DE3900997A1 - Verfahren und vorrichtung zum walzen von profilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 4, 7 und 9.

Aus der DE-PS 12 54 106 ist bekannt, Blockwalzen mit Kastenkalibern und Flachbahnen für das Walzen von Blockguß- oder Stranggußbrammen zu Vorblöcken als Halbzeug für Profilwalzwerke einzusetzen. Dabei werden in verschiedenen Stichfolgen die Stranggußbrammen hochkant in mehreren nebeneinanderliegenden Kalibern eines Blockwalzgerüstes heruntergestaucht. Die Führung der Brammen in den Kalibern ist kein Problem, da der Kalibergrund in der Regel aufgewölbt ist und so für eine Zentrierung der Bramme im Kaliber gesorgt ist. Auf Flachbahnen, die zwar im Gegensatz zu den Kalibern eine fast beliebige Breitung der Stranggußbrammen ermöglichen, besteht die Gefahr, daß die Stranggußbrammen aus ihrer unsicheren Lage auf der schmalen Brammenseite umfallen oder spießkant gewalzt werden; daher werden beim Flachbahnwalzen vor und hinter den Gerüsten in der Regel Verschiebelineale zur Führung der Stranggußbramme eingesetzt.

Für die Herstellung von Vorprofilen, die anschließend auf Universalwalzstraßen zu T-Trägern oder H-Profilen ausgewalzt werden, muß in der Vorblockstraße eine knochenartige Blockprofilierung erfolgen. Dazu bedarf es mehrerer unterschiedlicher Kaliberformen in den Blockwalzen. Nach dem Stand der Technik stehen meist aber nur ein bis drei Duo- Gerüste mit Blockwalzen zur Verfügung, deren Ballenlänge das Einschneiden von mehr als zwei Kalibern für große Profile nicht zulassen.

Aus DE-OS 22 18 408 ist es bekannt, aus Zwischenprofilen in H-Trägerform durch Reck- oder Staucheinrichtungen für den Steg mehrere Vorprofile für anschließend auf Universalgerüsten fertig zu walzende H-Träger zu fertigen. Die Reck- und Staucheinrichtungen weisen formschlüssige Werkzeugpartien auf, die die Flansche der Träger umgreifen und gegeneinander verschiebbar sind.

Das Problem aus Stranggußbrammen zunächst ein Vorprofil zu erzeugen, das dann zu dem geeigneten Zwischenprofil weiter gewalzt werden kann, ist in dieser Veröffentlichung nicht erwähnt.

Von daher ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Walzen von Stranggußbramme zu Vorprofilen für eine Universalwalzstraße vorzuschlagen, die es ermöglichen, Profile mit Kantenlängen bis 1000 mm oder größer mit nur zwei Kalibern eines Blockwalzgerüstes herzustellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ansprüche 1, 4, 7 und 9 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, Stranggußbrammen hochkant in einen einzigen Kaliber so weit zu stauchen, wie es die längste Profilabmessung erfordert. Gleichzeitig kann dabei die gewünschte Stauchbreite, z. B. für die Flanschen eines H-Profils erzielt werden, in dem das Kaliber an den Kaliberrändern entsprechend eingestellt wird. Durch die seitliche Führung ist die Gefahr des Umfallens der Bramme nicht gegeben. Einer ungleichmäßigen einseitigen Stauchung wird durch das Kanten der Stranggußbramme um 180 Grad nach einigen Stichen begegnet werden.

Eine gute Durcharbeitung des Vorprofils wird erfindungsgemäß erreicht, wenn die Stauchbreite zunächst größer gestaltet wird als es der benötigten Flanschbreite entspricht und das Vorprofil nach Stichen im zweiten, dem Profil angepaßten Kaliber, nochmals im verstellbaren Kaliber auf die tatsächlichen benötigten Stauchbreiten reduziert wird.

Eine erfindungsgemäße Blockwalze weist in ihrem Walzballen mindestens ein offenes Kaliber mit gleicher Teilung auf, das einen verschiebbaren Kaliberrand hat. Dies erübrigt das Einschneiden von mehreren Kalibern in einer Walze, was zumindestens bei großen Profilen wegen der begrenzten Walzballenbreite sowieso nicht möglich ist. Hier beschränkt man sich auf zwei Kaliber, von denen eines die endgültige Vorprofilform aufweist und das zweite als verstellbares Kaliber ausgebildet ist.

Aus konstruktiven Gründen wird zur Unterbringung der Verstellorgane für den Kaliberrand das verstellbare Kaliber an die Gerüstseite gelegt, an der sowieso alle Bedienteile für das Gerüst angeordnet sind. Dort ist auch Platz; der Walzenantrieb liegt auf der anderen Gerüstseite.

Als Stellorgane kommen sowohl Stellspindeln beispielsweise mit Trapezgewinde und motorischen Antrieb infrage, als such eine hydraulische Verstellung des Kaliberrandes mit Hilfe von Differential-Druckzylindern.

Bei spiegelsymmetrischen Profilen wird sowohl die Ober- als auch die Unterwalze einen derartigen verstellbaren Kaliberrand aufweisen. In diesen Fällen ist es sinnvoll, wenn zwischen den Verstellantrieben und den Stellorganen selbst eine Synchronisiereinrichtung für die Ober- und Unterwalzen eines Duo-Gerüstes vorgesehen wird. Die Erfindung kann natürlich genauso gut auf Trio-Walzgerüste und Doppelduo-Walzgerüste angewendet werden.

Es genügt, in einer Walzstraße ein derartiges Blockwalzgerüst zu installierten, wenn auf der Walzballenlänge der Blockwalzen mindestens ein Verstellkaliber für die notwendige Stauchbreite und ein zweites Kaliber mit einer Länge entsprechend der größten Profilabmessung - im Querschnitt - untergebracht werden kann. Falls dies nicht möglich ist, müssen mehrere Walzgerüste verwendet werden, wobei eines davon Blockwalzen mit mindestens einem verstellbaren Kaliber aufweist.

Die Anwendung der Erfindung bringt besondere Vorteile bei der Herstellung von Profilen, deren größtes Querschnittsmaß oberhalb von 500 mm liegt. Bei den heute gebräuchlichen Blockwalzgerüsten für Profile bis 1000 mm und darüber beträgt die Ballenlänge der Blockwalzen bis zu 3 m. In derartigen Blockwalzen lassen sich, wie zuvor beschrieben, ein feststehendes und ein verstellbares Kaliber ohne Probleme unterbringen, so daß das Profilfertigungsprogramm auf größere Abmessungen aufweitet werden kann, ohne das es neuer Walzen bedarf. Die alten Walzen können zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung weiter verwendet werden.

Die Erfindung soll anhand schematischer Skizzen näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 ein Diagramm zum Walzen von Vorprofilen aus Blockguß,

Fig. 2 ein Diagramm zum bisher üblichen Walzen von Vorprofilen aus Strangguß,

Fig. 3 die stilisierten Kaliber eines erfindungsgemäßen Blockwalzgerüstes,

Fig. 4 einen Abschnitt einer Blockwalze im Schnitt und

Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Mitnehmer zur Verstellung eines Kaliberrandes.

Gemäß dem Stand der Technik nach Fig. 1 wurde ein Stahlgußblock bisher in einem Kasterkaliber soweit zu einem Vierkantblock heruntergestaucht, bis es im zweiten Kaliber auf die gewünschte Endabmessung profiliert werden konnte. Zwischen mehreren Stichen im Fertigkaliber wurde die Profilhöhe mehrfach durch Stauchen im Vorkaliber korrigiert.

Die Herstellung von Vorprofilen aus Stranggußbrammen zeigt symbolisch Fig. 2. Dabei wird die rechteckige Bramme zunächst hochkant gestaucht und dann Stich für Stich in weiteren Kalibern die gewünschte Vorprofilhöhe und Vorprofilbreite eingestellt, bis in den letzten Stichen auf einem Fertigkaliber die gewünschte Vorprofilfom erzeugt ist. Dabei kann abweichend von der Darstellung in Fig. 2 eines oder mehrere der Kaliber mit einer Wölbung oder Nase im Kalibergrund ausgestattet sein, um eine gute Mittenlange des Profiles zu erzielen cder die Durchzugsverhältnisse an den Walzen zu verbessern.

Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Kaliberanordnung in einem Blockwalzgerüst. Auf der linken Seite ist bei der Kaliberöffnung H=Null das in den Walzballen eingeschnittene Fertigkaliber 4 des Vorprofils zu sehen; auf der rechten Seite ist ein offenes Kastenkaliber 4 angeordnet, das dem in Fig. 1 sehr ähnlich sieht, jedoch an der rechten Seite einen verstellbaren Kaliberrand aufweist.

Die Tabelle zeigt eine Stichfolge zur Herstellung eines Vorprofiles für Breitflanschträger mit 800 mm Profilhöhe aus einer Stranggußbramme von 250×1600 mm im Querschnitt. Zu dem angegebenen Maß H der Kaliberöffnung ist die tatsächliche Einschnitttiefe der Kaliber in die Walzenballen zu addieren, wenn die jeweilige Profilhöhe ermitttelt werden soll.

Die Bramme, die flachliegend über einen Rollgang der Walzstraße zugeführt wird, muß zunächst um 90 Grad hochkant gewendet werden, bevor der erste Stich in Kaliber 3 erfolgt. In den ersten 16 Stichen wird die Brammenbreite um 550 mm verringert, während sich gleichzeitig die Brammendicke auf 400 mm erhöht entsprechend der nach jeden zweiten Stich veränderten Kaliberbreite B, wobei sich die Breitung nur im Bereich der späteren Profilflansche einstellt, die gemäß Fig. 3 durch die Kaliberflanken 11 bzw. 12 begrenzt wird. In der Mitte hat die Stranggußbramme weiterhin eine "Stegdicke" von etwa 250 mm. Nach Kanten um 90 Grad wird das Profil dann mit einigen Stichen im Kaliber 4 der endgültigen Form angepaßt. Zwischendurch wird die Profilhöhe mehrfach korrigiert, indem noch ein Zwischenstich in Kaliber 3 durchgeführt wird. Nach 29 Stichen hat die Stranggußbramme eine Form erhalten, die dem Anstichprofil für die Weiterverarbeitung zum Breitflanschträger mit 800 mm Profilhöhe auf einem Universalgerüst ermöglicht.

Fig. 4 zeigt einen Abschnitt der Oberwalze 1 (Fig. 3), hier als Blockwalze 5 dargestellt. Die Blockwalze 5 ist in Gerüst 18 an Schaft 9 gelagert und weist einen Ringsitz 8, Kalibergrund 7 und Walzenrand 6 auf. Auf dem Ringsitz 7 ist ein Kaliberring 14 mit Ringnut 21 und Kaliberrand 13 angeordnet. In der Ringnut 21 sind Reibelemente 20 befestigt. Ein Mitnehmer 16 greift einerseits in die Ringnut 21 ein und ist andererseits auf einer mit Gewinde versehenen Stellspindel 17 gelagert, die ihrerseits in Gerüst 18 gelagert ist und eine nicht dargestellte Antriebseinheit zur Verschiebung des Mitnehmers zwischen den Stellungen X und Y aufweist. Während dieser Verschiebung nimmt der Mitnehmer 16 den Kaliberring 14 durch Druck seines Schleißringes 15 auf den Kaliberrand 13 soweit mit, daß sich die Breite 25 des Kalibergrundes 7 auf die Breite 25 a verringert. Dabei wandert der Kaliberrand 13 mit der beweglichen Kaliberflanke 11 zur Stellung Y bis er die strichlinierte Position 13 a beziehungsweise 11 a erreicht hat. Der Mitnehmer 16 hat dann die strichlinierte Position 16 a auf der Stellspindel 17 erreicht. Soll der Kalibergrund 7 verbreitert werden, fördert die Stellspindel 17 den Mitnehmer 16 a wieder in Richtung der Ausgangsposition. Dabei legt sich der Mitnehmer in der Ringnut 21 gegen die Reibelemente 20 und zieht so den Kaliberring 14 mit. Dieser Kaliberring kann sich nicht verdrehen, weil eine Paßfeder 10 für die axiale Führung sorgt. Die Reibelemente 20 und der Schleißring 15 sind durch die Drehbewegung der Blockwalze 5 und die aus Stauchung des Walzgutes resultierenden Seitenkräfte einen gewissen Abrieb unterlegen und müssen daher von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden.

In Fig. 5 ist der gabelförmige Mitnehmer 16 entsprechend dem Schnitt V-V in Fig. 4 vergrößert dargestellt. Angetrieben durch die Stellspindeln 17 und 19 kann sich der Mitnehmer 16 axial bewegen und wird dabei durch Führung 26 und Klaue 24 gegen Torsion gesichert. Der Mitnehmer 16 weist eine halbkreisförmige Aussparung auf, die in Flanken 22 und 23 endet. Der halbkreisförmige Mitnehmerrand stützt sich bei Vergrößerung der Kaliberbreite 25 gegen die Reibelemente 20 in der Ringnut 21 (Fig. 4) ab. Der Kaliberring 14 wird wie bereits erwähnt, durch Paßfedern 10 auf dem Ringsitz 8 axial geführt.

Die beschriebene Anordnung der Bauteile gibt die Möglichkeit, während des Stauchprozesses der Stranggußbramme anzupassen. Dabei führen die Kaliberflanken 11 bzw. 12 das Walzgut besser, als die Kaliber nach dem Stand der Technik, da diese in den verschiedenen Walzstichen häufig leergehen, d. h. das Kaliber nicht voll ausfüllen. Bei der Erfindung ergibt sich dagegen der Vorteil, insbesondere bei breiten Brammen und hohen Stauchgraden, einer genauen und kontrollierten Stauchung.

Tabelle

Stichfolge  IPB Träger 800 aus Bramme 250 × 1600 mm

H = Kaliberöffnung  B = Breite  Kaliber 1

Claims (10)

1. Verfahren zum Walzen von Profilen durch Stauchkalibrieren von Brammen in einem Blockwalzgerüst, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stranggußbramme in einen Kaliber (3) vielfach reversierend zu einem Vorprofil gewalzt und dabei die Kaliberbreite (B) der Stauchbreite angepaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzgut zwischen den Stichen um 180 Grad gekantet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausformung eines Vorprofils für T-Träger in einem ersten Kaliber (3) die Kaliberbreite (B) zunächst vergrößert wird und nach einer Reduktion der Stegdicke des T-Trägers in einem zweiten Kaliber (4) bei erneuten Stichen in ersten Kaliber (3) die Kaliberbreite (B) verringert wird.

4. Blockwalze eines Blockwalzgerüstes zum Vorprofilieren einer Bramme, die einen Abschnitt eines offenen Kalibers mit gleicher Teilung aufweist, gekennzeichnet durch einen verschiebbaren Kaliberrand (13).

5. Blockwalze nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen in Achsrichtung verschiebbaren Kaliberrand (13) an der vom Walzenantrieb abgekehrten Walzenseite.

6. Blockwalze nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch mindestens je ein breitenveränderliches und ein feststehendes Kaliber (3 bzw. 4) auf den Walzenballen.

7. Blockwalzgerüst mit Blockwalzen gemäß einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, gekennzeichnet durch an einer Gerüstseite (18) angeordnete Stellorgane (17, 19) für die Verstellung der Kaliberränder (13) der Blockwalzen (1, 2, 5).

8. Blockwalzgerüst nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Synchronisiereinrichtung für die Stellorgane (17, 19) aller Blockwalzen (1, 2, 5).

9. Walzstraße zum Walzen von Profilen mit einem oder mehreren Blockwalzgerüsten gekennzeichnet durch mindestens ein Duo-Gerüst (18) mit mindestens einem breitenveränderlichen Kaliber (3).

10. Verwendung von Blockwalzen (1, 2, 5) mit veränderbarer Kaliberbreite (B) auf dem Walzenballen (25, 25 a) für das Walzen von Profilen mit einer Kantenlänge von größer 500 mm aus Stranggußbrammen.