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Kalibrierung für Feinwalzwerke, insbesondere für Drahtwalzwerke Die
Erfindung betrifft eine Kalibrierung ftir Feinwalzwerke, insbesondere für Drahtwalzwerke,
zum Strecken mit Flächenreduktion von stab- oder drahtförmigem Walzgut, bestehend
aus mehreren hintereinander angeordneten, das Walzgut drUckende Walzen enthaltenden
Kalibern.
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Auf Walzstraßen werden zum Strecken und Reduzieren des stab- oder
drahtförmigen Walzgutes mehrere Zwei-Walzen-Gerüste verwendet, wobei die Walzen
der einzelnen Gerüste jeweils ein Kaliber mit symmetrischem Querschnitt enthalten,
vorzugsweise bei aufeinanderfolgenr den Gerüsten abwechselnd ovale und kreisförmige
Kaliber. Die zusammenwirkenden Walzen der einzelnen Gerüste enthalten dabei praktisch
gleiche nutförmige Vertiefungen oder Einschnitte. Die hierbei erzielbare
Verformung
und Streckung des Walzgutes ist jedoch für verschiedene Anwendungsfälle noch ungenügend.
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Weiterhin sind aus drei Walzen bestehende Kaliber bekannt, aus denen
eine Kalibrierung mit der Kaliberfolge rund-dreieckig-rund aufgebaut ist. Dabei
sind die Walzen der aufeinanderfolgenden Kaliber in der Walzlinie beispielsweise
um jeweils den halben Teilungswinkel gegeneinander versetzt. Auch sind Kalibrierungen
bekannt, bei denen alle Kaliber bis auf das zur Rundformgebung verwendete Maßkaliber
aus jeweils drei Walzen mit zylindrischer Arbeitsfläche bestehen. Die Drei-Walzen-Kaliber
haben aber den Nachteil, daß eine Walzenanstellung für die zu beeinflussenden Kaliberpositionen
zum Endquerschnitt sehr kompliziert und dementsprechend kostspielig ist, so daß
man auf eine Walzenanstellung in den Dreikant-Kalibern verzichtet.
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Der Hauptvorteil der Drei-Seiten-Streck-Kalibrierungen besteht darin,
daß das Walzgut beim Duchlauf der einzelnen Kaliber oder Gerüste nicht gedralIt
werden muß, so daß der Abstand aufeinanderfolgender Gerüste relativ klein gehalten
werden kann unddas Walzgut schonend behandelt wird. Weiterhin bietet das Drei-Seiten-Kaliber
die Möglichkeit, verschiedene Materialien, die auch völlig unterschiedliche Breitungswerte
aufweisen können, infolge des freien Keilwalzspaltes zu reduzieren, ohne daß sich
Grate oder Wulste bilden, die nachfolgend zu unerwünschten Überwalzungen fUhren.
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In der Praxis hat sich gezeigt, daß über- oder unterfüllte Drei-Seiten-Kaliber
in keiner Weise negative Einflüsse auf die Qualität des fertigen Walzgutes ausüben,
wenn die Naß- oder Fertigkaliber entsprechend profiliert und eingestellt sind, jedoch
ist für die Einstellbarkeit des Maß- oder Fertigkalibers ein hoher konstruktiver
Aufwand, insbesondere bei hochtourig laufenden Drei-Walzen-Kalibern notwendig, der
vielfach viel zu aufwendig und kostspielig ist.
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Weiterhin ist bei einer Kalibrierung mit mehreren, hintereinander
angeordneten Kalibern der Auslaufquerschnitt des Walzgutes vnn seinem Einlaufquerschnitt
in einem gewissen Maße abhängig, wobei das Kontinuitätsgesetz Q.V = konst. auch
die Zug-Druck-Verhältnissezwischen den einzelnen Walzstichen bestimmt, so daß durch
zu starken Zug oder Druck zwischen den einzelnen Gerüsten oder Kalibern Walzstörungen
und Stecker entstehen können. Ein auf das Walzgut zwischen den einzelnen Gerüsten
ausgeübter Zug muß nicht zum Abreißen des Walzgutes fuhren, besonders dann nicht,
wenn das verarbeitete Material eine hohe Warmfestigkeit besitzt, Jedoch wird durch
Walzen unter zu starkem Zug durch die verdickten Enden des Walzgutes ein in wirtschaftlicher
rinsiht nachteiliger Einfluß ausgeübt. Verdickte Enden bedeuten Materialverlust,
denn die verdickten Enden liegen weit außerhalb der zulässigen Maßtoleranzen des
fertigen Walzgutes und müssen somit weggeworfen werden.
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Es hat sich gezeigt, daß bei der Kaliberfolge dreieckigvrund auch
dann, wenn mehrere Rundkaliber als Maßkaliber hintereinander angeordnet sind, zwar
eine Gewähr für ein relativ maßhaltiges Walzen besteht aber aufgrund der Geometrie
der im Dreikant-Kaliber gebildeten Sechseckform des Walzgutes eine Oberfläche im
Drei-Walzen-Rundkaliber mit drei oder sechs Längsnähten entsteht. Diese Längsnähte
können nur dann beseitig werden, wenn der vor dem ersten Rundkaliber geformte Dreikantquerschnitt
exakt dem sogenannten Materialschluckvermögen des nachgeordneten Fertig-Rundkalibers
entspricht. Das kann zeitweise bedeuten, daß alle drei Walzen dieses Rundkalibers
zum Kalibermittelpunkt verstellbar sein müssen, um die gewünschte Rundform ohne
Flächen- und Längsnahtbildung zu erreichen.
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Ein weiteres Problem beim maßgenauen Walzen ist die Stabilität der
sogenannten Dreieck-Ovalform im Fertig-Rundkaliber, da die Geometrie dieser Kaliberform
ein sicheres Führen des Walzmaterials im Walzkaliber nahezu unmöglich macht. Dabei
gilt, daß ein @tabiles Führen im Walzkaliber nur erreicht werden kann, wenn der
Unterschied zwischen dem eingeschriebenen und umschriebenen Kreis des Kalibe@querschnittes
mindestens 2 bis 3 mm beträgt.
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@bwohl, wie oben gesagt, ein Drei-Walzen-Kaliber mit radialer Anstellbarkeit
aller drei Walzen konstruktiv möglich, wenn auch sehr ko@@spielig ist, bringen derartige
G@rüste auch große Betriebsprobleme mit sich.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die geschilderten Nachteile
der bekannten Kalibrierungen mit nur Zwei- oder Drei-Walzen-Kalibern zu beseitigen
und eine Kalibrierung zu schaffen, welche die dennoch verschiedenen Vorteile der
Zwei-und Drei-Walzen-Kaliber mit einer relativ eichen Einstellbarkeit des Ein-und
Auslaufquerschnittes des Walzgutes vereinigt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wtd gemäß der Erfindung bei einer Kalibrierung
der eingana genannten Art vorgeschlagen, daß wenigstens das erste Kaliber ein Zwei-Walzen-Kaliber
mit verstellbarem Walzspalt und einem Drei-Seiten-Kaliberquerschnitt ist und die
daran anschließenden Kaliber Drei-Walzen-Kaliber mit unveränderbarem Kaliberquerschnitt
sind. Vorzugsweise sind im Anschluß an die Drei-Walzen-Kaliber wenigstens zwei weitere
Zwei-Walzen-Kaliber vorgesehen, welche als Maß- und Fertigkaliber dienen. Dabei
besitzt wenigstens eines der weiteren Zwei-Walzen-Kaliber einen verstellbaren Walzspalt.
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Die erfindungsgemäße Kalibrierung besteht also aus einer Kombination
von Zwei-Walzen und Drei-Walzen-Kalibern, wodurch die Nachteile der keine Anstellung
aufweisenden Drei-Walzen-Kaliber mit sintachen Etteln überwunden sind, ohne daß
hierzu eine großer konstruktiver Aufwand erforderlich wäre. Es werden dabei mehrere
Drei-Seiten-Kaliber hintereinander angeordnet, wobei das erste Drei-Seiten-Kaliber
in einem Zwei-Walzen-Gerüst vorgesehen ist, so daß hier eine einfache Walzenanstellung
möglich ist. Diese Kaliberbahn dient als Streckkaliber vor den Maß- oder Fertigkalibern,
welche
eine bekannte Oval-Rund-Kalibrierung mit Zwei-Walzen-Gerüsten
für das maßgenaue Fertigrund oder sonstige Fertigprofil durchführen. Die Anstellbarkeit
der Walzen der Zwei-Walzen-Gerüste, d.h. die Verstellung der Walzen zum Kalibermittelpunkt,
ist bei derartigen Gerüsten konstruktiv sehr einfach durchzuftihren.
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Dabei ist die Gewähr für ein maßgerechtes Walzen verschiedener Werkstoffe
mit unterschiedlichen Breitungseigenschaften sowie auch das Walzen von NE-Metallen
mit ein und derselben Kaliberbahn ohne Umstellung sämtlicher Walzengerüste auf unterschiedliche
Kaliberdimensionen möglich.
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Der Einlaufquerschnit des Walzgutes kann sowohl rund als auch vielkantig
sein. Bei stark breitenden Materialien müßte, wenn die Kaliberbahn fUr normales
oder weniger breitendes Material ausgelegt ist, bei einer nicht verstellbaren Kaliberbahn
eine Überfüllung des Kalibers oder auch die Erscheinung von in Längsrichtung verlaufenden
Graten auf dem fertigen Walzprodukt hingenommen werden.
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Der Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin,
daß man die Möglichkeit hat, in einfacher Weise an den notwendigen oder auf den
Endquerschnitt des Walzgutes Einfluß nehmenden Kaliberpositionen eine Veränderung
des Kaliberquerschnittes vornehmen ZU können. Diese Veränderung kann durch einfache
radiale Verstellung der Walzen von Zwei-Walzen-Gerüsten zum Kalibermittelpunkt durchgeführt
werden. Dadruch erhält man die Gewähr, daß beliebiges Walzgut maßgenau fertiggewalzt
werden kann.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen
Kalibrierung mit jeweils se@hs Walzstichen dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 bis
6 Querschnitte durch die Kaliberöffnungen aller sechs Walzstiche bis zum Fertigrund
und Fig. 7 bis 9 Querschnitte der Kaliberöffnungen der letzten drei Walzstiche einer
abgewandelten Kalibrierung zum Walzen eines Fertigproduktes mit quadratischem Querschnitt.
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Die Figuren 1 bis 4 zeigen die Streckkaliber der erfindungsgemäßen
Kalibrierung, wobei das in Fig.
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1 dargestellte erste Kaliber von zwei Walzen gebildet wird, wahrend
die in Fig. 2 bis 4 dargestellten Kaliber Drei-Walzen-Kaliber sind. Alle vier Kaliber
sind Jedoch Kaliber mit dreiseitigem Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks.
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Das in Fig. 1 dargestellte erste Kaliber besteht aus einer zylinderförmigen
Walze 1 mit eingearbeiteter umlaufender keilstumpfförmiger Kalibernut 2 und einer
Gegenwalze 3 mit praktisch zylinderförmiger Arbeitsfläche 4, wobei zwischen beiden
Walzen 1 und 3 ein veränder@arer Walzspalt 5 frei bleibt. Kaliber dieser Art s@nd
grundsätzlich bekannt, wurden jedoch bisher Jn einer Kaliberfolge nicht praktisch
angewendet, weil die Seitenwände des Kalibers nicht mit gleichförmiger
Geschwindigkeit
umlaufen, so daß das Walzgut im Kaliber gezerrt wird. Der Vorteil eines derartigen
Kalibers besteht jedoch darin, daß der Walzspalt 5 in einfacher Weise vergrößert
oder verkleinert werden kann und damit auch der Querschnitt im Kaliber.
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Die anschließenden Drei-Walzen-Kaliber gemäß Fig. 2 bis 4 besitzen
jeweils drei Walzen 7, 8 und 9, wobei die einzelnen Walze*/esufeinanderfolgenden
Kaliber um den halben Teilungswinkel versetzt zueinander angeordnet sind. Bei den
in Fig. 2 und 3 dargestellten Kalibern besitzen die Walzen 7, 8 und 9 vorzugsweise
eine zylindrische Arbeitsfläche, während die Walzen des in Fig. 4 dargestellten
Kalibers eine konkav-kreisförmige Arbeitsfläche 10 aufweisen, jedoch auch Walzen
mit zylindrischer Arbeitsfläche sein können, wenn ein nahezu gleichseitiges Sechseck
hergestellt werden soll.
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Die Weizen sämtlicher Drei-Walzen-Kaliber aus Fig.
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2 bis. 4 sind starr zueinander angeordnet, d.h. nicht verstellbar
gelagert.
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Das in Fig. 4 dargestellte Kaliber verformt das Walz,-gut 6 zu einem
Vorrund. Das Worrund , das aber auch ein gleichseitiges Sechseck bei entsprechender
Ausbildung der Walzen des Kalibers aus Fig. 4 sein kann, läuft in das Zwei-Walzen-Kaliber
aus Fig. 5 ein, welcheszwei Walzen 11 und. 12 mit zu einem Oval einander ergänzenden
Kalibernuten 13 aufweist. Die Walzen 11 und 12 sind radial gegeneinander verstellbar,
so daß der zwischen denselben verbleibende Walzs-palt 14 verändert werden kann.
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Beim zum Fertigwalzen verwendeten Kaliber aus Fig. 6 ist der Walzspalt
15 gegenüber dem Walzspalt 14 des Kalibers aus Fig. 5 um 900 versetzt. Dieses Kaliber
besitzt Walzen 16 und 17 mit kreisförmigen Kalibernuten 18, welche das Walzgut 6
zu einem exakten Fertigrund verformen. Dazu ist es erforderlich, die vorberechnete
oder die im ersten und vorletzten Walzkaliber eingestellte Querschnittsfläche des
Walzgutes für das exakte Fertigrund dem letzten Kaliber einzuführen. Aber auch die
Walzen 16 und 17 können radial gegeneinander verstellbar sein, so daß unterschiedliche
Verschleißgrößen in den letzten Walzs kalibern durch Veränderung des Walzspaltes
15 ausgeglichen werden.
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Das in Fig. 7 dargestellte Kaliber entspricht dem Kaliber aus Fig.
4. Die in Fig. 8 und 9 dargestellten Kaliber stimmen mit den Kalibern aus Fig .5
und 6 weitgehend überein, lediglich mit dem Unterschied, daß aus dem ovalen Vorprofil
gemäß Fig. 8 ein Endprofil mit quadratischem Querschnitt gemäß Fig. 9, gewalzt wird.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Kombination von Zwei-Walzen- und
Drei-Walzen-Kalibern hat also auch den Vorteil, daß nicht nur Rundprafile, sondern
auch quadratische, rechteckige und Zweirippenprofile (beispielsweise für Betonrippenstahl)
gewalzt werden können.
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Patentansprüche: