DE1084221B - Mehrrollen-Walzwerk - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung behandelt das Problem, an Mehrrollen-Walzwerken kleinste Durchmesser der Arbeitswalzen zu ermöglichen, um kräftige Stichabnahmen zu erzielen oder harte und dünne Bänder walzen zu können. Eine konstruktiv bedingte Forderung zur Lösung dieses Problems ist, daß die Arbeitswalzen nicht unmittelbar, sondern durch Reibungsschluß angetrieben wer.den, sei es, daß irgendwelche Zwischenwalzen oder die Stützwalzen angetrieben sind. Die bekannteste Lösung des vorliegenden Problems stellt das 20-Rollen-Walzwerk nach Rohn und Sendzimir dar. Es ist bekannt, daß diese Walzwerke wegen der zahlreichen Walzen teuer sind und ziemlich breit bauen. 20-Rollen-Walzeinheiten lassen sich daher nicht in vorhandene DUO-Gerüste einbauen, was bei einem anderen bekannten System möglich ist, bei dem die Arbeitswalzen — etwas gegenüber der durch die Stützwalzenachsen verlaufenden Ebene versetzt — an ihren Ballen zugleich durch festgelagerte Stützrollen seitlich abgestützt sind. Der Durchmesser der Arbeitswalzen kann hierbei aber wegen der seitlichen Stützrollen und deren Abstützung an einem Walzbalken nicht so extrem klein sein, wie er bei den 20-Rollen-Walzwerken theoretisch möglich ist.

Die Erfindung geht von einer kürzlich bekanntgewordenen Sonderbauart eines 12-Rollen-Walzwerkes aus, in der Erkenntnis, daß trotz des Vorhandenseins von nur je zwei kräftigen, dicht nebeneinanderliegenden Stützrollen auf jeder Walzgutseite diese Bauart zu einem 14-Rollen-Walzwerk weiterentwickelt werden kann, bei dem ebenfalls extrem dünne Arbeitswalzen eingesetzt werden können.

Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Mehrrollen-Walzwerk, bei dem jeweils über bzw. unter der Walzebene eine Arbeitswalze, zwei diese abstützende, seitlich und symmetrisch zur Arbeitswalzenebene angeordnete Zwischenrollen, eine in der Arbeitswalzenebene angeordnete, die Zwischenrollen abstützende mittlere Rolle und zwei weitere, seitlich und symmetrisch zur Arbeitswalzenebene angeordnete äußere Stützrollen angeordnet sind, an denen sich je eine der seitlich zur Arbeitswalzenebene angeordneten Zwischenrollen und die deren Komponente in Richtung der Arbeitswalzenebene aufnehmende mittlere Rolle abstützen.

Die Verwendung dünner durch Reibungsschluß angetriebener Arbeitswalzen zwingt im bekannten Falle dazu, den Reibungsantrieb über die Zwischenrollen zu leiten. Nun unterliegen aber Mehrrollen-Walzwerke mit unstarr gelagerten Zwischenrollen dem Gesetz, daß die Achsmitten aller Zwischenrollen innerhalb des Winkels liegen, der von der, Arbeitswalzenebene und der Verbindungslinie von der Achsmitte einer Arbeitswalze zur Achsmitte jeweils der nächsten seit-

Anmelder:

Moeller & Neumann G.m.b.H.,
St. Ingbert/Saar, Ensheimer Str. 48

Hans Metzger, Niederwürzbach/Saar,
ist als Erfinder genannt worden

liehen Stützrolle gebildet wird. Hierdurch wird stets eine Walzdruckkomponente geschaffen, die die Zwischenrollen zur, Arbeitswalzebene hinzieht und ein Ausbrechen der Zwischenrollen verhindert. Dieses Gesetz bedeutet, daß meist auch angetriebene Zwischenrollen im Durchmesser verringert werden müssen, wenn die Durchmesser der Arbeitswalzen verringert werden. Somit findet bei den bekannten 12-Rollen-Walzwerken die Verwendung dünner Arbeitswalzen dann eine Grenze, wenn die angetriebenen Zwischenrollen aus denselben konstruktiven Gründen wie früher die angetriebenen Arbeitswalzen nicht mehr dünner gemacht werden können. Die Stützwalzen können im vorliegenden Falle nicht angetrieben werden, da sie nicht massiv sind, sondern gleichachsig angeordnete und gegenläufige Abschnitte mit verschieden großen Durchmessern haben müssen, die auf einer Achse drehbar sind.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, den bei der vorgeschriebenen Bauart eines 12-Rollen-Walzwerkes bestehenden Zwang zum Antrieb von Zwischenrollen zu beseitigen, mit anderen Worten die großen äußeren Stützrollen antreiben zu können, so daß der Durchmesser der Zwischenrollen nicht mehr nach unten begrenzt ist. Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß zwischen der mittleren Zwischenrolle und den beiden seitlichen Zwischenrollen, die alle an den äußeren Stützrollen anliegen, eine weitere in der Arbeitswalzenebene liegende Zwischenrolle angeordnet ist, an der alle drei Zwischenrollen anliegen. Durch diese zusätzliche mittlere Zwischenrolle wird der Drehsinn der an den beiden Stützrollen anliegenden mittleren Zwischenrolle umgekehrt, so daß es nicht mehr notwendig ist, an diesen Stützrollen gegenläufig drehbare Stützabschnitte verschiedenen Durchmessers vorzusehen. Die Stützrollen können zu massiven Stützwalzen ausgebildet und somit angetrieben werden. Eine Eigenart liegt lediglich darin, daß der

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Drehsinn der Stützwalzen der gleiche ist, so daß im somit auch einzelne frei drehbare Stützabschnitte auf-

Kammwalzengerüst ein Zwischenrad angeordnet wer- weisen, beweist es, daß nach der erfindungsgemäßen

den muß. Diese Folgerung kommt aber dem bei der Umwandlung des 12-Rollen-Walzwerkes in ein 14-

Größe der Stützwalzen _ imnjer noch beträchtlichen Rollen-Walzwerk — unabhängig davon, ob die Stütz-

Achsabstand entgegen. ' ■ ; 5 walzen angetrieben sind oder nicht — keine Ab-

■ Die Lage der zusätzlichen Zwischenrolle zwischen drückung von einzelnen Stützabschnitten auf die Zwi-

den im Dreieck angeordneten, bisher alleinigen Zwi- schenrollen zu befürchten ist.

schenföllen" ist nur dann stabil, wenn alle Kräfte, Zur Klarstellung sei erwähnt, daß die alternative

nämlich die Komponenten aus Walzkraft und Rei- Verwendung der Stützrollenbauart mit feststehender

bungskraft, gleich und symmetrisch sind. Da dies ins- io Achse, Zwischenlagerungen und einzelnen Stützab-

besondere unter Berücksichtigung eines Haspelzuges schnitten einen Antrieb der Stützwalzen selbstver-

kaum der Fall sein wird, ist die Lösung der gestellten ständlich verbietet. Diese Alternative ist nur möglich,

Aufgabe erst dadurch, vollendet, daß die zusätzliche, wenn der Durchmesser der Arbeitswalzen noch einen

an den beiden seitlichen Zwischenrollen anliegende Durchmesser der seitlichen Zwischenrollen erlaubt,

Zwischenrolle gegenüber Verlagerung aus der Arbeits- 15 der seinerseits einen Antrieb dieser Zwischenrollen

walzenebene gesichert ist, und zwar zweckmäßig da- ermöglicht.

durch, daß sie an ihren Enden in Lagerstücken gela- In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele

gert ist, die in parallel zur Arbeitswalzenebene ver- des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt,

laufenden Gleitbahnen, vorzugsweise des Stützwalzen- und zwar zeigt

rahmens, geführt sind. Eine seitliche Verlagerung der 20 Fig. 1 die Anordnung der Rollen bei einem zusätzlichen Zwischenrolle aus der Arbeitswalzen- 14-Rollen-Walzgerüst mit sehr dünnen Arbeitswalzen ebene würde nämlich die durch die Achsmitten der und angetriebenen Stützwalzen und
seitlichen Zwischenrollen verlaufende Ebene aus der Fig. 2 eine gleiche Rollenanordnung für Arbeits-Horizontale verschwenken, so daß eine der beiden walzen größeren Durchmessers und mit angetriebeseitlichen Zwischenrollen mit ihrer Achse die Ver- 25 nen seitlichen Zwischenwalzen.

bindungslinie zwischen der Achsmitte der dazugehört- Von den Arbeitswalzen 1 und 1', deren Achsen die

gen Arbeitswalze überschreitet und dann ausbricht. Arbeitswalzenebene bestimmen, wird der auftretende

Die Erfindung hat noch eine Reihe von Nebenwir- Walzdruck auf die sich über die ganze Länge der kungen, die unabhängig davon eintreten, ob die Arbeitswalzen erstreckenden Zwischenrollen 2 fibers'tützwalzen oder die Zwischenrollen angetrieben sind. 30 tragen. In der Arbeitswalzenebene ist erfindungsge-Während nämlich bei dem 12-Rollen-Walzwerk, von maß eine Zwischenrolle 3 vorgesehen, die sich auf der dem die Erfindung ihren Ausgang nahm, die einzige weiteren mittleren Zwischenrolle 4 abstützt. Sowohl mittlere Zwischenrolle kalibriert sein mußte, um sich diese Zwischenrolle 4 als auch die beiden seitlichen nur an den Stützabschnitten der Stützrollen mit dem Zwischenrollen 2 liegen — wie bekannt — an den geringeren Durchmesser abzustützen, kann diese 35 äußeren Stützwalzen 5 und 6 an.
Zwischenrolle nunmehr eine glatte Walze sein. Da Wie sich aus den eingezeichneten Laufrichtungen sich ferner vorher die seitlichen Zwischenrollen nur aller Rollen ergibt, haben die Stützrollen 5 und 6 auf einem Teil der zur, Verfügung stehenden Länge gleiche Umdrehungsrichtungen. Außer den Stützwalder Stützwalzen, nämlich nur auf den Stützabschnit- zen 5 und 6 ist keine der Walzen starr gelagert. Die ten mit dem größeren Durchmesser abstützen konn- 40 Lage der Zwischenrollen 2 und 4 und der Arbeitsten, bestand die Möglichkeit, daß wegen der größeren walzen 1 und 1' ist lediglich durch den Verlauf der Hertzschen Pressung die einzelnen Stützabschnitte an Kräfte bestimmt. Die Sicherung der unstarr gelagerden glatten Walzenoberflächen der Zwischenrollen ten Zwischenrollen ergibt sich aus dem Kräfteplan, Spuren hinterlassen könnten, die sich auf die Arbeits- wie er in Fig. 2 eingezeichnet ist. Hiernach geht die walzen und letztlich auf das Walzgut übertragen. 45 Walzkraft α von der Arbeitswalze 1 durch den Mittel-Falls diese Befürchtung berechtigt war, ist ihr nun- punkt einer Zwischenrolle 2. Die Kraft α zerlegt sich mehr die Grundlage entzogen, da die äußeren Stütz- in die Komponenten b und c. Die Kraftrichtung der walzen nach Anordnung der zusätzlichen mittleren Komponente b ist durch den Mittelpunkt der Stütz-Zwischenrolle gemäß der Erfindung nunmehr als walze 5 bestimmt. Die Kraftrichtung der Kompoglatte, massive Walzen mit je zwei Lagern ausgeführt 50 nente c ist bestimmt durch den Mittelpunkt der Zwiwerden können. schenrolle 3. Auf die Zwischenrolle 3 wirken von

Aber selbst dann, wenn man zur Erhöhung der beiden Seiten her die Kräfte c. Diese Kräfte ergeben

Steifigkeit der Stützwalzen diese auf ihrer Länge eine Resultierende d, die von der Zwischenrolle 4 auf-

noch in Einzellagern — wie bekannt — unterstützen genommen wird. Hier zerlegt sich die Resultierende d

wollte, und zwar entweder an eingestochenen Ring- 55 in die beiden Komponenten e in Richtung auf die

nuten massiver Stützwalzen oder — wie es auch für Mittelpunkte der Stützwalzen 5 und 6. Aus den bei-

die äußeren Stützwalzen bei 20-Rollen-Walzwerken den auf die Stützwalzen 5 und 6 wirkenden Kompo-

gehandhabt wird — an einer feststehenden Achse von nenten e und b. ergibt sich die Resultierende f.

Stützwalzen mit frei drehbaren, aber nunmehr im Für die bestimmte Lage der Zwischenrollen 2 ist es

Durchmesser gleichen Stützabschnitten, so ist die 60 wichtig, daß die Komponenten c stets vorhanden und

Summe der Breite der einzelnen Abschnitte der Stütz- zur Arbeitswalzenebene hin gerichtet sind. Dies ist

walzen immer größer, als sie bei der Bauart zur Ver- nur dann der Fall, wenn der Mittelpunkt einer

fügung stand, von der die Erfindung ihren Ausgang Zwischenrolle 2 innerhalb des Winkels α liegt, der

nahm. Also auch bei Verzicht auf eine glatte, durch- von der Arbeitswalzenebene und von der Verbin-

gehende Oberfläche der Stützwalzen ist der Gefahr, 65 dungslinie zwischen dem Mittelpunkt der Arbeits-

daß sich einzelne Stützabschnitte der Stützwalzen in walze 1 und dem Mittelpunkt der Stützwalze 5 ge-

die Zwischenwalzen einarbeiten, begegnet. Die Tat- bildet wird. Man kann also den Durchmesser der

sache, daß 20-Rollen-Walzwerke mit Erfolg im Be- Arbei ts walzen 1 und 1' nicht unabhängig von demDurch-

trieb sind, deren größere Stützwalzen feststehende, messer der Zwischenrollen frei wählen. Bei einer Ver-

auf ihrer Länge mehrfach unterstützte Achsen und 7° ringerung des Durchmessers der Arbeitswalzen allein

kommt der Mittelpunkt der Zwischenrollen 2 sehr schnell außerhalb des Winkels α zu liegen, wodurch sich nach außen gerichtete Komponenten e ergeben und die Zwischenrollen 2 ausbrechen können. Damit dieses Ausbrechen nicht noch durch eine Verlagerung der Zwischenrolle 3 aus der Arbeitswalzenebene begünstigt wird, ist diese Zwischenrolle an den Enden in Lagerstücken gelagert, die in der Arbeitswalzenebene beweglich geführt sind (nicht dargestellt). Die Gleitbeweglichkeit der Lagerstücke in der Arbeitswalzenebene ist wegen der Änderung der Achsabstände aller Rollen durch Verschleiß und Nachschleifen notwendig. Je nachdem, wie groß und wie gerichtet eine nicht mit der Arbeitswalzenebene zusammenfallende Resultierende d ist, kann der Lagerdurchmesser größer sein als der Durchmesser der meist dünnen Zwischenrolle 3. Dies ist möglich, da die anderen Zwischenrollen 2 und 4 keine seitlichen Lager haben, sondern nur axial festgelegt sind, indem sie — wie bekannt — mit ihren Stirnflächen gegen ao Abschlußdeckel laufen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bestehen die Stützwalzen 5 und 6 aus einzelnen Laufringen, die auf einer feststehenden Achse 7 montiert sind. Außen und zwischen den einzelnen Laufringen bzw. Stützabschnitten sind die Achsen 7 in einem bestimmten Achsabstand voneinander mittels Lagerstücke 8 gehalten. Dieser Aufbau von Stützrollen ist an sich bekannt und erprobt. Da schon vereinzelte Zwischenstützen 8 die Steifigkeit der Stützwalzen 5 und 6 beträchtlich erhöhen, ist der Verlust an Stützlänge auf Grund des Platzbedarfes der Zwischenstützen 8 unbedeutend. Damit ist auch die Hertzsehe Pressung zwischen den Zwischenrollen 2 einerseits und den Stützrollen 5 bzw. 6 andererseits nur wenig größer, als wenn die Stützrollen eine glatte, durchgehende Oberfläche hätten. Durch die Zwischenstützen 8 gewinnt man jedoch eine größere Steifigkeit der äußeren Stützwalzen.

Im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 können die Stützwalze« 5 und 6 naturgemäß nicht angetrieben sein. Hier werden — wie bekannt — die Zwischenrollen 2 angetrieben. Will man dünnere Arbeitswalzen 1 und 1' einsetzen, wodurch aus den vorgeschriebenen Gründen hinsichtlich des Kräfteverlaufes auch der Durchmesser der Zwischenrollen 2 verringert werden müßte, so wird es bei besonders kleinen Arbeitswalzendurchmessern unmöglich, das erforderliche Drehmoment noch in die Zwischenwalzen 2 einzuleiten. Für diesen Fall ermöglicht es die Erfindung, durch die Hinzufügung der Zwischenrolle 3 gegenüber einem bekannten 12-Rollen-Walzwerk ähnlichen Aufbaues, die Stützwalzen 5 und 6 als massive Walzen auszuführen und diese in bekannter Weise anzutreiben. Zum gleichsinnigen Antrieb der Stützwalzen 5 und 6 ist ein Kammwalzengerüst mit drei Rädern erforderlich. Der Reibungsantrieb erfolgt von den Stützwalzen 5 und 6 ausgehend im wesentlichen über die Zwischenrollen 2 auf die Arbeitswalzen 1 und 1'.

Auch massive Stützwalzen 5 und 6 können auf ihrer Länge mehrfach unterstützt sein, wenn man Ringnuten in die Walzen einsticht und geteilte Lager vorsieht. Diese Ausführung ist bei größeren Bandbreiten zu empfehlen.

Das 14-Rollen-Walzwerk kann gemäß der Erfindung wahlweise mit den verschiedensten Arbeitswalzendurchmessern betrieben werden, wenn nur die Stützwalzen 5 und 6 als massive Stützwalzen ausgeführt und angetrieben sind. Die lose eingelegten Arbeitswalzen 1 und 1' sowie die Zwischenwalzen 2, 3 und 4 können leicht ausgewechselt werden. Die Durchmesseränderungen bei einem derartigen Rollenwechsel ergeben einen unterschiedlichen Abstand der Arbeitswalzen 1 und 1', was durch einen ausreichend bemessenen Anstellweg für die beiden Stützwalzen 5 und 6 berücksichtigt werden muß.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mehrrollen-Walzwerk, bei dem jeweils über beziehungsweise unter der Walzebene eine Arbeitswalze, zwei diese abstützende, seitlich und symmetrisch zur Arbeitswalzenebene angeordnete Zwischenrollen, eine in der Arbeitswalzenebene angeordnete, beide Zwischenrollen abstützende mittlere Rolle und zwei weitere, seitlich und symmetrisch zur Arbeitswalzenebene angeordnete äußere Stützrollen angeordnet sind, an denen sich je eine der seitlich zur Arbeitswalzenebene angeordneten Zwischenrollen und die deren Komponente in Richtung der Arbeitswalzenebene aufnehmende mittlere Rolle abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden seitlichen Zwischenrollen (2) über eine weitere, gegen Verlagerung aus der Arbeitswalzenebene gesicherte Zwischenrolle (3) auf der mittleren Rolle (4) abgestützt sind.

2. Mehrrollen-Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Zwischenrolle (3) an ihren Enden in Lagerstücken gelagert ist, die in parallel zur Arbeitswalzenebene verlaufenden Gleitbahnen des Stützwalzenrahmens geführt sind.

3. Mehrrollen-Walzwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellweg der Anstellvorrichtung der Stützwalzen (5, 6) die Änderung des Achsabstandes der Arbeitswalzen (1, 1') durch das Auswechseln gegen solche anderen Durchmessers und das gegebenenfalls erforderliche Auswechseln der Zwischenrollen (2, 3 und 4) gegen solche anderen Durchmessers umfaßt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr, 1028 959.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 548/169 6.60