Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Flachmaterial

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur technologischen Beeinflussung von Walzgut, vornehmlich von flachem Material in Form von Tafeln und Bändern, in einem Walzprozeß, wobei dem Walzgut simultan mit dem eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkenden Materialfluß ein zusätzlicher Materialfluß überlagert wird.

[0002] Beim Walzen von Tafelmaterial geringer Breiten- und Längenabmessungen können entsprechend der Ballenlänge der Walzen quer und längs zum Walzgut gerichtete Walzverformungen vorgenommen werden, mit denen sich eine nahezu orthogonal isotrope Orientierung des Gefüges sowie der Teilchen der beim Walzprozeß zertrümmerten nichtmetallischen Einschlüsse einstellt. Durch dieses kreuzweise Walzen ergeben sich weitgehend orthogonal isotrope Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften des gewalzten Materials.

[0003] Beim herkömmlichen Walzen von breitem und langem Tafelmaterial, insbesondere aber beim Walzen von Bandmaterial, entstehen durch die fast ausschließliche Verformung des Materials in Längsrichtung des Bandes mechanische Eigenschaften, die in dieser Richtung besonders ausgeprägt sind, wie beispielsweise ausgeprägte Kerbschlagzähigkeiten bei metallischem Material infolge einer ausgeprägten Orientierung des Gefüges sowie der vorhandenen nichtmetallischen Einschlüsse in die als Hauptverformungsrichtung anzusehende Walzrichtung, der Längsrichtung des Walzgutes, Band bzw. Tafel.

[0004] Durch die beim Walzen stattfindende Zertrümmerung der nichtmetallischen Einschlüsse und die hauptsächliche Längsorientierung der einzelnen Trümmerpartikel entsteht eine Kerbempfindlichkeit, durch die die Kerbschlagzähigkeit in Walzquerrichtung merklich herabgesetzt wird. Eine ähnliche Beobachtung macht man an gekerbten Zugstäben, bei denen sich ein eindeutiger Zusammenhang beispielsweise zwischen der Bruchdehnung bzw. der Zugfestigkeit und der Probenlage zur Walzrichtung im gesamten Bereich der Versuchstemperatur einstellt. Bei der Dimensionierung von Großrohren, die im Längs- bzw. im Schraubennaht-Schweißverfahren hergestellt werden, sind diese unterschiedlichen Festigkeitseigenschaften des Blech- bzw. des Bandmaterials in Längs- und Querrichtung zu berücksichtigen. Ahnliches gilt für die Ausbildung des Gefüges von warmgewalztem Bandmaterial, das für die Erzeugung von kornorientiertem Blech Verwendung findet, aus dem Transformatorenkerne für eine möglichst verlustarme Umspannung von elektrischem Strom hergestellt werden.

[0005] Unterschiedliche Materialeigenschaften in Längsund Querrichtung entstehen auch beim Kalandrieren von Folienmaterial aus Kunststoff der verschiedensten Qualitäten.

[0006] In vielen Fällen sind diese Unterschiede unerwünscht und erfordern erhebliche Maßnahmen zu deren Minderung, wie beispielsweise bei Kunststoffen einen quergerichteten Reckvorgang.

[0007] Grundsätzlich sind Walzverfahren bekannt (JP-A-59-137 104; GB-A-2 079 205), bei denen das Walzgut simultan zwischen gekreutzen, glatten zylindrischen Walzen sowohl einer Längs- als auch einer Querstreckung unterworfen wird. Die für die Querstreckung erforderlichen, in Walzenachse orientierten Schubspannungen zwischen Walzenoberfläche und Walzgut müssen dabei über Reibkräfte zwischen den Walzenoberflächen und dem Walzgut aufgebracht werden. Da aber im Walzspalt ein beträchtlicher Teil der Reibung für den Walzvorgang in Längsrichtung des Walzgutes verbraucht wird, verbleibt für die Reibkräfte in Querrichtung nur noch ein geringer Anteil. Es gibt auch Walzenverfahren, bei denen mit Walzen unterschiedlichen Durchmessers gearbeitet wird (JP-A-58 184 002), so daß ein Walzspalt mit über die Höhe und Breite sich ändernder Offnung entsteht.

[0008] Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, den verformungstechnisch bedingten Unterschied der Werkstoffeigenschaften in Walzlängs- und -querrichtung auf walztechnische Art zu verringern und nach Möglichkeit ein Material mit orthogonal isotropen oder gar isotropen oder mit besonders guten mechanischen Eigenschaften in von der Walzrichtung abweichenden Richtungen zu erreichen sowie die dazu erforderlichen Vorrichtungen zu schaffen.

[0009] Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß das Material der von ein- oder mehrgängig schraubenlinienförmig, bei beiden Walzenballen in entgegengesetzter Steigungsrichtung umlaufenden, im Walzenballenlängsschnitt sinusartig ausgebildeten Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) erzeugten, auf beiden Walzgutoberflächen in einem Winkel zur Walzrichtung orientierten, über die Walzgutbreite sinusartig verlaufenden Verdickungen beim nächsten Walzendurchgang von den Walzen mit gleichausgebildeten oder mit glatten Walzenballen von den dickeren zu den dünneren Walzgutquerschnittsbereichen seitlich verdrängt wird. Dabei kann es genügen, wenn der zusätzliche Materialfluß im Bereich der oberflächennahen Walzgutschichten erzeugt wird. Insbesondere kann der zusätzliche Materialfluß über die Höhe und/oder die Breite des Walzgutes auch unsymmetrisch verteilt sein.

[0010] Die Erfindung beinhaltet auch Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens mit Arbeitswalzen, deren zugeordnete Walzenballen unterschiedlichen Durchmessers einen Walzspalt für das Walzgut bilden, wobei die Walzenballen mehrgängig schraubenlinienförmig umlaufende Wulste (4) und/oder Eindrehungen (5) aufweisen.

[0011] Um neben der über die Walzguthöhe unsymmetrisch verlaufenden Verdrängung von Walzgut eine zusätzliche, über die Walzgutbreite sich erstreckende Verdrängung von Walzgut zu erzwingen, wird nach einer weiteren Ausführungsform vorgeschlagen, die den Walzspalt begrenzenden, gekreuzten oder achsparallelen Walzenballen bei konstanter Summe der sich gegenüberliegenden Walzenballendurchmesser in Walzenballenlängsrichtung kontinuierlich über die Walzenballenlänge veränderliche Walzenballendurchmesser vorzusehen.

[0012] Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die unsymmetrisch über die Walzguthöhe und Walzgutbreite verlaufende Verdrängung von Walzgut im Walzspalt durch ein gekreuztes oder achsparalleles Walzenballenpaar erreicht, bei dem die Summe der sich gegenüberliegenden, in Walzenballenlängsrichtung kontinuierlich über die Walzenballenlänge veränderlichen Walzenballendurchmesser konstant ist und die Durchmesser beider Walzenballen in Walzenballenmitte von gleicher Größe sind.

[0013] Nach einer anderen Ausführungsform läßt sich eine unsymmetrische, über die Walzgutbreite verlaufende Verdrängung von Walzgut in Form einer einseitigen Breitung des Walzgutes durch ein achsparalleles Walzenballenpaar mit zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen erreichen, in die das Walzgut seitlich abfließen kann.

[0014] Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten in Walzrichtung durch einen im Drehmoment und/oder in der Drehgeschwindigkeit unterschiedlich großen Antrieb der den Walspalt begrenzenden glatten oder gerauhten Walzenballen erreicht.

[0015] In der Walzpraxis wird beim Walzen von Grobblech mit einer gänzlich anderen Zielsetzung dieses Verfahren der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten kurzfristig beim Anstich des Walzgutes und nur dort angewandt, um durch eine etwas größere Drehgeschwindigkeit der ünterwalze gegenüber der Oberwalze dem auslaufenden Walzgut eine geringe Krümmung nach oben zu geben. Man bezweckt und erreicht damit, daß insbesondere die erste Rollgangsrolle, die sogenannte Ständerrolle keine zu große Stoßbelastung durch das Walzgut erfährt.

[0016] Eine Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten in Walzquerrichtung erreicht man nach einer anderen Ausführungsform durch das Kreuzen der Walzen in der Walzebene, ein symmetrisch zur Walzrichtung bezeichnetes, geringfügiges entgegengesetztes Schwenken der Walzenballen um die Walzenballenmittelpunkte. Die in der Walzebene gekreuzten Walzen können glatte, gerauhte und/oder mit zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen versehene Walzenballen besitzen.

[0017] Um die mit dem Kreuzen der Walzen einhergehenden Schwierigkeiten bei der Gestaltung der Lagerung der Walzen zu vermeiden, wird vorgeschlagen, bei achsparallelen Walzen eine quer zur Walzrichtung orientierte Zwangsführung der Walzgutoberflächen und der oberflächennahen Walzgutschichten durch Walzenballen mit mehrgängig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen zu erreichen.

[0018] Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann bei achsparallelen Walzen eine in Walzquerrichtung wirksame, in beiden Walzgutoberflächen entgegengesetzt gerichtete Zwangsführung der Walzgutoberflächen, der oberflächennahen Walzgutschichten bzw. der horizontalen Walzguthälften durch in beiden Wälzenballen gleichsinnig mehrgängig schraubenlinienförmig links oder rechts mit gleich großer oder ungleich großer Steigung umlaufende Wulste und/oder Eindrehungen erreicht werden.

[0019] Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform läßt sich bei achsparallelen Walzen eine in Walzquerrichtung wirksame, in beiden Walzgutoberflächen gleich gerichtete Zwangsführung der Walzgutoberflächen, der oberflächennahen Walzgutschichten sowie beider horizontaler Walzguthälften und damit des gesamten Walzgutquerschnitts im Walzspalt durch in beiden Walzenballen entgegengesetzt mehrgängig schraubenlinienförmig mit gleicher Steigung umlaufende Wulste und/oder Eindrehungen erreichen.

[0020] Um die bei der Walzquerrichtung kraftschlüssig und formschlüssig in beiden Walzgutoberflächen entgegengesetzt in Walzquerrichtung wirkende Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten bei achsparallelen Walzen in den Walzenballen entstehenden Axialkräfte schon in den Walzenballen zu kompensieren, wird vorgeschlagen, beide Walzenballen mit gleichartigen, mehrgängig schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte mit gleich großer oder sich ändernden Steigung links umlaufenden, in der anderen Walzenballenhälfte mit rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn wechselnden Wulsten und/oder Eindrehungen zu versehen.

[0021] Ferner wird vorgeschlagen, eine unsymmetrisch über die Höhe des Walzgutes verlaufende Verdrängung von Walzgut mit einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten dadurch zu überlagern, daß bei einem gekreuzten oder einem achsparallelen zylindrischen Walzenballenpaar mit ungleichen Walzenballendurchmessern glatte Walzenballen oder Walzenballen mit zentrisch umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen verwendet werden. Nach einem anderen weiterbildenden Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß zwecks Überlagerung einer unsymmetrisch über die Höhe und Breite des Walzgutes verlaufenden Verdrängung von Walzgut mit einer Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten ein gekreuztes oder ein achsparalleles Walzenpaar verwendet wird, bei dem die Walzenballendurchmesser in Walzenballenmitte gleich oder ungleich groß, die Summe der sich gegenüberliegenden Walzenballendurchmesser konstant ist und die Walzenballen mit mehrgängig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und/oder Eindrehungen mit über die Walzenballenlänge konstanter oder sich ändernder, in beiden Walzenballen gleichsinniger oder entgegengesetzter Steigung versehen sind.

[0022] Bei den vorstehend geschilderten Walzverfahren, insbesondere bei den Verfahren mit Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten entstehen Axialkräfte in einer Größenordnung der eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes bewirkenden Walzkräfte. Zur Aufnahme und Ableitung dieser Axialkräfte wird vorgeschlagen, die Axialkräfte auf der dem Antrieb der Walzen gegenüberliegenden Seite, der Bedienungsseite des Walzgerüstes, in den mit Axiallagern und Verriegelungseinrichtungen entsprechend ausgerüsteten Walzenlagerbaustücken aufzunehmen. Bei einem Quartowalzgerüst können die Axialkräfte aus den Arbeitswalzenballen über die zugehörige Stützwalze und deren Axiallager in einen Stützriegel und von dort auf eine Querrahmenkonstruktion übertragen werden.

[0023] Nach einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die beiden Querrahmen Querriegel, die im Bereich der auftretenden Axialkräfte in Höhe der Arbeitswalzenachsen bzw. der Stützwalzenachsen in die beiden Walzenständer integriert und in Walzgerüstmitte miteinander verbunden sind.

[0024] Um auch noch nachträglich herkömmliche Walzgerüste zur Aufnahme der axialen Kräfte in Höhe der Arbeitswalzen bzw. der Stützwalzen ausrüsten zu können, wird vorgeschlagen, auf der Ein- und der Auslaufseite der Walzgerüste separate Querrahmen vorzusehen, die an den Walzenständern befestigt sind. Es empfiehlt sich, die eine Arbeitswalze von der Antriebsseite, die andere Arbeitswalze von der Bedienungsseite des Walzgerüstes anzutreiben und die Axialkräfte auf der jeweils dem Antrieb gegenüberliegenden Seite in Axiallagern aufzunehmen.

[0025] Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen, in denen aber nur bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt werden, veranschaulicht. Es zeigt:

Fig. 1 ein Stück herkömmlich gewalzten Flachmaterials mit den möglichen Probenlagen,

Fig. 2 schematisch die erforderlichen, auf den gekerbten Restquerschnitt bezogenen Brucharbeiten der Kerbschlagproben in Abhängigkeit von der Prüftemperatur und der Lage der Proben a bis d bzw. des Probenkerbs k zur Walzrichtung WR nach Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht eines in der Walzebene nichtparallelen (gekreuzten) Walzenpaares mit glatten Walzenballen und Walzgut,

Fig. 4 eine Ansicht der Fig. 3 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut,

Fig. 5 die Draufsicht eines in der Walzebene nichtparallelen (gekreuzten) Walzenpaares, deren Walzenballen mit umlaufenden Wulsten und Eindrehungen versehen sind, mit Walzgut,

Fig. 6 eine Ansicht der Fig. 5 entgegen der Walzrichtung WR mit Walzgut,

Fig. 7 die Draufsicht des achsparallelen oberen Walzenbaliens eines Walzenpaares mit schraubenlinienförmig gleichsinnig links umlaufenden Wulsten und Eindrehungen und Walzgut,

Fig. 8 eine Ansicht der Fig. 7 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,

Fig. 9 die Draufsicht des achsparallelen oberen Walzenballens mit schraubenlinienförmig konstanter Steigung in der einen Walzenballenhälfte links, in der anderen Walzenballenhälfte rechts umlaufenden Wulsten und Eindrehungen und Walzgut vor und nach dem Walzendurchgang,

Fig. 10 eine Ansicht der Fig. 9 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,

Fig. 11 eine Draufsicht des achsparallelen oberen Walzenballens mit schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen mit Walzgut vor und nach dem Walzendurchgang,

Fig. 12 eine Ansicht der Fig. 11 entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,

Fig. 13 die Ansicht eines Walzenpaares mit gegenläufig konisch angeordneten Walzenballen entgegen der Walzrichtung WR und Walzgut im Walzspalt,

Fig. 14 die Draufsicht auf das gewalzte Material aus Fig. 13,

Fig. 15 einen Teilausschnitt aus einem Walzenballenpaar mit zentrisch umlaufenden Wulsten und Eindrehungen, mit Walzgut vor dem Walzspalt und im Walzspalt,

Fig. 16 einen Querschnitt durch einen Walzspalt, der von achsparallelen zylindrischen Walzenballen mit gleichsinnig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen begrenzt wird und Walzgut,

Fig. 17 eine Teilansicht des Walzspaltes der Fig. 16 entgegen der Walzrichtung WR, bei dem beide Walzenballen mit gleichsinnig, hier links schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen versehen sind,

Fig. 18 ein Volumenelement aus dem Material im Walzspalt der Fig. 16 bzw. der Fig. 17 in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,

Fig. 19 die Matrix der am Volumenelement der Fig. 18 wirksamen Spannungen,

Fig. 16a einen Querschnitt durch einen Walzspalt, der von achsparallelen zylindrischen Walzenballen mit entgegengesetzt schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen begrenzt wird und Walzgut,

Fig. 17a eine Teilansicht des Walzspaltes der Fig. 16a entgegen der Walzrichtung WR, bei dem beide Walzenballen mit gegensinnig, die Oberwalze 1 mit rechts, die Unterwalze 2 mit links schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten und Eindrehungen versehen sind,

Fig. 18a ein Volumenelement aus dem Material der oberen Hälfte des Walzspaltes in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,

Fig. 19a ein Volumenelement aus dem Material der unteren Hälfte des Walzspaltes in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,

Fig. 16b einen Querschnitt durch einen Walzspalt, der von gegenläufig konischen Walzenballen begrenzt wird,

Fig. 17b eine Teilansicht des Walzspaltes der

Fig. 16a entgegen der Walzrichtung WR, Fig. 18b ein Volumenelement aus dem Material im Walzspalt in räumlicher Darstellung mit den darauf wirkenden Spannungen,

Fig. 19b die Matrix der am Volumenelement wirksamen Spannungen,

Fig. 20 eine Teilansicht eines Vierwalzengerüstes mit den zwei Arbeitswalzen, deren entgegengesetzt orientierte Axialkräfte A über ihre Lagerbaustücke aufgenommen werden.

Fig. 21 eine Teilansicht einer Stützwalze mit ihrer Arbeitswalze, deren Axialkraft A von einem umlaufenden Bund der Stützwalze aufgenommen wird,

Fig. 22 Einzelheiten der Fig. 21,

Fig. 23 Einzelheiten der Fig. 22,

Fig. 24 eine Teilansicht einer Stützwalze mit ihrer Arbeitswalze, deren Axialkraft A von der Stützwalze aufgenommen wird,

Fig. 25 eine Seitenansicht der Walzen der Fig. 24,

Fig. 26 ein Quarto-Walzgerät mit Ableitung der axialen Kräfte A in die Stützwalzen,

Fig. 27 eine Seitenansicht des quartowalzgerüstes der Fig. 26,

Fig. 28 eine räumliche Darstellung der beiden Ständer eines Walzgerüstes, die durch Querriegel miteinander verbunden sind,

Fig. 29 eine schematische Darstellung eines Quartowalzgerüstes mit zusätzlichen Querrahmen,

Fig. 30 eine Seitenansicht des Quartowalzgerüstes der Fig. 29,

Fig. 31 ein Quarto-Walzgerüst mit direkt axial abgestützten und von der Antriebs- bzw. der Bedienungsseite angetriebenen Arbeitswalzen,

Fig. 32 eine Arbeitswalze mit ihrer axialen Abstützung.

[0026] In Fig. 1 sind herkömmliche Probenlagen a, b, c, d, dargestellt. Je zwei Probenlagen sind in Walzrichtung bzw. Walzquerrichtung genommen. Die Lage der Kerben k, der Sollbruchstellen im Kerbschlagbiebeversuch ist unterschiedlich orientiert gewählt.

[0027] In Fig. 2 sind schematisch die unterschiedlichen Brucharbeiten in Abhängigkeit von der Lage der Probe zur Walzrichtung WR und der Lage des Kerbs k in der Probe (Fig. 1) dargestellt. Die unterschiedlichen Werte der Brucharbeiten in den Hoch- und Tieflagen sind im gesamten Temperaturbereich zu erkennen.

[0028] In Fig. 3 ist die Draufsicht auf ein gekreuztes, nicht paralleles Walzenpaar mit glatten Walzenballen dargestellt. Die von den Drehmomenten M, und M₂ angetriebenen Walzen 1, 2 sind bestrebt, über die Reibung zwischen den Walzenballen und den Walzgutoberflächen ihre jeweilige Walzgutoberfläche in die eigene Drehrichtung R, (Oberwalze 1) bzw. R₂ (Unterwalze 2) zu zwingen, wobei sich die axial gerichteten Kräfte A einstellen. Das Walzgut wird einer zusätzlichen, quer zur Walzrichtung orientierten Schubbeanspruchung unterworfen.

[0029] In Fig. 4 ist der von dem gekreuzten Walzenpaar 1, 2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Die Oberflächenkräfte o (in der Walgutoberfläche) und u (in der Walzgutunterfläche), beide im Walzspalt wirksam, erzeugen die quer zur Walzrichtung orientierte, zusätzliche Schubbeanspruchung, aus der sich die Schrägstellung des auslaufenden Walzgutquerschnittes mit der Dicke h, gegenüber dem Rechteckquerschnitt des Walzgutes 3 auf der Einlaufseite mit der Dicke h_o einstellt. Die Summe der Reaktionskräfte ö bzw. ü steht mit den Axialkräften A im Gleichgewicht.

[0030] In Fig. 5 ist die Draufsicht auf ein gekreuztes (nicht paralleles) Walzenpaar 1, 2 mit umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 dargestellt. Durch den Walzdruck werden die Wulste 4 in das Walzgut 3 gedrückt, während Walzgut 3 in die Eindrehungen 5 steigt. Die Drehmomente M₁ und M₂ treiben die Walzen 1, 2 an. Jede Walze ist bestrebt, die von ihr mittels der Wulste 4 und Eindrehungen 5 formschlüssig erfaßten Oberflächenbereiche in die eigene Drehrichtung R₁ (Walzgutoberfläche) bzw. R₂ (Walzgutunterfläche) zu zwingen, wobei eine quer zur Walzrichtung WR orientierte Schiebung des plastifizierten Walzgutes 3 im Walzspalt erfolgt. Die zusätzliche Schubbeanspruchung des Walzgutes 3 im Walzspalt, quer zur Walzrichtung WR, läßt dabei die in Richtung der Achsen der Walzen 1 und 2 wirksamen Kräfte A entstehen. Auf beiden Walzgutoberflächen bilden sich entsprechend den Wulsten 4 und den Eindrehungen 5 der Walzen 1 und 2 Vertiefungen 4 bzw. Erhöhungen 5, die in beiden Walzgutoberflächen gegenläufig schräg zur Walzrichtung WR, parallel zu den Drehrichtungen R₁ bzw. R₂ der Walzen 1 bzw. 2 orientiert sind.

[0031] In Fig. 6 ist der von dem gekreuzten Walzenpaar 1, 2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite dargestellt. Beide Walzen 1, sind bestrebt, die von ihnen mit den Wulsten 4 und den Eindrehungen 5 formschlüssig erfaßten Oberflächen des Walzgutes 3 in die eigene Drehrichtung R₁ bzw. R₂ (Fig. 5) zu zwingen. Die dabei entstehenden Oberflächenkräfte o in der Walzgutoberfläche und u in der Walzgutunterfläche des Walzgutes 3 bewirken im Walzspalt eine Schiebung des plastifizierten Walzgutes 3 quer zur Walzrichtung WR, wobei Reaktionskräfte ö und ü entstehen, deren Summe der Größe der Axialkräfte A entspricht. Als Folge der quer gerichteten, zusätzlichen Schubbeanspruchung stellt sich der auslaufende Querschnitt des Walzgutes 3 entsprechend schräg gegenüber dem rechteckförmigen Einlaufquerschnitt ein.

[0032] In Fig. 7 ist der Walzenballen der oberen Walze 1 eines achsparallelen Walzenpaares mit schraubenlinienförmig (hier links) umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 wiedergegeben. Die Wulste 4 drücken sich in das Walzgut 3, während Walzgut 3 in die Eindrehungen 5 steigt. Die Walze 1 erhält dadurch in Richtung ihrer Achse einen formschlüssigen Schubverbund mit dem Walzgut 3. In der Oberfläche des Walzgutes 3 entstehen dabei schräg zur Walzrichtung WR liegende Vertiefungen 4 und Erhöhungen 5. Die Walze wird durch das Drehmoment M₁ angetrieben. Das Walzgut 3 wird in Walzrichtung WR transportiert.

[0033] In Fig. 8 ist der von den Walzenballen eines achsparallelen Walzenpaares 1, 2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Beide Walzenballen sind mit schraubenlinienförmig (hier links) umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 versehen. Die Walezn 1, werden durch die Drehmomente M₁, M₂ angetrieben. Jede Walze 1, 2 ist bestrebt, die von ihr mittels der Wulste 4 und Eindrehungen 5 formschlüssig erfaßte Oberfläche des Walzgutes 3 in die eigene Umfangsrichtung R₁ bzw. R₂ (Fig. 7) zu transportieren. Die dabei entstehenden Oberflächenkräfte o bzw. u bewirken eine quer zur Walzrichtung orientierte Schiebung des plastifizierten Walzgutes 3. Die Summe der Reaktionskräfte ö bzw. ü bildet die Axialkräfte A. Die Seitenflächen des Walzgutes 3 stellen sich entsprechend der Querschubbeanspruchung schräg ein.

[0034] In Fig. 9 ist der Walzenballen der oberen Walze 1 eines achsparallelen Walzenpaares in der Draufsicht dargestellt. Der Walzenballen ist mit schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte links, in der anderen Walzenballenhäfte rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn ändernden Wulsten 4,4' und Eindrehungen 5, 5' versehen, die auf dem Walzgut 3 die entsprechend schräg zur Walzrichtung WR orientierten Vertiefungen 4, 4' Erhebungen 5, 5' erzeugen. Das Walzgut 3 wird zweckmäßig vor Walzbeginn mit einer in Walzrichtung WR verlaufenden, beispielsweise durch einen umlaufenden Wulst in einer Walze erzeugte Entlastungsrille 6a versehen, die nach dem Walzendurchgang als Rille 6b von geringerer Breite und Tiefe erscheint. Die Walze 1 wird durch das Drehmoment M₁ angetrieben.

[0035] In Fig. 10 ist der von den Walzenballen eines achsparallelen Walzenpaares 1, 2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Beide Walzenballen sind mit schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte links, in der anderen Walzenballenhälfte rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn wechselnden Wulsten 4,4' und Eindrehungen 5, 5' versehen. In ihren sich gegenüberliegenden Walzenballenhälften ist der Steigungssinn der schraubenförmig umlaufenden Wulste 4,4' und Eindrehungen 5, 5' gleichsinnig. Bei dieser Ausbildung der Walzenballenoberflächen entstehen keine äußeren Axialkräfte. Die Walzen 1, werden durch die Drehmomente M_1' M₂ angetrieben. Die Fließbewegung des Walzgutes 3 ist durch Pfeile angedeutet.

[0036] In Fig. 11 ist der Walzenballen der oberen Walze 1 eines achsparallelen Walzenpaares mit schraubenlinienförmig (hier links) umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 dargestellt. Der Walzenballen wird durch das Drehmoment M₁ angetrieben. Die Breite b des Walzgutes 3 vergrößert sich beim Walzendurchgang einseitig auf b + A b. Auf dem Walzgut 3 entstehen entsprechend schräg zur Walzrichtung WR orientierte Vertiefungen 4 und Erhöhungen 5.

[0037] In Fig. 12 ist der von den Walzenballen eines achsparallelen Walzenpaares 1, 2 gebildete Walzspalt von der Auslaufseite gesehen dargestellt. Der Walzenballen der oberen Walze 1 ist mit schraubenlinienförmig links, der Walzenballen der unteren Walze 2 mit schraubenlinienförmig rechts umlaufenden Wulsten 4, 4' und Eindrehungen 5, 5' versehen, die dem Walzgut 3 im Walzspalt eine einseitige Breitung 3a um den Betrage b vermitteln. Die Walze 1 wird durch das Drehmoment M₁, die Walze 2 durch das Drehmoment M₂ angetrieben.

[0038] In Fig. 13 ist ein achsparalleles Walzenpaar 1, 2 mit gegenläufig konisch ausgebildeten Walzenballen 7, 7' dargestellt. Die Walzenballen 7, 7' verdrängen im Walzspalt infolge der sich gegenüberliegenden unterschiedlichen Walzenballendurchmnesser unterschiedlich große Volumina des Walzgutes 3. Die Walzen 1, 2 werden durch die Drehmomente M_i, M₂ angetrieben. Infolge der Neigung der Walzenballenoberflächen zu ihren Drehachsen entstehen axiale Kräfte A. Infolge der unterschiedlichen Streckung der Oberflächen des Walzgutes 3 (Fig. 14: L, < L_r, L'₁ > L',) entsteht im Walzgut 3 eine Verspannung der Oberflächen.

[0039] In Fig. 14 ist die Draufsicht auf ein mit gegenläufig konischen Walzenballen 7, 7' gewalztes Walzgut 3 dargestellt. Durch die unterschiedliche Verdrängung des Walzgutes 3 im Walzspalt (Fig. 13) über die Breite ergeben sich unterschiedliche Längungen der Walzgutoberflächenbereiche, dargestellt durch die Längenpfeile L₁, L'₁, L_r, L'_r, gemessen von der grundlinie g - g.

[0040] In Fig. 15 ist ein Teilausschnitt eines achsparallelen Walzenpaares 1, mit umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 dargestellt. Das Walzgut 3, in einem vorhergehenden Walzendurchgang in den in Walzrichtung orientierten Erhöhungen 5 angehäuft, wird nach einer geringen seitlichen Verschiebung vor seinem Eintritt in den Walzspalt durch die umlaufenden Wulste 4 der einen Walze in die umlaufenden Eindrehungen 5 der anderen Walze seitlich verdrängt. Die in den Walzspalt einlaufende Kontur 4, 5 hat am Walzspaltaustritt die Form des Walzspaltes 4, 5 angenommen. Ein Element dV des Walzgutes 3 ist dabei seitlich um db verschoben worden.

[0041] In Fig. 16 ist ein Längsschnitt durch einen von dem achsparallelen Walzenpaar 1, 2 begrenzten Walzspalt mit den an einem Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der von den Achsen (1) und (2) aufgespannten Längsschnittebene angreifenden Spannungen σ_ij (i, j = 1, 2) dargestellt. Die Spannungen mit gleichen Indizes i = j sind Normalspannungen, die mit ungleichen Indizes i ≠ j sind Schubspannungen.

[0042] In Fig. 17 ist ein Teilausschnitt der Seitenansicht der Fig. 16 des von den achsparallelen Walzen 1, 2 begrenzten Walzspaltes entgegen der Walzrichtung WR (Fig. 16) dargestellt. Die Walzen 1, sind mit gleichsinnig (hier links) schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 versehen. Am Volumenelement dV des Walzgutes 3 greifen im Walzspalt in der von den Achsen (1) und (3) aufgespannten Querschnittsebene die zusätzlichen Schubspannungen σ₁₃ = σ₃₁ an. Die Spannungen mit gleichen Indizes sind Normalspannungen, die mit ungleichen Indizes Schubspannungen.

[0043] Fig. 18 stellt ein von den orthogonalen Raumachsen (1), (2), (3) aufgespanntes Volumenelement dV des Walzgutes 3 im Walzspalt (Fig. 16, Fig. 17) in räumlicher Widergabe dar. Das Volumenelement dV wird durch die Spannungen σ_ij (i, j = 1, 2, 3) beansprucht.

[0044] In Fig. 19 ist die Matrix des zugehörigen Spannungszustandes im Walzspalt(Fig. 16, Fig. 17) dargestellt. Beim Walzen mit auf beiden Walzen 1, 2 gleichsinnig schraubenlinienförmig umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 (Fig. 17) werden dem herkömmlichen, im wesentlichen ebenen Spannungszustand σ_ij (i, j = 1, 2), wie er beim Walzen auf glatter Walzbahn vorliegt, zusätzliche, quer zur Walzrichtung WR (Fig. 16) liegende Schubspannungen σ₁₃ = σ₃₁ im Walzspalt überlagert. Diesen quer zur Walzrichtung orientierten Schubspannungen entspricht die axial Walzkraft A der Fig. 8.

[0045] Fig. 16a entspricht Fig. 16.

[0046] In Fig. 17a ist ein Teilauschnitt der Seitenansicht der Fig. 16a des von den achsparallelen Walzen 1, begrenzten Walzspaltes entgegen der Walzrichtung WR (Fig. 16a) dargestellt. Die Walze 1 ist mit schraubenlinienförmig rechts, die Walze 2 mit schraubenlinienförmig links umlaufenden Wulsten 4 und Eindrehungen 5 versehen, durch die das Walzgut 3 eine einseitige Breitung mit entsprechender Drehung der Hauptverformungsrichtung aus der Walzrichtung WR erfährt. Die Volumenelemente dV in der oberen bzw. der untern Hälfte des Walzspaltes werden in der von den Achsen (1) und (3) aufgespannten Querschnittsebene durch die Spannungen σ_ij (i, j = 1, 3) beansprucht.

[0047] Fig. 18a stellt das von den orthogonalen Raumachsen (1), (2), (3) aufgespannte Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der oberen Hälfte des Walzspaltes (Fig. 16a, Fig. 17a) in räumlicher Darstellung mit der Gesamtheit aller daran angreifenden Spannungen σ_ij (i, j = 1, 2, 3) dar.

[0048] Fig. 19a stellt das von den orthogonalen Raumachsen (1), (2), (3) aufgespannte Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der unteren Hälfte des Walzspaltes (Fig. 16a, Fig. 17a) in räumlicher Darstellung mit der Gesamtheit aller daran angreifenden Spannungen σ_ij (i, j = 1, 2, 3) dar. Die gleiche Richtung von σ₁₃ und σ'₁₃ zeigt an, daß das Walzgut 3 (Fig. 16a, Fig. 17a) einseitig breitet, wobei keine axialen Reaktionskräfte A in den Walzen (Fig. 12) entstehen.

[0049] Fig. 16b zeigt einen Längsschnitt durch einen von zwei Walzen 1, 2 mit gegenläufig konischen Walzenballen begrenzten Walzspalt mit den am Volumenelement dV des Walzgutes 3 in der von den Achsen (1) und (2) aufgespannten Längsschnittebene angreifenden Spannungen σ_ij (i, j - 1, 2), σ₃. Die Spannungen mit gleichen Indizes sind Normalspannungen, die mit ungleichen Indizes sind Schubspannungen.

[0050] Fig. 17b zeigt einen Teilausschnitt der Fig. 16b des von den Walzen 1, 2 mit gegenläufig konischen Walzenballen begrenzten Walzspaltes. Am Volumenelement dV des Walzgutes 3 greifen in der von den Achsen (1) und (3) aufgespannten Querschnittsebene die zusätzlichen Schubspannungen σ₁₃ = σ₃₁ simultan mit den Spannungen des ebenen Spannungszustandes σ_ij (i, j = 1, 2) an.

[0051] Fig. 18b zeigt ein von den orthogonalen Raumachsen (1), (2), (3) aufgespanntes Volumenelement dV des Walzgutes 3 im Walzspalt der Fig. 16b bzw. 17b in räumlicher Darstellung mit der Gesamtheit der angreifenden Spannungen σ_ij (i, j = 1, 2, 3).

[0052] Fig. 19b zeigt die Matrix des Spannungszustandes im Walzspalt bei gegenläufig konischen Walzenballen. Der durch Strichelung gekennzeichnete ebene Spannungszustand wird insbesondere durch die Spannungen σ₁₃ =σ₃₁ zu einem räumlichen Spannungszustand erweitert.

[0053] Fig. 20 zeigt einen Teil eines Quartowalzgerüstes mit den Stützwalzen 1', 2' von denen die Arbeitswalzen 1, 2 gestützt werden. Die Arbeitswalzen 1, 2 sind in ihren Lagerbaustücken 8, 9 gelagert. Die entgegengesetzten axialen Kräfte A werden über die Gabel 10 des Lagerbaustückes 8 und die Nut 9a des Lagerbaustückes 9 in sich kurz geschlossen, so daß keine Axialkraft auf andere Baukörper des Walzgerüstes übertragen werden.

[0054] Fig. 21 zeigt die Axiallagerung der Stützwalze 1' und die Übertragung der axialen Walzkraft A aus der Arbeitswalze 1 über einen von einem Stützring 11 getragenen Verschleißring 12 in den Seitenring 13 der Stützwalze 1'. Über den Lagerzapfen 1s der Stützwalze 1' wird die Axialkraft A in das Axiallager 14s eingeleitet, vom Stützriegel 15s übernommen und auf einen nicht dargestellten Querrahmen übertragen. Die Arbeitswalze 1 mit ihren Arbeitswalzenballen wird durch das Drehmoment M₁ angetrieben.

[0055] Fig. 22 stellt einen Teilausschnitt der Fig. 21 dar. Die axiale Kraft A aus der Arbeitswalze 1 wird über den Stützring 11 und den Verschleißring 12 vom Seitenring 13 der Stützwalze 1'übernommen. Der Verschleißring 12 aus verschleißfestem metallischen oder nichtmetallischem Material ist mit metallischen oder nichtmetallischen Bewehrungen 16 verstärkt.

[0056] Fig. 23 zeigt einen Querschnitt durch einen Stützring 11. Der Verschleißring 12 der Fig. 22 ist hier aufgeteilt in einen elastischen, nichtmetallischen Teil 12b, der von einem verschleißfesten metallischen Teil 12a geschützt wird.

[0057] Fig. 24 zeigt die Anordnung eines metallischen Verschleißringes 11a zwischen der Stirnfläche der Arbeitswalze 1 und dem umlaufenden Seitenring 13 der Stützwalze 1'. Der Verschleißring 11 a ist mit Schrauben 11 b an der Stirnseite des Arbeitswalzenballens befestigt. Die Axialkraft A wird in der Fläche F (Fig. 25), der Überdeckung der beiden Ringflächen des Verschleißringes 11a und des Seitenringes 13 der Stützwalze 1', übertragen.

[0058] Fig. 25 zeigt die Fig. 24 in der Seitenansicht mit der Ubertragungsfläche F für die Axialkraft A der Fig. 24, der Überdeckung der beiden Ringflächen des Verschleißringes 11a und des Seitenringes 13 der Stützwalze 1'.

[0059] Fig. 26 zeigt die Ansicht eines Quartowalzgerüstes entgegen der Walzrichtung WR der Fig. 7. Die beiden Arbeitswalzen 1, 2 werden von ihren Stützwalzen 1', 2' abgestützt, während die axialen Kräfte A aus den Arbeitswalzen 1, 2 über die umlaufenden Seitenringe 13 der Stützwalzen 1', 2', die Stützwalzenzapfen 1a, 2a, die Axiallager 14s in die Stützriegel 15s übergeben und über die oberen und unteren Doppelwangen 20 je zur Hälfte vom vorderen bzw. hinteren Querrahmen übernommen werden. Die Querrahmen werden von den Querarmen 18 1, 18 r und den mittleren Teilen der Walzenständer 17 I, 17 r gebildet. Die Querarme 18 I, 18 r sind durch die Bolzen 19 miteinander verbunden.

[0060] Fig. 27 zeigt die Seitenansicht eines Quartowalzgerüstes mit den Stützwalzen 1', 2', die die Arbeitswalzen 1, 2 abstützen. In den Doppelwangen 20 sind die Stützriegel 15s mit Gelenkbolzen 20s befestigt.

[0061] Fig. 28 ist eine parallelperspektivische Darstellung der beiden Walzenständer 17 und 17 r, die durch die oberen und unteren Querarme 18 1, 18 r mittels der Bolzen 19 verbunden sind. Durch diese Verbindung entsteht ein vorderer und ein hinterer Querrahmen mit den Querarmen 18 i, 18 r als Querrahmenriegel. Die Rahmenstiele 17s stellen gleichzeitig die Stiele der beiden Walzenständer 17 I, 17 r dar. Die Lage der Querrahmenriegel mit den Querarmen 18 I, 18 r ist durch die ungefähre Lage der Achsen der Stützwalzen 1', 2' gegeben. In ihrer Verlängerung befinden sich die oberen und unteren Doppelwangen 20, in denen die Stützriegel 15s (Fig. 21, Fig. 26) mit Gelenkbolzen 20s (Fig. 27) zur Aufnahme der axialen Kräfte der Stützwalzen 1', 2' (Fig. 26) befestigt sind.

[0062] Fig. 29 zeigt die beiden Walzenständer 17 I, 17 r eines Quartowalzgerüstes mit dem auslaufseitigen Querrahmen 21, der mit Bolzen 22 an den beiden Walzenständern 17 I, 17 r befestigt ist. Die Axialkraft A der oberen Arbeitswalze 1 (Fig. 8) wird über das Axiallager 14a (Fig. 32) der oberen Arbeitswalze 1, den Stützriegel 15a, die Axialkraft A der Arbeitswalzen 2 (Fig. 8, Fig. 21) über den umlaufenden Seitenring 13 der Stützwalze 2', das Axiallager 14s der unteren Stützwalze 2' und den Stützriegel 15s je zur Hälfte auf den vorderen (auslaufseitigen) bzw. den hinteren (einlaufseitigen) Querrahmen 21 übertragen. Beide Querrahmen 21 besitzen hinreichend große Öffnungen für den ungehinderten Zugang zu den Arbeitswalzen 1, 2.

[0063] Fig. 30 zeigt eine Seitenansicht des Querrahmens 21 der Fig. 29. Die Arbeitswalzen 1, 2 werden von ihren Stützwalzen 1', 2' gestützt. Die Axialkraft der oberen Arbeitswalze 1 wird von dem Stützriegel 15a, die der unteren Arbeitswalze 2 über den umlaufenden Seitenring 13 der Stützwalze 2' vom Stützriegel 15s übernommen und je zur Hälfte dem vorderen bzw. dem hinteren Querrahmen 21 übergeben.

[0064] Fig. 31 zeigt ein Quartowalzgerüst mit den Stützwalzen 1', 2', von denen die Arbeitswalzen 1, 2 abgestützt werden. Die Arbeitswalzen 1, 2 werden von den Drehmomenten M₁ und M₂ von entgegengesetzten Seiten des Quartowalzgerüstes angetrieben. Die Axialkräfte A werden auf den diesen Antriebsseiten gegenüberliegenden Seiten über Axiallager 14a (Fig. 32), Stützriegel 15a, Doppelwangen 20 und Bolzen 20a je zur Hälfte in den vorderen und den hinteren Querrahmen abgesetzt. Die Riegel der Querrahmen, die in diesem Falle etwa in Höhe der Achsen der Arbeitswalzenballen 1, 2 liegen, werden aus den in die Walzenständer 17 I, 17 r integrierten Querarmen 18 I, 18 r gebildet, die mit Hilfe der Bolzen 19 miteinander verbunden sind.

[0065] Fig. 32 zeigt die Draufsicht auf die obere Arbeitswalze 1 der Fig. 31 mit ihrem Walzenballen, dem Axiallager 14a, dem Stützriegel 15a, der mit den Bolzen 20a in den Doppelwangen 20 befestigt ist. Über die Querarme 18 1, 18 r und die Bolzen 19 sind die beiden Ständer 17 I,17 r des Walzgerüstes miteinander verbunden. Die Walze 1 wird durch das Drehmoment M₁ beaufschlagt, wobei die Axialkraft A entsteht.

Ansprüche

1. Verfahren zur technologischen Beeinflussung von Walzgut, vornehmlich von flachem Material in Form von Tafeln und Bändern, in einem Walzprozeß, wobei dem Walzgut (3) simultan mit dem eigentlichen, die Plastifizierung des Walzgutes (3) bewirkenden Materialfluß ein zusätzlicher Materialfluß überlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der von ein- oder mehrgängig schraubenlinienförmig, bei beiden Walzenballen in entgegengesetzter Steigungsrichtung umlaufenden, im Walzenballenlängsschnitt sinusartig ausgebildeten Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) erzeugten, auf beiden Walzgutoberflächen in einem Winkel zur Walzrichtung orientierten, über die Walzgutbreite sinusartig verlaufenden Verdickungen beim nächsten Walzendurchgang von Walzen mit gleich ausgebildoten oder mit glatten Walzenballen von den dickeren zu den dünneren Walzgutquerschnittsbereichen seitlich verdrängt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Materialfluß im Bereich der oberflächennahen Walzgutschichten erzeugt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Materialfluß über die Höhe und/oder die Breite des Walzgutes (3) unsymmetrisch ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit Arbeitswalzen (1, 2), deren zugeordnete Walzenballen unterschiedlichen Durchmessers einen Walzspalt für das Walzgut (3) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenballen mehrgängig schraubenlinienförmig umlaufende Wulste (4) und/oder Eindrehungen (5) aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die unsymmetrisch über die Walzguthöhe und Walzgutbreite verlaufende Verdrängung von Walzgut (3) im Walzspalt gekreuzte oder achsparallele Walzenballen vorgesehen sind, die bei konstanter Summe der sich gegenüberliegenden Walzenballendurchmesser in Walzenballenlängsrichtung kontinuierlich über die Walzenballenlänge veränderliche Walzenballendurchmesser besitzen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenballen in Walzenballenmitte gleich große Walzenballendurchmesser besitzen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzenballen mit umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind, in die das Walzgut (3) seitlich abfließen kann.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahmen Walzgutschichten in Walzrichtung ein im Drehmoment und/oder der Drehgeschwindigkeit unterschiedlich großer Antrieb der den Walzspalt begrenzenden glatten oder gerauhten Walzen (1, 2) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zwangsführung der Walzgutoberflächen bzw. der oberflächennahen Walzgutschichten in Walzquerrichtung in der Walzebene gekreuzte Walzen (1, 2) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Walzebene gekreuzten Walzen (1, 2) glatte, gerauhte und/oder mit zentrisch umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehene Walzenballen besitzen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzenballen mit mehrgängig schraubenlinienförmig links oder rechts mit gleich großer oder ungleich großer Steigung umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzenballen mit entgegengesetzt mehrgängig schraubenlinienförmig mit gleicher Steigung umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Kompensation der entstehenden Axialkräfte beide Walzenballen mit gleichartigen, mehrgängig schraubenlinienförmig in der einen Walzenballenhälfte mit gleich großer oder sich ändernden Steigung links, in der anderen Walzenballenhälfte mit rechts umlaufenden, in Walzenballenmitte den Steigungssinn wechselnden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) versehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei gekreuzten oder achsparallelen zylindrischen Walzen (1, 2) mit gleichen oder ungleichen Walzenballen-Durchmessern oder konischen Walzen mit gleich oder ungleich großen Durchmessern in Walzenballen-Mitte oder Walzen, deren generelle Konturen anderen geeigneten mathematischen Funktionen folgen, glatte Walzenballen oder Walzenballen mit umlaufenden Wulsten (4) und/oder Eindrehungen (5) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme von Axialkräften auf der dem Antrieb der Walzen (1, 2) gegenüberliegenden Seite, der Bedienungsseite des Walzgerüstes, mit Axiallagern (14) und Verriegelungseinrichtungen ausgerüstet Lagerbaustücke (8, 9) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Quartowalzgerüst die Axialkräfte über die zugehörige Stützwalze (1', 2') und deren Axiallager (14) in einen Stützriegel (15s) und von dort auf einen Querrahmen übertragen werden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrahmen Querarme (18 I, 18 r) besitzen, die im Bereich der auftretenden Axialkräfte in Höhe der Arbeitswalzenachsen bzw. der Stützwalzenachsen in die beiden Walzenständer (17 I, 17 r) integriert und in Walzgerüstmitte miteinander verbunden sind.

18. Vorrichtung nach den Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei herkömmlichen Walzgerüsten zwecks Aufnahme der axialen Kräfte in Höhe der Arbeitswalzenachsen bzw. der Stützwalzenachsen auf der Ein- und der Auslaufseite des Walzgerüstes separate, an den Walzenständern (17 I, 17 r) befestigte Querrahmen angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Walze (1) von der Antriebsseite, die andere Walze (2) von der Bedienungsseite des Walzgerüstes angetrieben und die zugehörige Axialkraft auf der jeweils dem Antrieb gegenüberliegenden Seite in Axiallagern (14) aufgenommen ist.

Claims

1. A method of technologically influencing rolling stock, principally flat material in the form of plates and strip, in a rolling process, in which a material flow is superimposed on the rolling stock (3) in addition to and simultaneously with the actual material flow which brings about plasticising of the rolling stock (3), characterised in that the material of the thickened portions extending sinusoidally over the width of and orientated at an angle to the rolling direction on both surfaces of the rolling stock, being created by single or multi-spiral beads (4) and/or turned recesses (5) formed sinusoidally in the longitudinal section of the roll body and encircling both roll bodies in opposite directions of pitch are, during the next rolling pass, displaced laterally by rolls having identically constructed or smooth roll bodies from the thicker to the thinner areas of the rolling stock cross-section.

2. A method according to Claim 1, characterised in that the additional flow of material is created in the region of those layers of the rolling stock which are close to the surface.

3. A method according to one of Claims 1 or 2, characterised in that the additional flow of material is asymmetrical over the height and/or the width of the rolling stock (3).

4. An apparatus for carrying out the method according to one of Claims 1 to 3 having working rolls (1, 2) of which the associated roll bodies of differing diameter form a roll gap for the rolling stock (3), characterised in that the roll bodies have multi-spiral encircling beads (4) and/or racesses (5).

5. An apparatus according to Claim 4, characterised in that for the displacement of rolling stock (3) extending asymmetrically over the height and width of the rolling stock there are provided in the roll gap intersecting or axially parallel roll bodies which, while the total of the roll body diameters which are oppositely disposed remains constant, have roll body diameters which vary continuously over the length of the roll bodies in their longitudinal direction.

6. An apparatus according to Claims 4 or 5, characterised in that in the centre, the roll bodies have the same diameter.

7. An apparatus according to one of Claims 4 to 6, characterised in that both roll bodies are provided with encircling beads (4) and/or recesses (5) into which the rolling stock (3) can flow laterally,

8. An apparatus according to one of Claims 4 to 7, characterised in that for positive guidance of the rolling stock surfaces or of those layers of the rolling stock which are close to the surface, there is in the rolling direction a variable torque and/or variable speed drive for the smooth or roughened rolls (1, 2) which define the roll gap.

9. An apparatus according to one of Claims 4 to 3, characterised in that for positive guidance of the rolling stock surfaces or of the layers of rolling stock which are close to the surface, intersecting rolls (1, 2) are provided in the rolling plane transversely to the direction of rolling.

10. An apparatus according to Claim 9, characterised in that the - in the rolling plane - intersecting rolls (1, 2) have roll bodies which are smooth, roughened and/or provided with centrally encircling beads (4) and/or recesses (5).

11. An apparatus according to Claim 1, characterised in that both roll bodies are provided with multi-spiral beads (4) and/or recesses (5) which encircle the roll bodies to the right or left with a pitch which may be the same or different.

12. An apparatus according to Claim 1, characterised in that both-roll bodies are provided with oppositely directed multispiral beads (4) and/or recesses (5) which encircle the roll bodies with the same pitch.

13. An apparatus according to claim 4, characterised in that to compensate for the axial forces which occur, both roll bodies are provided with equivalent multi-spiral beads (4) and/or recesses (5) which change their direction of pitch in the centre of the roll body which they encircle with an identical or a varying pitch to the left and - in the other half of the roll body - to the right.

14. An apparatus according to one of Claims 4 to 13, characterised in that in the case of intersecting or axially parallel cylindrical rolls (1, 2) having the same or dissimilar roll body diameters or in the case of conical rolls of the same or different diameters, smooth roll bodies or roll bodies with encircling beads (4) and/or recesees (5) are provided, their general contours complying with different suitable mathematical functions.

15. An apparatus according to one of Claims 4 to 14, characterised in that to accommodate axial forces on the side opposite the drive of the rolls (1, 2), the operating side of the roll stand, there are bearing means (8, 9) equipped with axial bearings (14) and locking devices.

16. An apparatus according to one of Claims 4 to 14, characterised in that in the case of a quarto rolling stand, the axial forces are transmitted via the associated supporting roll (1, 2) and its axial bearing, (14) into a supporting bar (155) and thence to a transverse frame.

17. An apparatus according to Claim 16, characterised in that the transverse frames have transverse arms (18 I, 18 r) which in the region of the axial forces which occur are integrated into the two roll stands (17 1, 17 r) at the height of the working roll axes or supporting roll axes and are connected to each other at the centre of the roll stand.

18. An apparatus according to claims 4 to 16, characterised in that where conventional roll stands are concerned, for the purpose of accommodating the axial forces, separate transverse frames mounted on the roll stands (17 1, 17 r) are disposed at the height of the working roll axes or supporting roll axes, on the intake and discharge sides of the roll stand.

19. An apparatus according to one of Claims 4 to 17, characterised in that one roll (18) is driven from the drive side while the other roll (2) is driven from the operating side of the roll stand, the associated axial force being accommodated in axial bearings (14) on whichever side is opposite the drive.

Revendications

1. Procédé pour influencer technologiquement des produits laminés, particulièrement des matériaux plats sous forme de tôles et de feuillards, dans un processus de laminage, lors duquel est superposé au produit laminé (3), simultanément au flux de matériau proprement dit provoquant la plastification du produit laminé (3), un flux de matériau supplémentaire, caractérisé en ce que le matériau des épaississements se développant en sinusoïdes sur la largeur du produit laminé, orientés sur les deux surfaces du produit laminé en raisant un angle par rapport à la direction de laminage, engendrés par des bourrelets (4) et/ou des gorges (5) en forme d'hélice à un ou plusieurs filets, entourant les deux tables de cylindre avec un sens de pas opposé, réalisés avec une coupe longitudinale des tables de cylindre en sinusoïde, est déplacé latéralement lors du prochain passage dans les rouleaux par des rouleaux à table de cylindre identique ou lisse, en allant des zones de section transversale de produit laminé les plus épaisses, vers les plus mincés.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le flux de matériau supplémentaire est produit dans la zone des couches de produit laminé proches de la surface.

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le flux de matériau supplémentaire est asymétrique sur la hauteur et/ou la largeur du produit laminé (3).

4. Dispositif pour la réalisation du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, avec des rouleaux de travail (1,2), dont les tables de cylindre correspondantes de diamètre différent forment une emprise pour le produit laminé (3), caractérisé en ce que les tables de cylindre présentent des bourrelets de révolution (4) et/ou des gorges (5) de révolution en forme d'hélice à plusieurs filets.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que sont prévues des tables de cylindre disposées de manière croisée ou à axes parallèles pour assurer le déplacement du produit laminé (3) dans l'emprise, asymétrique sur la hauteur du produit laminé et la largeur du produit laminé, tables de cylindre présentant des diamètres de tables de cylindre variant sur la longueur de la table de cylindre, la somme des diamètres des tables de cylindre opposées étant constante dans la direction des tables de cylindre.

6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les tables de cylindre présentent au centre de la table de cylindre des diamètres de tables de cylindre d'égale grandeur.

7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les deux tables de cylindre sont munies de bourrelets de révolution (4) et/ou de gorges de révolution (5), dans lesquels le produit laminé (3) peut s'écouler latéralement.

8. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que pour le guidage forcé des surfaces de produit laminé, respectivement des couches de produit laminé proches de la surface, il est prévu un entraînement, dans le sens du laminage, de couple de rotation et/ou de vitesse de rotation différenciés, pour les rouleaux (1,2) lisses ou rugueux délimitant l'emprise.

9. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que pour le guidage forcé des surfaces de produit laminé, respectivement des couches de produit laminé proches de la surface, des rouleaux croisés (1, 2) sont prévus en direction transversale de laminage, dans le plan de laminage.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les rouleaux (1,2) croisés dans le plan de laminage présentent des tables de cylindre lisses, rugueuses et/ou pourvues de bourrelets (4) de révolution centrés et/ou de gorges (5) de révolution centrés.

11. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux tables de cylindre sont pourvues de bourrelets de révolution (4) et/ou de gorges de révolution (5), avec des pas identiques ou différents, à gauche ou à droite, en forme d'hélice à plusieurs filets.

12. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux tables de cylindre sont pourvues de bourrelets de révolution (4) et/ou gorges de révolution (5) de pas opposés identiques en forme d'hélice à plusieurs filets.

13. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que pour compenser les efforts axiaux engendrés, les deux tables de cylindre sont pourvues de bourrelets de révolution (4) et/ou de gorges de révolution (5), du même type, inversant le sens du pas au centre de table de cylindre, en forme d'hélice à plusieurs filets, identiques ou variable, avec dans l'une des moitiés de table de cylindre un pas à gauche, et avec dans l'autre moitié de table de cylindre un pas à droite.

14. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que dans le cas de rouleaux (1,2) cylindriques croisés ou à axes parallèles, avec des diamètres de tables de cylindre identiques ou différents, ou des rouleaux coniques présentant au centre de table de cylindre des diamétres identiques ou différents, ou de rouleaux dont les contours généraux suivent d'autres fonctions mathématiques appropriées, on prévoit des tables de cylindre lisses ou des tables de cylindre à bourrelets de révolution (4) ou à gorges de révolution (5).

15. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 14, caractérisé en ce que pour la reprise des efforts axiaux sur le côté opposé à l'entraînememt des rouleaux (1, 2), du côté de la commande du bâti de laminoir, on prévoit des pièces de palier (8, 9) éguipées de butées axiales (14) et de dispositifs de verrouillage.

16. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 14, caractérisé en ce que dans le cas d'un bâti de laminoir quarto les efforts axiaux sont tramsmis par le rouleau d'appui (1; 2) correspondant et ses paliers axiaux (14), dans une traverse d'appui (15s) et de la à un cadre transversal.

17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les cadres transversaux présentent des bras transversaux (18 1, 18 r) intégrés dans les deux supports de rouleaux (17 I, 17 r) dans la zone des efforts axiaux survenant, à hauteur des axes de rouleaux de travail, respectivement des rouleaux d'appui, et reliés entre eux au centre de bâti de laminoir.

18. Dispositif selon les revendications 4 à 16, caractérisé en ce que dans le cas des bâtis de laminoirs précédents, pour reprendre les efforts axiaux à hauteur des axes de rouleaux de travail, respectivement des axes de rouleaux d'appui, il est disposé des cadres transversaux séparés, fixés aux supports de rouleaux (17 I, 17 r), sur le côté introduction et sortie du bâti de laminoir.

19. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 17, caractérisé en ce que le rouleau (1) est entraîné côté entraînement, en ce que l'autre rouleau (2) est entraîné côté commande du bâti de laminoir et que l'effort axial correspondant est repris chaque fois du côté opposé à l'entraînement, dans des paliers axiaux (14).

Zeichnung