[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von Metallbändern in einem Vierwalzengerüst
unter Nutzung axial verschiebbarer und biegemomentbeaufschlagbarer Arbeitswalzen sowie
ein Vierwalzengerüst zur Durchführung des Verfahrens.
[0002] Beim Walzen von Metallbändern in Vierwalzengerüsten ist es seit langem bekannt, die
Arbeits- sowie die Stützwalzen in Einbaustücken zwar vertikal translatorisch verschiebbar
bzw. anstellbar zu halten, die Walzen jedoch axial konstant derart zu führen, daß
die Ballen der Walzen symmetrisch zur zwischen den Ständern gelegenen Mittelebene
stehen. Um den gestiegenen Forderungen bezüglich der Planheit des gewalzten Bandes
bzw. dessen Spannungsfreiheit zu genügen wurden SechsWalzengerüste gebaut, bei denen
die Anstellkräfte von den Stützwalzen auf die Arbeitswalzen über Zwischenwalzen übertragen
werden, die axial verschiebbar ausgebildet sind, so daß sich die axial abgestütze
Länge der Mantellinien der Arbeitswalzen vorgeben läßt. Als nachteilig hierbei wird
der hohe erforderliche Aufwand betrachtet, der nicht nur in einer Erhöhung des Raumbedarfs,
Verlängerung der Ständer und Zwischenschaltung zweier weiterer Walzen mit Einbaustücken
und Anordnen entsprechender Führungs- und Verschiebevorrichtungen besteht, auch im
laufenden Betriebe ergeben sich erhöhte Kosten und vermehrte Totzeiten, da nunmehr
beim Walzenwechsel zwei weitere Walzen zu wechseln und anschließend aufzuarbeiten
sind. Zwar wird durch die Verwendung von Zwischenwalzen die Standzeit der Stützwalzen
geringfügig erhöht, der Verschleiß der Arbeitswalzen jedoch steigt an, und nachteilig
macht sich bemerkbar, daß auch die Zwischenwalzen einem relativ starken Verschleiß
unterliegen. Wenn auch bei der Abstützung durch den gegenüber dem der Arbeitswalzen
erhöhten Durchmesser der Zwischenwalzen die zwischen diesen und den Stützwalzen bewirkten
Flächenpressungen jene unterschreiten, die bei einem gleich stark belasteten Vierwalzengerüst
zwischen den Arbeitswalzen und den Stützwalzen auftreten, so werden doch die zwischen
den Arbeits- und den Zwischenwalzen bewirkten Pressungen erhöht und bedingen dementsprechend
auch eine verstärkte Materialbeanspruchung. Trotz des hohen Aufwandes jedoch besteht
auch beim Sechswalzengerüst weiterhin das Problem des im Bereiche der Bandkanten des
Walzgutes auftretenden erhöhten Verschleißes der Arbeitswalzen. Um eine Minderung
der Auswirkung des lokal verstärkt auftretenden Verschleißes und eine Steigerung der
Standzeiten der Arbeitswalzen zu erreichen, is es zweckmäßig, innerhalb einer Walzenreise
zunächst breitere und dann mit wachsendem Verschleiß zunehmend schmalere Bänder zu
walzen. Dies erfordert aber 'eine weitere Organisation des Walzprogrammes und versagt,
wenn im wesentlichen Bänder gleicher Breiten zu walzen sind.
[0003] In der DE-PS 22 60 256 wird für Vier- und Sechswalzengerüste zur Minderung des Einflusses
der Durchbiegung der Arbeitswalzen auf das Profil des Walzgutes empfohlen, jeweils
ein Ende der Arbeitsfläche einer Arbeitswalze zwischen einer Kante des Walzgutes und
dem Ende der zugeordneten Stützwalze zu halten. Die hierbei beim Vierwalzengerüst
möglichen Profilverbesserungen jedoch erreichen nicht das gewünschte Ausmaß, und die
bisher durch die Programmauswahl mögliche Verteilung der Bereiche höchsten Verschleißes
ist nicht mehr möglich.
[0004] Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, die Möglichkeiten der Einwirkung auf
das Bandprofil unter Senkung des für das Gerüst zu treibenden Bau- und Betriebsaufwandes
zu erhöhen.
[0005] Gelöst wird diese Aufgabe beim Walzen in einem Vierwalzengerüst gemäß der angegebenen
Gattung, indem im Verlaufe einer Walzenreise mit wachsender Gebrauchsdauer der Arbeitswalzen
diese fortschreitend axial gegen das Walzgut verschoben werden, wobei zum Erreichen
eines vorgegebenen Profiles des Walzgutes an die Arbeitswalzen angreifende Biegevorrichtungen
für sowohl positive als auch negative Biegemomente auf ihren für die Bandbreite und
das Profil optimalen Wert eingestellt als auch die Stützwalzen in eine bei der vorliegenden
Bandbreite zur Erreichung des Profiles optimale Position axial verschoben werden.
Weiterhin gelöst wird die Aufgabe bei einem der Gattung entsprechenden Verfahren zum
Walzen von Metallbändern, bei dem die Arbeitswalzen gegensinnig so weit verschoben
werden, bis mit jeder der beiden Bandkanten jeweils ein Ballenende einer der Arbeitswalzen
bündig steht, indem zum Erreichen eines vorgegebenen Profiles des Walzgutes an die
Arbeitswalzen angreifende Biegevorrichtungen für sowohl positive als auch negative
Biegemomente auf ihren für die Bandbreite und das Profil optimalen Wert eingestellt
und die Stützwalzen in eine bei der vorliegenden Bandbreite zur Erreichung des Profils
optimale Position axial verschoben werden. In beiden Fällen werden die Möglichkeiten,
die sich durch die Momentenbeaufschlagung der Arbeitswalzen ergeben, erhöht, indem
wahlweise positive oder negative Biegemomente vorgebbar sind, und erheblich gesteigert
werden die sich ergebenden Möglichkeiten, indem auch die Stützwalzen axial verschieblich
ausgebildet sind. Zwar ist in der DE-PS 22 60 256 bereits die Möglichkeit der axialen
Verschiebung von Stützwalzen angesprochen, deren erhebliche Auswirkung auf die Form
des Walzspaltes jedoch wurde nicht erkannt, sonst hätte man wegen angeblicher Schwierigkeiten
in der praktischen Ausführung nicht auf die Anwendung verzichtet. Als wesentlich hat
sich jedoch weiterhin gezeigt, daß bei einer derartigen Anordnung durch Arbeitswalzenbiegung
und Stützwalzenverschiebung schon ein erheblicher Einfluß auf die Form des Walzspaltes
gegeben ist, so daß im allgemeinen die beibehaltene axiale Verschieblichkeit der Arbeitswalzen
genutzt werden kann, um die jeweils gegebenen wesentlichen Schleißbereiche zu verlagern
und damit Gebiete maximaler Erosion der Walzenoberfläche zu unterbinden. Werden dagegen
höchste Anforderungen an die Bandplanheit gestellt, so ist es möglich, diesen zu genügen,
indem auch die Verschiebbarkeit der Arbeitswalzen zur Planheitsverstellung oder Planheitsregelung
mit eingesetzt wird. Man kann also mit einem gegenüber Sechswalzengerüsten wesentlich
einfacher ausgeführten Vierwalzengerüst dessen Möglichkeiten der Beeinflussung des
Walzspaltes bei verringertem Aufwand übernehmen und zusätzlich durch Verteilung des
Verschleißes längere Standzeiten der Walzen und damit weiterhin gesenkten Betriebsaufwand
ebenso erzielen wie erforderlichenfalls eine wesentliche Steigerung der Einflußnahme
auf die Walzspaltform.
[0006] 'Bewährt hat es sich, die Stützwalzen gegensinnig jeweils so weit zu verschieben,
bis ein Ballenende bündig mit einer Walzgutkante steht oder aber über dieses Maß hinaus
die Stützwalzen zusätzlich derart verschieben, daß das Ballenende bereits über die
Bandkante hinweggeführt ist.
[0007] Beim Aufbau des zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren geeigneten Vierwalzengerüstes
werden die Einbaustücke sowohl der Stützwalzen als auch der Arbeitswalzen axial verschiebbar
ausgebildet, und es werden ihnen deren gesteuert bewirkende Stellvorrichtungen zugeordnet,
und weiterhin werden die zur Biegung der Arbeitswalzen vorgesehenen Biegezylinder
so angeordnet und ausgebildet, daß sie sowohl positive als auch negative Biegemomente
zu bewirken vermögen.
[0008] Beim praktischen Aufbau hat es sich bewährt, die Fenster der Ständer von zwei Traversen
durchgreifen zu lassen, auf die sich über Schlitten verschiebbar die Einbaustücke
der Stützwalzen abstützen, wobei zwischen einer der Traversen und dem ihr zugekehrten
Ständerjoch Anstellvorrichtungen vorgesehen sind, während die andere sich zweckmäßig
direkt auf die ihr zugekehrten Ständerjoche abstützt. Die Stabilität der Arbeitswalzen
und gegebenenfalls horizontal auftretende Durchbiegung derselben sind vermeidbar,
wenn den Einbaustücken mindestens einer der Arbeitswalzen deren horizontale Anstellung
bewirkende Anstellvorrichtungen zugeordnet sind. Die Planheit der gewalzten Bänder
bzw. die Form des Walzspaltes läßt sich weiterhin beeinflussen, wenn die Einbaustücke
der Arbeitswalzen mittels der Anstellvorrichtungen, gegebenenfalls zusätzlich, auch
gegenläufig horizontal verschiebbar sind, so daß ein Schränken der Arbeitswalzen durchführbar
ist.
[0009] Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung..anhand der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispieles mit Arbeits- .beispielen in Verbindung mit dieses und diese
darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:
Figur 1 einen Schnitt durch ein Vierwalzengerüst,
Figur 2 schematisch die Walzen eines üblichen Vierwalzengerüstes,
Figur 3 die Arbeitswalzen eines Vierwalzengerüstes mit dem üblicherweise sich einstellenden
Verschleiß,
Figur 4 die Arbeitswalzen eines Vierwalzengerüstes mit verteilt bewirktem Verschleiß,
Figur 5 die Walzen eines Vierwalzengerüstes mit symmetrischer Verschiebung der Arbeitswalzen
und gleichen Verschiebungen der jeweils zugeordneten Stützwalze,
Figur 6 schematisch das Walzen eines Metallbandes, bei dem die Ballenenden der Arbeitswalzen
jeweils mit Walzgutkanten bündig stehen und die im gleichen Maße verschobenen Stützwalzen
durch kürzere Ballenlängen über die Bandkanten hinaus vorgeschoben sind,
Figur 7 das Walzen eines Metallbandes, bei dem der Ballen jeweils einer Arbeitswalze
mit einer der Bandkanten bündig und das gegenüberliegende Ballenende der zugeordneten
Stützwalze mit der gegenüberliegenden Bandkante bündig stehen,
Figur 8 eine ähnliche Einstellung, bei der die Ballenenden der Stützwalzen jeweils
über die Bandkanten hinaus vorgeschoben sind, und
Figuren 9 Band- und Randwölbungen sowie eine aus diesen resultierende Gesamtwölbung
beispielhaft darstellendé Diagramme.
[0010] In Fig. 1 ist ein Schnitt durch die Ständer 1 und 2 eines Vierwalzengerüstes gezeigt,
in dessen Ständerfenster 3 auf die unteren Ständerjoche eine Traverse 4 gelegt ist,
auf der im Bereiche der Ständer jeweils Schlitten 5 ruhen, auf welche die Einbaustücke
6 der unteren Stützwalzen 7 abgestützt sind. Auf der Oberseite der Einbaustücke 6
vorgesehenen Gleitflächen - ruhen die von Einbaustücken 8 der unteren Arbeitswalze,
über der die Einbaustücke 9 der oberen Arbeitswalze 11 vorgesehen sind, die sich an
Gleitflächen der Einbaustücke-12 für die obere Stützwalze anlegen. Die die Einbaustücke
6 der unteren Stützwalze 7 tragenden Schlitten 5 sind durch einen Lenker miteinander
gekoppelt und können durch eine Schubstange 13 axial verschoben werden. Die Achsen
der Arbeitswalzen werden, wie üblich, durch Kupplungen übergriffen und vermittels
von Spindeln angetrieben; an die längs dargestellten Einbaustücke greifen weiterhin
Schubstangen 14 und 15 an, sowie die Einbaustücke der oberen Arbeitswalze durch eine
Schubstange 16 verschiebbar sind.
[0011] Die oben an den Einbaustücken 12 der oberen Stützwalze vorgesehenen Gleitflächen
stützen sich auf eine quer durch das Ständerfenster 3 gelegte Traverse 18 ab,die ihrerseits
gegen die oberen Joche der Ständer 1 und 2 über als Stellvorrichtungen vorgesehene
Druckmittelzylinder abgestützt ist. Gegebenenfalls kann einer der Traversen 4 oder
18 zusätzlich über Druckmeßglieder oder dergleichen abgestützt sein.
[0012] Die Ausgangsstellung beim Walzen kann der eines üblichen Vierwalzengerüstes entsprechen,
bei dem die Arbeits- und Stützwalzen symmetrisch zur mittleren Vertikalebene des Gerüstes
stehen. Wird mit einer solchen Anordnung im wesentlichen Walzgut gleicher Breite gewalzt,
so ergibt sich im Bereiche der Bandkanten eine verstärkte Erosion der Arbeitswalzen,
wie dies übersteigert in Fig. 2 dargestellt ist: In denjenigen Oberflächenbereichen
der Arbeitswalzen 8, 9, in denen vorwiegend beim Walzen die Bandkanten des Walzgutes
gelaufen sind, sind Zonen 21 verstärkter Erosion festzustellen, deren Tiefe für das
Wechseln der Arbeitswalzen und Uberarbeiten derselben maßgeblich ist, während in den
dazwischenliegenden Zonen 22 nur eine wesentlich geringere Erosion festzustellen ist.
Werden nun während des Walzens von Zeit zu Zeit die Arbeitswalzen axial verschoben,
so treten selbst beim Walzen stets gleich breiten Walzgutes keine so ausgesprochenen
Schleißzonen auf, es wird vielmehr durch Überlagerung gegeneinander verschobener Schleißgebiete
ein breiter flach verlaufender Schleißbereich 23 erhalten, wie er in Fig. 4 wiederum
überzeichnet dargestellt ist, und der von Schleißmaxima wie den Zonen 21 verstärkter
Erosion völlig frei ist. Damit verteilt sich durch das Walzen mit um unterschiedliche
Beträge gegeneinander verschobenen Arbeitswalzen der Verschleiß gleichmäßiger und
über eine längere Mantelzone als dies beim Betrieb allein mit der in Fig. 3 gezeigten
Stellung der Arbeitswalzen erfolgte, und die Walzen erreichen mit den eingesteuerten
gegenseitigen Verschiebungen eine wesentlich längere Standzeit, als sie beim Betriebe
ohne axiale Verschiebungen zugelassen werden kann. Die angestrebten Korrekturen des
Walzspaltes werden hierbei, wenn die Verschiebung der Arbeitswalzen im wesentlichen
zur Vermeidung starker lokaler Erosionen der Arbeitswalzen genutzt wird, durch entsprechende
Verschiebung der Stützwalzen in Verbindung... mit einer Vorbiegung der Arbeitswalzen
erreicht. Eine weitere Korrektur der Balligkeit kann hierbei dadurch bewirkt werden,
daß die Arbeitswalzen zusätzlich aus der die Stützwalzenachsen aufweisenden Horizontalebene
gegensinnig horizontal angestellt werden, wobei sowohl die einander gegenüberliegenden
Einbaustücke einer Arbeitswalze als auch die beiden innerhalb eines Ständers gehaltenen
Einbaustücke der Arbeitswalzen gegensinnig angestellt werden, so daß ein Schränkungseffekt
entsteht. Durch zusätzliche gleichsinnige Anstellungen der Einbaustücke einer Arbeitswalze
läßt sich der hierbei wirksame Uberkreuzungspunkt auch bei vorgenommenen axialen Verschiebungen
der Arbeitswalzen innerhalb der Symmetrieebene des Gerüstes halten oder kann im Bedarfsfalle
gegen diese beliebig verschoben werden.
[0013] Die Möglichkeiten der Verschiebungen der Stützwalzen sind anhand der Fig. 2 und 5
bis 8 erkenntlich. Hierbei zeigt Fig. 2 schematisch die Stellungen der Walzen, die
diese bei einem üblichen Vierwalzengerüst einnehmen. Da die Auswirkung der Arbeitswalzenbiegung
infolge der Abstützung der Arbeitswalzen über ihre gesamte Länge durch die relativ
steifen Stützwalzen nur mäßig ist, ist es üblich, zur Kompensation der Walzendurchbiegung
bombierte Walzen zu verwenden.
[0014] In Fig. 5 ist die gleiche Walzenanordnung in einem Arbeitszustand dargestellt, der
sich bei einem gemäß Fig. 1 ausgeführten Vierwalzengerüst erreichen läßt: Die untere
Stützwalze 7 und die untere Arbeitswalze 10 sind gegen die vertikale Symmetrieebene
des Gerüstes gemeinsam nach rechts verschoben, bis die Ballenenden der beiden Walzen
bündig mit der linken Bandkante stehen, und entsprechend sind die obere Arbeitswalze
10 und die obere Stützwalze 17 nach links verschoben, bis ihre rechten Ballenenden
bündig mit der rechten Seitenkante des Walzgutes 20 stehen. Hierdurch ergibt sich
etwa das gleiche Verhalten, das mit einem Sechswalzengerüst beim Verschieben der Zwischenwalzen
auf jeweils die Bandkanten erzielbar ist, d.h., es wird unter Belastung etwa nur die
halbe Deformation des Profiles des Walzspaltes erreicht wie bei einer Anordnung nach
Fig. 2. Zwar sind die Linienlasten bei der Beanspruchung der Walzen denen des Sechswalzengerüstes
gleich, die Pressungen liegen aber wegen der geänderten Durchmesserpaarungen günstiger
als bei einem entsprechenden Sechswalzengerüst. Auch die Wirkung der Arbeitswalzenbiegung
ist gegenüber der Anordnung nach Fig. 2 wesentlich verbessert, so daß gegebenenfalls
auf eine Bombierung der Walzen verzichtet und Zylinderwalzen angewendet werden können.
[0015] Ein weiterer möglicher Betrieb ist in Fig. 6 dargestellt. Auch hier sind die Arbeitswalzen
10 und 11 axial derart gegeneinander verfahren, daß ihre Ballenenden jeweils mit den
Walzgutkanten fluchten. Die Stützwalzen 7 bzw. 17 jedoch sind entweder bei geringerer
Länge ihres Ballens oder aber durch eine stärkere Versetzung soweit verschoben, daß
ihre Ballenenden noch über die Kanten des Walzgutes 20 hinaus verschoben sind, so
daß ein kurzes Wurzelstück der Ballen der Arbeitswalzen ohne Abstützung läuft. Auch
hier ergibt sich eine relativ geringe Grunddeformation des Walzspaltprofiles, und
die Walzendurchbiegung gestattet Korrekturen schon bei relativ.geringen aufgebrachten
Momenten. Damit ist es durchaus möglich, die Walzen mit zylindrischem Ballen auszubilden,
und als nachteilig macht sich nur bemerkbar, daß wegen des negativen überstandes der
Ballen der Walzen wegen die Gefahr von Markierungen der Walzgutoberfläche besteht:
Die den Ballen von Walzen begrenzenden Ballenkanten laufen im Bereiche des Walzgutes.
[0016] Mit den Fig. 7 und 8 sind zwei weitere Möglichkeiten des Walzens bezeichnet. Hier
werden die auf einer Seite des Walzgutes laufenden Walzen nicht, wie bei den durch
Fig. 5 und 6 gezeichneten Anwendungsfällen, gleichsinnig und vorzugsweise um gleiche
Beträge verschoben, nach den Fig. 7 und 8 dagegen sind die auf einer Seite des Walzgutes
laufenden Walzen jeweils gegensinnig so verschoben, daß jeweils ein Ballenende der
Arbeitswalzen bündig mit einer Bandkante steht und die zugehörigen Arbeitswalzen jeweils
mit der anderen Bandkante bündig stehen oder gegen diesen einen negativen überstand
aufweisen. In beiden Fällen tritt eine weitgehende Kompensierung, im Falle der Fig.
8 sogar eine Uberkompensierung, des Walzspaltes auf, so daß die Walzenbiegung erniedrigt
bzw. sogar im negativen Sinne eingesetzt werden kann. Damit ist in beiden Fällen die
Verwendung zylindrischer Walzen möglich, im Falle der Fig. 8 besteht allerdings des
negativen überstandes wegen wieder die Gefahr des Auftretens von Markierungen.
[0017] Damit zeigt sich, daß ein gemäß der Fig. 1 ausgebildetes Gerüst fast gleiche Möglichkeiten
ergibt, wie sie dem Sechswalzengerüst nachgerühmt werden, wobei die Möglichkeit besteht,
durch Verschieben der Arbeitswalzen den beim Walzen auftretenden Verschleiß zu verteilen
und damit die durch den Walzenwechsel und Aufarbeiten der Arbeitswalzen bedingten
Aufwand zu senken. Da eine solche mit Rücksicht auf das Walzspaltprofil jedoch als
willkürlich zu bezeichnende Verschiebung der Walzen Rückwirkungen auf den Walzspalt
ausübt, wird es erforderlich, diese Rückwirkungen vermittels der Arbeitswalzenbiegung
zu kompensieren. Wird dagegen Wert auf maximale Planheit des Bandes gelegt, so empfiehlt
es sich, die auf einer Seite des Walzgutes 20 der Figuren 7 und 8 laufenden Walzen
7 und 10 bzw. 11 und 17 gegensinnig zu verschieben, da hier die geringsten Deformationen
des Walzspaltprofiles auftreten und die maximale Wirkung der Arbeitswalzendurchbiegung
erzielt wird, so daß selbst eine Überkompensation leicht erzielbar ist. Eine solche
Uberkompensation bzw. eine Begrenzung der erforderlichen Biegemomente auf geringe
Werte läßt sich erreichen, wenn beim Walzen eine Stellung der Walzen gemäß Fig. 8
eingenommen wird, bei der die Stützwalzen mit negativem überhang laufen.
[0018] Beim Ausgleichen von Profilfehlern des Bandes wird von einer weiteren Erkenntnis
Gebrauch gemacht: Übliche Gesamtverformungen eines Walzbandes, wie eine bspw. in Fig.
9a dargestellt ist, lassen sich in im wesentlichen zwei Kategorien einteilen. Als
Bandwölbung wird eine quadratisch-parabolische Überhöhung bezeichnet, die sich mathematisch
im wesentlichen durch quadratische Glieder darstellen läßt. In Fig. 9b ist ein Beispiel
einer positiven Bandwölbung angegeben, bei der die Bandmitte sich im wesentlichen
parabelartig über die die beiden oberen Bandkanten enthaltene Ebene erstrecken. Ungerade
mathematische Glieder ergeben eine hier als Randwölbung bezeichnete Abänderung der
oberen Deckfläche des Walzbandes, wie sie bspw. in Fig. 9c dargestellt ist. In der
Praxis treten meist beide gleichzeitig auf, wie dies anhand der Fig. 9a erkennbar
ist, die eine additive Überlagerung der Kurven nach 9b und 9c darstellt. Diese Bandwölbungen
werden durch das jeweils vorherrschende Walzspaltprofil bewirkt, und sie können, wie
in den Fig. 9 dargestellt, positiv sein und über die Grundebene des Walzbandes vorstehen
oder aber als negative Werte hinter die Ebene zurücktreten. Wesentlich wird diese
Darstellung durch die Erkenntnis, daß durch Arbeitswalzenbiegungen im wesentlichen
ungerade Glieder bzw. eine Randbiegung bewirkt werden, die sich durch mehr als ein,
meist zwei, Maxima ausweist, während durch andere Mittel der Walzspaltbeeinflussung
Bandwölbungen oder diesen ähnliche Verzeichnungsformen erreicht werden. Es ist daher
eine Erkenntnis der vorliegenden Erfindung, bei der Korrektur des Walzspaltprofiles
und damit der sich auf dem Walzgut ergebenden Gesamtwölbung Randwölbungsanteile im
wesentlichen durch die Arbeitskräfte beaufschlagende Biegekräfte auszugleichen, während
zur Ausgleichung der sich über die ganze Bandbreite erstreckenden Bandwölbung unterschiedliche
Mittel angewendet werden können. So können bspw. die Arbeitswalzen horizontal schräg
verschoben bzw. geschränkt werden, und eine solche Schrägstellung bzw. Schränkung
kann auch asymmetrisch zur Gerüst- bzw. Walzgutmitte bewirkt werden. Es ist aber auch
möglich, auf die axiale Verstellung der Arbeitswalzen als Mittel zur Verteilung des
Verschleißes oder aber zur weitergehenden Korrektur des Walzspaltes zu verzichten
und die Arbeitswalzen als Flaschenwalzen mit Konturen auszustatten, welche eine Verstellung
der Bandwölbung erlauben. Weiterhin ergeben sich bereits durch die Verschiebung der
Stützwalzen Korrekturmöglichkeiten, die durch die Verwendung von Stützwalzen mit nicht
zu großem Durchmesser und diesen zugeordneten Biegevorrichtungen noch verstellt werden
können. Damit ergibt sich die Möglichkeit zur gezielten und leicht programmierbaren
Änderung bzw. Korrektur von Walzspaltprofilen. Im wesentlichen wird hierbei gewünscht,
die vom Walzgut bereits abgenommene Profilform relativ beizubehalten, so daß weitgehend
span -ngsfreies Walzband erzielt wird. Infolge der als relativ einfach erkannten Zusammenhänge
besteht hier die Möglichkeit, Abweichungen von der Profilform durch Bereiche abweichender
Bandspannung zu ermitteln, ohne daß erst Verformungen des Walzbandes auftreten müssen.
Es hat sich daher bewährt, dem Gerüst eine Bandspannungsmeßvorrichtung nachzuordnen
und deren für unterschiedliche Breitenbereiche des Walzbandes gewonnenen Werte der
die Steuerung des Walzgerüstes bewirkenden Steuervorrichtung zu übermitteln, so daß
sie die Spannungsunterschiede auszuregeln vermag. In der Praxis hat es sich jedoch
gezeigt, daß zweckmäßig beim Ausgleichen eines Bandwölbungsfehlers die Arbeitswalzenbiegung
geringfügig gegenläufig zu dem zur Behebung des Bandwölbungsfehlers ergriffenen Maßnahmen
durchgebogen wird, während beim Ausgleichen eines Randwölbungsfehlers zusätzlich zur
hierfür vorgesehenen Arbeitswalzenbiegung die für die Korrektur des Bandwölbungsfehlers
vorgesehenen Maßnahmen gegenläufig betätigt werden.
[0019] Beim praktischen Aufbau haben sich als Zugmeßrolle ausgebildete Bandspannungsmesser
bewährt.
1. Verfahren zum Walzen von Metallbändern in einem Vier-Walzen-Gerüst unter Nutzung
axial verschiebbarer und biegemomentbeaufschlagbarer Arbeitswalzen,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Verlaufe einer Walzenreise mit wachsender Gebrauchsdauer der Arbeitswalzen
(10, 11) diese fortschreitend axial gegen das Walzgut (20) verschoben werden, wobei
zum Erreichen eines vorgegebenen Profiles des Walzgutes an die Arbeitswalzen angreifende
Biegevorrichtungen für sowohl positive als auch negative Biegemomente auf ihren für
die vorliegende Bandbreite und das Profil optimalen Wert eingestellt als auch die
Stützwalzen (7, 17) in eine bei der vorliegenden Bandbreite zur Erreichung des Profiles
optimale Position axial verschoben werden.
2. Verfahren zum Walzen von Metallbändern in einem Vier-Walzen-Gerüst unter Nutzung
axial verschiebbarer und biegebeaufschlagbarer Arbeitswalzen, die gegeneinander so
weit verschoben werden, bis mit jeder der beiden Bandkanten jeweils ein Ballenende
einer der Arbeitswalzen bündig steht, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Erreichen eines vorgegebenen Profiles des Walzgutes die an die Arbeitswalzen
angreifenden Biegevorrichtungen für sowohl positive als auch negative Biegemomente
auf ihren für die vorliegende Bandbreite und das Profil optimalen Wert eingestellt
als auch die Stützwalzen (7, 17) in eine bei der vorliegenden Bandbreite zur Erreichung
des Profiles optimale Position axial verschoben werden.
3. Verfahren zum Walzen von Metallbändern nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützwalzen (7, 17) gegensinnig so weit verschoben werden, daß mit jeder der
beiden Bandkanten jeweils ein Ballenende einer der Stützwalzen bündig steht.
4. Verfahren zum Walzen von Metallbändern nach
Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet , daß die Stützwalzen gegensinnig so weit verschoben werden,
daß die Enden ihrer das Walzgut im wesentlichen übergreifenden Ballen jeweils um eine
vorgegebene Strecke über die jeweilige Bandkante hinaus vorgeschoben sind.
5. Vierwalzengerüst zur Durchführung des Verfährens nach einem der Ansprüche 1 bis
4 mit zur Biegung der Arbeitswalze vorgesehenen Biegezylindern und Vorrichtungen zum
Verschieben der Arbeitswalzen in axialer Richtung,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Einbaustücke (6, 8, 9, 12) sowohl der Stützwalzen (7, 17) als auch der Arbeitswalzen
(10, 11) axial verschiebbar ausgebildet sind und ihnen deren Verschiebung gesteuert
bewirkende Stellvorrichtungen zugeordnet sind, und daß die Biegezylinder so angeordnet
und ausgebildet sind, daß sie sowohl positive als auch negative Biegemomente zu bewirken
vermögen.
6. Vierwalzengerüst nach Ansprüchen 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet , daß die Fenster (3) der Ständer (1, 2) von zwei Traversen
(4, 18) durchgriffen sind, auf die sich über Schlitten (5) verschiebbar die Einbaustücke
(6, 12) der Stützwalzen (7, 19) abstützen, und daß zwischen einer der Traversen und
den ihr zugekehrten Ständerjochen Anstellvorrichtungen (19) vorgesehen sind.
7. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet ,
daß den Einbaustücken (8, 9) mindestens einer der Arbeitswalzen (10, 11) deren horizontale
Anstellung bewirkende Anstellvorrichtungen zugeordnet sind.
8. Vierwalzengerüst nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet ,
daß die Einbaustücke.(8, 9) der Arbeitswalzen (10, 11) mittels der Anstellvorrichtungen
achsnormal gegenläufig horizontal verschiebbar sind.
9. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet ,
daß die Einbaustücke (6, 12) der Stützwalze (7, 17) die (8, 9) der Arbeitswalzen (10,
11) vermittels von Gleitflächen abstützen.
10. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch
die Verwendung von als Flaschenwalzen ausgebildeten Arbeitswalzen (10, 11).
11. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einbaustücke (6, 8, 9, 12) axial verschiebbare und mit Biegekräften beanspruchbarer
Walzen (7, 10, 11, 17) in Horizontalführungen von Zwischenstücken verschieblich sind,
die ihrerseits in ständerfesten Vertikalführungen verschiebbar sind, die durch die
Biegekräfte beaufschlagbar sind.
12. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß den verschiebbaren Stützwalzen (7, 17) Walzenbiegevorrichtungen zugeordnet sind.
13. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet ,
daß das Aufbringen von Biegekräften auf axial verschiebbare Walzen jeweils durch zwei
den Einbau- bzw. Zwischenstücken im Abstande des axialen Walzenhubes zugeordnete Hydraulikzylinder
bewirkt wird und eine ihnen vorgeordnete Steuervorrichtung diese unterschiedlich druckbeaufschlagt,
so daß die Summe ihrer bewirkten Kräfte die vorgegebene Stellkraft ergibt und das
Verhältnis der Kräfte fortlaufend so eingestellt ist, daß die Wirklinie der gemeinsamen
Kräfte sich mit der axialen Verstellung der Walze verlagert.
14. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch
eine Steuervorrichtung, welche Randwölbungsfehler des Walzgutes (20) durch Abänderung
der Arbeitswalzenbiegung korrigiert, und die Bandwölbungsfehler durch Schränken der
Arbeitswalzen bei deren Horizontalanstellung, durch axiale Verschiebung von Flaschenwalzen
und/oder durch die Biegung und/oder seitliche Verschiebung der Stützwalzen (7, 17)
ausgleicht.
15. Vierwalzengerüst nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet ,
daß die Steuervorrichtung beim Ausgleichen eines Bandwölbungsfehlers die Arbeitswalzenbiegung geringfügig gegenläufig und beim Ausgleichen eines Randwölbungsfehlers
die zur Kompensation von Bandwölbungsfehlern heranzuziehende Stellmöglichkeit gegenläufig
zur Arbeitswalzenbiegung betätigt.
16. Vierwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet ,
daß ihm ein Bandspannungsmesser nachgeordnet ist, welcher in unterschiedlichen Breitenbereichen
des Walzbandes (20) ermittelte Bandspannungen der Steuervorrichtung mitteilt, welche
durch Walzenverschiebungen, Walzenbiegungen und Schränkungen Spannungsdifferenzen
ausgleicht.
17. Vierwalzengerüst nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet ,
daß der Bandspannungsmesser eine Zugmeßrolle ist.