WO2012155953A1 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß - Google Patents

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß Download PDF

Info

Publication number
WO2012155953A1
WO2012155953A1 PCT/EP2011/057808 EP2011057808W WO2012155953A1 WO 2012155953 A1 WO2012155953 A1 WO 2012155953A1 EP 2011057808 W EP2011057808 W EP 2011057808W WO 2012155953 A1 WO2012155953 A1 WO 2012155953A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flange
profile
inner work
work rolls
metal profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/057808
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Engel
Alexander Becker
Thomas Voss
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MANNSTAEDT GmbH
Original Assignee
MANNSTAEDT GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MANNSTAEDT GmbH filed Critical MANNSTAEDT GmbH
Priority to JP2014509616A priority Critical patent/JP5851592B2/ja
Priority to KR1020137033100A priority patent/KR101620936B1/ko
Priority to CN201180070909.9A priority patent/CN103534041B/zh
Priority to BR112013028861-2A priority patent/BR112013028861B1/pt
Priority to CA2835680A priority patent/CA2835680C/en
Priority to RU2013150022/02A priority patent/RU2584095C2/ru
Priority to EP11724570.4A priority patent/EP2707155B1/de
Priority to US14/117,274 priority patent/US9522418B2/en
Priority to PCT/EP2011/057808 priority patent/WO2012155953A1/de
Publication of WO2012155953A1 publication Critical patent/WO2012155953A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
    • B21D1/02—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling by rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—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
    • B21B1/08—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 structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088—H- or I-sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—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
    • B21B1/08—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 structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/06—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged vertically, e.g. edgers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/02—Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/16—Control of thickness, width, diameter or other transverse dimensions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0269—Cleaning
    • B21B45/0275—Cleaning devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—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
    • B21B1/08—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 structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/088—H- or I-sections
    • B21B1/0886—H- or I-sections using variable-width rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2261/00—Product parameters
    • B21B2261/02—Transverse dimensions
    • B21B2261/10—Cross-sectional area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2263/00—Shape of product
    • B21B2263/02—Profile, e.g. of plate, hot strip, sections
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12375—All metal or with adjacent metals having member which crosses the plane of another member [e.g., T or X cross section, etc.]

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus, in particular a roll stand, for the production or recalibration of metal profiles, in particular rolled steel profiles, with a tightly tolerated chamber dimension.
  • the invention also relates to a rolled section produced by the method according to the invention.
  • chamber dimension means the dimension between the inside of a first flange and the inside of a second flange opposite the first flange of the metal profile.
  • the invention thus relates in particular to the production or recalibration of U or double-T profiles, but also the adaptation of the chamber dimension of other profile geometries, in which two substantially parallel flanges are opposite, can be made meaningful by the invention.
  • Metal profiles with two substantially mutually parallel and opposing flanges are well known.
  • increased demands are placed on the chamber dimension tolerances, in particular when the opposite inner sides of the flanges form functional surfaces which functionally interact with adjacent components, for example with rolling elements.
  • Such applications are known, inter alia, from the conveyor industry.
  • monorail rails such increased demands are made.
  • hoisting masts for the construction of lift masts for industrial trucks, in particular for forklifts.
  • a plurality of metal profiles are arranged interleaved and telescopically movable against each other for raising or lowering the stacked goods in the profile longitudinal direction. Between the individual metal profiles are rollers as rolling elements.
  • any play between the metal profiles and the rollers allows a pivoting of the metal profiles against each other transversely to the profile longitudinal direction or to the vertical lifting direction. Even a small clearance between the rollers and the area of the surface of the metal profile on which the rollers roll, can have a strong impact especially at high lifting heights.
  • a stackable item located at a high height which often has high weight, must not or only extremely slightly stagger transversely to the vertical stroke direction, so as not to jeopardize the stability of the vehicle or the overall structure and the exact positioning of the item to be transported in a rack storage not unnecessarily complicate.
  • the profiles can be subsequently pulled.
  • the pulling of mast profiles ensures a good parallelism of the flanges, tight dimensional tolerances, smooth surfaces and a favorable work hardening of the material.
  • the profiles also have a low tendency to wear, show only a small inlet effect and can be well welded.
  • a disadvantage is the high production costs and the associated high production costs, which is why drawn profiles are not really competitive.
  • the brittle resistance of drawn profiles is significantly worse than profiles that are produced in other ways.
  • the pulling can also lead to an increased profile distortion (bending, twisting), which is then again consuming to correct in a straightening machine.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for the production or recalibration of metal profiles and an apparatus for performing such a method, which combines the advantages of the known methods described above as far as possible.
  • a method and a device are to be provided with which in particular lift mast profiles with parallel flanges, narrow tolerances and high material strength with respect to wear can be produced.
  • the aim is a mast profile that eliminates the need for several roller sizes when constructing a mast, that is characterized by good wear properties, weldability and brittle fracture, has good run-in behavior and can still be produced at a lower price than milled mast masts.
  • the device according to the invention or the method according to the invention makes it possible in particular to recalibrate pre-rolled profile blanks by means of rolling in the temperature range of cold forming.
  • a high flange parallelism tight chamber dimensions tolerances and a targeted and defined workable strain hardening of the material in the area of H ubmastprofilen particularly stressed, near-surface flange inner sides are achieved.
  • the brittle security is good.
  • the surface quality of the flange inside is due to the fact that any bumps or grooves are compensated or smoothed by the hot rolling process by taking place on the flange inside rolling process, good.
  • the manufacturing costs are well below those manufacturing costs incurred by machined profiles after machining.
  • the inner work rolls are made of a high-strength material, in particular a high-tempered steel (for example 100 Cr 6) or a load-bearing ceramic material and in each case with a high surface quality.
  • Each inner work roll is regularly assigned a support body. This supports the force exerted by the respective inner work roll on the Profilflanschinnenseite U forming forces on the respective flange outside.
  • the supporting bodies are preferably formed by a first supporting roller and a second supporting roller and, like the inner working rollers, are rotatably mounted in the rolling stand.
  • support rollers and other types of support body can be used.
  • the choice of the support body depends inter alia on the way in which the metal profile and the roll stand are moved relative to each other.
  • Age- native to the support rollers which are preferably used when the metal profile is moved relative to a stationary rolling mill or when the inner work rolls are moved together with the support rollers relative to a fixed clamped metal profile, the use of plate-shaped support bodies can be provided which bear against the flanges on the outside and support the forming forces acting on the flange inner sides by the work rollers. The metal profile can then be firmly clamped between the externally applied supporting bodies and held by them.
  • the support body are preferably formed by elongated, plate-like bodies or support rails, which are employed with a flat contact surface against the flange outer sides and supported the forming forces.
  • the support body or support rails may extend in this case over the entire length of the metal profile to be machined.
  • a support body of a plurality of hingedly interconnected individual plates which cooperate with each other in the manner of a tank chain.
  • These so interconnected individual plates can also either exert the necessary feed forces on the metal profile to be moved to move this relative to a fixed pair of work rolls, or move as part of the rolling stand with this and are preferably used, the required feed forces on the to transfer relative to the fixed metal profile moving pair of work rolls.
  • working gap is to be understood to mean that the forming work is largely done by the force exerted by the inner work on the flange inner sides forces and the support body, the forces exerted by the inner work on the Flanschinnencons forces only outwardly supported to a lateral deformation or
  • the spacing of the supporting bodies is matched to the distance of the flange outer sides, the deformation and the concomitant achievement of the desired chamber dimension can be achieved by these measures are achieved as a result of an actual localized reduction of the flange material thickness by plastic deformation of the flange material located near the surface of the flange.
  • the Support bodies are dimensioned such that they cause such a low surface pressure between the flange outer side and support body when using the device as intended, that no appreciable plastic deformation of the flange located near the flange outside flange material takes place.
  • the invention allows By using manufacturer-specific inner work roll forms, the surface of the inside of the flange can already be adapted to the manufacturer-specific rolling element or roll geometry used when producing the lift mast profiles.
  • the inner work rolls have a non-cylindrical outer contour in the region of the contact surface formed between the inner work roll and the inner side of the flange when the device is used as intended. The outer contour of this contact surface can be reflected during the process of cold deformation on the flange inside.
  • U forming the metal profiles to the desired chamber size can be done both before introducing the metal profile in a roller straightening or between individual Rollenrichtvor réellen.
  • the U forming the metal profile to the desired chamber size before a final passage through a roller leveler and / or a final reworking in a straightening press is particularly useful because it can not always be ruled out that uneven degrees of deformation occur, for example, a twisting or bending of the metal profile could result, which would be compensated by a roller straightening machine and / or a straightening press again.
  • the rolling stand can also be integrated in a roller leveler. In this case, the roll stand should be movable within the roller leveler to compensate for any movements of the metal profile transverse to the profile longitudinal direction can.
  • the inner work rolls which rotate about a rotation axis, preferably acted upon by a force acting in the direction of the rotation axis and the inner work rolls in the direction of the profile web pressing force, which ensures that the inner work rolls in the transition from flange to the web of the metal profile always good abutment or at least kept at a defined distance to the web.
  • the optionally manufacturer-specific deformation exerted by the inner work rolls on the flange inside remains constant in the profile longitudinal direction. An emigration of work rolls away from the surface through the profile bridge defined level to the profile exterior can be excluded.
  • This pressing force can of course also or additionally be provided by a pressure roller, which is arranged on the working roll pair side facing away from the metal profile and hires the metal profile against the pair of work rolls to prevent the metal profile in the process relative to the pair of work rolls away from this.
  • a spacing element which keeps the inner work rolls at a defined distance from the web surface despite the pressing force urging in the direction of the profile web.
  • a spacer may be formed by a spacer roller or other rolling elements, which roll or slide gently on the web surface during the process of the profile relative to the rolling mill.
  • the device has a first cleaning device, which cleans areas of the metal profile of impurities before they enter the mill stand.
  • impurities can be created by scale, which flakes off the profile surface in upstream process steps.
  • the cleaning device may in particular blow off the contamination with compressed air, rinse with water or remove by brushing or a combination of these operations.
  • the cleaning process preferably takes place continuously during the process of the metal profile relative to the roll stand.
  • the rolling process can be carried out in multiple stages, in particular if the degree of deformation required for the desired chamber size is so high that it can only be achieved with difficulty by means of a single passage.
  • the metal profile can either be guided several times through one and the same roll stand or else it can be guided. NEN several rolling stands are traversed one behind the other, wherein the force exerted on the metal profile pressure or the inner work roll and / or working gap geometry can be gradually adjusted.
  • a device for removing the rolling bead in particular a planer, can be arranged on the rolling stand or on the device in which the rolling stand is embedded.
  • the inner work rollers can be provided to ensure the process of the rolling stand and the metal profile relative to each other.
  • the outer supporting bodies are formed by motor-driven supporting rollers.
  • the aforementioned pressure roller can be driven alternatively or in addition to working and / or support rollers.
  • FIG. 1 is a front view of a rolling stand, are passed in the flanges of a metal profile between inner work rolls and outer support rollers, and Fig. 2 shows the arrangement of Figure 1 in a plan view,
  • FIG. 1 shows a frontal view of a rolling stand 10 forming the device according to the invention, in which flanges 21, 22, 23, 24 of a double T-shaped profile 20 chosen here by way of example pass between inner work rolls 11, 12, 13, 14 and outer support rolls 15, 16 become.
  • Flanges 21 and 23 are each a first flange according to the invention and flange 22 and 24 are each a second flange in the context of the invention.
  • the inner work roll 11 forms a first inner work roll and the inner work roll 12 forms a second inner work roll in the sense of the invention. Together they form an inner pair of work rolls arranged between flanges 21 and 22. Accordingly, the inner work roll 13 forms a first inner work roll and the inner working roll 14 a second inner work roll in the context of the invention, which together form another inner pair of work rolls, which is disposed between the flanges 23 and 24.
  • a first support roller 15 acts from the outside on the flanges 21 and 23 and a second support roller 16 acts from the outside on the flanges 22 and 24.
  • the configuration shown in Figure 1 thus shows two within the meaning of the invention first inner work rolls 11, 13 and two in According to the invention second inner work rolls 12, 14th
  • First inner work roll 11 and first outer support roll 15 form between them a first working gap
  • a second inner work roll 12 and second outer support roll 16 form between them a second working gap.
  • first inner work roll 13 and first outer support roll 15 form between them a first working gap in the sense of the invention
  • second inner work roll 14 and second outer support roll 16 form between them a second working gap in the context of the invention.
  • a total of four working gaps are shown, namely two first working gaps in the sense of the invention and two second working gaps in the sense of the invention.
  • Figure 2 shows the configuration of Figure 1 in a plan view.
  • the outer support rollers 15 and 16 and the inner work rollers 11 and 12 rotate in the direction indicated in Figure 2 by the rotation arrows directions.
  • the metal profile is moved in a feed direction V relative to the rolling stand.
  • the mill stand can be moved relative to the firmly clamped metal profile.
  • the flange inner sides are in the region in contact with the inner work roles com men and will roll on the later use as a mast profile rolling elements to a chamber dimension K 0 spaced from each other.
  • the metal profile 20 also has a web height So.
  • the inner work rolls exert forming forces on the flange inner sides and lead to a cold forming on the flange inner sides and thus to a near-surface work hardening and to a surface smoothing.
  • 20 force arrows Fy are shown in the upper chamber of the double T-profile, which indicate how the forming forces acting transversely to the longitudinal direction of the profile cancel each other out between the flanges 21 and 22. Only the forces acting on the flange outside by the support rollers 15 and 16 must be absorbed by the bearing of the outer support rollers (not shown). This is achieved in that the inner work rolls 11 and 12 roll on each other and therefore the forces occurring directly on each other support.
  • the force arrows F A likewise drawn in FIG. 1 illustrate a contact force acting in the direction of the rotation axis R on the working roller pair, which ensures that the working roller pair can not move upwards in a movement directed away from the profile web 25.
  • each inner work roll will have a nominal diameter of Vi Ki, ie half the desired final chamber dimension Ki.
  • the nominal diameter is optionally increased by a surcharge, which takes into account that the flange material and the material of the inner work rolls themselves have a certain elasticity material and even when exposed to the U molding forces even to a small extent elastic, ie without remaining plastic deformation, give way and then spring back again , The actual diameter can therefore be slightly larger than the nominal diameter Vi Ki.
  • the inner work rolls can have a non-cylindrical outer contour at least in the region in which they are in contact with the flange inner sides during the forming process.
  • the inner work rolls are drawn illustratively cambered. So they have a cross-section like an outside curved positively the convex Sam mellinse.
  • other cross-sectional shapes in particular also a cross-section such as an externally negatively curved, concave diverging lens, or unsteady outer contour profiles are conceivable in principle. This makes it possible to consider certain manufacturer-specific roll shapes, which may already be in the manufacturing process, and to map their outer contours in the flange inner sides.
  • the non-parallelism can both be such that, starting from the web, a closing chamber dimension results (the effective outer diameter of the inner work rolls decreases in a direction away from the web surface), and be such that starting from the web an opening chamber dimension results (the effective outer diameter of the inner work rolls increases in a direction away from the web surface direction).
  • the method or the rolling stand in hot-rolled steel profiles, allows the flange inside sides, which typically originate from the web, to be formed in such a way that they subsequently run parallel, but not parallel but opening.
  • FIGS. 3a, 3b and 3c again illustrate the forming process.
  • FIG. 3a shows the metal profile cross-section before entry of the flanges into the working gaps.
  • the near-surface material areas on the inner sides of the flange, which are machined during the process or in the roll stand, are illustrated in FIG. 3b by the areas which are deposited in black.
  • 3c shows the cross section of closing Lich Hubmastprofil with which modified by bridecrotone K 0 to the desired Endclot Ki chamber dimension.
  • the diameter of the outer support rollers is considerably larger than that of the inner work rolls, so that the surface pressure is kept low on the flange outside.
  • the contact area with the outer surface of the profile flanges in particular ensures a sufficiently low surface pressure to prevent plastic deformation on the flange outside, if the effective diameter of the support body at this point about 700 mm to 750 m m or more.
  • this is not to be understood as a rigid value.
  • deviating values can also yield meaningful results.
  • the support body does not necessarily have to be formed by a support roller. They can also be formed, for example, by a plate or rail with side stop or by a plurality of hingedly interconnected individual plates, which are connected to each other in the manner of a tank chain and form a flat, flat support surface.
  • the choice of the support body shape will depend, among other things, whether the rolling stand is moved relative to a stationary metal profile tense, or whether the rolling stand is installed stationary and the metal profile is moved relative to the rolling stand. Especially in the latter case, it makes sense to drive the inner work rolls and / or the support body, if they are designed as support rollers, motor. Who- driven both support rollers and inner work rolls, of course, to ensure synchronization of the surface speeds.
  • the first and the second support body can of course also be formed by a single component, which supports the forming forces on both sides, that is to say both on the first and on the second flange.
  • Figure 4 illustrates a particular embodiment of the rolling mill according to the invention or the method according to the invention, in which the angle a, the imaginary connecting axis A, which connects the centers of the two inner working roles thought of each other, includes with the profile longitudinal side or the feed direction V is increased.
  • the angle is adjusted from an angle of less than 90 ° to an angle of substantially 90 °.
  • the force acting on the flange inner sides, effective outer working dimension of the inner work rolls is increased or narrowed at constantly spaced outer support rollers of the working gap gradually.
  • the outer support rollers which, of course, are actually to be provided in order to form the working gap together with the inner work rolls 11, 12, are not shown in FIG. 4 for the sake of clarity.
  • such a configuration offers the possibility of changing the chamber dimension gradually, starting from the initial chamber dimension K 0 (as yet unprocessed metal profile) to the final chamber dimension K 3 .
  • the axis Ai includes an angle ⁇ with the profile longitudinal side or the feed direction V, to extend the chamber dimension K 0 to the chamber dimension Ki.
  • the angle ⁇ is widened to the angle 0.2 in order to narrow the working gap somewhat and thus to widen the chamber dimension Ki to the chamber dimension K 2 .
  • the angle 012 is widened to the angle a 3 in order to narrow the working gap once more and thus to expand the chamber dimension K 2 to the chamber dimension K 3 , which then represents the final chamber dimension in the example illustrated in FIG ,
  • the necessary or meaningful number of passes and thus the number of alignment changes of the inner work roll pair or the number of working gap narrowing for the particular application can be determined.
  • the angle ⁇ is increased stepwise to gradually narrow the working gap, which is otherwise kept constant for each pass.
  • the skew of the rollers shown in Figure 4 with respect to the feed direction so the adjustment of the imaginary connection axis A and the concomitant narrowing of the working gap, but can also be used to compensate for any differences in the Kammergestion that can exist on the metal profile length compensate.
  • at the beginning or end of the metal profile can be adjusted in a limited area due to the entry or leakage of the metal profile from the working gap slight deviations from the lockable in the middle of the metal profile chamber dimension.
  • the inclination of the inner work rolls to the feed direction shown in Figure 4 can thus not only be gradual for several runs, the inclination is kept constant for each pass, but can also be selectively changed during a run to any differences in a measured Ist-Kammerment targeted to level along the metal profile.
  • a measuring device which detects the actual chamber dimension during a passage.
  • the measuring point or In this case, the measured value preferably leads the working gap, so that after detecting a deviation, it is possible to react directly by adjusting the angle ⁇ .
  • the measuring point or the measured value lags the working gap or that both a leading and a lagging measured value are detected.
  • the latter has the particular advantage that the system by adjusting the angle ⁇ directly detect the achieved by this adjustment Kammerhusterung and programmatically readjust or correct.
  • the maximum amount that can deviate the angle ⁇ of 90 °, ie the degree of inclination of the axis A to the feed direction V, will differ depending on the material of the metal profile and depending on the set stitch loss and is to be chosen so that a sufficient support of inner working roles remains ensured and that the resulting torque with which the forces acting on the inner work rolls forces to push them into an even stronger inclination remains manageable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung (10) zur Herstellung von Metallprofilen (20) mit zwei sich gegenüberliegenden Profilflanschen (21, 22, 23, 24), die Flanschinnenseiten aufweisen, die um ein eng toleriertes Kammermaß voneinander beabstandet sind. Um das Kammermaß von einem Ausgangskammermaß K0 auf ein angestrebtes Endkammermaß K1, anzupassen, wird das Metallprofil (20) durch die Vorrichtung (10), die zwischen einem inneren Arbeitsrollenpaar (11, 12, 13, 14) und äußeren Stützrollen (15, 16) Arbeitsspalte ausbildet, hindurchgeführt. Die das innere Arbeitsrollenpaar bildenden Arbeitsrollen rollen dabei aufeinander ab, um die auf das Arbeitsrollenpaar von den Flanschinnenseiten ausgeübten Umformkräfte aufeinander abzustützen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Metallprofilen mit eng toleriertem Kammermaß
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, insbesondere ein Walzgerüst, zur Herstellung oder Nachkalibrierung von Metallprofilen, insbesondere Walzprofilen aus Stahl, mit eng toleriertem Kammermaß . Die Erfindung betrifft außerdem ein Walzprofil, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.
Unter dem Begriff Kammermaß ist dabei das Maß zwischen der Innenseite eines ersten Flanschs und der Innenseite eines dem ersten Flansch gegenüberliegenden zweiten Flanschs des Metallprofils gemeint. Es geht bei der Erfindung also insbesondere um die Herstellung bzw. Nachkalibrierung von U oder Doppel-T Profilen, aber auch die Anpassung des Kammermaßes anderer Profilgeometrien, bei denen sich zwei im wesentlichen parallele Flansche gegenüberliegen, kann durch die Erfindung sinnvoll gestaltet werden.
Metallprofile mit zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden und sich gegenüberliegenden Flanschen sind allgemein bekannt. Bei bestimmten Anwendungen werden erhöhte Anforderungen an die Kammermaßtoleranzen gestellt, und zwar insbesondere dann, wenn die sich gegenüberliegenden Innenseiten der Flansche Funktionsflächen ausbilden, die mit angrenzenden Bauteilen, beispielsweise mit Wälzkörpern, funktional zusammenwirken. Solche Anwendungen sind unter anderem aus der Fördertechnik bekannt. Auch an Hängebahnschienen werden solche erhöhten Anforderungen gestellt. Ein weiteres, konkretes Beispiel einer solchen Anwendung sind Hubmastprofile für den Aufbau von H ubmastgerüsten für Flurförderfahrzeuge, insbesondere für Gabelstapler. Bei dieser Anwendung sind mehrere Metallprofile ineinander verschachtelt angeordnet und für das Hochfahren oder Herunterlassen des Stapelguts in Profillängsrichtung teleskopartig gegeneinander verfahrbar. Zwischen den einzelnen Metallprofilen befinden sich Rollen als Wälzkörper. Jedes Spiel zwischen den Metallprofilen und den Rollen erlaubt jedoch ein Verschwenken der Metallprofile gegeneinander quer zur Profillängsrichtung bzw. zur vertikalen H ubrichtung. Schon ein geringes Spiel zwischen den Rollen und dem Bereich der Oberfläche des Metallprofils, auf denen die Rollen abrollen, kann sich insbesondere bei großen Hubhöhen stark auswirken. Ein in großer H ubhöhe befindliches Stapelgut, dass nicht selten hohes Gewicht hat, darf selbstverständlich nicht oder nur außerordentlich geringfügig quer zur vertikalen Hubrichtung wanken, um die Standsicherheit des Fahrzeugs bzw. des Gesamtaufbaus nicht zu gefährden und um die exakte Positionierung des Transportguts in ein Regallager nicht unnötig zu erschweren. Die Anforderungen gehen zum Teil so weit, dass Hersteller die Profile zum Aufbau eines H ubmastgerüsts individuell vermessen und dann Rollensätze fahrzeugindividuell zusammenstellen. Ein Rollensatz kann eine Vielzahl verschieden dimensionierter Rollen aufweisen, wobei jede Rolle individuell für die spezifische Profilpaarung ausgewählt wird.
Derzeit werden verschiedene Herstellungsverfahren zur Herstellung von Hubmastprofilen, insbesondere solchen aus Stahl, mit engen Kammermaßtoleranzen angewendet.
Den Verfahren gemein ist zunächst das Warmwalzen des Stahls. Durch das Warmwalzen von Hubmastprofilen lassen sich jedoch weder parallele Flansche noch enge Toleranzen realisieren. Es findet auch keine Kaltverfestigung der im späteren Betrieb stark beanspruchten Materialzonen statt, was unter anderem ein schlechtes Einlaufverhalten zur Folge hat. Daher sind für den Aufbau eines H ubmastgerüsts aus lediglich warmgewalzten Profilen zumeist mehrere Rollengrößen erforderlich. Lediglich warmgewalzte Profile verschleißen außerdem relativ schnell, haben jedoch eine gute Schweißeignung und eine hohe Sprödbruchsicherheit. Das schlechte Einlaufverhalten kann zwar durch den Einsatz eines Stahls mit höherem Kohlenstoffgehalt oder einem Zusatz von Legierungselementen verbessert werden, jedoch ist das mit einer Verschlechterung der Schweißeignung und der Sprödbruchsicherheit verbunden. Ein maßgeblicher Vorteil dieses Herstellungsverfahrens sind jedoch die niedrigen Herstellungskosten, so dass ganz überwiegend lediglich warmgewalzte H ubmastprofile zum Einsatz kommen.
Um den vorstehend skizzierten Nachteile von lediglich warmgewalzten Profilen zu begegnen, können die Profile nachträglich gezogen werden. Das Ziehen von Hubmastprofilen gewährleistet eine gute Parallelität der Flansche, enge Maßtoleranzen, glatte Oberflächen und eine vorteilhafte Kaltverfestigung des Materials. Bei gezogenen Profilen kommt man daher nicht selten mit nur einer Rollengröße aus. Die Profile weisen außerdem eine geringe Verschleißneigung auf, zeigen einen nur geringen Einlaufeffekt und lassen sich gut Schweißen. Nachteilig sind allerdings der hohe Herstellungsaufwand und die damit einhergehenden hohen Herstellungskosten, weswegen gezogene Profile nicht wirklich wettbewerbsfähig sind. Außerdem ist die Sprödbruchsicherheit von gezogenen Profilen deutlich schlechter als von Profilen, die auf andere Art hergestellt werden. Das Ziehen kann zudem zu einem erhöhten Profilverzug (Biegung, Verdrallung) führen, der anschließend in einer Richtmaschine wieder aufwändig zu korrigieren ist.
Favorisiert wird derzeit auch die spanende Nachbearbeitung der Funktionsflächen von zuvor warmgewalzten Hubmastprofilen. So hergestellte Profile weisen zwar gegenüber gezogenen Profilen eine schlechtere Schweißeignung auf, sie sind aber kostengünstiger als diese herzustellen. Durch die spanende Nachbearbeitung lässt sich eine hohe Flanschparallelität mit engen Kammermaßtoleranzen erzielen. Insbesondere letzteres erlaubt, wie auch bei gezogenen Profilen, in aller Regel die Verwendung nur einer Rollengröße. Hinzu kommt, dass die Profile, bedingt durch die spanende Nachbearbeitung, keine Randabkohlungserscheinungen zeigen, welche bei lediglich gewalzten Profilen möglich sind. Trotzdem ist dieses Verfahren aufgrund der erforderlichen spanenden Nachbearbeitung und des damit einhergehenden Material- und Werkzeugaufwands noch verbesserungswürdig. Gegenüber den nur warmgewalzten H ubmastprofilen ist es außerdem deutlich teurer.
Jedes der zuvor genannten Verfahren ist jedoch verbesserungswürdig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung oder Nachkalibrierung von Metallprofilen und eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zur Verfügung zu stellen, das die Vorteile der vorstehend beschriebenen bekannten Verfahren so weit wie möglich auf sich vereint. Es sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt werden, mit denen insbesondere Hubmastprofile mit parallelen Flanschen, engen Toleranzen und hoher Materialfestigkeit hinsichtlich des Verschleißes hergestellt werden können. Ziel ist ein Hubmastprofil, dass mehrere Rollengrößen beim Aufbau eines H ubmastgerüsts entbehrlich macht, dass sich durch gute Verschleißeigenschaften, Schweißeignung und Sprödbruchsicherheit auszeichnet, ein gutes Einlaufverhalten aufweist und trotzdem zu einem geringeren Preis als gefräste H ubmastprofile herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Walzgerüst nach dem Wortlaut des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren nach dem Wortlaut des Anspruchs 10 gelöst.
Entgegen der zuvor beschriebenen Verfahren der Nachkalibrierung lediglich warmgewalzter Profile im Wege des Ziehens oder der spanenden Nachbearbeitung ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere das Nachkalibrieren vorgewalzter Profilrohlinge im Wege des Walzens im Temperaturbereich der Kaltumformung. Durch dieses Nachkalibrieren werden eine hohe Flanschparallelität, enge Kammermaßtoleranzen und eine gezielte und definiert einsetzbare Kaltverfestigung des Materials im Bereich der bei H ubmastprofilen besonders beanspruchten, oberflächennahen Flanschinnenseiten erreicht. Beim Aufbau von Hubmastgerüsten kom mt man bei Verwendung von auf diese Art hergestellten Profilen mit einer Rollengröße aus. Das Material lässt sich gut schweißen, die kaltverfestigten Flanschinnenseiten zeigen gute Verschleißeigenschaften und geringes Einlaufspiel. Die Sprödbruchsicherheit ist gut. Auch die Oberflächengüte der Flanschinnenseiten ist bedingt dadurch, dass etwaige Unebenheiten oder Riefen vom Warmwalzprozess durch den auf der Flanschinnenseite stattfindenden Walzvorgang ausgeglichen bzw. geglättet werden, gut. Die Herstellungskosten liegen deutlich unterhalb derjenigen Herstellungskosten, die bei spanend nach bearbeiteten Profilen anfallen. Es lassen sich mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens also Spezialprofile mit einem anspruchsvollen Kammermaßtoleranzniveau zu einem günstigen Preis herstellen, ohne dass diese kalt gezogen oder spanend nachbearbeitet werden müssten.
Die Anordnung der beiden inneren Arbeitsrollen derart, dass sie einerseits auf der Innenseite der Flansche abrollen und sich gleichzeitig mittig zwischen den beiden Flanschen berühren, sorgt dafür, dass die zur Kaltumformung notwendigen hohen Flächenpressungen an der Flanschinnenseite gut und auf einfache, effiziente Weise abgestützt werden können. Es versteht sich von selbst, dass die inneren Arbeitsrollen zu diesem Zweck aus einem hochfesten Material, insbesondere einem hochvergüteten Stahl (z.B. 100 Cr 6) oder einem belastbaren Keramikwerkstoff und mit jeweils hoher Oberflächengüte hergestellt sind.
Regelmäßig ist jeder inneren Arbeitsrolle jeweils ein Stützkörper zugeordnet. Dieser stützt die von der jeweiligen inneren Arbeitsrolle auf die Profilflanschinnenseite ausgeübten U mformkräfte an der jeweiligen Flanschaußenseite ab. Die Stützkörper sind bevorzugt von einer ersten Stützrolle und einer zweiten Stützrolle gebildet und ebenso wie die inneren Arbeitsrollen drehbar im Walzgerüst gelagert.
Neben der Verwendung Stützrollen können auch andersartige Stützkörper zum Einsatz kommen. Die Wahl der Stützkörper hängt unter anderem davon ab, auf welche Art und Weise das Metallprofil und das Walzgerüst relativ zueinander verfahren werden. Alter- nativ zu den Stützrollen, die bevorzugt dann zum Einsatz kommen, wenn das Metallprofil relativ zu einem stehenden Walzgerüst verfahren wird oder aber wenn die inneren Arbeitsrollen mit den Stützrollen zusammen relativ zu einem fest eingespannten Metallprofil verfahren werden, kann auch die Verwendung von plattenförmigen Stützkörpern vorgesehen sein, die sich außenseitig an die Flansche anlegen und die von den Arbeitsrollen auf die Flanschinnenseiten wirkenden U mformkräfte abstützen. Das Metallprofil kann dann zwischen den außenseitig anliegenden Stützkörpern fest verspannt und von diesen gehalten sein. Hierzu sind die Stützkörper bevorzugt von länglichen, plattenartigen Körpern oder von Stützschienen gebildet, die mit einer ebenen Anlagefläche gegen die Flanschaußenseiten angestellt werden und die Umformkräfte abstützten. Die Stützkörper oder Stützschienen können sich in diesem Fall über die gesamte zu bearbeitende Länge des Metallprofils erstrecken.
Eine weitere alternative Möglichkeit ist die Verwendung eines Stützkörpers aus einer Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Einzelplatten, die nach Art einer Panzerkette miteinander zusammenwirken. Diese so miteinander verbundenen Einzelplatten können außerdem entweder die erforderlichen Vorschubkräfte auf das zu bewegende Metallprofil ausüben, um dieses relativ zu einem fest stehenden Arbeitsrollenpaar zu verfahren, oder sich als Teil des Walzgerüsts mit diesem mitbewegen und bevorzugt dazu genutzt werden, die erforderlichen Vorschubkräfte auf das sich relativ zum feststehenden Metallprofil bewegende Arbeitsrollenpaar zu übertragen.
Über die im Einzelfall geeignetste Art und Weise, wie das das Arbeitsrollenpaar aufweisende Walzgerüst und das Metallprofil relativ zueinander verfahren werden, also insbesondere die Frage, ob das Metallprofil fest eingespannt wird und das Arbeitsrollenpaar zwischen den Flanschen hindurchgedrückt oder hindurchgezogen wird oder ob das Metallprofil relativ zu einem feststehenden Arbeitsrollenpaar bewegt wird, wird der Fachmann unter Berücksichtigung der Gegebenheiten des jeweiligen Anwendungsfalls entscheiden. Gleiches gilt für die Frage, wie die hierzu erforderlichen Vorschubkräfte auf das Metallprofil oder auf das Walzgerüst übertragen werden. Bei bestimmungsgemäßer Bestückung des Walzgerüsts mit dem Metallprofil und bei einem Verfahren des Walzgerüsts und des Metallprofils relativ zueinander wird der erste Flansch zwischen erster innerer Arbeitsrolle und erstem äußeren Stützkörper, also im ersten Arbeitsspalt, und der zweite Flansch zwischen zweiter innerer Arbeitsrolle und zweitem äußeren Stützkörper, also im zweiten Arbeitsspalt, gewalzt.
Der Begriff„Arbeitsspalt" ist dahingehend zu verstehen, dass die Umformarbeit maßgeblich durch die von den inneren Arbeitsrollen auf die Flanschinnenseiten ausgeübten Kräfte geleistet wird und die Stützkörper die von den inneren Arbeitsrollen auf die Flanschinnenseiten ausgeübten Kräfte lediglich nach außen abstützen, um eine seitliche Verformung bzw. Ausbiegung der Flansche und/oder eine Streckung des zwischen den Flanschen befindlichen Profilsteges, also eine Änderung der Steghöhe, zu verhindern. Der Abstand der Stützkörper ist dabei auf den Abstand der Flanschaußenseiten abgestimmt. Die Verformung und die damit einhergehende Erzielung des angestrebten Kammermaßes kann durch diese Maßnahmen infolge einer tatsächlichen, örtlich begrenzten Verringerung der Flanschmaterialdicke durch plastische Umformung des oberflächennah zur Flanschinnenseite befindlichen Flanschmaterials erreicht werden.
Da es nicht Ziel der Erfindung ist, die Steghöhe des Profils nachzukalibrieren oder die Flanschaußenseite durch Kaltverform ung zu verändern, sondern den Abstand der Flanschinnenseiten voneinander und deren Oberflächenkontur quer zur Profillängsrichtung innerhalb enger Toleranzen fertigen zu können, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Stützkörper derart bemessen sind, dass sie bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorrichtung eine so niedrige Flächenpressung zwischen Flanschaußenseite und Stützkörper verursachen, dass keine nennenswerte plastische Verformung des oberflächennah zur Flanschaußenseite befindlichen Flanschmaterials stattfindet.
Typischerweise verwenden verschiedene Hersteller von Flurförderfahrzeugen für Hubmastprofile eigene Wälzkörper- bzw. Rollenformgeometrien. Die Erfindung ermöglicht es durch Verwendung herstellerspezifischer innerer Arbeitsrollenformen, bereits bei Fertigung der H ubmastprofile die Oberfläche der Flanschinnenseite an die herstellerspezifisch verwendete Wälzkörper- bzw. Rolle ngeometrie anzupassen. Hierzu weisen die inneren Arbeitsrollen im Bereich der sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorrichtung ausbildenden Kontaktfläche zwischen innerer Arbeitsrolle und Flanschinnenseite eine nichtzylindrische Außenkontur auf. Die Außenkontur dieser Kontaktfläche kann sich beim Vorgang der Kaltverformung an der Flanschinnenseite abbilden.
Das U mformen der Metallprofile auf das angestrebte Kammermaß kann sowohl vor dem Einführen des Metallprofils in eine Rollenrichteinrichtung oder aber zwischen einzelnen Rollenrichtvorgängen erfolgen. Das U mformen des Metallprofils auf das angestrebte Kammermaß vor einem abschließenden Durchgang durch eine Rollenrichtmaschine und/oder einer abschließende Nachbearbeitung in einer Richtpresse ist insbesondere deshalb sinnvoll, weil nicht im mer ausgeschlossen werden kann, dass ungleichmäßige Umformungsgrade auftreten, die zum Beispiel eine Verdrallung oder Verbiegung des Metallprofils zur Folge haben könnten, die durch eine Rollenrichtmaschine und/oder eine Richtpresse wieder auszugleichen wäre. Das Walzgerüst kann auch in eine Rollenrichtmaschine integriert sein. In diesem Fall sollte das Walzgerüst innerhalb der Rollenrichtmaschine beweglich sein, um etwaige Bewegungen des Metallprofils quer zur Profillängsrichtung ausgleichen zu können.
Beim Walzvorgang sind die inneren Arbeitsrollen, die um eine Rotationsachse rotieren, bevorzugt mit einer in Richtung der Rotationsachse wirkenden und die inneren Arbeitsrollen in Richtung des Profilstegs drängenden Anpresskraft beaufschlagt, die gewährleistet, dass die inneren Arbeitsrollen im Übergang von Flansch zum Steg des Metallprofils immer gut anliegen oder zumindest in einem definierten Abstand zum Steg gehalten werden. Die von den inneren Arbeitsrollen auf die Flanschinnenseite ausgeübte, gegebenenfalls herstellerspezifische Verformung bleibt in Profillängsrichtung konstant. Ein Auswandern der Arbeitsrollen weg von der durch die Profilsteg Oberfläche definierten Ebene zum Profiläußeren kann so ausgeschlossen werden. Diese Andrückkraft kann selbstverständlich auch oder zusätzlich von einer Andrückrolle geleistet werden, die auf der dem Arbeitsrollenpaar abgewandten Seite des Metallprofils angeordnet ist und das Metallprofil gegen das Arbeitsrollenpaar anstellt, um zu verhindern, dass das Metallprofil sich beim Verfahren relativ zum Arbeitsrollenpaar von diesem entfernt.
Um zu verhindern, dass die inneren Arbeitsrollen mit ihrer dem Steg zugewandten Stirnseite Mahlspuren auf dem Steg hinterlassen, kann auch ein Abstandselement vorgesehen sein, dass die inneren Arbeitsrollen trotz der in Richtung des Profilstegs drängenden Anpresskraft in einem definierten Abstand zur Stegoberfläche hält. Ein solches Abstandselement kann von einer Abstandsrolle oder einem sonstigen Wälzkörper gebildet sein, die beim Verfahren des Profils relativ zum Walzgerüst schonend auf der Stegoberfläche abrollen oder abgleiten.
Weiter vorteilhaft weist die Vorrichtung eine erste Reinigungseinrichtung auf, die Bereiche des Metallprofils von Verunreinigungen reinigt, bevor diese in das Walzgerüst eintreten. Solche Verunreinigungen können durch Zunder entstehen, der bei vorgelagerten Verfahrensschritten von der Profiloberfläche abplatzt. Die Reinigungseinrichtung kann die Verunreinigung insbesondere mit Pressluft abblasen, mit Wasser abspülen oder durch Bürsten oder eine Kombination dieser Vorgänge entfernen. Der Reinigungsvorgang findet bevorzugt kontinuierlich während des Verfahrens des Metallprofils relativ zum Walzgerüst statt. Mit der ersten Reinigungseinrichtung oder aber mit einer zusätzlichen zweiten Reinigungseinrichtung können auf gleiche Weise auch der Stützkörper und/oder innere Arbeitsrollen gereinigt werden.
Der Walzprozess kann insbesondere dann, wenn der für das angestrebte Kammermaß erforderliche Verformungsgrad so hoch ist, dass er nur schwer durch einen einzigen Durchgang erreicht werden kann, mehrstufig erfolgen. So kann das Metallprofil entweder mehrfach durch ein und dasselbe Walzgerüst geführt werden oder aber es kön- nen mehrere Walzgerüste hintereinander durchlaufen werden, wobei der auf das Metallprofil ausgeübte Druck oder die innere Arbeitsrollen- und/oder Arbeitsspaltgeometrie schrittweise angepasst werden kann.
Um möglicherweise auftretende Walzwulste in einem Arbeitsgang mit dem Walzprozess entfernen zu können, kann am Walzgerüst oder an der Vorrichtung, in der das Walzgerüst eingebettet ist, eine Vorrichtung zur Entfernung der Walzwulst, insbesondere ein Hobel, angeordnet sein.
Es kann vorgesehen sein, die inneren Arbeitsrollen motorisch anzutreiben, um das Verfahren des Walzgerüsts und des Metallprofils relativ zu einander zu gewährleisten. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann vorgesehen dass, dass die äußeren Stützkörper von motorisch angetriebenen Stützrollen gebildet sind. Auch die zuvor erwähnte Andruckrolle kann alternativ oder zusätzlich zu Arbeits- und/oder Stützrollen angetrieben werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den U nteransprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine Frontalansicht auf ein Walzgerüst, bei dem Flansche eines Metallprofils zwischen inneren Arbeitsrollen und äußeren Stützrollen hindurchgeführt werden, und Fig. 2 die Anordnung aus Figur 1 in einer Draufsicht,
Fig. 3a bis Fig. 3c die schrittweise Veränderung des Metallprofils ausgehend von einem Metallprofilrohling (Fig. 3a) bis zum nachkalibrierten Metallprofil (Fig. 3c), und Fig. 4 eine stufenweise Erweiterung des Kammermaßes eines Metallprofils durch stufenweises Verstellen der inneren Arbeitsrollen relativ zur Vorschubrichtung V. Figur 1 zeigt eine Frontalansicht auf ein die erfindungsgemäße Vorrichtung bildendes Walzgerüst 10, bei dem Flansche 21, 22, 23, 24 eines hier beispielhaft gewählten Doppel T- etallprofils 20 zwischen inneren Arbeitsrollen 11, 12, 13, 14 und äußeren Stützrollen 15, 16 hindurchgeführt werden. Flansche 21 und 23 sind dabei jeweils ein erster Flansch im Sinne der Erfindung und Flansch 22 und 24 sind dabei jeweils ein zweiter Flansch im Sinne der Erfindung.
Die innere Arbeitsrolle 11 bildet eine erste innere Arbeitsrolle und die innere Arbeitsrolle 12 bildet eine zweite innere Arbeitsrolle im Sinne der Erfindung. Zusammen bilden sie ein inneres Arbeitsrollenpaar, das zwischen Flanschen 21 und 22 angeordnet ist. Entsprechend bildet auch die innere Arbeitsrolle 13 eine erste innere Arbeitsrolle und die innere Arbeits rolle 14 eine zweite innere Arbeitrolle im Sinne der Erfindung aus, die zusammen ein weiteres inneres Arbeitsrollenpaar bilden, dass zwischen den Flanschen 23 und 24 angeordnet ist. Eine erste Stützrolle 15 wirkt von außen auf die Flansche 21 und 23 und eine zweite Stützrolle 16 wirkt von außen auf die Flansche 22 und 24. Die in Figur 1 dargestellte Konfiguration zeigt also zwei im Sinne der Erfindung erste innere Arbeitsrollen 11, 13 und zwei im Sinne der Erfindung zweite innere Arbeitsrollen 12, 14.
Erste innere Arbeitsrolle 11 und erste äußere Stützrolle 15 bilden zwischen sich einen ersten Arbeitsspalt aus, eine zweite innere Arbeitsrolle 12 und zweite äußere Stützrolle 16 bilden zwischen sich einen zweiten Arbeitsspalt aus. Ebenso bilden erste innere Arbeitsrolle 13 und erste äußere Stützrolle 15 zwischen sich einen ersten Arbeitsspalt im Sinne der Erfindung aus; und zweite innere Arbeitsrolle 14 und zweite äußere Stützrolle 16 bilden zwischen sich einen zweiten Arbeitsspalt im Sinne der Erfindung aus. In der in Figur 1 gezeigten Konfiguration sind also insgesamt vier Arbeitsspalte gezeigt, und zwar jeweils zwei erste Arbeitsspalte im Sinne der Erfindung und jeweils zwei zweite Arbeitsspalte im Sinne der Erfindung. Die vorstehend beschriebene doppelte Anordnung von insgesamt jeweils zwei inneren Arbeitsrollenpaaren, zwei ersten Flanschen, zwei zweiten Flanschen, zwei ersten Arbeitsspalten und zwei zweiten Arbeitsspalten entfällt selbstverständlich dann zu Gunsten einer einfachen Anordnung, wenn kein Doppelkammerprofil (z. B. Doppel T-Profil) sondern ein Einkammerprofil (z. B. U-Profil) herzustellen oder nachzukalibrieren ist.
Figur 2 zeigt die Konfiguration aus Figur 1 in einer Draufsicht. Die äußeren Stützrollen 15 und 16 und die inneren Arbeitsrollen 11 und 12 drehen sich in Richtung der in Figur 2 durch die Rotationspfeile angedeutete Richtungen. Das Metallprofil wird in einer Vorschubrichtung V relativ zum Walzgerüst verfahren. Alternativ kann auch das Walzgerüst relativ zum fest eingespannten Metallprofil verfahren werden. Vor Eintritt der Flansche 21 bzw. 22 in den zwischen erster innerer Arbeitsrolle 11 und erster äußerer Stützrolle 15 bzw. zwischen zweiter innerer Arbeitsrolle 12 und zweiter äußerer Stützrolle 16 ausgebildeten ersten bzw. zweiten Arbeitsspalt sind die Flanschinnenseiten in dem Bereich, der in Kontakt mit den inneren Arbeitsrollen kom men wird und auf dem bei späterer Nutzung als Hubmastprofil Wälzkörper abrollen werden, um ein Kammermaß K0 voneinander beabstandet. Das Metallprofil 20 weist außerdem eine Steghöhe So auf.
Während des Durchtritts des jeweiligen Flanschs durch den jeweiligen Arbeitsspalt üben die inneren Arbeitsrollen Umformkräfte auf die Flanschinnenseiten aus und führen zu einer Kaltumformung an den Flanschinnenseiten und damit zu einer oberflächennahen Kaltverfestigung und zu einer Oberflächenglättung. Dieser Vorgang ist in Figur 1 weiter veranschaulicht. In Figur 1 sind bei der oberen Kammer des Doppel T- Profils 20 Kraftpfeile Fy eingezeichnet, die andeuten, wie die quer zur Profillängsrichtung wirkenden Umformkräfte sich zwischen den Flanschen 21 und 22 gegenseitig aufheben. Lediglich die von den Stützrollen 15 und 16 auf die Flanschaußenseite wirkenden Kräfte müssen von der Lagerung der äußeren Stützrollen (nicht gezeigt) aufgenommen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die inneren Arbeitsrollen 11 und 12 aufeinander abrollen und daher die auftretenden Kräfte unmittelbar aufeinander abstützen. Dies ermöglicht eine Lagerung der sich an die inneren Arbeitsrollen anschließenden Wellen derart, dass diese die quer zur Profillängsrichtung auftretenden Kräfte nicht bzw. in nur ganz geringem U mfang aufzunehmen braucht. Bei der unteren Kammer des in Figur 1 gezeigten Doppel T-Profils 20 sind die inneren Arbeitsrollen 13, 14 nur schemenhaft dargestellt, um den Materialbereich, auf den die Arbeitsrollen umformend und kaltverfestigend einwirken (schwarz hinterlegt), besser hervorheben zu können.
Die in Figur 1 ebenfalls eingezeichneten Kraftpfeile FA verdeutlichen eine in Richtung der Rotationsachse R auf das Arbeitsrollenpaar wirkende Anpresskraft, die gewährleistet, dass das Arbeitsrollenpaar nicht in einer vom Profilsteg 25 weggerichteten Bewegung nach oben auswandern kann.
Was die inneren Arbeitsrollen angeht, so wird bei einem angestrebten Endkammermaß Ki jede innere Arbeitsrolle einen Nenndurchmesser von Vi Ki aufweisen, also die Hälfte des angestrebten Endkammermaßes Ki. Bei typischer Weise eingesetzten Kammermaßen zwischen 60 m m und 200 mm kämen also innere Arbeitsrollen mit Nenndurchmessern zwischen 30 m m und 100 mm zum Einsatz. Der Nenndurchmesser ist gegebenenfalls um einen Zuschlag erhöht, der berücksichtigt, dass das Flanschmaterial und das Material der inneren Arbeitsrollen selbst eine gewisse Materialelastizität aufweisen und bei Beaufschlagung mit den U mformkräften selbst in geringem Maße elastisch, also ohne zurückbleibende plastische Umformung, nachgeben und anschließend wieder zurückfedern. Der tatsächliche Durchmesser kann also geringfügig größer sein als der Nenndurchmesser Vi Ki.
Eine weitere Besonderheit des Verfahrens bzw. des Walzgerüstes ist, dass die inneren Arbeitsrollen zumindest in dem Bereich, in dem sie beim U mformprozess mit den Flanschinnenseiten in Kontakt stehen, eine nichtzylindrische Außenkontur aufweisen können. In den Figuren sind die inneren Arbeitsrollen veranschaulichend bombiert gezeichnet. Sie weisen also einen Querschnitt wie eine außenseitig positiv gekrümm- te, konvexe Sam mellinse auf. Aber auch andere Querschnittsformen, insbesondere auch ein Querschnitt wie eine außenseitig negativ gekrümmte, konkave Zerstreuungslinse, oder unstete Außenkonturverläufe sind grundsätzlich denkbar. Dies ermöglicht es, bereits im Fertigungsprozess bestimmte, gegebenenfalls herstellerspezifische Rollenformen zu berücksichtigen und deren Außenkontur in den Flanschinnenseiten abzubilden. Dies verringert das sich über die Betriebszeit eines Hubmastgerüsts vergrößernde, sich einem Grenzwert annähernde Einlaufspiel, da die Rollen von Anfang auf einer ihrer Außenkontur angepasstem Oberfläche abrollen und sich daher im Laufe der Betriebszeit in deutlich verringertem Maße in diese Oberfläche einarbeiten. Im Idealfall wird die diese Einarbeitung vollständig verhindert.
Mit dem Verfahren lassen sich, bei entsprechend ausgestalteter Außenkontur der inneren Arbeitsrollen, auch nicht parallele Flanschinnenseiten erzeugen. Dabei kann die Nichtparallelität sowohl dergestalt sein, dass sich ausgehend vom Steg ein sich schließendes Kammermaß ergibt (der wirksame Außendurchmesser der inneren Arbeitsrollen verringert sich in einer von der Stegoberläche wegweisenden Richtung), als auch dergestalt sein, dass sich ausgehend vom Steg ein sich öffnendes Kammermaß ergibt (der wirksame Außendurchmesser der inneren Arbeitsrollen vergrößert sich in einer von der Stegoberläche wegweisenden Richtung). Außerdem ermöglicht das Verfahren bzw. das Walzgerüst, bei warmgewalzten Stahlprofilen die typischerweise vom Steg ausgehenden, nicht parallelen sondern sich öffnenden Flanschinnenseiten derart umzuformen, dass diese anschließend parallel verlaufen.
Figuren 3a, 3b und 3c veranschaulichen nochmals den Umformungsvorgang. Figur 3a zeigt den Metallprofilquerschnitt vor Eintritt der Flansche in die Arbeitsspalte. Die beim Verfahren bzw. im Walzgerüst bearbeiteten oberflächennahen Materialbereiche an den Flanschinnenseiten sind Figur 3b durch die schwarz hinterlegten Flächen veranschaulicht. Figur 3c zeigt schließ lich den Querschnitt des Hubmastprofil mit dem sich vom Ausgangskammermaß K0 auf das angestrebte Endkammermaß Ki geänderten Kammermaß. Wie aus Figur 1 und Figur 2 erkennbar, ist der Durchmesser der äußeren Stützrollen erheblich größer als der der inneren Arbeitsrollen, damit die Flächenpressung an der Flanschaußenseite gering gehalten wird. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn der Umformprozess keinen Einfluss auf die Steghöhe So oder auf die Flanschaußenseiten haben soll. In Figur 2 ist dies dadurch veranschaulicht, dass Steghöhe So vor und nach dem Durchfahren des Walzgerüsts unverändert ist, während sich das Ausgangskammermaß K0 auf das angestrebte Endkammermaß Ka verändert hat. Geringfügige Änderungen der Steghöhe S0 bzw. des Abstands der Flanschaußenseiten voneinander können aber hingenommen werden, sofern eine solche Änderung sich bei dem späteren Einsatz des Profils nicht nachteilig auswirkt.
Für die Stützkörper hat sich gezeigt, dass der Kontaktbereich mit der Außenfläche der Profilflansche insbesondere dann eine ausreichend geringe Flächenpressung zur Vermeidung plastischer Verform ung an der Flanschaußenseite gewährleistet, wenn der wirksame Durchmesser des Stützkörpers an dieser Stelle etwa 700 mm bis 750 m m oder mehr beträgt. Dies ist allerdings nicht als starrer Wert zu verstehen. Je nach Material des Metallprofils können auch hiervon abweichende Werte sinnvolle Ergebnisse erzielen.
Es sei aber darauf hingewiesen, dass die Stützkörper nicht notwendiger Weise von einer Stützrolle gebildet sein müssen. Sie können beispielsweise auch von einer Platte oder Schiene mit Seitenanschlag oder von einer Vielzahl gelenkig miteinander verbundener Einzelplatten, die nach Art einer Panzerkette miteinander verbunden sind und insgesamt eine flächige, ebene Stützfläche ausbilden, gebildet sein. Die Wahl der Stützkörperform wird sich unter anderen danach richten, ob das Walzgerüst relativ zu einem ortsfest verspannten Metallprofil verfahren wird, oder ob das Walzgerüst ortsfest verbaut ist und das Metallprofil gegenüber dem Walzgerüst verfahren wird. Insbesondere im letzteren Fall bietet es sich an, die inneren Arbeitsrollen und/oder die Stützkörper, sofern diese als Stützrollen ausgeführt sind, motorisch anzutreiben. Wer- den sowohl Stützrollen als auch innere Arbeitsrollen angetrieben, ist selbstverständlich für eine Synchronisation der Oberflächengeschwindigkeiten Sorge zu tragen.
Da eine Stützrolle keine U mformarbeit zu leisten hat, kann diese bei entsprechender Dimensionierung zur Überbrückung bzw. Tolerierung von Unebenheiten der Flanschaußenseite und/oder zum durchrutschsicheren Antrieb des Walzgutes mit einer geringfügig nachgiebigen und/oder reibungsintensiven Antriebsbeschichtung, zum Beispiel mit Hartgummi, ummantelt bzw. beschichtet sein. Eine solche Beschichtung unterstützt außerdem die Gewährleistung der angestrebten, niedrigen Flächenpressung an der Flanschaußenseite.
Der erste und der zweite Stützkörper können selbstverständlich auch von einem einzigen Bauteil gebildet sein, das die Umformkräfte beidseitig, also sowohl am ersten als auch am zweiten Flansch, abstützt.
Figur 4 illustriert eine besondere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Walzgerüsts bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der der Winkel a, den die gedachte Verbindungsachse A, die die Mittelpunkte der beiden inneren Arbeitsrollen gedacht miteinander verbindet, mit der Profillängsseite oder der Vorschubrichtung V einschließt, erhöht wird. Insbesondere wird der Winkel von einem Winkel unter 90° zu einem Winkel von im Wesentlichen 90° verstellt. Hierdurch wird das auf die Flanschinnenseiten wirkende, wirksame äußere Arbeitsmaß der inneren Arbeitsrollen erhöht bzw. bei konstant voneinander beabstandeten äußeren Stützrollen der Arbeitsspalt schrittweise verengt. Die äußeren Stützrollen, die aber selbstverständlich tatsächlich vorzusehen sind, um gemeinsam mit den inneren Arbeitsrollen 11, 12 den Arbeitsspalt auszubilden, sind in Figur 4 lediglich der Übersichtlichkeit halber nicht gezeichnet.
Eine solche Ausgestaltung bietet insbesondere die Möglichkeit, das Kammermaß stufenweise ausgehend von dem Ausgangskammermaß K0 (noch unbearbeitetes Metallprofil) zu dem Endkammermaß K3 zu verändern. Bei einem ersten Durchgang schließt die Achse Ai mit der Profillängsseite oder der Vorschubrichtung V einen Winkel αι ein, um das Kammermaß K0 auf das Kammermaß Ki zu erweitern. In einem zweiten Durchgang wird der Winkel αι auf den Winkel 0,2 erweitert, um den Arbeitsspalt etwas zu verengen und um so das Kammermaß Ki auf das Kammermaß K2 zu erweitern. In einem dritten Durchgang wird der Winkel 012 auf den Winkel a3 erweitert, um den Arbeitsspalt ein weiteres Mal zu verengen und um so das Kammermaß K2 auf das Kammermaß K3 zu erweitern, welches dann in dem in Figur 4 illustrierten Beispiel das Endkammermaß darstellt. Selbstverständlich kann die notwendige oder sinnvolle Anzahl der Durchgänge und damit die Anzahl der Ausrichtungsänderungen des inneren Arbeitsrollenpaares bzw. die Anzahl der Arbeitsspaltverengungen für den jeweiligen Anwendungsfall ermittelt werden.
Bei dem vorstehend beschriebenen mehrstufigen Verfahren wird der Winkel α stufenweise erhöht, um den Arbeitsspalt, der für jeden einzelnen Durchgang aber ansonsten konstant gehalten wird, stufenweise zu verengen. Die in Figur 4 gezeigte Schrägstellung der Rollen gegenüber der Vorschubrichtung, also die Verstellung der gedachten Verbindungsachse A und die damit einhergehende Verengung des Arbeitsspalts, kann aber auch dazu verwendet werden, etwaige U nterschiede im Kammermaß, die über die Metallprofillänge bestehen können, auszugleichen. Insbesondere am Anfang bzw. Ende des Metallprofils können sich in einem begrenzten Bereich bedingt durch das Ein- bzw. Auslaufen des Metallprofils aus dem Arbeitsspalt geringfügige Abweichungen gegenüber dem im Mittelteil des Metallprofils feststellbaren Kammermaß einstellen. Die in Figur 4 gezeigte Schrägstellung der inneren Arbeitsrollen zur Vorschubrichtung kann also nicht nur stufenweise für mehrere Durchläufe erfolgen, wobei die Schrägstellung für jeden Durchlauf konstant gehalten wird, sondern kann auch während eines Durchlaufs gezielt verändert werden, um etwaige Unterschiede in einem gemessenen Ist-Kammermaß entlang des Metallprofils gezielt zu egalisieren.
Hierzu bietet es sich an, dem inneren Arbeitsrollenpaar bzw. einer Verstell- und Steuerungseinrichtung, mit der Winkel α eingestellt wird, eine Messeinrichtung zuzuordnen, die während eines Durchlaufs das Ist-Kammermaß detektiert. Der Messpunkt bzw. Messwert eilt dabei vorzugsweise dem Arbeitsspalt voraus, so dass nach Erfassen einer Abweichung unmittelbar durch eine Verstellung des Winkels α reagiert werden kann. Es ist aber auch denkbar, dass der Messpunkt bzw. der Messwert dem Arbeitsspalt nacheilt oder dass sowohl ein vorauseilender als auch ein nacheilender Messwert erfasst wird. Letzteres hat insbesondere den Vorteil, dass das System durch Nachstellen des Winkels α unmittelbar die durch dieses Nachstellen erzielte Kammermaßänderung erfassen und programmgesteuert nachregeln bzw. korrigieren kann. Weiter ließe sich dadurch eine Art selbstlernendes System entwickeln, dass sich selbst kalibriert und die Abhängigkeit des Kaltverformungsgrads von der Winkelstellung oder von davon abhängigen Größen selbst ermitteln kann.
Das maximale Maß, das der Winkel α von 90° abweichen kann, also der Grad der Schrägstellung der Achse A zur Vorschubrichtung V, wird sich je nach Werkstoff des Metallprofils und je nach eingestellter Stichabnahme unterscheiden und ist so zu wählen, dass eine ausreichende Abstützung der inneren Arbeitsrollen aufeinander gewährleistet bleibt und dass das resultierende Drehmoment, mit dem die auf die inneren Arbeitsrollen wirkenden Kräfte diese in eine noch stärkere Schrägstellung drängen wollen, beherrschbar bleibt.
Soweit sich die Beschreibung und die Darstellung in den Figuren lediglich ein Doppel T-Profil ausdrücklich erwähnt, sei nochmals darauf hingewiesen, dass die Erfindung sich nicht auf die Herstellung bzw. Nachkalibrierung nur eines solchen Metallprofiltyps beschränkt, sondern sich auch auf alle anderen Profilformen anwenden lässt, die zwei sich gegenüberliegende Flansche aufweisen, zwischen denen zumindest ein Paar innerer Arbeitsrollen sinnvoll zum Einsatz kommen kann. Bezuqszeichenliste Vornchtung/Walzgerüst
. 13 erste innere ArbeitsroUen
. 14 zweite innere ArbeitsroUen
erster Stützkörper
zweiter Stützkörper
Metallprofil
, 23 erste Flansche
, 24 zweite Flansche
Profilsteg

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10) zur Herstellung und/oder Nachkalibrierung eines Metallprofils (20) mit einem ersten Flansch (21, 23) und einem dem ersten Flansch (21, 23) gegenüberliegenden zweiten Flansch (22, 24), die um ein eng toleriertes Endkammermaß Ki voneinander beabstandet sein sollen, aufweisend zumindest ein Arbeitsrollenpaar mit einer ersten inneren Arbeitsrolle (11, 13) und einer zweiten inneren Arbeitsrolle (12, 14), das bei bestimmungsgemäßer Bestückung der Vorrichtung (10) zwischen dem ersten Flansch (21, 23) und dem zweiten Flansch (22, 24) angeordnet ist und bei einem Verfahren von Vorrichtung (10) und Metallprofil (20) relativ zueinander in Profillängsrichtung Umformkräfte auf die sich gegenüberliegenden Flanschinnenseiten ausübt, wobei die erste innere Arbeitsrolle (11, 13) auf der zweiten inneren Arbeitsrolle (12, 14) abrollt, um die an den gegenüberliegenden Flanschinnenseiten auf das Arbeitsrollenpaar wirkenden U mformkräfte aufeinander abzustützen, und wobei der ersten innere Arbeitsrolle (11, 13) unter Bildung eines ersten Arbeitsspalts ein erster äußerer Stützkörper (15) und der zweiten innere Arbeitsrolle (12, 14) unter Bildung eines zweiten Arbeitsspalts ein zweiter äußerer Stützkörper 16 zugeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützkörper (15, 16) derart bemessen sind, dass sie bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorrichtung eine so niedrige Flächenpressung zwischen Flanschaußenseite und Stützkörper (15, 16) verursachen, dass keine plastische Verformung des oberflächennah zur Flanschaußenseite befindlichen Flanschmaterials stattfindet.
3. Vorrichtung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren ArbeitsroUen (11, 12, 13, 14) im Bereich der sich bei bestimm ungsgemäßer Verwendung der Vorrichtung (10) ausbildenden Kontaktfläche zwischen innerer Arbeitsrolle (11, 12, 13, 14) und Flanschinnenseite eine nichtzylindrische Außenkontur aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) in eine Rollenrichtmaschine integriert ist.
5. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) relativ zur Rollenrichtmaschine und quer zur Profillängsrichtung beweglich ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Arbeitsrollen (11, 12, 13, 14) mit einer in Richtung der Rotationsachse R wirkenden und die inneren Arbeitsrollen (11, 12, 13, 14) in Richtung des Profilstegs (25) drängenden Anpresskraft beaufschlagt
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen ist, die das Metallprofil (20) vor dem Eintritt in die Vorrichtung (10) von Verunreinigungen zu befreien vermag.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Vorrichtung (10) eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels der ein sich beim Umformprozess bildender Walzwulst entfernbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Arbeitsrollen (11, 12, 13, 14) motorisch angetrieben sind und/oder dass die äußeren Stützkörper (15, 16) von motorisch angetriebenen Stützrollen gebildet sind.
10. Verfahren zur Herstellung eines Metallprofils (20) mit einem ersten Flansch (21, 23) und einem dem ersten Flansch (21, 23) gegenüberliegenden zweiten Flansch (22, 24), die um ein eng toleriertes Endkammermaß Ki voneinander beabstandet sein sollen, umfassend die Verfahrensschritte:
Positionieren des ersten Flansches (21, 23) in einen ersten Arbeitsspalt, der zwischen einem ersten äußeren Stützkörper (15) und einer ersten inneren Arbeitsrolle (11, 13) eines Arbeitsrollenpaares einer Vorrichtung (10) ausgebildet ist, und des zweiten Flansches (22, 24) in einen zweiten Arbeitsspalt, der zwischen einem zweiten äußeren Stützkörper (16) und einer zweiten inneren Arbeitsrolle (12, 14) des Arbeitsrollenpaares ausgebildet ist,
Verfahren des Metallprofils (20) und der Vorrichtung (10) relativ zueinander in Profillängsrichtung, wobei die inneren Arbeitsrollen (11, 12, 13, 14) auf den Flanschinnenseiten unter U mformung des Flanschmaterials abrollen, und wobei die erste innere Arbeitsrolle und die zweite innere Arbeitsrolle aufeinander abrollen und die quer zur Profillängsrichtung von den Flanschinnenseiten auf das Arbeitsrollenpaar wirkenden Umform kräfte aufeinander abstützen.
11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallprofil (20) anschließend in einer Rollenrichtmaschine und/oder in einer Richtpresse nachgerichtet wird.
12. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Arbeitsrollen (11, 12, 13, 14) um eine Rotationsachse R rotieren und mit einer in Richtung der Rotationsachse R wirkenden und die inneren Arbeitsrollen (11, 12, 13, 14) in Richtung des Profilstegs 25 drängenden Anpresskraft beaufschlagt werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Arbeitsrollen (11, 12, 13, 14) im Bereich der sich bei bestimmungsgemäßer Verwendung der Vorrichtung ausbildenden Kontaktfläche zwischen innerer Arbeitsrolle (11, 12, 13, 14) und Flanschinnenseite eine nichtzylindrische Außenkontur aufweisen und diese Außenkontur beim an der Flanschinnenseite stattfindenden U mformvorgang auf die Flanschinnenseite übertragen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich beim Umformvorgang bildender Walzwulst durch eine an der Vorrichtung (10) integrierte Einrichtung unmittelbar nach dem U mformvorgang entfernt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mehrstufig ausgeführt wird, indem entweder eine Vorrichtung (10) unter Anpassung der Arbeitsspaltgeometrie und/oder der im Arbeitspalt auf die Flanschinnenseiten wirkenden Kräfte mehrfach durchlaufen wird, oder indem mehrere Vorrichtungen (10) mit jeweils unterschiedlichen Arbeitsspaltabmessungen nacheinander durchlaufen werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallprofil (20) in Profillängsrichtung relativ zu der ortsfesten Vorrichtung (10) verfahren wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) relativ zu einem ortsfest verspannten Metallprofil (20) verfahren wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallprofil (20) zwischen dem ersten Stützkörper (15) und dem zweiten Stützkörper (16) fest verspannt wird und das Arbeitsrollen paar zwischen dem ersten Flansch (21, 23) und dem zweiten Flansch (22, 24) unter Umformung der Flanschinnenseiten in Profillängsrichtung entlang des Metallprofils (20) und der Stützkörper (15, 16) bewegt wird.
19. Walzprofil, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 18.
PCT/EP2011/057808 2011-05-13 2011-05-13 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß Ceased WO2012155953A1 (de)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014509616A JP5851592B2 (ja) 2011-05-13 2011-05-13 公差の小さいチャンバー寸法を有する金属形材を製造するための方法及び装置
KR1020137033100A KR101620936B1 (ko) 2011-05-13 2011-05-13 정밀 공차의 챔버 치수를 갖는 금속 섹션의 제조 방법 및 장치
CN201180070909.9A CN103534041B (zh) 2011-05-13 2011-05-13 制造具有紧公差腔体尺寸的金属型材的方法和装置
BR112013028861-2A BR112013028861B1 (pt) 2011-05-13 2011-05-13 método, aparelho para produzir seções metálicas com uma dimensão de câmera com tolerância restringida e seção laminada
CA2835680A CA2835680C (en) 2011-05-13 2011-05-13 Method and apparatus for producing metal sections with a closely toleranced chamber dimension
RU2013150022/02A RU2584095C2 (ru) 2011-05-13 2011-05-13 Способ и устройство для производства металлических профилей с точным размером полости
EP11724570.4A EP2707155B1 (de) 2011-05-13 2011-05-13 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß
US14/117,274 US9522418B2 (en) 2011-05-13 2011-05-13 Method and device for producing metal profiles having a closely toleranced chamber dimension
PCT/EP2011/057808 WO2012155953A1 (de) 2011-05-13 2011-05-13 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2011/057808 WO2012155953A1 (de) 2011-05-13 2011-05-13 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012155953A1 true WO2012155953A1 (de) 2012-11-22

Family

ID=44626927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2011/057808 Ceased WO2012155953A1 (de) 2011-05-13 2011-05-13 VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9522418B2 (de)
EP (1) EP2707155B1 (de)
JP (1) JP5851592B2 (de)
KR (1) KR101620936B1 (de)
CN (1) CN103534041B (de)
BR (1) BR112013028861B1 (de)
CA (1) CA2835680C (de)
RU (1) RU2584095C2 (de)
WO (1) WO2012155953A1 (de)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106040788B (zh) * 2016-08-01 2018-08-10 珠海东方重工有限公司 卧式矫正机
CN110090862A (zh) * 2018-01-30 2019-08-06 高明铁企业股份有限公司 滑轨滚轧机之成型模具组
CN110560515A (zh) * 2019-10-11 2019-12-13 江苏亚太轻合金科技股份有限公司 一种h型材整形装置
DE102020215582A1 (de) 2020-12-09 2022-06-09 Sms Group Gmbh Beibiegeeinrichtung
CN115889511A (zh) * 2022-11-08 2023-04-04 焦作欣扬程煤矿设备有限公司 一种u型钢支架滚压成型修复装置及其使用方法
WO2024112294A1 (en) * 2022-11-25 2024-05-30 Kayseri Metal Center Sanayi Ve Ticaret Anonim Sirketi A profile riveting line

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6293008A (ja) * 1985-10-17 1987-04-28 Kawasaki Steel Corp ウエブ高さの調整可能なｈ形鋼の圧延方法
JPH0211201A (ja) * 1988-06-28 1990-01-16 Kawasaki Steel Corp Ｈ形鋼の圧延方法
JPH11244903A (ja) * 1998-02-25 1999-09-14 Nippon Steel Corp ユニバーサル圧延方法及び装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US974173A (en) * 1909-10-09 1910-11-01 William H Morgan Method of and machine for flanging plates.
BE625220A (de) * 1961-11-25
JPS5857244B2 (ja) * 1980-02-05 1983-12-19 住友金属工業株式会社 Ｈ形鋼の製造方法
JPS60206502A (ja) 1984-03-30 1985-10-18 Nippon Steel Corp フランジを有する形材の成形圧延機
JPS61262403A (ja) * 1985-05-15 1986-11-20 Kawasaki Steel Corp ウエブ高さの調整が可能なｈ形鋼の圧延方法
JPS6268624A (ja) * 1985-09-20 1987-03-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd 形鋼の矯正機
JPS63140703A (ja) * 1986-12-03 1988-06-13 Sumitomo Metal Ind Ltd 極薄ウエブｈ形鋼の製造方法
JPH074602B2 (ja) 1986-12-03 1995-01-25 新日本製鐵株式会社 フランジを有する形鋼の製造装置
JPS63140706A (ja) 1986-12-03 1988-06-13 Nippon Steel Corp フランジを有する形鋼の製造装置
DE3805364A1 (de) * 1988-02-17 1989-08-31 Salzgitter Peine Stahlwerke Fertigwalzverfahren fuer profile
JPH02127901A (ja) * 1988-03-30 1990-05-16 Sumitomo Metal Ind Ltd 薄肉ウェブｈ形鋼の製造方法
JP2553634B2 (ja) * 1988-05-19 1996-11-13 新日本製鐵株式会社 フィン付き形材の製造装置
JP2575802B2 (ja) * 1988-05-19 1997-01-29 新日本製鐵株式会社 フィン付き形材の製造装置
BE1001122A3 (fr) * 1988-06-03 1989-07-25 Cockerill Sambre Sa Profile lamine comportant une partie ondulee, procede pour la fabrication de ceux-ci et installation destinee a leur fabrication.
US4982487A (en) * 1988-10-27 1991-01-08 Hughes Aircraft Company Metallic component cold roll/crimping tool
EP0399296B1 (de) * 1989-05-24 1993-08-11 Sms Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft Automatisches Einrichten eines Universalwalzgerüstes nach dessen Umbau auf neue Profilformate
JP2576699B2 (ja) * 1991-02-01 1997-01-29 住友金属工業株式会社 軽量ｈ形鋼の矯正方法
JPH0596301A (ja) * 1991-10-04 1993-04-20 Sumitomo Metal Ind Ltd Ｈ形鋼のエツジング圧延方法
JPH0565403U (ja) * 1992-02-04 1993-08-31 住友金属工業株式会社 フランジを有する形鋼の圧延装置
DE4207297A1 (de) * 1992-03-07 1993-09-09 Schloemann Siemag Ag Verfahren und vorrichtung zum richten von h-foermigen traegerprofilen
US5398372A (en) * 1993-10-29 1995-03-21 Kaiser Aluminum & Chemical Corporation Liquid edge bead removal device
RU2288045C1 (ru) * 2005-04-25 2006-11-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Способ прокатки симметричных профилей сложной формы
RU2294246C1 (ru) * 2005-07-27 2007-02-27 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий металлургический комбинат" Способ прокатки крупных швеллеров в черновых калибрах

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6293008A (ja) * 1985-10-17 1987-04-28 Kawasaki Steel Corp ウエブ高さの調整可能なｈ形鋼の圧延方法
JPH0211201A (ja) * 1988-06-28 1990-01-16 Kawasaki Steel Corp Ｈ形鋼の圧延方法
JPH11244903A (ja) * 1998-02-25 1999-09-14 Nippon Steel Corp ユニバーサル圧延方法及び装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101620936B1 (ko) 2016-05-13
RU2584095C2 (ru) 2016-05-20
US9522418B2 (en) 2016-12-20
BR112013028861B1 (pt) 2021-03-16
CA2835680C (en) 2017-06-13
RU2013150022A (ru) 2015-06-20
US20150132597A1 (en) 2015-05-14
KR20140035937A (ko) 2014-03-24
JP2014514165A (ja) 2014-06-19
BR112013028861A2 (pt) 2018-07-03
CN103534041A (zh) 2014-01-22
EP2707155B1 (de) 2014-12-03
CN103534041B (zh) 2015-08-19
JP5851592B2 (ja) 2016-02-03
CA2835680A1 (en) 2012-11-22
EP2707155A1 (de) 2014-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1781429B1 (de) Verfahren zum richten eines metallbandes und richtmaschine
EP2707155B1 (de) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR HERSTELLUNG VON METALLPROFILEN MIT ENG TOLERIERTEM KAMMERMAß
EP1955786B1 (de) Verfahren zum Planieren von Metallbändern
DE102007059185B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Geradheit von Langprodukten
EP2433720B1 (de) Vierwalzenbiegemaschine und Verfahren zum An- und Rundbiegen bzw. -walzen von Blechen
DE3885019T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Richten eines metallischen Bandes.
DE2614642C2 (de) Vorrichtung an einem Walzgerüst zur Verbesserung der Ebenheit eines Metallbandes beim Walzen
DE10041280C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum flexiblen Walzen eines Metallbandes
EP0112969B2 (de) Verfahren zum Walzen von Metallbändern
DE3212070C2 (de) Walzgerüst mit einer Vorrichtung zur Einhaltung der Ebenheit des gewalzten Guts
DE69616716T2 (de) Richtmaschine mit ineinandergreifenden rollen und anwendungsverfahren einer solchen richtmaschine
EP2666560A1 (de) Richtmaschine mit verstellbaren Stützrollenträger
DE2532710A1 (de) Walzwerk zur herstellung nahtloser stahlrohre
AT517335B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Metallbands mit weitgehend parallelen Bandkanten
DE2437545C3 (de) Verfahren zum Walzen von Metallstäben
EP3124131A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum härten und richten eines stangenförmigen halbzeugs
DE3805364A1 (de) Fertigwalzverfahren fuer profile
DE69608937T2 (de) Richtmaschine mit parallelem zylinder
EP3325186B1 (de) Anlage und verfahren zum beseitigen von planheitsfehlern eines metallischen flachprodukts
EP1817129B1 (de) Hochleistungsfräsanlage und Verfahren zur Herstellung von metallischen Führungselementen
DE102021209714A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Walzen von metallischem Band
DE102007050721A1 (de) Richtmaschine zum Richten von Profilen
DE19953138B4 (de) Verfahren und Rollenrichtmaschine zum Richten eines Stabes oder Profils
EP4377024B1 (de) Verfahren und anlage zum warmwalzen von metallenem walzgut
DE1452077C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von vorzugsweise Knüppeln

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11724570

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014509616

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011724570

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2835680

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14117274

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137033100

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013150022

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112013028861

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112013028861

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20131108