DE1960601B2

DE1960601B2 - Universalwalzenstraße zum Walzen von Schienen

Info

Publication number: DE1960601B2
Application number: DE1960601A
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki Ishibashi; Kanichi Kishikawa
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1968-12-09
Filing date: 1969-12-03
Publication date: 1973-12-20
Also published as: US3657912A; FR2025705A1; DE1960601A1; DE1960601C3; GB1292849A; CA944592A

Description

Dabei sind für den ersten Stich die Anstellungen der Vertikalwalzen 4 und 5 sowie der oberen und unteren Horizontalwalzen 6 und 7 durch die Unten 4-1, S-I, 6-1 und 7-1 angegeben, wodurch jeweils der Kopfteil 1, der Fußteil 2 und der Steg 3 verformt wird. Dann gelangt das Walzgut in das Umkehr-Stauchgerüst E nach F i g. 4. Die Anstellungen der Horizontalwalzen 8 und 9 sind dort jeweils für den ersten Stichgang durch die Linien 8-1 und 9-1 angegeben. Das Walzgut wird mehrfach reversiert. Jeweils für den dritten Stich haben die Walzen des Universalwalzgerüstes u die Anstellungen 4-3, 5-3, 6-3 und 7-3 sowie die Horizontaiwalzen 8 und 9 des Kantenwalzgerüstes E die Anstellungen 8-3 und 9-3. In den Figuren ist die Walzverformung in drei Stichen dargestellt. In der Praxis kann man zuweilen fünf oder mehr, bis sieben Stiche anwenden.

Die oberen und unteren Horizontalwalzen, sowie die Vertikalwalzen des Umkehr-Universalgerüstes u sind entsprechend der gewünschten Querschnittsform kalibriert, so daß an den Kanten des Kopfteils 1 und des Fußteils 2 kein spitzer Winkel entsteht; jedoch die Horizontalwalzen 8 und 9 des Universal-Stauchgerüstes E haben Walzenkaliber und können so nur nach oben und unten angestellt werden, infolgedessen legen sich manche Teile des Kopfteils 1 und des Fußteils 2 nicht mehr an das Walzenkaliber an, wenn der Walzvorgang fortschreitet. Denn nach dem fünften Stich des Kopfteils I der betreffenden Schiene ergibt sich der Unterschied A H für die Einschnürung gegenüber dem ersten Stich, so daß der Kopfteil 1 der Schiene zumindest im Bereich der Kante/1 das Walzenkaliber nicht mehr ausfüllt und von einem Eingriff der Horizontalwalzen freikommt.

Nach der Fertigwalzung soll die Kante A den vorgeschriebenen Radius R_x haben, doch weil diese Kante frei von einem Eingriff mit den Walzenkaliberr. ist, verläuft die Kante in Form eines spitzen Winkels. Infolge einer ungenügenden Ausschmiedung ergeben sich Restspannungen. Der Kopfteil 1 der Schiene ist einer konzentrierten Belastung durch die Räder ausgesetzt, so daß er in ausreichendem Maße in der Walzenstraße ausgeschmiedet sein soll, bevor er fliese konzentrierte Belastung aufnimmt. Der Kopfteil soll eine Profilierung haben, daß er auch starken Betriebsbelastungen standhält.

Auch an der Kante B des Fußteils 2 tritt die gleiche Schwierigkeit ai',f. Selbst wenn das Walzenkaliber so ausgelegt ist, daß man den vorgeschriebenen Krümmungsradius an der Ecke B erhält, tritt im Verlauf des Walzens, beispielsweise beim dritten Stich d<c Differenz Δ1 auf, so daß sich die Kante von dem Walzenkaliber abhebt und freikommt. Diese Kante B des Fußteils 2 der Schiene soll einen solchen Krümmungsradius haben, daß sie durch Schienenschwellen oder Rostansammlung nicht beschädigt werden kann. Wenn einmal in dieser Bearbeitungsstufe ein unerwünschtes Profil gebildet ist, kann dasselbe in dem Fertigwalzgerüst F nicht mehr korrigiert werden.

Die Erfindung verwendet ebenfalls ein Blockgerüst, ein Umkehr-Universalgerüst, ein Umkehr-Stauchgerüst und ein Fertigwalzgerüst. Die Walzung in dieser Walzenstraße erfolgt so, daß das Umkehr-Stauchgerüst unmittelbar vor und/oder hinter dem Umkehr-Universalgerüst mit einem zweiten Walzenkaliber ausgestattet ist, das die vorgeschriebenen Krümmungsradien für die Kante des Kopfteils und des Fußteils der Schiene aufweist. Die Stauchwalzen sind senkrecht zur Durchlaufrichtung verschiebbar. Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Einzelbeispielen erläutert: F i g. 5 zeigt jeweils das Blockgerüst K₁, das Vorgerüst K._, und das Umkehr-Unt-

versalgerüst «; innerhalb "des Umkehr-Stauchgerüstes sind jeweils zwei Stauchwalzen E_x und E₂ vorhanden, die jeweils übereinander angeordnet zwei verschiedene Kaliber aufweisen; es schließt sich dann ein Fertiggerüst F an. Innerhalb der Walzensiraße

ίο nach F i g. 5 A wird ein Vorblock durch das Blockgerüst V_x durchgeschmiedet und in dem Vorgerüst K₂ roh geformt. Dann erfolgen im ersten Kaliber E_x des Stauchgerüstes und dem Universalgerüst u hin- und hergehend mehrere Stiche. Für die letzten Stiche der

Walzung verwendet man das Universalgerüst u und die jeweils zweiten Kaliber E₂ des Stauchgerüstes, indem die Stauchwalzen E_x und E₂ durch Verschiebung in Pfeilrichtung senkrecht zur Durchlaufrichtung des Walzgutes versetzt werden. F i g. 5 B zeigt eine Walzenstraße, wo die Stauchwalzen jeweils ein Kaliber E_x und ein zwc'ies Kaliber E₂ haben und im Anschluß an das Univ^rsalgerüst u angeordnet sind. F i g. 5 C zeigt eine Walzenstraße, wo die Stauchwalzen zwei verschiedene Kaliber E₁ undE.,

sowie die Stauchwalzen zwei verschiedene Kaliber E₁ und EO haben und vor sowie hinter dem Universalgerüst u angeordnet sind.

Der Walzvorgang unter Verwendung der Walzenstraßen nach F i g. 5 B oder 5 C ist der gleiche wie bei der Walzenstraße nach Fig. 5A. Wenn man jedoch die Walzenstraße nach F i g. 5 C benutzt, ergibt sich der Vorteil, daß bei Einsatz eines Kalibers der Stauchwalzen jeweils das gleiche Kaliber der anderen Stauchwalzen als Führung dient. Bei Abnutzung eines Paares Stauchwalzen nach einer langen Gebrauchsperiode kann dasselbe ausgebaut werden, wobei trotzdem das jeweils andere Paar Stauchwalzen für den Walzvorgang bereitsteht. F i g. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Stich für die Anwcndung der Erfindung. Danach ist das Walzgut im Verlaufe von zwei Stichen innerhalb des Universalgerüstes u und des Stauchgerüstes E₁ auf einen gewünschten Querschnitt herabgewalzt worden. Diese Walzung ist die gleiche wie nach dem Stand der

Technik. Die Kante A des Kopfteils 1 und die Kante B des Kopfteils 2 des Walzguts bilden jeweils bis zu einem gewissen Grade einen scharfkantigen Winkel. In der folgenden Walzstufe wird das Stauchkaliber E₁ aus der Walzstrecke herausgeschoben;

statt dessen wird das jeweils andere Stauchkaliber E₂ in die Walzstrecke eingeschoben, indem das Stauchgerüst E selbst verfahren wird.

Dat Stauchkaliber E₁ hat gegenüber dem Stauchkaliber E₂ eine geringere Höhe des dem Kopfteil 1

der Schiene entsprechenden Abschnitts und auch eine geringere Dicke des dem Fußteil 2 entsprechenden Abschnitts. Auch das Stauchkaliber E₂ hat einen Radius R_x für die Kante A des Kopf teils l'und einen Radius 7?₂ für die Kante B des Fußteils 2. Die Schiene

wird in einem oder zwei Stichen durch das Universalgerüst u und das andere Stauchkaliber E₂ gewalzt. Dadurch erhalten die Kante des Kopfteils" und des Fußteils der Schiene eine gewünschte Profilierung mit den vorgeschriebenen Radien R_x und R₂. Die ge-

walzte Schiene gelangt dann in das Fertiggerüst F. Der Radius 7?, der Kante A des Kopf teils muß größer als der Radius des Kalibers E₁ für die ersten Stiche sein. Damit erhält man insbesondere eine Ausschmie-

lung der Schienenkanten, die durch mechanische itöße der stärksten Abnutzung unterliegen.

Durch Anwendung der Walzenstraße nach der Erindung kann man Schienen mit hoher Formhaltigceit innerhalb eines einzigen Universalgerüstes und eines Stauchgerüstes erhalten, wodurch die Kosten klein bleiben. Die Güte der gewalzten Schienen ist ebenso gut oder noch besser als die Güte von Schienen, die in bekannten, aufwendigen Anlagen hergestellt sind, beispielsweise einer Tandemwalzenstraße.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Ausbildung Patentansprüche: der StauchBerüste in einer Umkehrwalzenstrcße der ' 1^ ' genannten Art, daß auch bei einer Vielzahl von Stichen eine einwandfreie Durcharbeitung der Kan-

1. Universalwalzenstraße zum Walzen von 5 tenbereiche in den Stauchkalibern gewährleistet ist. Schienen mit einem Umkehr-Universalgerüst und Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch mindestens einem Umkehr-Stauchgerüst, da- gelöst, daß die Walzen jedes Stauchgerüstes mindedurch gekennzeichnet, daß die Walzen stens zwei verschiedene Kaliber mit unterschiedlichen (8, 9) jedes Stauchgerüsts (E) mindestens zwei Flanschradien entsprechend verschiedentn Bearbeiverschiedene Kaliber (E₁, E₂) mit unterschied- io tungszuständen der Schiene aufweisen und jedes Umlichen Flanschradien entsprechend verschiedenen kehr-Stauchgerüst senkrecht zur Durchlaufrichtung Bearbeitungszuständen der Schiene aufweisen des Walzgutes in Achsrichtung der Walzen verschieb- und jedes Umkehr-Stauchgerüst (E) senkrecht zur bar ausgebildet ist.

Durchlaufrichtung des Walzgutes in Achsrichtung Ein Walzenkaliber der Stauchwalzen ist dem Profil

der Walzen verschiebbar ausgebildet ist 15 des Walzgutes in den ersten Suchen der Umkehrwal-

2. Universalwalzenstraße nach Anspruch 1, da- zung angepaßt. Das zweite Walzenkaliber der Stauchdurch gekennzeichnet, daß, wie bekannt, je ein walzen ist dem Profil des Walzgutes in den weiteren Stauchgerüst vor und/oder hinter dem Universal- Stichen der Umkehnvalzung angepaßt. Durch jeweigerüst angeordnet ist. liges Verschieben des Stauchgerüstes kann man also

20 zwei verschiedene Stauchkaliber mit einem Universalgerüst zusammen arbeiten lassen. Es ist ge-

währleistet, daß die Stauchkaliber in allen Stichen

ausreichend gefüllt sind, so daß spitze Winkel an den

Kanten des Schienenkopfes und des Schienenfußes

25 ausgeschlossen sind. Infolgedessen wird der Kopfteil

Die Erfindung betrifft eine Universalwalzenstraße und der Fußteil einer Schiene gleichmäßig durchgezum Walzen von Schienen mit einem Umkehr-Uni- schmiedet. Man erhält Schienen mit genauer Größenversalgerüst und mindestens einem Umkehr-Stauch- und Formhaltigkeit.
gerüst. Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung

Das Walzen von Schienen unter Verwendung von 3° ^an Hand bevorzugter Ausführungsformen unter Be-Universalgerüsten ist bereits lekannt (»Stahl und zugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen Eisen, 87 (1967), S. 668 Wj 671) darstellen:

Ein Universalgerüst enthält Horizontal- und Ver- F i g. 1 eine schematische Darstellung einer her-

tikalwalzen, die eine Ausformung in jedem Teil des kömmlichen Universalwalzenstraßc zum Walzen von Walzgutes bewirken, besonders auf der Oberfläche 35 Schienen,

und auf beiden Seitenflächen im Bereich des Schie- F i g. 2 die Walzbehandlung des Walzgutes in dem

nenkopfes, auf dem die Räder abrollen sollen. Man Universalgerüst, dem Stauchgerüst und dem Fertigerhält dadurch Schienen mit guter Qualität infolge gerüst nach Fig. 1,

einer ausreichenden Ausschmiedung. Aus Kosten- F i g. 3 aufeinanderfolgende Walzenstellungen des

gründen sind das Universalgerüst und das Kanten- 40 Universalgerüstes nach F i g. 2,
gerüst als Umkehrgerüste ausgebildet. Dabei ergibt Fig. 4 aufeinanderfolgende Anstellungen des

sich eine ungenügende Ausformung des Schienenkop- Stauchgerüsts nach F i g. 2,

fes und des Schienenfußes. In dem Universalgerüst F i g. 5 schematische Darstellungen einer Univerwirkt ein Teil der Verformungskraft auf den Schie- salwalzenstraße nach der Erfindung und
nenkopf und den Schienenfuß im Sinne einer Rek- 45 F i g. 6 aufeinanderfolgende Anstellungen der Walkung desselben in entsprechender Richtung. Insbe- zen bei Anwendung der Erfindung,
sondere erleiden beide eine Minderung der Abmes- F i g. 1 und 2 zeigen eine herkömmliche Universal-

sungen im gleichen Verhältnis, so daß die Mindemng walzenstraße zum Walzen von Schienen, worin ein des Kopfes noch größer als diejenige des Fußes wird. Vorblock mit einem symmetrischen Querschnitt, der Infolgedessen ergibt sich ein großer Unterschied des 50 durch ein Blockgerüst V₁ und ein Vorgerüst V„ gejeweiligen Reckvolumens zwischen dem Kopfteil und gangen ist, mehrfach hin- und hergehend der Eindem Fußteil. Im Vergleich zwischen Kopfteil und wirkung des Umkehr-Universalgerüstes u und des Fußteil ändert sich das Reckvolumen von oben nach Umkehr-Stauchgerüstes E ausgesetzt wird. Das Umunten. Im Anschluß an das Universalgerüst gelangt kehr-Universaigerüst u hat Horizontalwalzen 6 und 7 die Schiene in das Stauchgerüst, das mit Kaliber- 55 zum Walzen d«.·; Steges des Walzgutes von oben und walzen derart ausgestattet ist, daß man im Kopfteil unten, sowie Vertikalwalzen 4 und 5 zum Walzen und im Fußteil ein gleiches Verformungsverhältnis des Kopfteils 1 und des Fußteils 2 des Walzgutes von erhält; doch das Überfahren von Walzgut wie Schie- beiden Seiten. Das Umkehr-Stauchgerüst £ besitzt nen mit ziemlich unterschiedlichem Reckvolumen im obere und untere Horizontalwalzen 8 und 9 mit einem Kopfteil und im Fußteil ergibt unterschiedliche Ver- 60 Walzenkaliber zur Formung der Kanten des WaIzformungsgrößen zwischen diesen Teilen, was zu Feh- gutes, das durch das Umkehr-Universalgerüst u gelern wie Verbiegungen des Walzgutes führt. Wenn in laufen ist. Nach Durchlauf durch das Umkehrden letzten Stichen schon eine weitgehende Verfor- Stauchgerüst E gelangt das Walzgut zu einem Fertigmung vorliegt, sind die Kaliber der Stauchgerüste nur gerüst F. In F i g. 1 gibt die Linie mit einem Pfeil den noch ungenügend gefüllt, so daß im Kopfteil und im 65 Durchlauf des Walzgutes an. Jeweils ein Motor 10 Fußteil der Schienen spitze Winkel auftreten. In- gehört zu einem jeden Walzgerüst,
folgedessen sind diese Kantenbereiche nur ungenü- Nach dem Durchgang durch das Vorgerüst V₂ ge-

gend ausgeschmiedet und verfestigt. langt das Walzgut in das Umkehr-Universalgerüst u.