DE1602180B2 - Device for the immediate re-calibration of the rolling stock emerging from the last stand of a profile hot rolling mill - Google Patents

Device for the immediate re-calibration of the rolling stock emerging from the last stand of a profile hot rolling mill

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DE1602180B2
DE1602180B2 DE19671602180 DE1602180A DE1602180B2 DE 1602180 B2 DE1602180 B2 DE 1602180B2 DE 19671602180 DE19671602180 DE 19671602180 DE 1602180 A DE1602180 A DE 1602180A DE 1602180 B2 DE1602180 B2 DE 1602180B2
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Günther Dipl Ing 5930 Hutt.ent.al Geisweid Funke
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Stahlwerke Sudwestfalen AG, 5930 Hütten Geisweid
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    • 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
    • B21B1/16—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
    • B21B1/18—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 in a continuous process

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum unmittelbaren Nachkalibrieren des aus dem letzten Gerüst eines Profilwarmwalzwerkes austretenden Walzgutes durch mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst. The invention relates to a device for the immediate recalibration of the from the last stand a profile hot rolling mill exiting the rolling stock through at least one downstream rolling stand.

Aus der USA.-Patentschrift 2 105 258 ist ein Walzwerk bekannt, das mindestens drei in der Drehzahl starr miteinander gekuppelte, verformende Hauptgerüste und ein diesen Gerüsten nachgeschaltetes ebenfalls verformendes, als Präzisionskalibriergerüst bezeichnetes Zusatzgerüst hat. Dieses Zusatzgerüst hat die Aufgabe, das aus dem letzten Hauptgerüst austretende, im Querschnitt ovale Walzgut auf seiner gesamten Länge rund zu formen. Dieses Zusatzgerüst ist also ein notwendiger Bestandteil des gesamten Walzwerkes, denn ohne dieses Gerüst würde das Walzgut nicht die gewünschte Querschnittsform haben.A rolling mill is known from US Pat. No. 2,105,258 which has at least three speeds rigidly coupled to one another, deforming main frames and one downstream of these frames also has deforming additional framework known as a precision calibration framework. This additional framework has the task of exiting the last main stand, oval in cross-section, on its rolling stock shape round the entire length. This additional framework is therefore a necessary part of the whole Rolling mill, because without this stand the rolling stock would not have the desired cross-sectional shape to have.

Im übrigen sind Mehrscheibenwalzwerke zur Fertigung von Rundmaterial aus »Stahl und Eisen«, 81 (1961), S. 879, und 82 (1962), S. 1877, und der deutschen Auslegeschrift 1 051 226 bekannt, deren verschiedene Kaliberformen Gerüste in der Drehzahl starr miteinander kuppelt und alle verformend auf das Walzgut über dessen gesamte Länge einwirken.In addition, multi-disc rolling mills are used for the production of round material from »steel and iron«, 81 (1961), p. 879, and 82 (1962), p. 1877, and the German Auslegeschrift 1 051 226 known, their different caliber shapes rigidly coupled with each other in the speed and all deforming the rolling stock act over its entire length.

Aus der deutschen Patentschrift 4970 ist ein Drahtwalzwerk bekannt, das zwei hintereinandergeschaltete angetriebene Mehrscheibenwalzgerüste besitzt, die unterschiedliche Kaliberformen haben und den Draht über dessen gesamte Länge verformen.From the German patent specification 4970 a wire rolling mill is known which has two series-connected Has driven multi-disk mill stands that have different caliber shapes and the wire Deform over its entire length.

Im übrigen ist auch der Einsatz von Rutsch- und Uberholkupplungen bei Walzwerken aus den deutschen Patentschriften 45 865 und 851 940 bekannt. Diese Kupplungen haben die Aufgabe, die Abweichungen von den voreingestellten Peripheriegeschwindigkeiten der Walzen infolge der unterschiedlichen Kaliberformen der Walzen auszugleichen.In addition, the use of slip and overrunning clutches in rolling mills is from the German Patent specifications 45 865 and 851 940 are known. These couplings have the task of eliminating the deviations of the preset peripheral speeds of the rollers as a result of the different Compensate for the shape of the grooves of the rollers.

Bei der derzeitigen Herstellung von warmgewalztem, stabförmigem Walzgut, vor allem auf Duo-Walzwerken, fallen z.B. bei Vierkant-, Sechskant- und Rundstahl die Abweichungen der Seiten-, Schlüsselweiten- und Purchmesserabmessungen über, eine Walzlänge und die Unterschiede zwischen den größten und kleinsten Profilabmessungen — gemessen in einer Querschnittsebene — aus verschiedenen walztechnischen-Gründen so groß aus — unter anderem, weil der Walzstab nicht zentrisch in das Endkaliber des Walzwerkes einläuft, sondern sich vor dem Endkaliber hin und her bewegt, einseitig einläuft und somit das'Kaliber auch nicht zentrisch· füllt —, daß die vom Verbraucher zugelassenen Maß- und Profilabweichungen, die teilweise kleiner sind als die nach den einschlägigen Normen, für einen erheblichen Teil der Walzmenge nicht erreicht werden, und die den Maßanforderungen nicht entsprechenden Stäbe ausgeschieden werden müssen.In the current production of hot-rolled, rod-shaped rolling stock, especially on duo rolling mills, e.g. for square, hexagonal and round steel, the deviations of the side, Wrench size and purchasing dimensions about, a roll length and the differences between the largest and smallest profile dimensions - measured in a cross-sectional plane - from different rolling reasons - among other things because the rod is not centered in the End pass of the rolling mill enters, but moves back and forth in front of the end pass, one-sided runs in and thus the 'caliber is also not centric fills - that the dimensional and profile deviations permitted by the consumer, some of which are smaller than those according to the relevant standards are not achieved for a considerable part of the rolling quantity, and the bars that do not meet the dimensional requirements have to be eliminated.

Eine genauere Untersuchung der Walzgutabmessungen ergab beispielsweise folgendes Bild:A more detailed examination of the dimensions of the rolled stock resulted, for example, in the following picture:

Es wurde auf einer herkömmlichen Duo-Straße während einer ganzen Schicht die Abmessung 40 mm rundgewalzt. Dabei wurden unterschiedliche Werkstoffe durchgesetzt, die von unlegierten Kohlenstoffstählen bis zu schwer verformbaren warmfesten austenitischen Stählen reichten. Es ergaben sich teilweise Stäbe, die genau der vorgegebenen Abmessung entsprachen. In der Mehrzahl der Fälle traten jedoch Abweichungen auf, die sich — insgesamt gesehen — in drei Hauptgruppen einordnen ließen:On a conventional duo line, the dimensions were 40 mm for an entire shift rolled round. Different materials were used, those of unalloyed carbon steels up to difficult to deform creep-resistant austenitic steels. It partially surrendered Rods that exactly matched the specified dimensions. However, the majority of the cases occurred There are deviations that - overall - can be classified into three main groups:

a) zu große Querschnittsfläche des Walzgutes, d. h., der Solldurchmesser wurde sowohl in senkrechter wie in waagerechter Richtung überschritten. Diese Erscheinung ergab sich insbesondere bei Werkstoffen mit hohem Verformungswiderstand. a) the cross-sectional area of the rolling stock is too large, d. that is, the target diameter was both perpendicular as exceeded in the horizontal direction. This phenomenon arose in particular for materials with high deformation resistance.

b) Bei vorschriftsmäßiger Querschnittsfläche war entweder nur der waagerechte Durchmesser oder nur der senkrechte Durchmesser größer als das Sollmaß. Die Querschnittsform war also ein stehendes oder liegendes Oval.b) If the cross-sectional area was in accordance with the regulations, either only the horizontal diameter was or only the vertical diameter is larger than the nominal size. So the cross-sectional shape was a standing or lying oval.

c) Die Querschnittsfläche entsprach dem Sollmaß; die Form des Querschnittes wich aber sowohlc) The cross-sectional area corresponded to the nominal size; but the shape of the cross-section gave way both

*5 von der Kreis- wie von der Ellipsenform dadurch* 5 of the circular as well as the elliptical shape

ab, daß ζ. B. Walznähte auftraten oder daß bei einer seitlichen oder axialen Verschiebung der Oberwalze gegen die Unterwalze zwei gegeneinander versetzte Halbkreise entstanden.from that ζ. B. rolled seams occurred or that with a lateral or axial displacement of the The top roll against the bottom roll created two semicircles offset against each other.

Durch derartige fehlerhafte Walzungen und durch Ausschuß wird die Herstellung von warmgewalzten Stäben erheblich verteuert.Such defective rolling and rejects result in the production of hot-rolled Rods considerably more expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachkalibriereinrichtung so auszubilden, daß mit ihr warmgewalztes, stabförmiges Walzgut maßgenauer und mit geringerem Ausschuß hergestellt werden kann, als es mit bekannten Walzwerken möglich war.The invention is based on the object of designing a recalibration device so that with it hot-rolled, rod-shaped rolling stock can be produced more accurately and with less scrap than was possible with known rolling mills.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung zum unmittelbaren Nachkalibrieren des aus dem letzten Gerüst eines Profilwarmwalzwerkes austretenden Walzgutes durch mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst dadurch gelöst, daß die Kalibriereinrichtung mehrere Gerüste mit Walzen gleicher Mantelform und einem gemeinsamen Antrieb mit gleicher Übersetzung aufweist, wobei das zweite und alle gegebenenfalls folgenden Gerüste mit einer Überholkupplung ausgestattet sind.According to the invention, this object is achieved in a device for the direct recalibration of the rolling stock emerging from the last stand of a profile hot rolling mill through at least one downstream Roll stand achieved in that the calibration device has several stands with rolls of the same type Has shell shape and a common drive with the same translation, the second and all subsequent scaffolding, if applicable, are equipped with an overrunning clutch.

Bei der erfindungsgemäßen Nachkalibriereinrichtung wirkt die Gerüstgruppe mit durchgehend gleichen Kalibern in mehreren Ebenen auf das aus dem . letzten Walzgerüst des Warmwalzwerkes austretende Walzgut ein. Zum Zwecke des zug- und druckfreien Maßwalzens ist ein gemeinsamer Antrieb und gleiche Antriebsübersetzung für alle Walzen vorgesehen, so daß kein Zug auf das Walzgut ausgeübt wird. Uberholkupplungen in den Walzenantrieben des zweiten und der eventuell folgenden Gerüste verhindern, daß auf das Walzgut axialer Druck ausgeübt wird. DerIn the case of the recalibration device according to the invention, the group of scaffolds has the same effect throughout Calibres in several planes on the from the. exiting the last roll stand of the hot rolling mill Rolling stock. For the purpose of tension and pressure-free sizing, a common drive and the same Drive transmission provided for all rolls so that no train is exerted on the rolling stock. Overrunning clutches in the roller drives of the second and any subsequent stands prevent axial pressure is exerted on the rolling stock. Of the

5°' gemeinsame Antrieb bringt in Verbindung mit den Überholkupplungen den Vorteil, daß die der Geschwindigkeit des austretenden Walzgutes entsprechenden Drehzahlen der einzelnen Walzen nur bei Einwirkung der Walzen auf das Walzgut entsprechend dem Verformungsgrad geringfügig beschleunigt werden müssen. Dadurch wird die Relativbewegung zwischen Walzgut und Mantelfläche der Walzen sehr klein gehalten, so daß die Oberfläche des Walzgutes schonend behandelt und der Verschleiß der Walzen klein gehalten wird.5 ° 'common drive brings in connection with the Overrunning clutches have the advantage that they correspond to the speed of the exiting rolling stock The speeds of the individual rollers only apply accordingly when the rollers act on the rolling stock need to be accelerated slightly depending on the degree of deformation. This makes the relative movement between The rolling stock and the surface area of the rolls are kept very small, so that the surface of the rolling stock treated gently and the wear of the rollers is kept to a minimum.

Mit der erfindungsgemäßen Nachkalibriereinrichtung kann das Walzgut maßgenau hergestellt werden. Die Nachkalibriereinrichtung wirkt nur auf die Stellen des Walzgutes ein, die in ihrer Form und/oder Querschnittsfläche von den Sollwerten abweichen, während Stäbe mit einwandfreier Querschnittsform sowie mit einwandfreier Querschnittsfläche durch die Nachkalibriereinrichtung verformungslos durchlaufen.With the recalibrating device according to the invention, the rolling stock can be manufactured with dimensional accuracy. The recalibration device only acts on the places on the rolling stock that are in their shape and / or Cross-sectional area deviate from the nominal values, while bars with a perfect cross-sectional shape as well as with a perfect cross-sectional area through the recalibration device without deformation.

Claims (1)

3 43 4 Diese selektive Nachkalibrierung behebt die oben Rundes Walzgut, das aus hergeschilderten Fehler a), b), c) und wirkt auf folgende kömmlichen Walzenstraßen in
Weise: die NachkalibriereinrichtungThis selective recalibration eliminates the above round rolling stock, which is caused by the errors a), b), c) described above and has an effect on the following conventional rolling mills
Way: the recalibration device a) Stäbe mit zu großer Querschnittsfläche, d. h. mit eintritt:a) bars with too large a cross-sectional area, d. H. with admission: zu großem Metergewicht, werden im Querschnitt 5 Durchmesser 50 mmIf the weight per meter is too high, the cross-section will be 5 in diameter 50 mm reduziert, d. h. gestreckt. Toleranz +1,5 mmreduced, d. H. stretched. Tolerance +1.5 mm b) Stäbe, deren Querschnittsform ein liegendes oder _ . . , ·,-·■, mm
stehendes Oval ist, werden unabhängig von der Extremwerte des einlaufendenb) Rods whose cross-sectional shape is a lying or _. . , ·, - · ■, mm
standing oval will be independent of the extreme values of the incoming Art des Fehlers auf eine runde Querschnittsform Uuerscünittes.Type of error on a round cross-sectional shape Uuerscünittes. ohne Verringern des Metergewichtes gebracht. 10 Durchmesser 50 mm = 196 mm»brought without reducing the weight per meter. 10 diameter 50 mm = 196 mm » . o ... . ö, _ , . , ö , Durchmesser 51,6mm = 208mm2 . o .... ö , _,. , ö , diameter 51.6mm = 208mm 2 c) Stabe mit anderen Formabweichungen werdenc) bars with other deviations in shape gleichfalls auf die runde Querschnittsform ge- Die QuerSchnittsdifferenz, die beim Nachkalibrie-also on the round cross-sectional shape overall Q uErS chnittsdifferenz that the recalibration bracnt· ren behoben werden muß, beträgt bei diesem Beispiel bracnt · ren must be eliminated, amounts to in this example Für einige, in einer herkömmlichen Walzenstraße 15 maximal 12 mm2, entsprechend einer Querschnittseingesetzte Mehrscheibenwalzgerüstgruppen ist auch abnähme über alle drei Gerüste von maximal 6 0Io.
schon vorgeschlagen worden, die einzelnen Gerüste Erfahrungsgemäß gehen bei Dreischeiben-WaIzüber einen Differentialantrieb miteinander zu kup- werken etwa 80% des zu verdrängenden Stoffes in pein, um eine Anpassung an die erforderlichen unter- die Streckung, etwa 20 °/o in die Breitung des Maschiedlichen Drehzahlen der einzelnen Gerüste zu er- 20 terials. Das erste Dreischeibengerüst mit dem einmöglichen. Eine solche Kupplung über ein Diffe- beschriebenen Durchmesser 50 mm verformt theorentialgetriebe hat sich bei der herkömmlichen retisch mit einer Abnahme maximal etwa 9 mm2.
Walzenstraße, in der eine verhältnismäßig große Ver- Das zweite Gerüst mit dem einbeschriebenen formung (15 bis 20 %) je Gerüst stattfinden soll, be- Durchmesser des einbeschriebenen Kreises 50 mm währt. Der Einsatz eines Differentialantriebes bei 25 verformt theoretisch mit einer Abnahme maximal einer mehrere Gerüste mit gleicher Mantelform der etwa 2,6 mm2, wobei die Überholkupplung es ermög-Walze aufweisenden Nachkalibriereinrichtung ist aber licht, daß eine Drehzahl entsprechend der Längung, bisher nicht erprobt. Dieser Einsatz erscheint aber die das Material im ersten Gerüst erfahren hat, größer auch aus vielen Gründen unzweckmäßig: Differential- ist als die des ersten Gerüstes,
antriebe sind sehr aufwendig in der Anschaffung und 30 Das dritte Gerüst mit dem einbeschriebenen DurchUnterhaltung, sie sind störanfällig und versprechen messer 50 mm verformt mit einer Abnahme von auch keine ausreichend genaue Arbeitsweise in Nach- maximal etwa 0,4 mm2, wobei sich die Drehzahl entkalibriereinrichtungen mit dem beim Nachkalibrieren sprechend des Streckgrades im zweiten Gerüst über geforderten kleinen (maximal etwa 6%) Verfor- die Überholkupplung stellt,
mungsgrad. 35 Damit verbleibt theoretisch nach dem Nach-For some, in a conventional rolling mill 15 a maximum of 12 mm 2 , corresponding to a cross-section used multi-disk roll stand groups, a decrease over all three stands of a maximum of 6 0 Io.
It has already been suggested that the individual scaffolds, in the case of three-disc rollers, are to be coupled with each other via a differential drive in order to adapt about 80% of the material to be displaced in order to adapt to the required under-stretching, about 20% in the width of the Machine speeds of the individual stands for raw materials. The first three-pane frame with the one possible. Such a coupling, deformed over a differential diameter of 50 mm, has theorential transmission in the conventional retic with a decrease of a maximum of about 9 mm 2 .
The roller train, in which a relatively large diameter of the inscribed circle is to be The second stand with the inscribed forming (15 to 20%) per stand, is 50 mm. The use of a differential drive at 25 deforms theoretically with a decrease of a maximum of one several scaffolding with the same shell shape of about 2.6 mm 2 , the overrunning clutch making it possible-roller having recalibration device is however light that a speed corresponding to the elongation has not yet been tested. This use, however, which the material has experienced in the first scaffold, appears to be greater and inexpedient for many reasons: it is differential than that of the first scaffold,
Drives are very expensive to purchase and 30 The third frame with the inscribed entertainment, they are prone to failure and promise a knife 50 mm deformed with a decrease of not sufficiently accurate operation in after - a maximum of about 0.4 mm 2 , whereby the speed decalibration devices with which, when recalibrating the degree of stretching in the second stand, the required small (maximum approx. 6%) deformation of the overrunning clutch is set,
efficiency. 35 This theoretically remains after the Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der kalibrieren eine Querschnittsabweichung von höch-The drawing shows an embodiment of the calibrate a cross-sectional deviation of the highest Erfindung. Es zeigt stens 0,08 mm2.Invention. It shows at least 0.08 mm 2 . F i g. 1 eine Nachkalibriereinrichtung in Aufsicht
undF i g. 1 a recalibration device in supervision
and Fig.2 die Nachkalibriereinrichtung nach Fig. 1 40 Patentanspruch:
in Ansicht.Fig. 2 the recalibration device according to Fig. 1 40 claim:
in view. In der Zeichnung bedeutet 1 das Walzgut, 2 dieIn the drawing, 1 denotes the rolling stock, 2 denotes the Kalibriergerüste, 3 die Überholkupplungen, 4 den ge- Einrichtung zum unmittelbaren Nachkalibrie-Calibration stands, 3 the overrunning clutches, 4 the device for immediate recalibration meinsamen Antrieb für Kalibriergerüste, 2 und 5 das ren des aus dem letzten Gerüst eines Profilwarmletzte Gerüst der herkömmlichen Walzenstraße zum 45 Walzwerkes austretenden Walzgutes durch min-common drive for calibration stands, 2 and 5 the ren of the last stand of a profile warm last Frame of the conventional rolling train to the 45 rolling mill exiting rolling stock through min- Warmwalzen von Profilen. · destens ein nachgeschaltetes Walzgerüst, d a -Hot rolling of profiles. At least one downstream roll stand, d a - ■r, . .,*.. ,. w η , ™, , d u r C h g e k e η η ζ e ϊ C h η e t, daß die Kalibrier-■ r,. ., * ..,. w η, ™,, d u r C h g e k e η η ζ e ϊ C h η e t that the calibration Beispiel fur die Maße des Walzgutes: einrichtung mehrere Gerüste mit Walzen gleicherBei pi el for the dimensions of the rolling: means a plurality of stands with rolls of equal Sollmaß des runden Walz- Mantelform und einem gemeinsamen Antrieb mit gutes nach dem Nach- 50 gleicher Übersetzung aufweist, wobei das zweiteTarget size of the round roll shell shape and a common drive with good after the after 50 has the same translation, the second kalibrieren, Durchmesser 50 mm und alle gegebenenfalls folgenden Gerüste mitcalibrate, diameter 50 mm and any subsequent frameworks with Toleranz +0,2 mm einer Überholkupplung ausgestattet sind.Tolerance +0.2 mm of an overrunning clutch. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DE19671602180 1967-08-23 1967-08-23 Device for immediate recalibration of the rolling stock emerging from the last stand of a profile hot rolling mill Expired DE1602180C (en)

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977