
7. Vielwalzengerüst nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine äußere Stützrollenreihe (A-E;F-J) vorgesehen ist, die mit einer positiven/negativen Biegemöglichkeit ausgestattet ist.
8. Vielwalzengerüst nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß den Walzen und/oder Rollen Meß- und Regeleinrichtungen zur Beeinflussung und Regelung der Planheit des Walzgutes zugeordnet sind.
9. Vielwalzengerüst nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Walzen (10,15,16,19;13, 17,18,20) gruppenweise durch Walzengruppen (23;24) mit anderen Stückzahlen und Walzendurchmessern austauschbar ausgestaltet sind.

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