EP0264850A2 - Anordnung zum toleranzarmen Walzen von strangförmigem, profilierten Walzgut - Google Patents

Anordnung zum toleranzarmen Walzen von strangförmigem, profilierten Walzgut Download PDF

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EP0264850A2 EP87115160A EP87115160A EP0264850A2 EP 0264850 A2 EP0264850 A2 EP 0264850A2 EP 87115160 A EP87115160 A EP 87115160A EP 87115160 A EP87115160 A EP 87115160A EP 0264850 A2 EP0264850 A2 EP 0264850A2
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Schloemann Siemag AG
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    • B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
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Definitions

  • the invention relates to a method for rolling strand-shaped profiled rolling stock by means of one or more rolls having caliber channels, which are provided with mutually supporting jacket sections, which are pressed against one another with a preload force which substantially exceeds the rolling force, and in which deformations of the preload force are changed mutually supported jacket areas of the rolls and thus changes in the caliber enclosed by them are effected, as well as rolls for performing the method.
  • a change in the elastic flattening of the supporting surfaces of the rolls running against one another is to be effected by changing the prestressing force, so that the caliber formed between the rolls and thus the dimensions of the rolling stock can be influenced, and the change in the prestressing force should also be used as a manipulated variable if necessary direct control can be used.
  • it proves to be disadvantageous in such adjusting or regulating processes that the achievement of changes in the distance of the rolls by changing the roll flattening of the regions supported against one another requires considerable actuating forces and thus the pretensioning force is disadvantageously high above the rolling force, so that the design of the these extremely high forces must be taken into account in the respective scaffolding.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method and an arrangement for rolling the type described, in which, on the one hand, mutual support of the rollers via the additional prestressing supporting surfaces makes them largely independent of the expansion of the scaffolding and thus a steep spring characteristic thereof can be achieved, on the other hand, however, there is the possibility of noticeably influencing the dimensions of the rolling stock by means of relatively small changes in the additional prestressing force, with simple control being possible for the adjustment, however, if necessary additionally, a thickness control using the prestressing forces as actuating forces is not excluded.
  • a work roll 1 is shown in half section, on the one roll pin 2 of which a drive pin 3 is connected for receiving the coupling body of a drive spindle.
  • a caliber channel 4 is provided in the center, which practically determines one half of a caliber.
  • wings 5 adjoin each other, which have the cylindrical jacket-shaped support surfaces 6, by means of which the two essentially identical rollers of a pair of rollers are braced against one another, and by means of which they support one another, mutually under the action of the applied pretensioning force.
  • each wing 5 is undercut by a recess 7 and a decoupling recess 8 is provided between the caliber channel 4 and the support surface 6.
  • a decoupling recess 8 is provided between the caliber channel 4 and the support surface 6.
  • delimiting surfaces 9 which essentially laterally close the caliber. However, they withdraw slightly from the support surfaces 6, so that the support within the elastic region of the support surfaces 6 of the wings 5 takes place solely via the support surfaces and the boundary surfaces do not impair the elastic deformation.
  • the rollers are used in stands, as are known, for example, from DE-OS 34 33 300.
  • the rollers of a pair of rollers are pressed against one another by means of a preload force F v which significantly exceeds the rolling force F w , so that their supporting surfaces lying on and rolling on one another take over the difference between the preload force F v and the rolling force F w .
  • the biasing force is increased, the wings 5 and thus the support surface Chen 6 yield elastically in a much greater extent than this would previously have permitted the roller pressure occurring on the support surfaces when the force was transferred. Larger adjustment or control ranges can thus be achieved without having to set the preload increasing the rolling force high or even dimensioning the stand comprising the rollers with a view to peaks of the preloading force more than is necessary for the rolling process itself.
  • the direct support compensates for expansion of the stand, so that there is a relatively stiff characteristic of the stand suspension and thus a largely constant caliber, which enables low-tolerance rolling.
  • the dimension of the caliber and thus the rolling stock produced can be changed by means of relatively low additional prestressing forces, so that these dimensions can be controlled and / or regulated to a certain extent.

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Abstract

Es ist bekannt, Walzen mit sich gegeneinander abstützenden und aufeinander abrollenden Mantelabschnitten zu verwenden, die mit einer die Walzkraft überschreitenden Vorspannkraft gegeneinander gepreßt werden, so daß sich eine Stabilisie­rung des von den Walzen eingeschlossenen Kalibers ergibt, durch wesentliche Änderungen der Vorspannkraft aber über elastische Abplattungsvorgänge der Mantelabschnitte das von den Walzen eingeschlossene Kaliber vorgegeben änderbar ist. Durch eine Hinterschneidung (7) der abstützenden Mantelabschnit­te (6) läßt sich beim Steuern des Kalibers (4) vermittels von Vor­spannkräften eines wesentliche Steigerung der Elastizität der abstützenden Mantelabschnitt erreichen, welche eine gesteigerte Einflußnahme auf das eingeschlossene Kaliber schon bei relativ geringen, das die Walzen aufweisende Ge­rüst nur unwesentlich zusätzlich beanspruchenden Vorspann­kräften erlaubt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von strang­förmigem profilierten Walzgut vermittels von eine oder meh­rere Kaliberrinnen aufweisenden Walzen, die mit sich gegen­einander abstützenden Mantelabschnitten versehen sind, die mit einer die Walzkraft wesentlich überschreitenden Vor­spannkraft gegeneinander gepreßt werden, und bei dem mittels Änderungen der Vorspannkraft Verformungen der gegeneinander abgestützten Mantelbereiche der Walzen und damit Änderungen des von ihnen eingeschlossenen Kalibers bewirkt werden, sowie Walzen zur Durchführung des Verfahrens.
  • Aus der DE-PS 744 884 ist es zur Verringerung der Walzen­durchbiegung beim Walzen von Bändern bekannt, Kaliberwalzen mit gestreckten rechteckigen Kalibern zu verwenden und deren an die Kaliber angrenzenden Randbereiche mit einer die Walz­kraft überschreitenden Vorspannkraft zu beaufschlagen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Maßnahme nicht ausreicht, die Durchbiegung der Walzen in erwünschtem Ausmaße zu ver­hindern.
  • In der die Gattung bestimmenden DE-OS 34 33 300 wird für das Walzen von strangförmigem profilierten Walzgut empfohlen, die Kaliberwalzen mit einer die Walzkraft wesentlich über­schreitenden Vorspannung so gegeneinanderzupressen, daß an die Kaliberrinne anschließende Umfangsbereiche der Walzen sich gegeneinander abstützen. Hierdurch soll im Interesse der Maßhaltigkeit des Walzgutes erreicht werden, daß die Auffederung der verwendeten Gerüste das Kaliber und damit die Maßhaltigkeit des Walzgutes nicht zu beeinflussen ver­mag, da unabhängig von der Gerüstauffederung die Kaliberwal­zen fest aufeinander gepreßt werden. Nach einer Weiterbil­dung soll durch Änderung der Vorspannkraft auch eine Ände­rung der elastischen Abplattung der aufeinander laufenden Stützflächen der Walzen bewirkt werden, so daß das zwischen den Walzen gebildete Kaliber und damit die Abmessungen des Walzgutes beeinflußbar sind, und die Änderung der Vorspann­kraft soll auch gegebenenfalls als Stellgröße einer Direkt­regelung eingesetzt werden. Als nachteilig jedoch erweist sich bei solchen Stell- oder Regelvorgängen, daß die Erzie­lung von Distanzänderungen der Walzen durch Änderung der Walzenabplattung der gegeneinander abgestützten Bereiche erhebliche Stellkräfte erfordert und damit die Vorspannkraft unvorteilhaft hoch über die Walzkraft zu legen ist, so daß auch bei der Auslegung des jeweiligen Gerüstes diese extrem hohen Kräfte mit in Betracht zu ziehen sind.
  • Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, ein Verfahren und eine Anordnung zum Walzen der beschriebenen Gattung zu schaffen, bei der einerseits durch gegenseitige Abstützung der Walzen über die zusätzliche Vorspannung aufnehmende Stützflächen eine weitgehende Unabhängigkeit von der Dehnung des Gerüstes und damit eine steile Federkennlinie desselben erzielt werden, andererseits jedoch die Möglichkeit besteht, vermittels relativ geringer Änderungen der zusätzlichen Vorspannkraft die Maße des Walzgutes merkbar zu beeinflussen wobei zur Verstellung eine einfache Steuerung möglich ist, jedoch, gegebenenfalls zusätzlich, auch eine die Vorspann­kräfte als Stellkräfte nutzende Dickenregelung nicht ausge­schlossen wird.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentan­spruches 1. Indem die die Walzen gegeneinander abstützenden Umfangsabschnitte elastisch verformbar gestaltet werden, ergibt sich eine durch Änderungen der Vorspannkraft bewirk­bare Verformung dieser Stützflächen, welche die bekannten, allein durch die Walzenabplattung erreichbaren Verformungen und damit Änderungen des sich effektiv einstellenden Kali­bers wesentlich überschreitet. Damit lassen sich bei ent­sprechender Auslegung wesentlich stärkere Änderungen des Kalibers mit geringfügigeren Änderungen der Vorspannkraft erreichen, so daß sowohl einfachere bzw. leichtere Stellge­räte verwendet werden können als auch ein übertriebener Aufwand auf der Gerüstseite vermieden wird, da sowohl über­hohe Vorspannkräfte vermieden werden als auch eventuell auftretende Gerüstdehnungen durch die direkte Abstützung der Walzen gegeneinander kompensiert werden.
  • Zweckmäßige und vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Im einzelnen ist die Erfindung anhand der folgenden Be­schreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer dieses darstellenden Zeichnung erläutert.
  • In der Figur ist im Halbschnitt eine Arbeitswalze 1 gezeigt, an deren einem Walzenzapfen 2 sich ein Antriebszapfen 3 zur Aufnahme des Kupplungskörpers einer Antriebsspindel an­schließt. Mittig ist eine Kaliberrinne 4 vorgesehen, die praktisch eine Hälfte eines Kalibers bestimmt. Seitlich schließen sich beidseitig Flügel 5 an, welche die zylinder­mantelförmigen Stützflächen 6 aufweisen, mittels derer die beiden im wesentlichen gleich ausgeführten Walzen eines Walzenpaares gegeneinander verspannt werden, und mittels derer sie sich, aufeinander ablaufend, gegenseitig unter Einwirkung der aufgebrachten Vorspannkraft gegeneinander abstützen. Die Flügel 5 und damit die Stützflächen 6 sind in gewissem Ausmaße elastisch gestaltet, in dem jeder Flügel 5 von einer Ausnehmung 7 untergriffen ist und zwischen der Kaliberrinne 4 und der Stützfläche 6 jeweils eine entkop­pelnde Ausnehmung 8 vorgesehen ist. Zwischen den Ausnehmun­gen 8 und der Kaliberrinne 5 sind jeweils noch Begrenzungs­flächen 9 vorgesehen, welche das Kaliber seitlich im wesent­lichen abschließen. Sie treten jedoch gegenüber den Stütz­flächen 6 geringfügig zurück, so daß die Abstützung inner­halb des elastischen Bereiches der Stützflächen 6 der Flügel 5 allein über die Stützflächen erfolgt und die Begrenzungs­flächen die elastische Verformunng nicht beeinträchtigen.
  • Im Betriebe werden die Walzen in Gerüste verwendet, wie sie bspw. aus der DE-OS 34 33 300 bekannt sind. Die Walzen eines Walzenpaares werden dabei mittels einer die Walzkraft Fw deutlich übersteigenden Vorspannkraft Fv aufeinandergepreßt, so daß ihre Stützflächen aufeinanderliegend und sich aufein­ander abwälzend, die Differenz zwischen der Vorspannkraft Fv und der Walzkraft Fw übernehmen. Wird die Vorspannkraft gesteigert, so vermögen die Flügel 5 und damit die Stützflä­ chen 6 elastisch in einem wesentlich höheren Umfange nachzu­geben, als dieses bisher die an den Stützflächen bei der Kraftübernahme auftretende Walzenpressung erlaubt hätte. Es lassen sich damit größere Stell- bzw. Regelbereiche erzie­len, ohne daß die die Walzkraft erhöhende Vorspannung hoch angesetzt werden müßte oder gar das die Walzen aufweisende Gerüst mit Rücksicht auf Spitzen der Vorspannkraft stärker zu dimensionieren ist als für den Walzvorgang an sich erfor­derlich.
  • Auf jeden Fall durch die direkte Abstützung Dehnungen des Gerüstes kompensiert, so daß sich eine relativ steife Kennlinie der Gerüstauffederung und damit eine weitgehende Konstanz des Kalibers ergibt, die ein toleranzarmes Walzen ermöglicht. Andererseits läßt sich mittels relativ geringer zusätzlicher Vorspannkräfte die Abmessung des Kalibers und damit des erzeugten Walzgutes ändern, so daß sich diese Abmessungen in gewissem Ausmaße steuern und/oder regeln lassen.

Claims (4)

1. Verfahren zum toleranzarmen Walzen von strangförmigem, profilierten Walzgut vermittels von eine oder mehrere Kaliberrinnen aufweisenden Walzen, die mit sich gegenein­ander abstützenden Mantelabschnitten versehen sind, die mit einer die Walzkraft (Fw) wesentlich überschreitenden Vorspannkraft (Fv) gegeneinander gepreßt werden, und bei dem mittels Änderungen der Vorspannkraft (Fv) Verformun­gen der gegeneinander abgestützten Mantelbereiche der Walzen und damit Änderungen des von ihnen eingeschlosse­nen Kalibers bewirkt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die gegeneinander abgestützen Mantelabschnitte durch Hinterschneidungen unter Einwirkung der Vorspannkraft (Fv) elastisch verformbar gestaltet und durch der Kali­berrinne benachbarte Ausnehmungen vom starren Teil der Walze entkoppelt sind.
2. Walze zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beidseitig der Kaliberrinne (4) an diese anschließen­de ringförmige Begrenzungsflächen (9) vorgesehen sind,
daß beidseitig der Kaliberrinne außerhalb der Begren­zungsflächen durch zylindrische Mantelabschnitte der Walzen gebildete Stützflächen (6) angeordnet sind, deren Durchmesser den der Begrenzungsflächen geringfügig über­schreitet,
und daß die Walze unterhalb der Stützflächen Ausnehmungen (7) aufweist.
3. Walze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie zwischen den Begrenzungsflächen (9) und den Stützflächen (6) Ausnehmungen (8) aufweist.
4. Walze nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmungen (8) ein annähernd halbkreisförmiges Profil aufweisen.
EP87115160A 1986-10-20 1987-10-16 Anordnung zum toleranzarmen Walzen von strangförmigem, profilierten Walzgut Expired - Lifetime EP0264850B1 (de)

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