Walzgerüst zum Auswalzen von Bandmaterial unterschiedlicher Breite

Abstract

 @ Zum Auswalzen von Bandmaterialquerschnitten unterschiedlicher Breite werden die Ballen der Arbeitswalzen in ihren über die jeweilige Querschnittsbreite hinausragenden Längenbereichen durch Abtragen von Material in ihrem Durchmesser verringert und dadurch am Ballenumfang gegeneinander und genenüber den Ballenflächen der Stützwalzen freigestellt. Zur Abtragsabearbeitung sind mindestens den Arbeitswalzen (52', 52") einerseits parallel und andererseits quer zur Walzenachse verlagerbare Abtragsvorrichtungen (59,60) zugeordnet, die jeweils um die Längsachse der Stützwalzen durch Stellvorrichtungen (63. 64) schwenkbar und gegen den Umfang der Walzenballen (55', 55") der Arbeitswalzen (52', 52") anstellbar sind. Zwischen den Ständern sind den Abtragsvorrichtungen (59, 60) Exzenterscheiben (66) als um parallel zu den Walzenachsen gerichtete Achsen (65) verdrehbare Begrenzungsanschläge für die Anstellbewegung zugeordnet.

Beschreibung

[0001] Die Neuerung betrifft ein Walzgerüst, insbesondere ein Vierwalzen-Walzgerüst zum Auswalzen von Bandmaterialquerschnitten unterschiedlicher Querschnittsbreiten, bei welchem die Walzreise mit der größten vorkommenden Querschnittsbreite zu beginnen und mit der kleinsten vorkommenden Querschnittsbreite abzuschließen ist und bei welchem die Stützlängen für die Ballen der Arbeitswalzen mindestens annähernd auf die jewailige Querschnittsbreite der Bandmaterialquerschnitte einstellbar ist.

[0002] Sowohl beim Warmwalzen als auch beim Kaltwalzen von Bandmaterial werden sehr hohe Anforderungen hinsichtlich der Erzielung eines optimalen Bandprofiles und einer hohen Ebenheit in Richtung der Walzgutbreite gestellt.

[0003] Beim Auswalzen von Bandmaterial mittels herkömmlicher Walzgerüste wird jedoch das Entstehen eines optimalen Bandprofiles beeinträchtigt, weil die durch Stützwalzen und gegebenenfalls auch Zwischenwalzen an einer Durchbiegung gehinderten Arbeitswalzen über die jeweilige Breite des Bandmaterials stark gedrückt werden, während die über die Walzgutbreite hinausragenden Längenbereiche dieser Arbeitswalzen walzdruckfrei bleiben. In dem durch das Bandmaterial stark gedrückten Bereich flachen sich daher die Arbeitswalzen an ihren mit der Stützwalze und auch der Zwischenwalze in Kontaktberührung stehenden Umfangsabschnitt ab, während deren Walzdruck-freibleibende Längenbereiche nicht abgeplattet werden, sondern ihren kreisförmigen Querschnitt behalten. Hierdurch werden die Arbeitswalzen zwangsläufig an ihren Enden gegen den Walzspalt hin abgebogen mit der Folge, daß die Längskanten des Bandmaterials besonders hohen Beanspruchungen unterliegen und daher stärker gestaucht werden.

[0004] Um die Ebenheit des Bandmaterials in Richtung der Walzgutbreite zu verbessern, also das Bandprofil zu optimieren, gehört es durch die DE-PS 955 131 und die DE-AS 22 06 912 zum Stand der Technik, Walzgerüste zu verwenden, bei denen die Arbeitswalzen an Zwischenwalzen und diese wiederum an Stützwalzen anliegen und wobei die Zwischenwalzen an ihren Enden kegelig verjüngt ausgebildet sind.

[0005] Die Zwischenwalzen sind dabei einerseits so ausgeführt, daß die kegelige Verjüngung ihrer beiden Endabschnitte jeweils dort beginnt, wo die Längskantendes auszuwalzenden Bandmaterials an den Arbeitswalzen zu liegen kamen. Nachteilig ist hier, daß für unterschiedlich breites Bandmaterial verschiedene Zwischenwalzen erforderlich sind, die eine aufwendige Lagerhaltung und einen häufigen Lagerwechsel erforderlich machen.

[0006] Andererseits gehört es aber auch zum Stand der Technik, Zwischenwalzen zu vezwenden, die jeweils nur an einem Ende kegelig verjüngte Abschnitte haben und wobei das Zwischenvalzenpaar so in das Walzgerüst eingebaut ist, daß ihre kegelig verjüngten Endabschnitte an verschiedenen Gerüstseiten liegen. Durch gegenläufige Axialverschiebung der Zwischernaalzen lassen sich diese dabei so einstellen, daß der Beginn ihrer kegeligen Verjüngung jeweils dort zu liegen kommt, wo zwischen den Arbeitswalzen eine Längskante des zu walzenden Bandmaterials läuft. Nachteilig bei dieser bekannten Bauart eines Walzgerüstes ist jedoch der relativ hohe technische Aufwand, welcher für die Axialverschiebung der Zwischenwalzen getrieben werden nuß. Als nachteilig hat es sich hierbei ferner erwiesen, daß das Verschieben der Zwischenwalzen bezogen auf diese und die Stützwalze, zu einer asymmetrischen Anordnung bzw. ungleichen Länge der Biegearme an den Arbeitswalzen führt, die das Entstehen eines einwandfreien Bandprofiles beeinträchtigen können. Die für die Arbeitswalzenverschiebung notwendigen Einrichtungen vermindern zudem den Modul des Walzgerüstes, erhöhen den Walzenverschleiß und bedingen außerdem eine Abweichung von der herkcamlichen Walztechnik.

[0007] Zur Vermeidung dieser Nachteile läuft ein älterer, nicht zum Stand der Technik gehörender Entwicklungsvorschlag darauf hinaus, mit minimalem technischen Aufwand die Herstellung optimaler und/oder in Richtung der Walzgutbreite genau ebener Bandprofile zu erreichen. Hierzu ist vorgesehen, daß die Arbeitswalzenballen in ihren über die jeweilige Walzgutbreite hinausragenden Längenbereichen durch Abtragen am Hallenumfang - gegeneinander und auch gegen die ihnen benachbarten Stützwalzen bzw. Zwischenwalzen - freigestellt werden. Die über die jeweilige Walzgutbreite hinausragenden _Längenbereiche der Arbeitswalzenballen werden zu diesem Zweck im Trlalzgerüst bearbeitet, und zwar entweder in der Endphase eines Walzvorgangs oder aber während einer sehr kurzfristigen Unterbrechung des Walzvorgangs, wenn von der größeren auf die nächst kleinere zu walzende Bandbreite übergegangen wird..

[0008] Mit "Freistellen" ist dabei eine durch Abdrehen, Abfräsen oder Abschleifen bewirkte Bearbeitung gemeint, die bei unbelasteten Walzen eine Durchmesser- verminderung der Arbeitswalzenballen zwischen 0,1 bis 1,8 mn, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1mm, zur Folge hat.

[0009] Der Neuerung ist nun das Ziel gesetzt, ein Walzgerüst der gattungsgemäßen _Art zu schaffen, in dem die Abtragsbearbeitung an den über die jeweilige Querschnittsbreite der auszuwalzenden Bandmaterialquerschnitte hinausragenden Längenbereichen der Arbeitswalzenballen schnell und zügig sowie mit höchster Genauigkeit erreichbar ist.

[0010] Die Lösung dieser Aufgabe wird nach der Neuerung im wesentlichen durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale erreicht.

[0011] Besonders vorteilhafte Weiterbildungsmerkmale für ein solches Walzgerüst sind neuerungsgemäß in den Ansprüchen 2 bis 4 aufgezeigt.

[0012] Weitere Merkmale und Vorteile der Neuerung werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 in schematisch vereinfachter Prinzipdarstellung und in Walzrichtung gesehen den Walzensatz eines Vierwalzen-Walzgerüstes, wobei an den Arbeitswalzen die im Verlauf einer Walzreise an beiden Endabschnitten des Walzenballens vorzunehmenden Abtragung zur Freistellung des Ballenumfangs angedeutet sind, und

Fig. 2 in größerem Maßstab und Seitenansicht das Vierwalzen-walzgerüst nach Fig. 1 mit den Arbeitswalzen als Abtragvorrichtungen zugeordneten Schleifaggregaten für die freistellende Bearbeitung des _Ballenumfanges an den jeweils walzkraftfreien Ballen-Endabschnitten Der Arbeitswalzen.

[0013] Für die Auswalzung von Bandmaterialquerschnitten 51 mit in Richtung der Walzgutbreite genau ebenem Bandprofil muß mindestens ein Vierwalzen-Walzgerüst zum Einsatz gebracht werden, wie er in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Es hat einen aus zwei zusammenwirkenden Arbeitswalzen 52' und 52" bestehenden Arbeitswalzensatz 52 sowie einen aus zwei Stützwalzen 53¹ und 53" bestehenden Stützwalzensatz 53.

[0014] Auch sogenannte Vielwalzen-Walzgerüste sind bereits für derartige Walzungen zum Einsatz gelangt, wobei diese so ausgelegt sind, daß die Arbeitswalzen 52' und 52" unter Zuordnung weiterer Zwischenwalzen mit den Stützwalzen 53' und 53" zusanuexuirken.

[0015] Sowohl bei den Vierwalzen-Walzgerüsten nach Fig. 1 als auch bei den Vierwalzen-Walzgerüsten mit zusätzlichen Zwischenwalzen werden die an der Durchbiegung gehinderten Arbeitswalzen 52' und 52" über die jeweilige Querschnittsbreite 56 des auszuwalzenden Bandmaterialquerschnitts 51 stark gedrückt, wodurch sie sich in diesen Bereichen auf ihrem an der Stützwalze 53' bzw. 53" oder aber an der Zwischenwalze abstützenden Umfangsabschnitt abflachen. Hingegen sind die über die jeweilige Querschnittsbreite 56 hinausragenden Längenbereiche der Arbeitswalzen 52' und 52" walzdruckfrei, so daß sie nicht abgeplattet werden und damit ihren kreisförmigen Querschnitt behalten. Hierdurch bedingt werden jedoch die Arbeitswalzen 52' und 52" jeweils an ihren . Enden gegen den Walzspalt 54 hin abgebogen.

[0016] Diesem eigentümlichen Verhalten der Arbeitswalzen 52' und 52" muß jedoch begegmet werden, wenn ein in Richtung der Querschnittsbreite 56 des Bandmaterialquerschnitts 51 genau ebenes Bandprofil erzielt und eine Kantenentschärfung, also die Bildung sogenannter "edge drops" an diesem unterbunden werden soll. Es muß daher eine Abstimmung der wirksamen Ballenbreite 57 der Arbeitswalzen 52' und 52" auf die jeweilige Querschnittsbreite 56 des _Bandmaterialquerschnitts 51 herbeigeführt werden.

[0017] Dabei ist davon auszugehen, daß jeder Arbcitswalzensatz 52 nach Beendigung der Walzreise gewechselt und die Walzenballen 55' und 55" der einzelnen Arbeitswalzen 52' und 52" durch einen mechanischen Abtragvorgang, beispielsweise durch Abdrehen, Abfräsen, Abschleifen oder auch andere geeignete Verfahren in ihrem Durchmesser, vorzugsweise zwischen 0,2 und 1,0 mm, verringert werden, bevor der betreffende Arbeitswalzensatz 52 für die nächste Walzreise wieder in das Walzgerüst eingebaut wird.

[0018] In Fig. 1 ist durch voll ausgezogene Linien der Arbeitswalzensatz 52 mit den beiden Arbeitswalzen 52' und 52" angedeutet, wie er bei einem Walzenwechsel in das Walzgerüst eingebaut wird. Dabei sind die Walzenballen 55' und 55" der beiden Arbeitswalzen 52' und 52 für das Auswalzen eines Bandmaterialquerschnitts 51 mit einer größtznöglichen Querschnittsbreite 56 ausgelegt. Da hierbei die Länge 57 der Walzenballen 55' und 55" an den Arbeitswalzen 52' und 52" annähernd gleich der größten vorkotrmenden Querschnittsbreite 56 des Bandmaterialquerschnitts 51 ist, weisen die Walzenballen 55' und 55" praktisch keine walz_druckfreien Endbereiche auf, die ein Abbiegen der Walzenenden in Richtung gegen den Walzspalt 54 verursachen könnten.

[0019] Wird jedoch ein Bandmaterialquerschnitt 51 ausgewalzt, der eine geringere Querschnittsbreite 56 hat, wie das in Fig. 1 angedeutet ist, dann ragen die Walzenballen 55' und 55" mit ihrer maximalen Ballenlänge 57 beidendig um ein beträchtlich Maß über die Längskanten des Bandmaterialquerschnitts 51 hinaus.

[0020] Da diese über die Bandkanten hinausragenden Längenbereiche der Walzenballen 55' und 55" beim Auswalzen des in Fig. 1 dargestellten Bandmaterialquerschnitts 51 aber walzdruckfrei bleiben würden, könnten sie ein unerwünschtes Abbiegen der Walzenenden in den Walzspalt 54 hervorrufen und damit ein in Querrichtung unebenes Bandprofil des Bandmaterialquerschnitts 51 sowie auch unerwünschte Kantenentschärfung (edge drops) am Bandmaterialquerschnitt 51 hervorrufen.

[0021] Zur Verhinderung dieser nachteiligen und höchst unerwünschten Folgen wird daher an den Walzenballen 55' und 55" beider Arbeitswalzen 52' und 52" des Arbeitswalzensatzes 52 während der Walzreise, d.h. bei im Walzgerüst verbleibendem Arbeitswalzensatz 52, beidendig ein mechanischer Abtragvorgang am Ballernunfang durchgefßhrt. Im vorliegenden Falle wird dieser Abtragvorgang durch Abschleifen so bewirkt, daß die über die jeweilige Querschnittsbreite 56 des Bandmaterialquerschnitts 51 hinausragenden Längenbereiche 58 der Walzenballen 55' und 55" im Durchmesser um ein Maß verringert werden, welches mindestens 0,1 und höchsten 1,8nm beträgt, wie das in Fig. 1 - stark übertrieben - durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die wirksame Ballenlänge 57 wird dadurch auf ein der Querschnittsbreite 56 des Bandmaterialquerschnitts 51 angenähertes Maß gebracht, während gleichzeitig die Endbereiche der Walzenballen 55' und 55" beider Arbeitswalzen 52' und 52" des Arbeitswalzensatzes 52 jeweils auf dem Längenbereich 58 gegeneinander und auch gegen die Ballen der benachbarten Stützwalzen 53' und 53" des Stützwalzensatzes 53 freigestellt werden, wie das die gestrichelten Linien in Fig. 1 ebenfalls deutlich machen.

[0022] Solche Abtragvorgänge am Umfang der Walzenballen 55¹ und 55" beider Arbeitswalzen 52' und 52" des Arbeitswalzensatzes 52 wiederholt sich während jeder Walzreise mehrfach, d.h., sie werden in Abhängigkeit von der jeweiligen Querschnittsbreite 56 der in absteigender Folge auszuwalzenden, unterschiedlichen Bandnaterialbreiten aneinandergereiht.

[0023] Da die Abtragsbearbeitung der Walzenballen 55' und 55" beider Arbeitswalzen 52' und 52" des Arbeitswalzensatzes 52 jeweils im Walzgerüst stattfindet, bevor die Auswalzung des nächsten Bandmaterialquerschnitts 51 kleinerer Querschnittsbreite beginnt, ist es wichtig, daß der Abtragvorgang mit möglichst geringem technischem Aufwand zügig und schnell sowie mit der für ein optimales Walzergebnis nötigen Präzision ausgeführt wird. Um das zu Erreichen, ist dem Walzgerüst nach Fig. 1 für jede Arbeitswalze 52' und 52" des Arbeitswalzensatzes 52 eine Vorrichtung zugeordnet, die einen mechanischen Materialabtrag am Umfang der Walzenballen '55' und 55" jeweils im Bereich beider Ballenenden durch Abschleifen ermöglicht.

[0024] Der Grundaufbau dieser Vorrichtung ist dabei aus Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich, die erkennen läßt, daß die der oberen Arbeitswalze 55' und der unteren Arbeitswalze 55" zugeordneten Vorrichtung grundsätzlich gleichartig aufgebaut und angeordnet sind.

[0025] Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die zur Freistellung der walzdruckfreien Endbereiche der Walzenballen 55' und 55" durchzuführende Abtragsbearbeitung an beiden Arbeitswalzen 52' und 52" getrennt voneinander mittels Schleifaggregaten 59 und 60 stattfindet, die jeder Arbeitswalze 52 und 52' paarweise zugeordnet sind.

[0026] Die Verstellung der Schleifaggregate 59 und 60 bzw. der Schleifaggregat-Paare in Richtung der Walzenachse erfolgt dabei über einen Vorschubantrieb 61, der sich jeweils zusammen mit dem Schleifaggregat-Paar an einer Traverse 62 befindet. Diese Traverse 62 ist wiederum am konzentrisch zur Stützwalzenachse in den Walzenständern bzw. den darin geführten Stützwalzen-Einbaustücken drehbar gelagerten Führungsringen 63 befestigt. Durch Verdrehen der Führungsringe 63 mittels Stellzylinder 64 können dabei die als Schleifaggregat-Paare vorgesehen Abtragvorrichtungen 59 bzw. 60 gegen den Umfang der Walzenballen 55' und 55" der Arbeitswalzen 52' und 52" um das jeweils notwendige Maß angestellt werden.

[0027] Damit das jeweilige Ausmaß der Anstellbewegung für die Abtragvorrichtungen 59 und 60, also die Eindringtiefe der beispielsweise von Schleifscheiben gebildeten Werkzeuge in den Umfang der Walzenballen 55' und 55" exakt bestimmt werden kann, sind im Walzgerüst besondere Steuerwellen 65 drehbar gelagert, die von außen her, beispielsweise über Hebel 65', verstellt werden können und jeweils Exzenterscheiben 66 tragen, die als Anschläge für die Traverse 62 wirksam sind. Durch Veränderung der Drehlage für die Exzenter 66 kann also die Anschlagstellung für die Traverse 62 stufenlos verändert werden. Durch die Anschlagstellung läßt sich, wiederum in Abhängigkeit van jeweiligen Durchmesser der Walzenballen 55' und 55" sowie auch vom jeweiligen Durchmesser der Schleifscheiben, das Ausmaß des Materialabtrags vom Umfang der Walzenballen 55' und 55" feinfühlig und sicher bestimmen. Wichtig ist dabei, daß den Exzenterscheiben 66 an den die Abtragvorrichtungen 59 und 60 haltenden und führenden Traversen 62 ebene Stützanschläge 66' zugeordnet sind.

[0028] Wichtig ist aber auch, daß die Steuerwellen 65 mit den Stützwalzen- und/oder Arbeitswalzen-Einbaustücken relativ zu den Walzenständern wenigstens hohenverlagerbar vorgesehen sind und außerdem in ihrem Abstand von den Arbeitswalzenachsen auf einen vorgegebenen Ausgangsdurchmesser der Walzenballen 55' und 55" der Arbeitswalzen 52' und 52" abgestimmt werden können.

Ansprüche

1. Walzgerüst, insbesondere Vierwalzen-Walzgerüst, zum Auswalzen von Bandmaterialquerschnitten unterschiedlicher Querschnittsbreite, bei welchem die Walzreise mit der größten verkennenden Querschnittsbreite zu beginnen und mit der kleinsten verkommenden Querschnittsbreite abzuschließen ist und bei welchem die Stützlänge für die Ballen der Arbeitswalzen mindestens annähernd auf die jeweilige Querschnittsbreite der Bandmaterialquersahnitte einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens den Arbeitswalzen (52', 52") einerseits parallel und andererseits quer zur Walzenachse verlagerbare Abtragvorrichtungen (59,60) beispielsweise Drehvorrichtungen, Fräsvorrichtungen, Schleifvorrichtungen und/oder andere geeignete Einrichtungen, zugeordnet sind, daß die Abtragvorrichtungen (59', 59") jeweils um die Längsachse der Stützwalzen (53', 53") schwenkbar (63) und gegen den Umfang der Walzenballen (55', 55") der Arbeitswalzen (52',52") anstellbar sind (64) und daß den Abtragwrrichtungen (59,60) zwischen den Ständern Exzenterscheiben (66) als um parallel zu den Walzenachsen gerichtete Achsen (65) verdrehbare Begrenzungsanschläge für die Anstellbewegung zugeordnet sind.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet;
daß die Exzenterscheiben (66) auf zwischen den Walzenständern angeordneten Steuerwellen sitzen, die von außen her, z.B. über Hebel (65'), um ihre Längsachse verdrehbar sind.

3. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerwellen (65) mit den Stützwalzen und/oder Arbeitswalzen-Einbaustücken relativ zu den Walzenständem wenigstens höhenverlagerbar vorgesehen und in ihrem Abstand von den Arbeitswalzenachsen auf einen vorgegebenen Ausgangsdurchmesser der Ballen (55', 55") der Arbeitswalzen (52',52") abgestimmt sind.

4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Exzenterscheiben (66) an die Abtragvorrichtungen (59,60) haltenden und führenden Traversen (62) ebene Stützanschläge (66') zugeordnet sind.

Zeichnung