DE1801883A1

DE1801883A1 - Vorrichtung zum Formen der Kanten von Profilstahl mit einem Steg und Flanschen

Info

Publication number: DE1801883A1
Application number: DE19681801883
Authority: DE
Inventors: Tomomi Matsumuro
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1967-10-16
Filing date: 1968-10-08
Publication date: 1969-06-19
Also published as: GB1184137A; DE1801883B2; FR1587499A; US3566656A

Description

Dipl.-Ing. A. Grünecker

Dr.-Ing. H. Kinkeldey . ; _ß «..

Or. -Ina. W Stockmair J 0· UAl,

Dr.-Ing. W. Stockmair
8 München 22, Maximilianstr. 43

P 2158 . KAWASAKI STEEL· CORPORATION, No. 1, 1-0home, =⁼==⁼⁼ Kitahoncho-Dori, Fukiai-Ku, Kobe City, Japan

Torrichtung zum Formen der Kanten von Profilstahl mit einem Steg und Flanschen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen der Kanten von Profilstahl, insbesondere eine verbesserte Vorrichtung zum Verformen von H-, I- und Ü-Profilstahl in verschiedenen Größen, wobei nur Führungselemente ausgewechselt zu werden brauchen.

Walzstahlprofile mit einem Steg und Flanschen, z.B. H-, I- oder U-Profile, werden gewöhnlich mit einem Universalwalzwerk geformt, weil es sehr schwierig ist, mit der sogenannten Kaliberwalze die gewünschte Profilform, z.B. durch starke Stichabnahme, mit hoher Genauigkeit zu erzielen.

Bei dem bekannten XJni vers alwal zwerk sind zum Walzen von Profilstählen in verschiedenen Größen zumindest zwei Stauchwalzen für jede Größe notwendig. Bei einem Wechsel der Größe des zu verformenden Stahlprofils müssen diese Stauchwalzen mühsam ausgewechselt werden, weil jede der bekannten Stauchwalzen

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einen vorstehenden Führungsring besitzt, dessen Abmessung den Abmessungen des zu stauchenden Stahlprofils entspricht. Damit das Walzwerk stets betriebsfähig bleibt, sind einige Ersatz-Stauchwalzen erforderlich, d.h. es müssen für jede-Größe zwei oder drei Sätze von Stauchwalzen auf Lager gehalten werden. Infolgedessen müssen diese Stauchwalzen in einer großen Anzahl und in sofort verwendbarem Zustand auf Lager gehalten werden. ■

Bei Walzen von kleinen Stahlprofilen wird der Walzstahl beim Austritt aus dem Universalwalzwerk gegenüber der Bahn des zu stauchenden Profilstahls seitlich abgelenkt, so daß der Flansch des Walzstahls oft zwischen benachbarte Führungselemente eintritt und die einwandfreie Funktion der Stauchwalzen stört. Infolgedessen ist der Wirkungsgrad des Walzens von kleinen Stahlprofilen gewöhnlich niedrig und sind die Produktionskosten derartiger Profilstähle hoch..

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend genannten Schwierigkeiten der bekannten Stauchwalzen dadurch zu vermeiden, daß eine verbesserte Vorrichtung geschaffen wird, die in dem Verfahren zum Walzen von Stahlprofilen verwendet werden kann.

Erfindungsgemäß werden mindestens zwei Stauchwalzen verwendet, von denen keine einen vorstehenden Führungsring besitzt, und dient eine eigene Führungseinrichtnng, die an die

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Walzen angestellt werden kann, zürn Führen des zu stauchenden Profilstahls. Erfindungsgemäß kann man verschieden große Stahlprofile mit verschieden "breiten Planschen mit Hilfe derselben Walzen stauchen, wenn man die Führungseinrichtung auswechselt. In einer "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei Führungselemente lösbar an die spulenförmige Stauchwalze angestellt, um eine einheitliche Breite des gestauchten Flansches und ein einwandfreies Fluchten des Profilstahls mit den Stauchwalzen zu gewährleisten.

Der Erfindungsgegenstand ist gekennzeichnet durch die Verwendung einer Führungseinrichtung und von Randwalzen ohne vorspringende Führung. Diese erfindungsgemäße Führungseinrichtung ist im Bereich der Stauchwalzen derart angeordnet, daß die Führungseinrichtung in einer durch die Achsen der Stauchwalzen gehenden Ebene einen Querschnitt hat, der zu der inneren Randfläche des zu stauchenden Profilstahls komplementär ist. Die Stauchwalze kann wahlweise mit verschieden großen Führungseinrichtungen kombiniert werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei auf die Zeichnungen verwiesen. In diesen zeigt

Fig. 1 schaubildlich in schematischer Darstellung eine bekannte Vorrichtung zum Walzen von H-Profilstahl,

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Fig. 2 schematiscn in Vorderansient eine bekannte Stauchwalze zum Formen der Kanten von H-Profilstahl,

Fig. 3 schematisch in Vorderansicht eine erfindungsgemäß .ausgebildete Stauchwalze,

Fig. 4 schematisch in Vorderansicht ein an der

Stauchwalze nach Fig. 3 befestigtes Führungselement und

Fig. 5 in einer Seitenansicht das Führungselement.

Gemäß Fig. 1 besitzt ein bekanntes Universalwalzwerk zum Herstellen von Η-Profilstahl zwei horizontale Walzen 4 und 5, die je eine Umgangswalzfläche 1 und seitliche Walzflächen 2,3 haben, ferner zwei vertikale Walzen 7 und 8, die zwischen den horizontalen Walzen 4 und 5 angeordnet sind und von denen jede eine Walzfläche 6 hat, die mit den seitlichen Walzflächen 2 und'3 zusammenwirkt. Die Umfangswalzflachen 1,1 der horizontalen Walzen 4- und 5 wirken unter Bildung des Steges 9 eines zu verarbeitenden H-!Profilstahls W zusammen. ' Die Flansche 10,1Θ des H-Stahlprofils W werden in den Zwischenräumen zwischen den seitlichen Walzflächen 2,3 der horizontalen Walzen und den Walzflächen 6,6 der vertikalen Walzen 7 und 8 ausgebildet.

Zum einwandfreien Fertigformen der oberen und unteren Ränder der auf diese Weise gebildeten Flansche 10,10 wird der

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Η-Profilstahl dann zwei Stauchwalzen 11 und 12 zugeführt, die in Fig. 2 genauer gezeigt sind. Jede Stauchwalze 11 oder 12 besitzt eine vorstehende Führung 1$, die zwischen die Flansche 10,10 des zu verarbeitenden H-Profilstahls eingreifen kann, damit eine seitliche Auslenkung des Profilstahls W verhindert wird, und zwei Stauchflächen 14,14. Die Stauchfläche 14 ist derart verjüngt, daß ihr Durchmesser von der vorstehenden Führung 13 weg allmählich zunimmt. Der Abstand zwischen den Stauchflächen 14,14 von einander benachbarten Stauchwalzen 11 und 12 wird in Abhängigkeit von der Sollbreite des Flansches 10 eingestellt.

In einem bekannten Verfahren zum Ausbildung von verschieden großen Stahlprofilen, z.B. bei H-Profilstählen, mußten für Stahlprofile jeder Größe andere Stauchwalzen 11 und 12 verwendet werden. Es mußten daher diese Stauchwalzen in großer Anzahl verwendungsbereit gehalten werden, wenn Stahlprofile in verschiedenen Größen hergestellt werden sollen. Durch die Notwendigkeit, besondere Stauchwalzen für Stahlprofile jeder Größe zu verwenden, werden nicht nur die Verarbeitungskosten erhöht, sondern es ist ein zusätzlicher Arbeitsaufwand zum Ersetzen der Stauchwalzen für die Verarbeitung von Stahlprofilen einer anderen Größe erforderlich. Die Flansche 10 des Walzstahls W treten auch oft zwischen

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die Führungen 13,13 ein, so daß die einwandfreie Funktion der Stauchwalzen behindert wird.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Schwierigkeiten des bekannten Verfahrens zum Formen der Kanten von Stahlprofilen dadurch zu vermeiden, daß eine neuartige Stauchvorrichtung geschaffen wird.

Gemäß Fig. 3 besitzt eine spulenförmige Stauchwalze 15) die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist, zwei konische Teile 16, deren Durchmesser von der Längsmitte der Stauchwalze weg allmählich zunimmt. In der in Fig. 3 gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist in dem zwischen den verjüngten Teilen 16 der Stauchwalze befindlichen mittleren Teil derselben eine Ringnut 16'ausgebildet. Zum Ausbilden der Kanten eiuass Profilstahls W dienen die konischen Teile 16 von zwei derartigen Stauchwalzen 15* 15· Die Abmessung der Flansche kann durch Einstellung des Abstandes zwischen den miteinander zusammenwirkenden Stauchwalzen 15 abgeändert werden.

In einer besonderen, in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist für die beiden Stauchwalzen eine Führungseinrichtung 17 vorgesehen, die den zu stauchenden Profilstahl führt. Die Führungseinrichtung 17 besitzt

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ein oberes und ein unteres Element, die zwei Führungen 18 bilden. Diese Führungen sind mit je einem vorstehenden Rastteil 19.verbunden. Die Führungen 18 erstrecken sich in der Längsrichtung und sind in ihrem Querschnitt zu dem Innenumfang des Profilstahls W komplementär, der in der durch den Pfeil D in Fig. 5 gezeigten Richtung vorgeschoben wird. Die vorstehenden Rastteile 19 sind auf der Rückseite der Führungen ausgebildet und sitzen passend in der Ringnut 16' der Stauchwalzen 15» so daß sich das Führungselement in der richtigen Lage gegenüber den Stauchwalzen befindet.

Das hintere Ende der sich in der Walzrichtung erstrekkenden Führungseinrichtung 17 ist lösbar mit einem oder mehreren Traghebeln 20 verbunden, die an dem nicht gezeigten Ständer des Walzwerks befestigt sind. *

In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform zum Walzen von H- oder I-Profilstählen ist ein Traghebel 20' einstückig mit dem oberen Element der Führungseinrichtung 17 verbunden und in einem geeigneten Lager gelagert, das an dem Ständer befestigt ist. Einstückig mit dem oberen Element der Führungseinrichtung 17 ist auf der der Führung und dem Rastteil entgegengesetzten Seite dieses Elements ein Gegengewicht 21 ausgebildet, das den Eingriff des vorstehenden Rastteils 19 in die Ringnut 16' gewährleistet, so daß„die Führungseinrichtung 17 leidtt an den Stauchwalzen I5 festgelegt werden kann.

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Um den Eingriff zwischen den Stauchwalzen I5 und der Führungseinrichtung 1? zu. gewährleisten, kann man auch -jede Stauchwalze 15 mit einer bogenförmigen Rippe und in der. Führungsrichtung Ringnuten zur Aufnahme der bogenförmigen Rippe ausbilden. In diesem Fall kann die Führungseinrichtung durch den Eingriff der bogenförmigen Rippe in die Ringnut festgelegt werden. Zusätzlich zu dem vorstehend genannten Gegengewicht 21 und dem Gewicht der

Führungselemente 17 kann man geeignete Federn oder dergleichen dazu verwenden, einen einwandfreien Eingriff zwischen der Führungseinrichtung und den Stauchwalzen zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Stauchvorrichtung wurde vorstehend beispielsweise amhand der Verformung von H-Profilstählen beschrieben, doch ist die Erfindung auf derartige Profilstähle nicht eingeschränkt. Beispielsweise kann man zum Walzen von I-Profilstahl den Abstand zwischen den miteinander zusammenwirkenden Stauchwalzen I5 herabstezen, so daß die Kanten an den schmaleren Flanschen ausgebildet werden.

Zum Walzen von U-Profilstahl verwendet man eine Stauchwalze 15 zusammen mit einer glatten zylindrischen Walze. Gegebenenfalls kann man zusammen mit der Stauchwalze eine Führungseinrichtung mit nur einem Führungselement verwenden. "■■...

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In jedem Fall kann der das Walzwerk verlassende Profilstahl von der Führung 18 der Führungseinrichtung 17 den Stauchwalzen einwandfrei derart zugeführt werden, daß der Flansch auf die gewünschte Abmessung gestaucht wird. Selbst wenn z.B. beim Walzen von kleinen Stahlprofilen der gewalzte Stahl etwas seitlich ausgelenkt wird, gewahrleistet der stetige Vorschub, der mit Hilfe der Führungseinrichtung 17 erzielt wird, einen einwandfreien Stauchvorgang. Die Gefahr einer Störung des Walzbetriebes durch das bisher erfolgte Eintreten des Flansches in die Führungselemente ist daher vollständig beseitigt.

Wie vorstehend beschrieben wurde, kann man erfindungsgemäß Stahlprofile in verschiedenen Größen walzen, wobei nur die Führungseinrichtung 17 ausgewechselt zu werden braucht. Dagegen brauchen beim Wechsel auf ein Stahlprofil einer anderen Größe die Stauchwalzen 15 nicht ausgewechselt zu werden. Man kann daher die Arbeitszeit einsparen, die für den Austausch der Stauchwalzen benötigt wird. Da man mit zwei Stauchwalzen Stahlprofile in praktisch allen Größen walzen kann, werden die Lager- und Instandhaltung der Stahlprofile stark vereinfacht. Außerdem ist der Verschleiß der Stauchwalze über die ganze Spannweite der Stauchfläche einheitlich, da kein örtlich begrenzter, starker Verschleiß auftritt. Infolgedessen haben diese Stauchwalzen eine viel längere Standzeit. Die Erfindung ermöglicht somit eine beträchtliche ' Herabsetzung der Walzkosten.

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Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung, einschließlich deren konstruktiven Einzelheiten, zu entnehmenden Merkmale und Verfahrensschritte können auch in beliebigen Kombinationen erfindungswesentlich sein.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Formen von Kanten an Profilstählen,

die einen Steg und Flansche haben, gekennzeichnet durch zwei Walzen (15)» eine Führungseinrichtung (17) und eine ortsfeste Trageinrichtung (20,20')» welche die Führungseinrichtung abnehmbar trägt, wobei die Walzen und die Führungseinrichtung in Wirkungsbeziehung mit der Bahn eines zur Kantenformung zu stauchenden Profilstahls (W) gehalten werden und die Führungseinrichtung in einer durch die Achsen der Walzen gehenden Vertikalebene einen zu der Innenumfangsfläche des zu stauchenden Profilstahls im wesentlichen komplementären Querschnitt hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Jede der Walzen (15) spulen*- förmig ausgebildet ist, in ihrer Iiängsmitte den kleinsten Durchmesser hat und zwei konische Teile (16) besitzt, die zu der Längsmitte der Walze symmetrisch sind, der Durchmesser der konischen Teile an den Enden der Walze am größten ist und zu der Iiängsmitte der Walze hin auf den kleinsten Durchmesser abnimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Walzen spulenförmig ist, in ihrer Längsmitte den größten Durchmesser hat

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und zwei konische Teile besitzt, die zu der Längsmitte der Walze symmetrisch sind und deren Durchmesser zu den Walzenenden hin allmählich abnimmt.

4. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Walzen (15) in ihrer Umfangsfläche eine zu der Achse der Walze senkrechte

»Ringnut (16') besitzt und die Führungseinrichtung (17) einen Vorsprung (19) aufweist, der in die Ringnut der Walze passend eingreift.

5· "Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1- bis 4, dadurch .gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (17) ein oberes Führungselement (18) besitzt, das an eine obere der beiden Walzen (15) angreifen kann, sowie ein unteres Führungselement (18), das an der anderen der genannten Walzen angreifen kann, wobei das k obere Führungselement an der ortsfesten Trageinrichtung (20') schwenkbar angeordnet ist und mit seinem einen Ende an der oberen Walze angreift, während das entgegengesetzte Ende als Gegengewicht (21) wirkt, welches das genannte Ende gegen die obere Walze drückt.

6. Vorrichtung nach einem*der Ansprüche 1.bis 5i dadurch gekennzeichnet , daß die Führungs-

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einrichtung (17) zwei Führungselemente (18) besitzt, die in der durch die Achsen der Walzen (15) gehenden Ebene, verschiedene Querschnitte haben.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine der beiden Walzen eine Fläche in Form eines geraden Zylinders hat und die Führungseinrichtung ein Führungselement aufweist, das an der anderen Walze angreifen kann, so daß U-Profilstahl gestaucht werden kann.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Walzen eine Fläche in Form eines geraden Zylinders hat.

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