Wynalazek niniejszy dotyczy walcowa¬ nia metali, a zwlaszcza walcowania na zim¬ no cienkich plytek metalowych.Wbrew ogólnie przyjetej zasadzie, ze zelazo lub stal mozna walcowac na zimno tylko do polowy jego pierwotnej grubosci i ze nastepnie musi sie je poddac rozzarze¬ niu przed dalsza obróbka na zimno, okaza¬ lo sie, ze mozliwem jest uskutecznic kolej¬ ne zmniejszenia grubosci przez walcowanie na zimno tak dalece, ze metal posiadac be¬ dzie okolo jednej czwartej lub jednej pia¬ tej swej pierwotnej grubosci. Wynik ten u- zyskac mozna dzieki walcowaniu metalu w walcarce, zaopatrzonej co najmniej w je¬ den stosunkowo maly podparty walec. Moz¬ na zastosowac walce o srednicy 5% cm.Walce te sa tak male, ze same przez sie nie posiadaja dostatecznej wytrzymalosci, aby oprzec sie dzialaniu sil wystepujacych w czasie walcowania i dlatego musi sie stoso¬ wac walce wspornikowe o duzej srednicy, wyposazone w urzadzenie przeciwcierne, jak np. lozyska rolkowe na czopach walców wspornikowych, zapewniajac w ten sposób walcarce swobodny obrót.Duze znaczenie posiada zapewnienie znacznej czesci sily do ciagnienia obrabia¬ nej plyty. Poniewaz zas taka sile wywrzec mozna przez obrót kolowrotu nawijajacego, sluzacego do przeciagania materjalu przez walce, lepiej jest z powodów ponizej poda¬ nych zastosowac sile ciagnaca lub tloczenie przy pomocy walców naciskajacych lub po¬ dobnych, umieszczonych w malej odleglo¬ sci od szeregu walców i tak urzadzonych,aby mogly chwytac metal Walce takie win¬ ny byc dostatecznie du^/do chwytania i ciagnienia materjaiti be^ ^zmniejszania jego grubosci ijw^wierania^Hfzi^jaiego szkodliwego dzialania, wystepujacego przy stosowaniu takich walców.Jak zaznaczono wyzej, dzieki zastoso¬ waniu tego sposobu, jest mozliwem usku¬ tecznienie kolejnych redukcji materjalu i zmniejszenie w ten sposób grubosci mate¬ rjalu do grubosci mniejszej od polowy jego pierwotnej grubosci, bez koniecznosci roz¬ grzewania go w miedzyczasie. Dlatego tez jest w wysokim stopniu pozadanem walco¬ wanie materjalu w kierunku tam i zpowro- tem, az do uzyskania pozadanej grubosci.Z tego powodu uzywa sie walcarki zwrot¬ nej, posiadajacej najlepiej walce po obu stronach, w której materjal ulega przesu¬ waniu naprzód i wtyl.Jest mozliwem walcowanie z bardzo du¬ za szybkoscia w porównaniu z szybkoscia otrzymywana dawniej w tego typu walcar¬ kach. Materjal mozna z powodzeniem wal¬ cowac z szybkoscia okolo 300 m na minute, przyczem szybkosc ta jest wielokrotnie wieksza od szybkosci stosowanej dotych¬ czas przy walcowaniu na zimno.Dzieki zastosowaniu analizy promienia¬ mi X mozna dokladnie okreslic ulozenie ko¬ mórek krystalicznych w metalu i analiza ta¬ ka wiekszych kawalów materjalu przez za¬ stosowanie jednobarwnych metod wzierni¬ kowych wykazuje, ze lepsza struktura jest wynikiem stosowania niniejszego sposobu walcowania.Wszystkie metale posiadaja budowe krystaliczna i ich strukture latwo mozna ba¬ dac pod mikroskopem. Kazda mikro-czast- ka krysztalu sklada sie z komórek krysta¬ licznych utworzonych z atomów, rozmie¬ szczonych w okreslonym zwiazku w prze¬ strzeni. Atomy przyjmuja okreslony i wy¬ razny uklad, a charakter siatki przestrzen¬ nej okreslic mozna przez analize promienia¬ mi X. Komórki krystaliczne, np. zelaza Al¬ fa, sa systemu szesciennego, skoncentrowa¬ nego w masie. Ogólny wynik jednokierun¬ kowej pracy takiej jak walcowanie lub cia¬ gniecie drutu powoduje zmiane polozenia komórek krystalicznych tak, ze zblizaja sie do okreslonej granicy tak zwanego „równo¬ leglego" ukladu, który to uklad daje sie o- kreslic przez wziernikowa metode mono¬ chromatyczna (jednobarwna). W zelazie Alfa czynnosci walcowania lub wyciagania drutu daza do wytworzenia ukladów komó¬ rek, w których kierunki uwarstwienia ukla¬ du nazwane kierunkami ,,110" (w pracy An Introduction to Crystal Analysis — Wil¬ liams Bragg'a, Londyn, 1928) sa równole¬ gle do kierunku pracy. W walcowaniu za¬ chodzi dodatkowe ograniczenie tak, ze ko¬ mórki krystaliczne zblizaja sie do warunko¬ wej granicy, w której plaszczyzny sze¬ scienne pokrywaja sie z powierzchnia wal¬ cowanego arkusza lub plyty lub sa do niej równolegle.Po osiagnieciu warunków granicznych dalsza obróbka powoduje jedynie pekanie lub przerywanie. Po zblizeniu sie do warun¬ ków granicznych dalsza obróbka, której me¬ tal moze stawic opór, ulega odpowiedniemu zmniejszeniu, ograniczajac w ten sposób mozliwosc praktycznego, wzglednie handlo¬ wego zastosowania walcowanego lub cia¬ gnionego artykulu.W celu usuniecia przeszkadzajacych wlasciwosci kierunkowych, spowodowanych przez rekrystalizacje, stosuje sie zwykle ob¬ róbke cieplna, lecz dzialaniu wysokiej tem¬ peratury towarzyszy wzrost ukladu ziarni¬ stego i w wielu przypadkach rekrystalizacja nazywana jest „równoleglym" ukladem.Rozgrzewanie napotyka równiez na wiele trudnosci takich jak koniecznosc stosowa¬ nia duzych pieców, powolnosc dzialania, trudnosc kontroli oraz uszkodzenia po¬ wierzchni.Dzieki ulepszonemu procesowi metal po¬ siada male, równoosiowe i jednakowej wiel¬ kosci ziarenka w ukladzie pierscieniowym. — 2 —Dlatego jest mozliwem zmniejszanie grubo¬ sci lub wyciaganie metalu z duzem przekro¬ czeniem mozliwych granic, przez zastoso¬ wanie dawnych metod walcowania na zim¬ no, lecz bez wytwarzania szkodliwego ,,rów¬ noleglego" ukladu, który ogranicza dalsze walcowanie i pogarsza jakosc materjalu.Struktura jest taka, aby wytworzyc w zdje¬ ciach fotograficznych, wykonanych jedno¬ barwna metoda wziernikowa, wzór promie¬ ni X, wskazujacy wspólsrodkowe, o zasad¬ niczo jednostajnem natezeniu, nieprzerwa¬ ne pierscienie naokolo srodkowego nie od¬ chylonego promienia.Okazalo sie, ze duze znaczenie posia- ra regulowanie i zmienianie róznych przy¬ toczonych czynników, poniewaz w ten spo¬ sób uzyskac mozna praktycznie idealne wy¬ niki dla róznych metali, a w niektórych na¬ wet przypadkach zadany stopien dobroci z najwyzsza wydajnoscia. W tym celu skon¬ struowano urzadzenie do regulowania sil ciagnacych lub wyciagajacych, wywiera¬ nych na walcowany metal oraz urzadzenia do regulowania ilosci sily wywieranej na walce czynne i urzadzenia do wywierania jednostajnego natezenia na materjal wcho¬ dzacy do walcarki. Nadto walcarka jest tak zbudowana, ze jej walce czynne mozna la¬ two wymieniac, umozliwiajac w ten sposób szybka wymiane walców czynnych o jednej srednicy na walce czynne o innej srednicy.W ten sposób mozna latwo regulowac róz¬ ne wchodzace w gre czynniki i otrzymac po¬ zadane wyniki.Na rysunkach przedstawiono przyklad wykonania wynalazku, przyczem fig. 1 przedstawia widok walcarki zgóry; fig. 2 — widok boczny; fig. 3 — schemat instalacji elektrycznej; fig. 4 — szczególowy widok perspektywiczny, wyjasniajacy sposób dzia¬ lania i podparcia jednego z walców czyn¬ nych; fig. 5 — fotograficzne zdjecie promie¬ ni X materjalu ulepszonego, wykonane wziernikowa jednobarwna metoda, i fig. 6 — widok podobnego zdjecia fotograficz¬ nego materjalu walcowanego na zimno, wy¬ tworzonego zwyklym sposobem.Walcarka przedstawiona na fig. 1 i 2 sklada sie ze wsporników 2, w których spoczywaja walce wspornikowe 3 z czopa¬ mi 4, obracajace sie w lozyskach rolkowych 5. Walce wspornikowe nie sa napedzane.Poniewaz jednak umieszczone sa przeciw- ciernie wiec obracaja sie swobodnie i jedno¬ stajnie podczas obrotu walców czynnych.Walce wspornikowe posiadaja duza sredni* ce w porównaniu ze srednica walców czyn* nych, wskutek czego walcarka jest bardzo sztywna i profil przejscia walcowego moz¬ na latwo utrzymac.Walce czynne 6 posiadaja stosunkowo mala srednice i mieszcza sie miedzy walca¬ mi wspornikowemi 3. Czesci 7 i 7a zapobie* gaja bocznym przesunieciom walców czyn* nych (fig. 4), Jeden koniec kazdego walca czynnego posiada rowki 8, celem utrzyma¬ nia tulei osi 10, polaczonej z jednym z silni¬ ków napedowych lla i 11. Silnik napedowy 11* dla nizszego walca czynnego znajduje sie z jednej strony walcarki, a silnik 11 na* pedzajacy drugi walec znajduje sie z prze¬ ciwnej strony walcarki. Jeden koniec 12 kazdego walca czynnego jest cienszy, ce¬ lem wytworzenia ramienia 13, wsuwanego w czesci 7a i zapobiegajacego koncowemu przesunieciu walca czynnego w jednym kie¬ runku. Os 10 nie dopuszcza do przesuniecia w drugim kierunku.Grubosc materjalu walcowanego okresla mechanizm srubowy 14, poruszany silnikiem 15. Skrzynki 16 do lozysk rolkowych gófne- go walca wspornikowego wisza na cze¬ sciach 17, posiadajacych sprezyny równo¬ wazace 18.Pary walców 19a i 19b rozmieszczone sa parami po kazdej stronie przejscia walco¬ wego. Sruby 20 reguluja wielkosc cisnienia wywieranego na materjal miedzy walcami prasujacemi. Walce prasujace 19* napedza¬ ne sa silnikiem 21l oraz przez sprzezone z nim kola zebate 22 i wal 23. Walce prasu- — 3 —jace 19b napedzane sa w podobny sposób przez silnik 21K Za walcami prasujacemi 19a znajduje sie kolowrót 24, napedzany przez silnik 25", a odpowiadajacy mu kolowrót 26, na¬ pedzany silnikiem 25*, znajduje sie poza walcami prasujacemi 19b. Kolowroty 24 i 26 sluza naprzemian do nawijania i odwija- nia walcowanego metalu, lecz w czasie dzia¬ lania nie powinny jednak wywierac na nie¬ go cisnienia ani ciagnienia. Jezeli bowiem jedna z powyzszych sil zostanie wywarta na materjal, to otrzymuje sie znacznie utrudnione zagadnienie regulacji, gdyz ilosc materjalu na jednym kolowrocie bedzie stale wzrastac, a na drugim stale zmniej¬ szac sie i z tego powodu ramie sily musialo¬ by sie stale zmieniac. Trudnosc te usuwa sie przez zastosowanie walców prasujacych, w których ramie sily jest stale.¦ Fig. 3 przedstawia schemat polaczenia elektrycznych silników napedowych. Prad twornikowy kazdego z silników 11, 11", 21a, 21*, 25*, 25b dostarcza pradnica 30 przez przewodniki 31 i 32. Pradnice nape¬ dza silnik 33, a jej uzwojenie biegunowe 34 regulowane jest przez lacznik 35 oraz przez opór zmienny 36. Wskutek tego kierunek pradu oraz woltaz kilku tworników mozna jednoczesnie zmieniac, zmieniajac w ten sposób jednoczesnie szybkosci kilku silni¬ ków. Opornik 37 ustawiony jest szeregowo z twornikiem kazdego silnika kolowrotu 25* i 25b tak, aby kolowroty te dzialaly wylacznie jako kolowroty nawijajace.Uzwojenia biegunowe dla licznych silni¬ ków zaopatrywane sa w prad przez prze¬ wodniki 38 i 39 od pradnicy wzbudzajacej 40, napedzanej przez silnik 41. Pradnica wzbudzajaca 40 dostarcza równiez prad u- zwojeniom biegunowym 34 pradnicy 30.Pole biegunowe kazdego silnika polaczone jest szeregowo z opornikiem (reostatem) 42, przez co ilosc pradu dostarczana do kazdego uzwojenia biegunowego mozna nie¬ zaleznie regulowac. W ten sposób mozna dowolnie regulowac sile dostarczana wal¬ com czynnym i kazdej parze walców pra¬ sujacych. Wskutek tego mozna z nadzwy¬ czajna dokladnoscia regulowac ilosc sily dostarczanej walcom czynnym w porówna¬ niu z iloscia sily wywieranej przez cisnienie na walcowana plyte za posrednictwem wal¬ ców prasujacych od strony wyjsciowej wal¬ carki. Walce prasujace od strony wejscio¬ wej walcarki mozna napedzac w taki spo¬ sób, aby wytworzyc okreslona ilosc oporii dla ruchu metalu. Regulacja jest uproszczo¬ na przez to, ze sila wywierana na metal przez walce prasujace dziala przez ramie momentu stalego, co nie mialoby miejsca, gdyby sile ciagnaca wywieraly kolowroty.Posiada to duze znaczenie wówczas, kiedy walce sie napedza i wtedy zachodzi potrze¬ ba wybalansowania lub zrównowazenia sil w stosunku do siebie.Pole biegunowe silników lla ,113, 21", 21b mozna regulowac w stosunku do siebie tak, aby materjal poruszal walce czynne lub walce prasujace od strony wejsciowej wal¬ carki, wywolujac w ten sposób przez jakis czas dzialanie silników jako pradnic oraz powodujac ciagniecie materjalu. Przesuwa¬ nie mozna równiez dowolnie regulowac.Fig. 5 i 6 wskazuja wybitna róznice w materjale, wytworzonym sposobem niniej¬ szym oraz w materj ale wytworzonym przez dawne metody walcowania na zimno. Foto¬ grafje te przedstawiaja mozliwie dokladnie zdjecia promieniami X. Fig. 5 przedstawia zdjecie promieniami X, skladajace sie z nieprzerwanych, o zasadniczo jednostajnem natezeniu, pierscieni wspólsrodkowych nao¬ kolo srodkowego nie odchylonego promie¬ nia, wykazujac w ten sposób, ze uzyskano lacznosc miedzy silami walcowania i cia¬ gniecia, tak aby powstrzymac tworzenie sie „równoleglego" ukladu. Zupelnie natomiast inaczej przedstawia sie fotografja na fig. 6.Strzalka na fig. 6 oznacza kierunek walco¬ wania w ostatniem przejsciu, przyczem asy- metrja wzoru jest wyrazna. Zdjecie na fig. — 4 —5 wykazuje brak asymetrji, wytworzonej przez zmiane kierunku walcowania. Foto¬ grafja ta przedstawiajaca prawidlowe pier¬ scienie jest wskaznikiem idealnego ukladu komórek metalu, przyczem fig. 6 wskazuje jak blisko tego doskonalego rezultatu dojsc mozna po zastosowaniu niniejszego procesu.Zdjecie na fig. 5 zostalo wykonane z ma- terjalu walcowanego walcami o srednicy 3,75 cm. Walcowanym materjalem byla stal naweglana i doswiadczenia wykazaly, ze co do struktury materjalu otrzymuje sie nieco lepsze wyniki przez zastosowanie walców 3,75 cm, niz przez zastosowanie walców o srednicy 6,25 cm. Przez zmiane srednicy walców oraz zmienianie sily do¬ starczanej walcom czynnym i walcom pra¬ sujacym mozna uzyskac pozadany zwiazek miedzy sila walcowania i sila ciagnienia.Srednica walca wywiera równiez wplyw na sama czynnosc walcowania. Przy walco¬ waniu np. cienkiej plytki mosiadzu walcami o srednicy 5,60 cm zachodzila mozliwosc przerwania, gdy plytka posiadala od 0,05 mm do 0,075 mm grubosci, natomiast przy uzyciu walców 3,75 cm mozna regularnie walcowac do 0,05 mm grubosci, zasadniczo bez obawy przerwania plytki.Oczywiscie gatunek metalu posiadajace¬ go budowe uwidoczniona na fig. 5 jest znacznie lepszy od gatunku materjalu po¬ siadajacego budowe przedstawiona na fig. 6. Poniewaz czynnosc obrabiania metalu zwykle wykazuje daznosc do wytworzenia „równoleglych" ukladów, co ogranicza dal¬ sza prace, materjal na fig. 5 mozna dluzej obrabiac, zanim osiagnie sie granice, niz materjal na fig. 6. Inne zalety wynikajace z zastosowania niniejszego sposobu polegaja na tern, ze metal jest plaski i nie posiada korony srodkowej, nie wykazuje odwegle- nia powierzchni, nie jest kruchy, nie posia¬ da popekanych krawedzi, wykazuje twar¬ dosc bez utraty kowalnosci, posiada wyzsze wlasciwosci fizyczne i bardzo dokladne wy¬ miary.Jak wiadomo wyzarzanie stosuje isie ce¬ lem usuniecia natezenia wytwarzanego przez obróbke. Jest jednak charakterystycz¬ ne, ze metal obrabiany niniejszym sposobem nawet w stanie niewyzarzonym wykazuje zasadniczo doskonale zdjecia pierscieniowe.Fotografje te mozna natychmiast odróznic od fotografji najlepiej nawet wyzarzonego materjalu, dzieki ukladowi gwiazdzistemu (asteryzm). PL