WO2021009174A1 - Kaltwalzen von walzgut - Google Patents

Kaltwalzen von walzgut Download PDF

Info

Publication number
WO2021009174A1
WO2021009174A1 PCT/EP2020/069895 EP2020069895W WO2021009174A1 WO 2021009174 A1 WO2021009174 A1 WO 2021009174A1 EP 2020069895 W EP2020069895 W EP 2020069895W WO 2021009174 A1 WO2021009174 A1 WO 2021009174A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
work roll
work
rolling
diameter
roll
Prior art date
Application number
PCT/EP2020/069895
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Kellermayr
Original Assignee
Primetals Technologies Austria GmbH
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 Primetals Technologies Austria GmbH filed Critical Primetals Technologies Austria GmbH
Priority to EP20742679.2A priority Critical patent/EP3999259B1/de
Priority to US17/626,949 priority patent/US20220258220A1/en
Priority to CN202080051553.3A priority patent/CN114080279B/zh
Publication of WO2021009174A1 publication Critical patent/WO2021009174A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/021—Rolls for sheets or strips
    • 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
    • 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
    • B21B31/02—Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • 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
    • B21B31/07—Adaptation of roll neck bearings
    • 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
    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • B21B31/10—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts by horizontally displacing, i.e. horizontal roll changing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/14—Couplings, driving spindles, or spindle carriers specially adapted for, or specially arranged in, metal-rolling mills
    • B21B35/141—Rigid spindle couplings, e.g. coupling boxes placed on roll necks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/28—Mounting or dismounting bearing and chock as a unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2267/00—Roll parameters
    • B21B2267/02—Roll dimensions
    • B21B2267/06—Roll diameter

Definitions

  • the invention relates to a rolling device, a method and a rolling train for cold rolling rolling stock.
  • a rolling stock for example a
  • the work rolls are arranged in a roll stand and are rotated about their longitudinal axes by a drive.
  • rolling stands are arranged one behind the other and form a so-called rolling train through which the rolling stock traverses in one rolling direction, the thickness of the rolling stock being gradually reduced.
  • rolling train through which the rolling stock traverses in one rolling direction, the thickness of the rolling stock being gradually reduced.
  • Roll stand to roll stand and the rolling torques are reduced from roll stand to roll stand.
  • the number of roll stands and the maximum reduction in thickness cannot, however, be increased as desired in terms of process technology, since the material strength of the rolled stock increases as a function of the reduction in thickness. From certain rolling stock strength values and
  • a roll stand In addition to the work rolls, a roll stand usually has so-called back-up rolls that support the work rolls. Each roll is rotatably mounted at its ends on bearings which are each carried by a so-called chock which is installed in a holder of the roll stand so that it can be moved vertically. As the chocks can be moved vertically, the positions of the rolls can be changed and adapted to one another and to the thickness of the rolling stock. Bending forces can also be exerted on the work rolls via the work roll chocks, with which the
  • Work rolls are slightly bent when rolling to one to achieve uniform thickness of the rolling stock in the axial direction, that is, along the longitudinal axes of the work rolls.
  • the work rolls wear out as the rolled stock is rolled. Therefore, the work rolls are ground off after a certain rolling time. This successively reduces the roll diameter of the work rolls. Finally, the work rolls are replaced when theirs
  • the diameter of a work roll used for the first time is equal to the maximum work roll diameter of the work roll and can be reduced to the minimum by repeated grinding
  • Work roll diameter can be reduced.
  • the difference between the maximum and minimum work roll diameter is determined, among other things, by the so-called hardening depth, which defines that area which extends radially into the interior from the surface of a work roll and which has a greater hardness than the rest of the material
  • the work roll is between the corresponding maximum and minimum work roll diameter - and thus the current surface of the work roll is in an area with greater hardness than the rest of the work roll body - the work roll is used on the roll stand.
  • the minimum work roll diameter is also determined by the rolling parameters (rolling torque, rolling force, rolling tension,
  • the rolling parameters are in turn determined by the material properties of the rolling stock and by its
  • Inlet thickness, outlet thickness and width are determined. So represents a relatively soft rolling stock with a large
  • Runout thicknesses of less than 0.5 mm lead to high
  • the invention is based on the object of a
  • the object is achieved by a roll stand having the features of claim 1, a method having the features of claim 10 and a rolling train having the features of claim 15.
  • Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
  • Equipment set comprises two work rolls and for each work roll two associated with the work roll
  • Work rolls of one and the same equipment set each have the same work roll diameter range.
  • the work rolls of different equipment sets have different work roll diameter ranges, the work roll diameter range of one equipment set differing from the work roll diameter range of another equipment set if at least the minimum or the maximum differs
  • the roll stand has
  • the work roll drive has two drive spindles, each of which is designed to drive a work roll via the spindle head assigned to the work roll by rotating about a longitudinal axis of the drive spindle.
  • the roll stand of a rolling device according to the invention can therefore have different work rolls
  • each assembly set includes work roll chocks corresponding to its two work rolls in order to achieve the
  • the roll stand can thus be advantageously adapted to the respective rolling stock.
  • high-strength can be used for rolling
  • Rolld stock work rolls of smaller work roll diameter are used than for rolling relatively soft rolling stock.
  • Invention aims to be able to profitably process both relatively soft rolling stock and to be able to produce high-quality, high-strength steel products with small thicknesses, for example thicknesses less than 0.5 mm, with the same rolling device.
  • Work roll bearings of all assembly sets are designed as rolling bearings, for example as tapered roller bearings.
  • rolling device for example as tapered roller bearings.
  • the minimum work roll diameter differs by 40mm to 90mm from the maximum work roll diameter of an assembly kit.
  • the work rolls of an assembly set have a minimum work roll diameter of 340 mm and a maximum
  • Assembly sets can be driven with the same drive spindles.
  • the drive spindles therefore do not have to be changed when the roll stand is converted to work rolls with a different work roll diameter.
  • a diameter ratio of an outer diameter to an inner diameter of a work roll bearing can be with
  • the roll stand can be adapted to the corresponding rolling stock classes by selecting the equipment set with a respective diameter ratio of the work roll bearings. The decrease of the
  • the diameter ratio of the work roll bearings to the work roll diameter takes into account that the sum of the outer radius of the work roll bearings and the wall thickness of the work roll chocks on the sides facing the rolling stock must be smaller than the minimum
  • Work roll diameter Small work roll diameters are in turn suitable for high-strength and ultra-high strength rolling
  • Work roll diameters also make it easier to bend the work rolls because the bending forces required for bending are reduced.
  • a ratio of the height of a work roll chock to an outer diameter of a work roll bearing of at least one equipment set is less than 1.09. This too
  • the aim of the rolling device is to reduce the work roll diameter by reducing the height of the work roll chocks.
  • the reduction in the height of a work roll chock is particularly in combination with the Above-mentioned reduction of the diameter ratio of the outer diameter to an inner diameter of the
  • At least one assembly set on the side of the work roll chock facing the rolling stock that is less than six percent of an outer diameter of a
  • Equipment set equipped which is selected depending on the rolling stock.
  • the rolling stock which is selected depending on the rolling stock.
  • Work roll diameter of the one used for rolling Work rolls adapted to the strength, width, inlet thickness and / or outlet thickness of the rolling stock.
  • the roll stand is equipped with an assembly set that is shown in
  • Rolling device in a (multi-stand) rolling train is understood to mean the position that the rolling stand of the rolling device assumes in a sequence of all rolling stands of the rolling train in which the rolling stock passes through the rolling stands.
  • most advantageous work roll diameter of the work rolls of a rolling device can depend on the position of the rolling device in the rolling train.
  • Method is a bending limit for positive bending of the work rolls depending on a minimum wall thickness of the at least one equipment set
  • This embodiment of the method according to the invention is also aimed at relieving the work roll chocks when the work rolls bend on their sides facing the rolling stock, by instead of these sides particularly stressful positive bends preferably cooperating with a crowning of the work rolls
  • Negative bending of the work rolls can be carried out, which requires a suitably designed crown of the work rolls.
  • the method is an axial displacement of the work rolls relative to one another as a function of a width and thickness of the rolling stock for at least one equipment set
  • Strip edges can occur when rolling stock that is at risk of edge cracks, for example electrical steel with a silicon content of at least two percent.
  • electrical steel with a silicon content of at least two percent for example electrical steel with a silicon content of at least two percent.
  • Work rolls are prevented from touching central areas of the work rolls, in which the work rolls assume their maximum work roll diameter, when rolling very thin rolled stock in the area outside the rolled stock.
  • a rolling train according to the invention has at least one rolling device according to the invention.
  • the advantages of such a rolling train result from the above-mentioned advantages of a rolling device according to the invention.
  • a rolling train according to the invention enables the rolling devices according to the invention to be converted into
  • FIG. 1 shows a sectional view of an exemplary embodiment of a rolling device in the area of a work roll
  • FIG. 2 shows work rolls and a rolling stock passed through between the work rolls
  • FIG. 3 shows a work roll journal, a spindle head and a drive spindle in a sectional view
  • Figure 1 shows a sectional view of a
  • Rolling device 1 comprises a roll stand 5, several
  • Each equipment set comprises two work rolls 7, 8 and, for each work roll 7, 8, two work roll chocks 9 and 8 assigned to the work roll 7, 8 a spindle head 11 assigned to the work roll 7, 8.
  • the two work rolls 7, 8 of an assembly set have the same work roll diameter range, the work rolls 7, 8 of different assembly sets have different work roll diameter ranges.
  • FIG. 2 shows the work rolls 7, 8 of an assembly set and one carried out between the work rolls 7, 8
  • the work roll diameter D of a work roll 7, 8 is a maximum diameter of the
  • Work roll 7, 8 and is accepted by the work roll 7, 8 in a central area 13, which is approximately circular-cylindrical and generally ground spherical or bottle-shaped.
  • One end of the central region 13 of each work roll 7, 8 has a chamfer 15, the chamfers 15 of the two
  • Work rolls 7, 8 are arranged opposite one another. Each end portion of a work roll 7, 8 is considered a
  • Work roll diameter D is.
  • the journal diameter d of the work rolls 7, 8 of all equipment sets match.
  • Work rolls 7, 8 are each arranged in the area of one of the two lateral strip edges of the rolling stock 3.
  • the strip edges of the rolling stock 3 are relieved during rolling, for example to avoid edge cracks in the strip edges that occur without relieving the strip edges when rolling rolling stock 3 at risk of edge cracks, for example from
  • Each work roll chock 9 has a
  • the work roll bearing 17 is a roller bearing, for example a tapered roller bearing, with an inner diameter dl, which corresponds to the journal diameter d of the work roll journal 16, and a
  • Work roll bearings 17 of all equipment sets are at least approximately identical; for example, they differ from one another by no more than two percent.
  • the outside diameter Dl of the work roll bearings 17 of the various assembly sets can differ significantly from one another. For example, a diameter ratio Dl / dl of the outer diameter Dl to the inner diameter dl increases
  • this diameter ratio is for at least one assembly set, in particular for
  • a ratio A / Dl of a height A of a work roll chock 9 to the outer diameter Dl of the work roll bearing 17 of the work roll chock 9 for at least one fitting set, in particular for all fitting sets, is preferably less than 1.09.
  • the roll stand 5 For rolling a rolling stock 3 with the rolling device 1, the roll stand 5 is equipped with the work roll chocks 9 and work rolls 7, 8 of an assembly set.
  • the roll stand 5 has four brackets 19, each receiving a work roll chock 9 and in which the
  • Work roll chocks 9 are vertically displaceable, for example by hydraulic cylinders (not shown). In particular, bending forces can be exerted on the work rolls 7, 8 via the mountings 19. By a bending force in a first directed away from the rolling stock 3
  • a work roll 7, 8 can be bent positively.
  • a first load zone 23 of the work roll chock 9 facing the rolling stock 3 is used loaded, whereby in Figure 1 acting forces are shown by arrows in the first load zone 23.
  • Bending force in a second bending force direction 22 directed towards the rolling stock 3, a work roll 7, 8 can be bent negatively.
  • Embodiment also has support rollers 25, which are arranged above and below the holders 19 and vertically displaceable so that their positions the work roll diameters D and positions of the
  • Figure 3 shows the work roll journal 16 of a
  • the spindle head 11 is tubular
  • An end of the spindle head 11 facing the work roll journal 16 forms an opening, the cross section of which corresponds to a cross section of the end of the work roll journal 16 and into which the end of the
  • Work roll journal 16 protrudes.
  • the cross section of the end of the work roll journal 16 is not circular, but has the shape of a circle, for example, from which two are reflected by a point reflection at the center of the circle
  • Drive spindle 27 are transmitted about their longitudinal axis to the spindle head 11 and via the spindle head 11 to the work roll journal 16 and drive the work roll 7, 8.
  • the rotations of the drive spindle 27 are generated by a (not shown) drive unit of the work roll drive, for example by a motor.
  • Internal toothing 31 of the spindle head 11 are designed for the maximum torque of the work roll drive for driving the work roll 7, 8 to which the spindle head 11 is assigned.
  • the spindle head 11 is also designed such that an angle between the longitudinal axes of the
  • Figure 4 shows a work roll chock 9 of a further embodiment of a rolling device 1.
  • the work roll chock 9 On a side 33 facing the rolling stock 3, the work roll chock 9 has a minimum wall thickness W1 which is smaller than a minimum wall thickness W2 on the side 34 facing away from the rolling stock 3.
  • the minimum wall thickness W1 on the side 33 facing the rolling stock 3 is less than six percent of the outer diameter Dl of the work roll bearing 17 of the work roll chock 9
  • FIG. 5 shows schematically a rolling train 35 with four rolling devices 1 according to the invention Rolling devices 1 are along a rolling direction 37 in which the rolling stock 3 runs through the rolling train 35,
  • Rolling devices 1 of the rolling train 35 are similar
  • the roll stand 5 of a rolling device 1 is equipped with an equipment set which is selected depending on the rolling stock 3, in particular on its strength, width b, inlet thickness and / or outlet thickness and on a position of the rolling device 1 in the rolling train 35.
  • Rolling devices 1 are equipped.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung (1), ein Verfahren und eine Walzstraße (35) zum Kaltwalzen von Walzgut (3). Die Walzvorrichtung (1) umfasst ein Walzgerüst (5), mehrere Bestückungssätze zum wahlweisen Bestücken des Walzgerüsts (5) mit einem der Bestückungssätze und einen Arbeitswalzenantrieb. Jeder Bestückungssatz umfasst zwei Arbeitswalzen (7, 8), für jede Arbeitswalze (7, 8) zwei Arbeitswalzeneinbaustücke (9) und einen Spindelkopf (11), der formschlüssig mit einem Arbeitswalzenzapfen (16) der Arbeitswalze (7, 8) verbindbar ist, wobei die Arbeitswalzen (7, 8) unterschiedlicher Bestückungssätze voneinander verschiedene Arbeitswalzendurchmesserbereiche, die durch einen jeweiligen minimalen und maximalen Arbeitswalzendurchmesser bestimmt sind, aufweisen. Das Walzgerüst (5) weist Halterungen (19) für jeweils ein Arbeitswalzeneinbaustück (9) eines Bestückungssatzes auf. Der Arbeitswalzenantrieb weist zwei Antriebsspindeln (27) auf, die jeweils zum Antreiben einer Arbeitswalze (7, 8) über den der Arbeitswalze (7, 8) zugeordneten Spindelkopf (11) durch Drehungen um eine Längsachse der Antriebsspindel (27) ausgebildet sind.

Description

Beschreibung Kaltwalzen von Walzgut Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung, ein Verfahren und eine Walzstraße zum Kaltwalzen von Walzgut.
Beim Kaltwalzen wird ein Walzgut, beispielsweise ein
metallisches Walzband, zwischen zwei Arbeitswalzen
hindurchgeführt, die durch einen Walzspalt beabstandet sind. Die Arbeitswalzen sind in einem Walzgerüst angeordnet und werden durch einen Antrieb um ihre Längsachsen gedreht.
Häufig sind mehrere Walzgerüste hintereinander angeordnet und bilden eine so genannte Walzstraße, die von dem Walzgut in einer Walzrichtung durchlaufen wird, wobei die Dicke des Walzguts schrittweise reduziert wird. In typischen
Anwendungen erhöht sich die Walzgeschwindigkeit von
Walzgerüst zu Walzgerüst und die Walzmomente reduzieren sich von Walzgerüst zu Walzgerüst. Die Anzahl der Walzgerüste und die maximale Dickenreduktion können jedoch prozesstechnisch nicht beliebig erhöht werden, da sich die Materialfestigkeit des Walzguts abhängig von der Dickenreduktion erhöht. Dies führt ab gewissen Walzgutfestigkeitswerten und
Arbeitswalzendurchmessern zu hohen Abplattungen der
Arbeitswalzen und verminderter Dickenreduktion des Walzguts.
Meist weist ein Walzgerüst neben den Arbeitswalzen so genannte Stützwalzen auf, die die Arbeitswalzen stützen. Jede Walze ist an ihren Enden drehbar auf Lagern montiert, die jeweils von einem so genannten Einbaustück getragen werden, das vertikal verschiebbar in einer Halterung des Walzgerüsts installiert ist. Durch die vertikale Verschiebbarkeit der Einbaustücke können die Positionen der Walzen verändert und einander und der Dicke des Walzguts angepasst werden. Über die Arbeitswalzeneinbaustücke können ferner Biegekräfte auf die Arbeitswalzen ausgeübt werden, mit denen die
Arbeitswalzen beim Walzen leicht gebogen werden, um eine gleichmäßige Dicke des Walzguts in axialer Richtung, das heißt entlang der Langsächsen der Arbeitswalzen, zu erzielen.
Die Arbeitswalzen nutzen sich beim Walzen des Walzguts ab. Daher werden die Arbeitswalzen jeweils nach einer gewissen Walzdauer abgeschliffen. Dadurch verringern sich sukzessive die Walzendurchmesser der Arbeitswalzen. Schließlich werden die Arbeitswalzen ausgetauscht, wenn sich ihre
Walzendurchmesser durch das Abschleifen auf einen minimalen Arbeitswalzendurchmesser verkleinert haben. Der Durchmesser einer erstmalig eingesetzten Arbeitswalze ist gleich dem maximalen Arbeitswalzendurchmesser der Arbeitswalze und kann durch wiederholtes Abschleifen bis auf den minimalen
Arbeitswalzendurchmesser verringert werden. Die Differenz zwischen maximalem und minimalem Arbeitswalzendurchmesser wird unter anderem durch die sogenannte Einhärtetiefe bestimmt, welche jenen von der Oberfläche einer Arbeitswalze radial in das Innere reichenden Bereich definiert, der eine größere Härte aufweist als das restliche Material der
Arbeitswalze. Nur wenn der aktuelle Durchmesser einer
Arbeitswalze zwischen dem entsprechenden maximalen und minimalen Arbeitswalzendurchmesser - und somit die aktuelle Oberfläche der Arbeitswalze in einem Bereich mit größerer Härte als der restliche Arbeitswalzenkörper - liegt, wird die Arbeitswalze am Walzgerüst eingesetzt. Der minimale und der maximale Arbeitswalzendurchmesser einer Arbeitswalze
definieren somit den Arbeitswalzendurchmesserbereich dieser Arbeitswalze, innerhalb welchem der sinnvolle Einsatz der Arbeitswalze zum Walzen möglich ist: wenn der
Arbeitswalzendurchmesser durch ein weiteres Abschleifen den Arbeitswalzendurchmesserbereich verlassen würde, wird sie nicht mehr verwendet.
Der minimale Arbeitswalzendurchmesser wird weiterhin bestimmt durch die Walzparameter (Walzmoment, Walzkraft, Walzzüge,
Walzgeschwindigkeit) und deren Auswirkung auf die Auswahl der Arbeitswalzenlager und Arbeitswalzenzapfen, an denen die Arbeitswalzen angetrieben werden und die wiederum einen minimalen Innendurchmesser der Arbeitswalzenlager bestimmen. Der Außendurchmesser und die Breite eines Arbeitswalzenlagers bestimmen die Kapazität des Arbeitswalzenlagers. Zu dem Außendurchmesser und der Belastung des Arbeitswalzenlagers korrespondiert eine empfohlene minimale Wandstärke des
Arbeitswalzeneinbaustücks. Somit bestimmen die Dimensionen der Arbeitswalzenlager, die Wandstärken der
Arbeitswalzeneinbaustücke und ein Sicherheitsabstand, welcher die Kollision der Arbeitswalzen und Arbeitswalzeneinbaustücke vermeiden soll, den minimalen verwendbaren Durchmesser der Arbeitswalzen. Die Walzparameter werden wiederum von den Materialeigenschaften des Walzguts sowie von dessen
Einlaufdicke , Auslaufdicke und Breite bestimmt. So stellt ein relatives weiches Walzgut mit einer großen
Breite und Dicke und einer hohen geforderten Dickenreduktion von beispielsweise mehr als 80 Prozent hohe
Drehmomentanforderungen speziell an die ersten beiden
Walzgerüste einer Walzstraße und bewirkt hohe
Temperaturbelastungen der Komponenten der hinteren
Walzgerüste. Für ein derartiges Walzen weichen Walzguts sind daher große Arbeitswalzendurchmesser bevorzugt.
Das Walzen hoch- und höchstfesten Walzguts mit Auslaufdicken von beispielsweise mehr als 0,5 mm führt zu hohen Walzkräften an allen Walzgerüsten und speziell zu einem geringeren
Dickenreduktionsvermögen an den hinteren Walzgerüsten
(beispielsweise am dritten und vierten Walzgerüst) im
Vergleich zu weicherem Walzgut. Die Drehmomentanforderungen sind im höheren und höchsten Bereich. Das Walzen sehr dünnen hochfesten Walzguts, beispielsweise zum Herstellen von
Elektrobandstahl mit relativ hohem Siliziumgehalt und
Auslaufdicken von weniger als 0,5 mm, führt zu hohen
spezifischen Walzkräften mit moderaten Drehmomenten. In beiden Fällen führen mittlere und große
Arbeitswalzendurchmesser zu hohen Abplattungen der
Arbeitswalzen an den hinteren Walzgerüsten, so dass in diesen Fällen insbesondere an den hinteren Walzgerüsten kleine Arbeitswalzendurchmesser bevorzugt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Walzvorrichtung, ein Verfahren und eine Walzstraße anzugeben, die eine Produktion unterschiedlicher Walzprodukte,
insbesondere von Walzprodukten unterschiedlicher Härten und Dicken, ermöglichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Walzgerüst mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 und eine Walzstraße mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .
Eine erfindungsgemäße Walzvorrichtung zum Kaltwalzen von Walzgut umfasst ein Walzgerüst, mehrere Bestückungs Sätze zum wahlweisen Bestücken des Walzgerüsts mit einem der
Bestückungssätze und einen Arbeitswalzenantrieb. Jeder
Bestückungssatz umfasst zwei Arbeitswalzen und für jede Arbeitswalze zwei der Arbeitswalze zugeordnete
Arbeitswalzeneinbaustücke, die jeweils mindestens ein
Arbeitswalzenlager für die Arbeitswalze aufweisen, und einen der Arbeitswalze zugeordneten Spindelkopf, der formschlüssig mit einem Arbeitswalzenzapfen der Arbeitswalze verbindbar ist. Arbeitswalzen ein- und desselben Bestückungssatzes weisen jeweils denselben Arbeitswalzendurchmesserbereich auf. Die Arbeitswalzen unterschiedlicher Bestückungssätze weisen voneinander verschiedene Arbeitswalzendurchmesserbereiche auf, wobei sich der Arbeitswalzendurchmesserbereich eines Bestückungssatzes vom Arbeitswalzendurchmesserbereich eines anderen Bestückungssatzes dann unterscheidet, wenn sich zumindest der minimale oder der maximale
Arbeitswalzendurchmesser der Arbeitswalzen des einen
Bestückungssatzes vom jeweiligen minimalen bzw. maximalen Arbeitswalzendurchmesser der Arbeitswalzen des anderen Bestückungssatzes unterscheidet. Das Walzgerüst weist
Halterungen auf, die jeweils zum Aufnehmen eines
Arbeitswalzeneinbaustücks eines Bestückungssatzes ausgebildet sind. Der Arbeitswalzenantrieb weist zwei Antriebsspindeln auf, die jeweils zum Antreiben einer Arbeitswalze über den der Arbeitswalze zugeordneten Spindelkopf durch Drehungen um eine Längsachse der Antriebs spindel ausgebildet sind.
Das Walzgerüst einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung kann also mit Arbeitswalzen unterschiedlicher
Arbeitswalzendurchmesserbereiche bestückt werden. Dazu umfasst jeder Bestückungssatz zu seinen beiden Arbeitswalzen korrespondierende Arbeitswalzeneinbaustücke, um die
Arbeitswalzen in das Walzgerüst einzubauen, und für jede Arbeitswalze einen zu ihr korrespondierenden Spindelkopf, über den die Arbeitswalze mit einer Antriebsspindel des Arbeitswalzenantriebs angetrieben werden kann. Damit kann das Walzgerüst vorteilhaft dem jeweiligen Walzgut angepasst werden. So können beispielsweise zum Walzen hochfesten
Walzguts Arbeitswalzen kleineren Arbeitswalzendurchmessers eingesetzt werden als zum Walzen relativ weichen Walzguts.
Die unterschiedliche Bauhöhe von Bestückungssätzen mit
Arbeitswalzen unterschiedlicher
Arbeitswalzendurchmesserbereiche kann durch die vertikale Verschiebbarkeit der Einbaustücke im Walzgerüst ausgeglichen werden. Dadurch eignet sich eine erfindungsgemäße
WalzVorrichtung für ein großes Produktspektrum
herzustellender Walzprodukte. Insbesondere zielt die
Erfindung darauf ab, mit derselben Walzvorrichtung profitabel sowohl relativ weiches Walzgut bearbeiten zu können als auch qualitativ hochwertige hochfeste Stahlprodukte mit geringen Dicken, beispielsweise Dicken kleiner als 0,5 mm, hersteilen zu können.
Bei einer Ausgestaltung der WalzVorrichtung sind die
Arbeitswalzenlager aller Bestückungs sätze als Wälzlager, beispielsweise als Kegelrollenlager, ausgebildet. Bei einer weiteren Ausgestaltung der WalzVorrichtung
unterscheidet sich der minimale Arbeitswalzendurchmesser um 40mm bis 90mm von dem maximalen Arbeitswalzendurchmesser eines Bestückungssatzes.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der WalzVorrichtung weisen die Arbeitswalzen eines Bestückungssatzes einen minimalen Arbeitswalzendurchmesser von 340mm und einen maximalen
Arbeitswalzendurchmesser von 385mm auf und die Arbeitswalzen eines anderen Bestückungssatzes weisen einen minimalen
Arbeitswalzendurchmesser von 375mm und einem maximalen
Arbeitswalzendurchmesser von 460mm auf. Dadurch kann ein Walzgerüst nur durch Wechseln des Bestückungssatzes für das Walzen von höchstfestem Walzgut eingerichtet werden, für welche Walzendurchmesser von kleiner als 375mm benötigt werden. Dadurch wird vorteilhaft die Erweiterung des
produziertbaren Produktspektrums mit geringem Aufwand ermöglicht . Vorzugsweise weichen die Innendurchmesser der
Arbeitswalzenlager aller Bestückungs sätze höchstens zwei Prozent voneinander ab. Dadurch können Arbeitswalzen mit Arbeitswalzenzapfen gleichen Zapfendurchmessers verwendet werden, so dass auch die Spindelköpfe gleiche
Innendurchmesser aufweisen und die Arbeitswalzen aller
Bestückungssätze mit denselben Antriebsspindeln angetrieben werden können. Die Antriebsspindeln müssen daher bei einer Umrüstung des Walzgerüsts auf Arbeitswalzen eines anderen Arbeitswalzendurchmessers nicht gewechselt werden.
Dementsprechend sieht eine weitere Ausgestaltung der
WalzVorrichtung vor, dass die Arbeitswalzenzapfen der
Arbeitswalzen aller Bestückungssätze identische
Zapfendurchmesser und Zapfenformen aufweisen. Ein Durchmesserverhältnis eines Außendurchmessers zu einem Innendurchmesser eines Arbeitswalzenlagers kann mit
abnehmendem Arbeitswalzendurchmesserbereich der Arbeitswalzen der Bestückungssätze abnehmen. Beispielsweise beträgt ein Durchmesserverhältnis eines Außendurchmessers zu einem
Innendurchmesser der Arbeitswalzenlager wenigstens eines Bestückungssatzes höchstens 1,41 und ein
Durchmesserverhältnis eines Außendurchmessers zu einem
Innendurchmesser der Arbeitswalzenlager wenigstens eines anderen Bestückungssatzes höchstens 1,32. Das Walzgerüst kann durch Auswahl des Bestückungssatzes mit einem jeweiligen Durchmesserverhältnis der Arbeitswalzenlager an entsprechende Walzgutklassen angepasst werden. Die Abnahme des
Durchmesserverhältnisses der Arbeitswalzenlager mit dem Arbeitswalzendurchmesser berücksichtigt, dass die Summe des Außenradius der Arbeitswalzenlager und der Wandstärke der Arbeitswalzeneinbaustücke auf den dem Walzgut zugewandten Seiten kleiner sein muss als der minimale
Arbeitswalzenradius, da andernfalls die Arbeitswalzenlager der beiden sich gegenüberliegenden Arbeitswalzen im
Walzgerüst Zusammenstößen beziehungsweise sich im Wege stehen würden. Ein möglichst geringes Durchmesserverhältnis
ermöglicht, insbesondere bei vorgegebenem Innendurchmesser der Arbeitswalzenlager, eine möglichst geringe Bauhöhe der Arbeitswalzeneinbaustücke und damit kleine
Arbeitswalzendurchmesser. Kleine Arbeitswalzendurchmesser eignen sich wiederum zum Walzen hoch- und höchstfesten
Walzguts, insbesondere in hinteren Walzgerüsten einer
Walzstraße wie oben bereits ausgeführt wurde. Kleine
Arbeitswalzendurchmesser erleichtern außerdem das Biegen der Arbeitswalzen, da die zum Biegen erforderlichen Biegekräfte reduziert werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der WalzVorrichtung ist ein Verhältnis einer Höhe eines Arbeitswalzeneinbaustücks zu einem Außendurchmesser eines Arbeitswalzenlagers wenigstens eines Bestückungssatzes kleiner als 1,09. Auch diese
Ausgestaltung der Walzvorrichtung zielt auf die Reduzierung der Arbeitswalzendurchmesser durch Reduzierung der Höhe der Arbeitswalzeneinbaustücke. Bei vorgegebenem Innendurchmesser der Arbeitswalzenlager wird die Reduzierung der Höhe eines Arbeitswalzeneinbaustücks insbesondere in Kombination mit der oben genannten Reduzierung des Durchmesserverhältnisses des Außendurchmessers zu einem Innendurchmesser des
Arbeitswalzenlagers ermöglicht. Bei einer weiteren Ausgestaltung der WalzVorrichtung ist eine minimale Wandstärke eines Arbeitswalzeneinbaustücks
wenigstens eines Bestückungs satzes auf der dem Walzgut zugewandten Seite des Arbeitswalzeneinbaustücks kleiner als sechs Prozent eines Außendurchmessers eines
Arbeitswalzenlagers des Arbeitswalzeneinbaustücks.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der WalzVorrichtung ist eine minimale Wandstärke eines Arbeitswalzeneinbaustücks
wenigstens eines Bestückungs satzes auf einer dem Walzgut zugewandten Seite höchstens so groß wie eine minimale
Wandstärke auf einer von dem Walzgut abgewandten Seite des Arbeitswalzeneinbaustücks .
Die vorgenannten Ausgestaltungen der WalzVorrichtung
berücksichtigen, dass sich mit abnehmenden
Arbeitswalzendurchmessern die Arbeitswalzeneinbaustücke einander annähern und damit die Gefahr wächst, dass die Arbeitswalzeneinbaustücke kollidieren beziehungsweise sich im Wege stehen. Eine Reduzierung der minimale Wandstärken der Arbeitswalzeneinbaustücke auf deren dem Walzgut zugewandten Seiten vergrößert den Abstand der Arbeitswalzeneinbaustücke voneinander und ermöglicht dadurch eine weitere Reduzierung der Arbeitswalzendurchmesser, ohne dass die
Arbeitswalzeneinbaustücke kollidieren beziehungsweise sich im Wege stehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Kaltwalzen von
Walzgut mit einer Walzvorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche wird das Walzgerüst mit einem
Bestückungssatz bestückt, der in Abhängigkeit von dem Walzgut ausgewählt wird. Dadurch werden insbesondere die
Arbeitswalzendurchmesser der zum Walzen verwendeten Arbeitswalzen der Festigkeit, Breite, Einlaufdicke und/oder Auslaufdicke des Walzguts angepasst.
Bei einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Walzgerüst mit einem Bestückungs satz bestückt, der in
Abhängigkeit von einer Position der Walzvorrichtung in einer Walzstraße ausgewählt wird. Unter der Position einer
WalzVorrichtung in einer (mehrgerüstigen) Walzstraße wird die Position verstanden, die das Walzgerüst der Walzvorrichtung in einer Abfolge aller Walzgerüste der Walzstraße einnimmt, in der das Walzgut die Walzgerüste durchläuft. Diese
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
berücksichtigt, dass sich entlang der Walzstraße die
Festigkeit und Dicke des Walzguts sowie die
Walzgeschwindigkeit und die erforderlichen Walzmomente ändern, wodurch wiederum die für den Walzprozess
vorteilhaftesten Arbeitswalzendurchmesser der Arbeitswalzen einer Walzvorrichtung von der Position der Walzvorrichtung in der Walzstraße abhängen können.
Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird für wenigstens einen Bestückungssatz eine Biegungsgrenze für Positivbiegungen der Arbeitswalzen in Abhängigkeit von einer minimalen Wandstärke der
Arbeitswalzeneinbaustücke auf den dem Walzgut zugewandten Seiten der Arbeitswalzeneinbaustücke festgelegt und die Arbeitswalzen werden nicht mehr als die Biegungsgrenze positiv gebogen. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zielt insbesondere auf die oben genannte
Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung, bei der minimale Wandstärken von Arbeitswalzeneinbaustücken auf dem Walzgut zugewandten Seiten reduziert werden. Eine
Reduzierung dieser Wandstärken bewirkt eine Reduzierung der Belastbarkeit der Arbeitswalzeneinbaustücke bei
Positivbiegungen der Arbeitswalzen. Die vorgenannte
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt dies durch eine entsprechende Begrenzung von Positivbiegungen der Arbeitswalzen. Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden die Arbeitswalzen wenigstens eines
Bestückungssatzes in Abhängigkeit von einer Balligkeit der Arbeitswalzen negativ gebogen. Auch diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zielt auf eine Entlastung der Arbeitswalzeneinbaustücke bei Biegungen der Arbeitswalzen auf ihren dem Walzgut zugewandten Seiten, indem statt diese Seiten besonders belastenden Positivbiegungen bevorzugt mit einer Balligkeit der Arbeitswalzen zusammenwirkende
Negativbiegungen der Arbeitswalzen durchgeführt werden, was eine geeignet gestaltete Balligkeit der Arbeitswalzen voraussetzt . Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens wird für wenigstens einen Bestückungssatz eine Axialverschiebung der Arbeitswalzen relativ zueinander in Abhängigkeit von einer Breite und Dicke des Walzguts
eingestellt. Dadurch können die Bandkanten des Walzguts entlastet werden, beispielsweise um Kantenrisse der
Bandkanten zu vermeiden, die ohne eine Entlastung der
Bandkanten beim Walzen von kantenrissgefährdetem Walzgut, beispielsweise von Elektrobandstahl mit einem Siliziumgehalt von mindestens zwei Prozent, auftreten können. Außerdem kann durch eine derartige gegenseitige Axialverschiebung der
Arbeitswalzen verhindert werden, dass sich Mittelbereiche der Arbeitswalzen, in denen die Arbeitswalzen ihren maximalen Arbeitswalzendurchmesser annehmen, beim Walzen sehr dünnen Walzguts im Bereich außerhalb des Walzguts berühren.
Eine erfindungsgemäße Walzstraße weist wenigstens eine erfindungsgemäße Walzvorrichtung auf. Die Vorteile einer derartigen Walzstraße ergeben sich aus den oben genannten Vorteilen einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung .
Insbesondere ermöglicht eine erfindungsgemäße Walzstraße die Umrüstung der erfindungsgemäßen WalzVorrichtungen in
Abhängigkeit von dem jeweiligen Walzgut, das heißt die
Anpassung der Bestückung der Walzgerüste dieser WalzVorrichtungen an das Walzgut, und damit eine Bearbeitung unterschiedlichen Walzguts beziehungsweise die Herstellung unterschiedlicher Walzprodukte mit derselben Walzstraße. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von
Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den
Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
FIG 1 eine Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Walzvorrichtung im Bereich einer Arbeitswalze, FIG 2 Arbeitswalzen und ein zwischen den Arbeitswalzen durchgeführtes Walzgut,
FIG 3 einen Arbeitswalzenzapfen, einen Spindelkopf und eine Antriebs spindel in einer Schnittdarstellung,
FIG 4 ein Arbeitswalzeneinbaustück eines weiteren
Ausführungsbeispiels einer Walzvorrichtung,
FIG 5 schematisch eine Walzstraße mit vier
WalzVorrichtungen .
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines
Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
WalzVorrichtung 1 zum Kaltwalzen von Walzgut 3. Die
WalzVorrichtung 1 umfasst ein Walzgerüst 5, mehrere
Bestückungssätze zum wahlweisen Bestücken des Walzgerüsts 5 mit einem der Bestückungssätze und einen
Arbeitswalzenantrieb. Jeder Bestückungssatz umfasst zwei Arbeitswalzen 7, 8 und für jede Arbeitswalze 7, 8 zwei der Arbeitswalze 7, 8 zugeordnete Arbeitswalzeneinbaustücke 9 und einen der Arbeitswalze 7, 8 zugeordneten Spindelkopf 11. Die beiden Arbeitswalzen 7, 8 eines Bestückungssatzes weisen einen gleichen Arbeitswalzendurchmesserbereich auf, die Arbeitswalzen 7, 8 unterschiedlicher Bestückungssätze weisen voneinander verschiedene Arbeitswalzendurchmesserbereiche auf .
Figur 2 zeigt die Arbeitswalzen 7, 8 eines Bestückungssatzes und ein zwischen den Arbeitswalzen 7, 8 durchgeführtes
Walzgut 3 mit einer Breite b. Der Arbeitswalzendurchmesser D einer Arbeitswalze 7, 8 ist ein maximaler Durchmesser der
Arbeitswalze 7, 8 und wird von der Arbeitswalze 7, 8 in einem Mittelbereich 13 angenommen, der annähernd kreiszylindrisch und in der Regel ballig oder flaschenförmig geschliffen ist. Ein Ende des Mittelbereichs 13 jeder Arbeitswalze 7, 8 weist eine Fase 15 auf, wobei die Fasen 15 der beiden
Arbeitswalzen 7, 8 einander gegenüberliegend angeordnet werden. Jeder Endbereich einer Arbeitswalze 7, 8 ist als ein
Arbeitswalzenzapfen 16 ausgebildet, dessen
Zapfendurchmesser d kleiner als der
Arbeitswalzendurchmesser D ist. Die Zapfendurchmesser d der Arbeitswalzen 7, 8 aller Bestückungs sätze stimmen überein.
In Figur 2 sind die Arbeitswalzen 7, 8 gegeneinander derart axial verschoben, dass die Fasen 15 der beiden
Arbeitswalzen 7, 8 jeweils im Bereich einer der beiden seitlichen Bandkanten des Walzguts 3 angeordnet sind. Dadurch werden die Bandkanten des Walzguts 3 beim Walzen entlastet, beispielsweise um Kantenrisse der Bandkanten zu vermeiden, die ohne eine Entlastung der Bandkanten beim Walzen von kantenrissgefährdetem Walzgut 3, beispielsweise von
Elektrobandstahl mit einem Siliziumgehalt von mindestens zwei Prozent, auftreten können. Außerdem kann durch eine derartige gegenseitige Axialverschiebung der Arbeitswalzen 7, 8 verhindert werden, dass sich die Mittelbereiche 13 der
Arbeitswalzen 7, 8 beim Walzen sehr dünnen Walzguts 3 im Bereich außerhalb des Walzguts 3 berühren. Jedes Arbeitswalzeneinbaustück 9 weist ein
Arbeitswalzenlager 17 für einen Arbeitswalzenzapfen 16 einer Arbeitswalze 7, 8 auf. Das Arbeitswalzenlager 17 ist ein Wälzlager, beispielsweise ein Kegelrollenlager, mit einem Innendurchmesser dl, der zu dem Zapfendurchmesser d des Arbeitswalzenzapfens 16 korrespondiert, und einem
Außendurchmesser Dl. Die Innendurchmesser dl der
Arbeitswalzenlager 17 aller Bestückungssätze sind zumindest annähernd identisch; beispielsweise weichen sie höchstens zwei Prozent voneinander ab. Die Außendurchmesser Dl der Arbeitswalzenlager 17 der verschiedenen Bestückungs sätze können sich dagegen signifikant voneinander unterscheiden. Beispielsweise nimmt ein Durchmesserverhältnis Dl/dl des Außendurchmessers Dl zu dem Innendurchmesser dl eines
Arbeitswalzenlagers 17 mit abnehmendem Walzendurchmesser D der Arbeitswalzen 7, 8 der Bestückungssätze ab.
Beispielsweise beträgt dieses Durchmesserverhältnis für wenigstens einen Bestückungs satz , insbesondere für
Bestückungssätze mit kleinen Arbeitswalzendurchmessern D, höchstens 1,32. Ferner ist ein Verhältnis A/Dl einer Höhe A eines Arbeitswalzeneinbaustücks 9 zu dem Außendurchmesser Dl des Arbeitswalzenlagers 17 des Arbeitswalzeneinbaustücke 9 für wenigstens einen Bestückungssatz, insbesondere für alle Bestückungssätze, vorzugsweise kleiner als 1,09.
Zum Walzen eines Walzguts 3 mit der Walzvorrichtung 1 wird das Walzgerüst 5 mit den Arbeitswalzeneinbaustücken 9 und Arbeitswalzen 7, 8 eines Bestückungssatzes bestückt. Das Walzgerüst 5 weist dazu vier Halterungen 19, die jeweils ein Arbeitswalzeneinbaustück 9 aufnehmen und in denen die
Arbeitswalzeneinbaustücke 9 vertikal verschiebbar sind, beispielsweise durch (nicht dargestellte) Hydraulikzylinder. Insbesondere können über die Halterungen 19 Biegekräfte auf die Arbeitswalzen 7, 8 ausgeübt werden. Durch eine Biegekraft in einer von dem Walzgut 3 weg gerichteten ersten
Biegekraftrichtung 21 kann eine Arbeitswalze 7, 8 positiv gebogen werden. Dabei wird insbesondere eine dem Walzgut 3 zugewandte erste Lastzone 23 des Arbeitswalzeneinbaustücks 9 belastet, wobei in Figur 1 dabei wirkende Kräfte durch Pfeile in der ersten Lastzone 23 dargestellt sind. Durch eine
Biegekraft in einer zu dem Walzgut 3 hin gerichteten zweiten Biegekraftrichtung 22 kann eine Arbeitswalze 7, 8 negativ gebogen werden. Dabei wird insbesondere eine von dem
Walzgut 3 abgewandte zweite Lastzone 24 des
Arbeitswalzeneinbaustücks 9 belastet, wobei in Figur 1 dabei wirkende Kräfte durch Pfeile in der zweiten Lastzone 24 dargestellt sind.
Die Walzvorrichtung 1 des in Figur 1 gezeigten
Ausführungsbeispiels weist ferner Stützwalzen 25 auf, die oberhalb und unterhalb der Halterungen 19 angeordnet und vertikal verschiebbar sind, so dass ihre Positionen den Arbeitswalzendurchmessern D und Positionen der
Arbeitswalzen 7, 8 anpassbar sind.
Figur 3 zeigt den Arbeitswalzenzapfen 16 einer
Arbeitswalze 7, 8, den der Arbeitswalze 7, 8 zugeordneten Spindelkopf 11 und eine Antriebs spindel 27 des
Arbeitswalzenantriebs der Walzvorrichtung 1 in einer
Schnittdarstellung. Der Spindelkopf 11 ist rohrartig
ausgebildet. Ein dem Arbeitswalzenzapfen 16 zugewandtes Ende des Spindelkopfs 11 bildet eine Öffnung, deren Querschnitt zu einem Querschnitt des Endes des Arbeitswalzenzapfens 16 korrespondiert und in die das Ende des
Arbeitswalzenzapfens 16 hineinragt. Der Querschnitt des Endes des Arbeitswalzenzapfens 16 ist nicht kreisförmig, sondern hat beispielsweise die Form eines Kreises, aus dem zwei durch eine Punktspiegelung am Kreismittelpunkt des Kreises
auseinander hervorgehende Kreissegmente herausgeschnitten sind. Dadurch sind der Spindelkopf 11 und das Ende des
Arbeitswalzenzapfens 16 formschlüssig miteinander verbunden. In das andere Ende des Spindelkopfes 11 ragt ein Ende der
Antriebsspindel 27 hinein. Dieses Ende der Antriebs spindel 27 weist eine Außenverzahnung 29 auf, die zu einer
Innenverzahnung 31 an einer Innenoberfläche des Spindelkopfes 11 korrespondiert, so dass Drehungen der
Antriebsspindel 27 um ihre Längsachse auf den Spindelkopf 11 und über den Spindelkopf 11 auf den Arbeitswalzenzapfen 16 übertragen werden und die Arbeitswalze 7, 8 antreiben. Die Drehungen der Antriebsspindel 27 werden durch eine (nicht dargestellte) Antriebseinheit des Arbeitswalzenantriebs, beispielsweise durch einen Motor, erzeugt.
Eine Wandstärke, ein Außendurchmesser und die
Innenverzahnung 31 des Spindelkopfes 11 sind auf das maximale Drehmoment des Arbeitswalzenantriebs für den Antrieb der Arbeitswalze 7, 8, der der Spindelkopf 11 zugeordnet ist, ausgelegt. Der Spindelkopf 11 ist ferner derart gestaltet, dass ein Winkel zwischen den Längsachsen der
Antriebsspindel 27 und des Spindelkopfes 11 verstellbar ist, um eine Positionsänderung der Arbeitswalze 7, 8,
beispielsweise nach einem Abschleifen der Arbeitswalze 7, 8, auszugleichen. Figur 4 zeigt ein Arbeitswalzeneinbaustück 9 eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Walzvorrichtung 1. Das
Arbeitswalzeneinbaustück 9 weist auf einer dem Walzgut 3 zugewandten Seite 33 eine minimale Wandstärke W1 auf, die kleiner als eine minimale Wandstärke W2 auf der von dem Walzgut 3 abgewandten Seite 34 ist. Beispielsweise ist die minimale Wandstärke W1 auf der dem Walzgut 3 zugewandten Seite 33 kleiner als sechs Prozent des Außendurchmessers Dl des Arbeitswalzenlagers 17 des Arbeitswalzeneinbaustücks 9. Bei Verwendung derartiger Arbeitswalzeneinbaustück 9 wird vorzugsweise eine Biegungsgrenze für Positivbiegungen der Arbeitswalzen 7, 8 in Abhängigkeit von der minimalen
Wandstärke W1 der Arbeitswalzeneinbaustücke 9 auf den dem Walzgut 3 zugewandten Seiten festgelegt und die
Arbeitswalzen 7, 8 werden nicht mehr als die Biegungsgrenze positiv gebogen.
Figur 5 zeigt schematisch eine Walzstraße 35 mit vier erfindungsgemäßen Walzvorrichtungen 1. Die WalzVorrichtungen 1 sind entlang einer Walzrichtung 37, in der das Walzgut 3 die Walzstraße 35 durchläuft,
hintereinander angeordnet. Vorzugsweise sind alle
WalzVorrichtungen 1 der Walzstraße 35 gleichartig
hinsichtlich der Antriebsspindeln 27, Spindelköpfe 11,
Arbeitswalzenzapfen 16 der Arbeitswalzen 7, 8 und
Arbeitswalzeneinbaustücke 9 ausgebildet, so dass diese
Komponenten zwischen den Walzvorrichtungen 1 austauschbar sind. Dies vereinfacht vorteilhaft die Ersatzteilvorhaltung und erhöht die Profitabilität der Walzstraße 35.
Erfindungsgemäß wird das Walzgerüst 5 einer Walzvorrichtung 1 mit einem Bestückungssatz bestückt, der in Abhängigkeit von dem Walzgut 3, insbesondere von dessen Festigkeit, Breite b, Einlaufdicke und/oder Auslaufdicke sowie von einer Position der Walzvorrichtung 1 in der Walzstraße 35 ausgewählt.
Beispielsweise werden im Falle einer in Figur 5 gezeigten viergerüstigen Walzstraße 35 zur Herstellung von dünnem, hoch- und höchstfestem Walzgut 3, beispielsweise von
Elektrobandstahl mit Siliziumgehalt, die Walzgerüste 5 der beiden hinteren Walzvorrichtungen 1 mit Arbeitswalzen 7, 8 bestückt, deren Arbeitswalzendurchmesser D kleiner sind als die Arbeitswalzendurchmesser D der Arbeitswalzen 7, 8, mit denen die Walzgerüste 5 der beiden vorderen
WalzVorrichtungen 1 bestückt werden. Beispielsweise werden die beiden hinteren Walzvorrichtungen 1 mit Arbeitswalzen 7,
8 mit Arbeitswalzendurchmessern D von höchstens 350 mm bis 430 mm (abhängig von der Breite b des Walzguts 3) bestückt und die beiden vorderen WalzVorrichtungen 1 werden mit
Arbeitswalzen 7, 8 mit Arbeitswalzendurchmessern D von höchstens 400 mm bis 490 mm (abhängig von der Breite b des Walzguts 3) bestückt. Bezugszeichenliste
I Walzvorrichtung
3 Walzgut
5 Walzgerüst
7, 8 Arbeitswalze
9 Arbeitswalzeneinbaustück
II Spindelkopf
13 Mittelbereich
15 Fase
16 Arbeitswalzenzapfen
17 Lager
19 Halterung
21, 22 Biegekraftrichtung 23, 24 Lastzone
25 Stützwalze
27 Antriebsspindel
29 Außenverzahnung
31 Innenverzahnung
33, 34 Seite
35 Walzstraße
37 Walzrichtung
A Höhe
b Breite
D Arbeitswalzendurchmesser d Zapfendurchmesser
Dl Außendurchmesser dl Innendurchmesser
Wl, W2 minimale Wandstärke

Claims

Patentansprüche
1. Walzvorrichtung (1) zum Kaltwalzen von Walzgut (3), die WalzVorrichtung (1) umfassend
- ein Walzgerüst (5),
- mehrere Bestückungssätze zum wahlweisen Bestücken des Walzgerüsts (5) mit einem der Bestückungssätze und
- einen Arbeitswalzenantrieb, wobei
- jeder Bestückungssatz zwei Arbeitswalzen (7, 8) und für jede Arbeitswalze (7, 8) zwei der Arbeitswalze (7, 8) zugeordnete Arbeitswalzeneinbaustücke (9), die jeweils mindestens ein Arbeitswalzenlager (17) für die
Arbeitswalze (7, 8) aufweisen, und einen der Arbeitswalze (7, 8) zugeordneten Spindelkopf (11), der formschlüssig mit einem Arbeitswalzenzapfen (16) der Arbeitswalze (7, 8) verbindbar ist, aufweist, wobei die Arbeitswalzen (7, 8) einen
Arbeitswalzendurchmesserbereich aufweisen, der jeweils durch einen minimalen Arbeitswalzendurchmesser und einen maximalen Arbeitswalzendurchmesser der Arbeitswalze (7, 8) bestimmt ist, wobei die Arbeitswalzen (7, 8) eines Bestückungssatzes denselben Arbeitswalzendurchmesserbereich aufweisen und die Arbeitswalzen (7, 8 ) unterschiedlicher Bestückungssätze voneinander verschiedene Arbeitswalzendurchmesserbereiche aufweisen ,
- das Walzgerüst (5) Halterungen (19) für jeweils ein
Arbeitswalzeneinbaustück (9) eines Bestückungssatzes aufweist und
- der Arbeitswalzenantrieb zwei Antriebsspindeln (27) aufweist, die jeweils zum Antreiben einer Arbeitswalze (7, 8) über den der Arbeitswalze (7, 8) zugeordneten
Spindelkopf (11) durch Drehungen um eine Längsachse der Antriebsspindel (27) ausgebildet sind.
2. Walzvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei sich der minimale Arbeitswalzendurchmesser der Arbeitswalzen (7, 8) eines Bestückungssatzes um 40mm bis 90mm von dem maximalen Arbeitswalzendurchmesser unterscheidet .
3. Walzvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Arbeitswalzen eines Bestückungssatzes einen minimalen
Arbeitswalzendurchmesser von 340mm und einen maximalen
Arbeitswalzendurchmesser von 385mm aufweisen und die
Arbeitswalzen eines anderen Bestückungssatzes einen minimalen Arbeitswalzendurchmesser von 375mm und einem maximalen
Arbeitswalzendurchmesser von 460mm aufweisen.
4. Walzvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei die Innendurchmesser (dl) der
Arbeitswalzenlager (17) aller Bestückungssätze höchstens zwei Prozent voneinander abweichen.
5. Walzvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei die Arbeitswalzenzapfen (16) der
Arbeitswalzen (7, 8) aller Bestückungssätze identische
Zapfendurchmesser (d) und Zapfenformen aufweisen.
6. Walzvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei ein Durchmesserverhältnis eines
Außendurchmessers (Dl) zu einem Innendurchmesser (dl) eines Arbeitswalzenlagers (17) mit abnehmendem
Arbeitswalzendurchmesserbereich der Bestückungssätze abnimmt .
7. Walzvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei ein Durchmesserverhältnis eines
Außendurchmessers (Dl) zu einem Innendurchmesser (dl) der Arbeitswalzenlager (17) wenigstens eines Bestückungssatzes höchstens 1,41 beträgt und wobei ein Durchmesserverhältnis eines Außendurchmessers (Dl) zu einem Innendurchmesser (dl) der Arbeitswalzenlager (17) wenigstens eines anderen
Bestückungssatzes höchstens 1,32 beträgt.
8. Walzvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei ein Verhältnis einer Höhe (A) eines
Arbeitswalzeneinbaustücks (9) zu einem Außendurchmesser (Dl) eines Arbeitswalzenlagers (17) wenigstens eines
Bestückungssatzes kleiner als 1,09 ist.
9. Walzvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei eine minimale Wandstärke (Wl) eines
Arbeitswalzeneinbaustücks (9) wenigstens eines
Bestückungssatzes auf der dem Walzgut (3) zugewandten
Seite (33) des Arbeitswalzeneinbaustücks (9) kleiner als sechs Prozent eines Außendurchmessers (Dl) eines
Arbeitswalzenlagers (17) des Arbeitswalzeneinbaustücks (9) ist .
10. Walzvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, wobei eine minimale Wandstärke (Wl) eines
Arbeitswalzeneinbaustücks (9) wenigstens eines
Bestückungssatzes auf einer dem Walzgut (3) zugewandten Seite (33) höchstens so groß wie eine minimale
Wandstärke (W2) auf einer von dem Walzgut (3) abgewandten Seite (34) des Arbeitswalzeneinbaustücks (9) ist.
11. Verfahren zum Kaltwalzen von Walzgut (3) mit einer
WalzVorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Walzgerüst (5) mit einem Bestückungs satz bestückt wird, der in Abhängigkeit von dem Walzgut (3) ausgewählt wird .
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Walzgerüst (5) mit einem Bestückungssatz bestückt wird, der in Abhängigkeit von einer Position der WalzVorrichtung (1) in einer
Walzstraße (35) ausgewählt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei für wenigstens einen Bestückungssatz eine Biegungsgrenze für
Positivbiegungen der Arbeitswalzen (7, 8) in Abhängigkeit von einer minimalen Wandstärke (Wl) der
Arbeitswalzeneinbaustücke (9) auf den dem Walzgut (3) zugewandten Seiten (33) der Arbeitswalzeneinbaustücke (9) festgelegt wird und die Arbeitswalzen (7, 8) nicht mehr als die Biegungsgrenze positiv gebogen werden.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Arbeitswalzen (7, 8) wenigstens eines Bestückungssatzes in Abhängigkeit von einer Balligkeit der Arbeitswalzen (7, 8) negativ gebogen werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei für wenigstens einen Bestückungs satz eine Axialverschiebung der Arbeitswalzen (7, 8) relativ zueinander in Abhängigkeit von einer Breite und Dicke des Walzguts (3) eingestellt wird.
16. Walzstraße (35) mit wenigstens einer Walzvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
PCT/EP2020/069895 2019-07-17 2020-07-14 Kaltwalzen von walzgut WO2021009174A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20742679.2A EP3999259B1 (de) 2019-07-17 2020-07-14 Kaltwalzen von walzgut
US17/626,949 US20220258220A1 (en) 2019-07-17 2020-07-14 Cold rolling of rolled stock
CN202080051553.3A CN114080279B (zh) 2019-07-17 2020-07-14 轧件的冷轧

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19186746.4A EP3766595A1 (de) 2019-07-17 2019-07-17 Kaltwalzen von walzgut
EP19186746.4 2019-07-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021009174A1 true WO2021009174A1 (de) 2021-01-21

Family

ID=67402849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2020/069895 WO2021009174A1 (de) 2019-07-17 2020-07-14 Kaltwalzen von walzgut

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220258220A1 (de)
EP (2) EP3766595A1 (de)
CN (1) CN114080279B (de)
WO (1) WO2021009174A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE856735C (de) * 1950-04-23 1952-11-24 Erich Schulte Einrichtung zum Auswechseln von auszutauschenden Walzensaetzen
JPS6137306A (ja) * 1984-07-30 1986-02-22 Hitachi Ltd 圧延機
US5927127A (en) * 1993-03-27 1999-07-27 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Reversing compact installation for cold rolling strip-shaped rolling material
CN109647894A (zh) * 2018-12-30 2019-04-19 衡阳市鑫诚和重型机械设备制造有限公司 轧机换辊装置及其换辊方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1376605A (en) * 1971-04-15 1974-12-11 Wean United Inc Rolling mill with roll change arrangement
US4238947A (en) * 1979-05-09 1980-12-16 National Steel Corporation Work roll chock assembly for a rolling mill
KR100987527B1 (ko) * 2007-03-14 2010-10-13 가부시키가이샤 아이에이치아이 단수 교체 다단 압연기
DE102011087605A1 (de) * 2011-12-01 2013-06-06 Sms Siemag Ag Einbaustück und Verfahren zu dessen Herstellung
CN104438318B (zh) * 2013-09-16 2016-04-27 钱钢 一种多辊可换式冷轧机
JP6197890B2 (ja) * 2014-02-14 2017-09-20 東芝三菱電機産業システム株式会社 圧延機の電動機速度制御装置
CN207981856U (zh) * 2018-02-08 2018-10-19 天津海钢板材有限公司 一种冷轧机用快拆快装机构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE856735C (de) * 1950-04-23 1952-11-24 Erich Schulte Einrichtung zum Auswechseln von auszutauschenden Walzensaetzen
JPS6137306A (ja) * 1984-07-30 1986-02-22 Hitachi Ltd 圧延機
US5927127A (en) * 1993-03-27 1999-07-27 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Reversing compact installation for cold rolling strip-shaped rolling material
CN109647894A (zh) * 2018-12-30 2019-04-19 衡阳市鑫诚和重型机械设备制造有限公司 轧机换辊装置及其换辊方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3766595A1 (de) 2021-01-20
EP3999259C0 (de) 2023-09-06
EP3999259A1 (de) 2022-05-25
CN114080279B (zh) 2023-07-11
CN114080279A (zh) 2022-02-22
EP3999259B1 (de) 2023-09-06
US20220258220A1 (en) 2022-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1963693B1 (de) Verfahren zur herstellung eines wälzlagerringes
DE102014017407A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer profilierten Hohlwelle für eine teleskopierbare Lenkwelle und teleskopierbare Lenkwelle
EP3389887B1 (de) Verfahren zum herstellen eines hochdruckrohres
WO2006119944A1 (de) Verfahren und anlage zum härten von übergangsradien einer welle
EP2460617A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Gewindespindel mit grossem Lagersitz
EP3573875B1 (de) Lenkwelle für ein kraftfahrzeug
DE2848440C2 (de) Walzgerüst
EP2509723B1 (de) Walzgerüst zur herstellung von walzband
EP3999259B1 (de) Kaltwalzen von walzgut
EP2792429B1 (de) Axialgewinderollkopf und Verfahren zum Formen eines Außengewindes an einem Werkstück mit einem Axialgewinderollkopf
DE102006050116B3 (de) Rundbiegemaschine
AT393805B (de) Verfahren zur herstellung von gestaengerohren und dorn- oder stopfenloses schraegwalzgeruest zur durchfuehrung des verfahrens
EP2604351A1 (de) Walzen von Profilen
DE10030823C2 (de) 3-Walzen-Schrägwalzgerüst
DE19610642C2 (de) Vorrichtung zum Kaltziehen von nahtlosen Rohren
DE2456782A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum richten von profilstahl
EP4069988B1 (de) Verfahren zur erhöhung der tragfähigkeit und walzvorrichtung zum hartwalzen einer randschichtgehärteten wälzlagerlaufbahn
DE102011118763A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Rohrbiegen von geschlossenen Rohren
DE102022123890B3 (de) Lasertexturierte Arbeitswalze für den Einsatz in einem Kaltwalzwerk, Verfahren zum Herstellen einer lasertexturierten Arbeitswalze für den Einsatz in einem Kaltwalzwerk und Kaltwalzwerk
EP0380671A1 (de) Rolle
DE102022119330A1 (de) Walzwerksanordnung zur Übertragung hoher Drehmomente
DE4431391C2 (de) Vorrichtung zum Walzen von Rohren nach dem Pilgerwalzverfahren
EP3124130A1 (de) Walzenschliff zur gezielten vermeidung von viertelwellen
EP1949979B1 (de) Walzwerk zur Herstellung nahtloser Rohre und Verfahren zum Betreiben eines Walzwerks
DE102009010414B4 (de) Walzstraße und Verwendung der Walzstraße zum Reduzieren von Stäben und/oder Rohren

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20742679

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020742679

Country of ref document: EP

Effective date: 20220217