DE2416148A1

DE2416148A1 - Rollenrichtmaschine fuer stahlprofile

Info

Publication number: DE2416148A1
Application number: DE19742416148
Authority: DE
Inventors: Hiromi Matumoto; Koe Nakajima
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1973-04-04
Filing date: 1974-04-03
Publication date: 1974-10-17
Also published as: DE2416148B2; AU475758B2; AU6753374A; BR7402691D0; JPS49123968A; JPS5334590B2; GB1465196A

Description

Dipl.-lng. H. Sauerland · Dr.-lng. R. König ■ Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4DDD Düsseldorf 30 ■ Cecilienallee 7B · Telefon 433732

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2. April 1974 29 356 K

NIPPON STEEL CORPORATION No.6-3, 2-chome, Ote-machi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan

"Rollenrichtmaschine für Stahlprofile"

Warmgewalzte Profile sind üblicherweise in einem Maße verzogen, daß sie sich ohne ein Zurichten nicht ohne weiteres verwenden lassen. Ein solches Verziehen ist durch unterschiedliche Temperaturen über den Querschnitt beim Walzen oder Abkühlen nach dem Warmwalzen bedingt und muß daher in einer besonderen Richtmaschine nach dem Abkühlen beseitigt werden«,

In üblichen Richtmaschinen durchläuft das Walzgut obere und untere, zickzackförmig bzw₀ versetzt angeordnete Richtrollen, die das Walzgut wiederholt biegen und mit Ausnahme des Kopfteils und des Endes, d.h. im dazwischenliegenden Mittelteil hinreichend richten.

In der unmittelbaren Nachbarschaft des vorderen und des hinteren Walzgutendes ist jedoch der Verformungsgrad ein anderer als im Mittelteil, weswegen die vorderen und hinteren Enden des Walzgutes gewellt sind.

Die gewellten Enden des Walzguts machen ein gegenseitiges Verbinden von Walzgut desselben oder auch unterschiedlichen

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Querschnitts schwierig. Abgesehen von beispielsweise Eisenbahnschienen, die zu mehreren miteinander verbunden werden, stellen solche Wellen insbesondere dann einen schweren Mangel dar, wenn es auf die Geradheit der Walzgutoberfläche besonders ankommt. Mit herkömmlichen Richtmaschinen ist es aber schwierig, die Endwellen zu beseitigen, so daß das Walzgut in besonderen Richtpressen, beispielsweise hydraulischen Pressen nachgerichtet werden muß. Die Leistung solcher Richtpressen ist jedoch äußerst gering, zumal normalerweise ein zweimaliges Nachrichten erforderlich ist.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Richtmaschine zu schaffen, die bei hoher Leistung ein weitestgehendes Richten ohne Endwellen ermöglicht und kein Nachrichten erfordert. Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Richtmaschine, bei der die erste angetriebene Richtrolle vertikal verstellbar im Maschinenrahmen angeordnet ist. Im einzelnen weist die erfindungsgemäße Richtmaschine mehrere angetriebene Richtrollen auf, die mit Ausnahme da? ersten Richtrolle in festem oder veränderlichem Abstand so angeordnet sind, daß ihre Achsen in Durchlaufrichtung gesehen, in derselben horizontalen Ebene liegen, sowie mehrere, durch das Walzgut angetriebene Schlepprollen, die unterhalb und zwischen den anderen Walzen mit festem oder veränderlichem Abstand voneinander und vertikal verstellbar angeordnet sind, während die erste angetriebene Richtrolle ebenfalls höhenverstellbar und in einem festen oder veränderlichen Abstand angeordnet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung

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dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Prinzipskizze·einer üblichen Rollenanordnung,

Fig. 2 eine rechnerisch ermittelte grafische Darstellung der Endwellen eines in einer herkömmlichen Rollenrichtmaschine gerichteten Walzguts,

Fig_o 3 die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Richtmaschine,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht des Antriebs und des Anstellmechanismus der ersten Richtrolle,

Fig. 5 eine grafische Darstellung der verbleibenden Endwellen nach einem Richten in einer herkömmlichen Richtmaschine ohne Einstellen der Querschnittsabnahme durch die erste Rolle,

Fig. 6 eine grafische Darstellung der Endwellen beim Einstellen der Rolle auf eine mittlere Querschnittsabnahme und

Fig. 7 eine grafische Darstellung der Endwellen bei richtig angestellter erster Richtrolle.

Aus der grafischen Darstellung der Fig. 2 ergibt sich, daß über eine Länge von 1/2 ρ, d.h. etwa der halben Rollenteilung, das Ende des gerichteten Walzgutes keine Verformung

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aufweist. Des weiteren ergibt sich, daß die Walzgutbiegung vor dem Richten die Restwellen nach dem Biegen bestimmt und die Verteilung der Wellen beider Enden über eine Länge von P, entsprechend der Rollenteilung, völlig verschieden vom Mittelteil ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel stellen R^ die erste angetriebene Richtrolle und R,, R₁-, Ry die zweite, dritte und vierte angetriebene Richtrolle mit jeweils in derselben Ebene liegender Achse dar, während es sich bei R₂ um die erste nicht angetriebene und R^, Rg um die zweite und dritte nicht angetriebene untere Richtrolle handelt, die sämtlich höhenverstellbar angeordnet sind und daher entsprechend der Walzgutbiegung angestellt werden können.

Zunächst zeigt sich die große Ausbiegung D des Walzgutes Q etwa im Abstand einer Richtrolle vom vorderen Ende als Folge wiederholter Biegungen in der Weise, daß, wenn das vordere Ende des Walzguts beispielsweise die Richtrolle R^ berührt, der die Richtrolle R₂ berührende Teil plötzlich gebogen wird, und, wenn das vordere Ende des Walzguts die Richtrolle R^ berührt, der mit der Richtrolle R, in Berührung befindliche Teil plötzlich in entgegengesetzter Richtung gebogen wird.

Des weiteren handelt es sich bei der mit C gekennzeichneten Restwelle um die Folge eines plötzlichen Ausbiegens in einem Punkt im Abstand zweier Rollen vom hinteren Walzgutende vom Punkt D, wenn der Punkt D sich in Berührung mit der Rolle befindet. In ähnlicher Weise ergibt sich, daß dieselbe Welle in einem weiteren Rollenabstand vom Punkt C ver-

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bleibte Die Ursache für die Welle am vorderen Ende ist ähnlich der für die Beschaffenheit des Mittelteils insoweit, als beides von der Rollenanstellung abhängig ist. Außerdem handelt es sich um eine durch konzentrische Verformung bedingte Erscheinung. Die Form des vorderen Endes läßt sich jedoch durch eine Änderung der Rollenanstellung ändern, bei der die Geradheit des Mittelteils erhalten bleibt, so daß sich das Problem der Wellen am vorderen Walzgutende lösen läßt_e

Hinsichtlich der Wellen am hinteren Walzgutende liegen jedoch andere Verhältnisse vor. So ist das hintere Richtgutende nach der Darstellung in Fig. 2 durch einen nicht deformierten Teil von der Länge eines Rollenabstandes sowie eine Welle A zur einen und eine Welle B zur anderen Seite gekennzeichnet. Die Welle A entspricht etwa der Biegung des Walzgutes unmittelbar nach seinem Ausbiegen durch die Rolle Rp beim Richten. In ähnlicher Weise entspricht die Welle B etwa der Ausbiegung des Stahls unmittelbar nach der Rolle R,, wenn der Mittelteil durch die Rollen R^ bis Ry wiederholt hin- und hergebogen wird, während das hintere Ende keine Ausbiegungen mehr erfährt, nachdem es die Rolle R^ passiert hat, so daß der Teil A keine Ausbiegung durch die Rollen hinter der Rolle JL, und der Teil B keine Ausbiegung durch die Rollen hinter der Rolle R, mehr erfährt.

Wie bereits erwähnt, treten am vorderen und am hinteren Walzgutende unvermeidbar ungleichmäßige Wellen auf und ergeben sich insbesondere Schwierigkeiten bei der Beseitigung der Wellen am hinteren Walzgutende. So muß'beispielsweise bei einem Biegen des hinteren Walzgutendes in dersel-

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ben Richtung wie die Biegung über die gesamte Walzgutlänge die Ausbiegung im Teil A vergrößert oder die Ausbiegung im Teil B verringert werden. Wird jedoch die Querschnittsabnahme durch die Rolle Rp vergrößert, dann vergrößert sich auch die Ausbiegung im Teil Abei gleichzeitiger Vergrößerung der Ausbiegung im Teil B.

Muß die Abnahme daher zum Richten des hinteren Walzgutendes sehr groß gewählt werden, dann wird auch die Anstellung der Folgerollen und der Zustand des Mittelteils oder des vorderen Endes des Walzguts beeinflußt, so daß sich Schwierigkeiten beim Richten ergeben.

Der Grund für den vorerwähnten Zustand besteht darin, daß sich beim Richten des hinteren Walzgutendes das Einstellen der Querschnittsabnahme hauptsächlich allein von der Rolle Rp abhängt, so daß die Erfindung darauf beruht, den Grad der Biegung im Teil A zu vergrößern, um das Walzgutende ohne Änderung der Biegung im Teil B zu richten.

Insbesondere wird ohne Änderung der Querschnittsabnahme an den Rollen Rp und R, die Rolle R* in bestimmter Weise angestellt und ist als Biegerolle ausgebildet, die zusammen mit der Rolle Rp dem Walzgut und insbesondere dessen hinterem Ende eine bestimmte Biegung gibt, so daß sich eine flachere Biegung des hinteren Walzgutendes ohne Einfluß auf den Mittelteil und das vordere Ende des Walzgutes ergibt.

Die in Fig. 3 dargestellte Richtmaschine besteht aus einem auf einer Fundamentplatte 2 befestigten Maschinenrahmen 1 mit einem oberen Rahmenteil 1a, einem unteren Rahmenteil 1b

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und seitlichen Rahmenteilen 1c, 1d. Die Richtrollen R,, R₅ und R₇ sind mittels verschiebbarer Lager 3 im oberen Rahmenteil gelagert und erlauben eine unterschiedliche Rollenteilung. Die Rollen sind auf die Lager durchragenden (nicht dargestellten) und mit einem Antrieb 4 verbundenen Wellen gelagert.

Andererseits ist von den Schlepprollen R₂, R^ und Rg die Richtrolle R^ in einem festen Lager 5 gelagert, während die Richtrollen R2 und Rg in beweglichen Lagern 6 am unteren Rahmenteil 1b mit veränderlicher Teilung angeordnet sind. Die Rollen R₂, ^4 ^unc^· % ^s^ⁿ⁽^· ^·^η ^^{en La}~ gern 5 und 6 beispielsweise mithilfe eines Motors oder eines hydraulischen Zylinders höhenverstellbar.

Sämtliche Richtrollen R^ bis R₇ und R₂ bis Rg sind in Querrichtung bzw. Axialrichtung mithilfe beispielsweise eines Motors verstellbare

Wie sich aus Fig. 4 ergibt, ist die Rolle R^mithilfe eines Hubmotors 7 oder eines Hubzylinders in ihrem Lager 3 höhenverstellbar angeordnet und über eine Universalkupplung8 und eine sich mit konstanter Geschwindigkeit drehende Spinde^. 9 mit einem im Rahmen 1 angeordneten Antrieb vertikal verstellbar und mit unterschiedlicher Rollenteilung angeordnet.

Selbstverständlich können auch andere Antriebe und Hubmechanismen für die Rolle R^ verwendet werden, um diese vertikal zu verstellen und bei unterschiedlicher Rollenteilung einzusetzen.

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An der Einlaßseite und der Auslaßseite der Maschine sind in Durchlaufrichtung verstellbare Walζgutführungen 10,11 mit horizontalen Rollen 12 und je zwei verstellbaren vertikalen Rollen 3 angeordnet.

Die grafische Darstellung der Fig. 5 veranschaulicht die bleibende. Restbiegung des hinteren Richtgutendes nach einem Richten in einer Maschine ohne ein Einstellen der Querschnitts abnähme durch die erste Richtrolle R^, d.h. beim Richten mit in üblicher Weise eingestellten Richtrollen, während Fig. 6 die Restbiegung am hinteren Ende des Walzguts für den Fall wiedergibt, daß die Richtrolle R^ auf einen Mittelwert, d.h. etwa die Hälfte einer angemessenen Querschnittsabnahme, eingestellt worden ist; sie zeigt, daß sich auch unter diesen Bedingungen die Vorteile der Erfindung einstellen.

Darüber hinaus zeigt die grafische Darstellung der Fig. die bleibende Biegung des hinteren Bandendes beim richtigen Anstellen der Rolle R₁.

Den grafischen Darstellungen liegen Versuche mit einer 60 kg-Schiene zugrunde, bei denen die bleibende Biegung an 10 Proben gemessen wurde. Aus Fig. 5 ergibt sich, daß die Proben mit der größten bleibenden Biegung an der oberen Grenze liegen, so daß sich in der Praxis die Gefahr von Ausschuß ergibt. Im Gegensatz dazu zeigt Fig. 7, daß die Restbiegung sehr gering ist und gegen Null geht und auch am hinteren Ende praktisch keine Biegung bzw. Wellen auftreten.

Die erfindungsgemäße Richtmaschine gestattet eine Beseiti-

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gung der Endwellen, insbesondere am hinteren Walzgutende und erhöht die Produktivität ganz erheblich, da sie ein Nachrichten überflüssig macht und ungleichmäßige Biegungen am vorderen und am hinteren Walzgutende vermeidet, die sich durch ein zweites Richten mittels einer Presse ohnehin nicht beseitigen lassen. Dabei ergibt sich ein über seine ganze Länge gerades Richtgut.

Darüber hinaus wird, wenn die erste angetriebene Richtrolle R₁ im Zusammenwirken mit der ersten Schlepprolle Rp die Abnahme bestimmt, die Verformung des Mittelteils des Walzgutes, der üblicherweise dem Einfluß des Einsteilens der Abnahme ausschließlich durch die erste Schlepprolle unterliegt, merklich beeinflußt und trägt daher zu einer wesentlichen Verbesserung der Geradheit bei. Somit gelingt es aufgrund der Verstellbarkeit der ersten angetriebenen Richtrolle in der Vertikalen, ein weitestgehend gerades Richtgut zu erreichen.

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Claims

NIPPON STEEL CORPORATION No.6-3, 2-chome, Ote-machi, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan Patentanspruch :

1. Richtmaschine für Stahlprofile mit oberen und unteren Richtrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle der ersten angetriebenen Richtrolle (R^) im Maschinenrahmen (1) vertikal verstellbar angeordnet ist.

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