Patentanspruch:
Einrichtung zum unmittelbaren Nachkalibrieren des aus dem letzten Gerüst eines Profilwarmwalzwerkes
austretenden Walzgutes durch mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst, dadurchgekennzeichnet,
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.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum unmittelbaren Nachkalibrieren des aus dem letzten Gerüst
eines Profilwarmwalzwerkes austretenden Walzgutes durch mindestens ein nachgeschaltetes Walzgerüst.
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. :
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 aufweisenden Gerüste in der Drehzahl starr miteinander gekuppelt und alle
verformend auf das Walzgut über dessen gesamte Länge einwirken.
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..
Im übrigen ist auch der Einsatz von Rutsch- und Überholkupplungen bei Walzwerken aus den deutschen
Patentschriften 45 865 und 851940 sowie der deutschen Auslegeschrift 1 001 660 bekannt. Diese
Kupplungen haben die Aufgabe, die Abweichungen von den voreingestellten Peripheriegeschwindigkeiten
der Walzen infolge der unterschiedlichen Kaliberformen der Walzen auszugleichen.
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 Durchmesserabmessungen 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 Endkaliher des Walzwerkes einläuft, sondern sich
vor dem F.ndkalibcr hin und her bewegt, einseitig eiiiliiiil't 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 entspre-. chenden Stäbe ausgeschieden werden müssen.
Eine genauere Untersuchung der Walzgutabmessungen ergab beispielsweise folgendes Bild:
Es wurde auf einer herkömmlichen Duo-Straße ίο 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:
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.
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.
c) Die Querschnittsfläche entsprach dem Sollmaß; die Form des Querschnittes wich aber sowohl
von der Kreis- wie von der Ellipsenform dadurch ab, daß z. B. Walznähte auftraten oder daß bei
einer seitlichen oder axialen Verschiebung der Oberwalze gegen die Unterwalze zwei gegeneinander
versetzte Halbkreise entstanden.
Durch derartige fehlerhafte Walzungen und durch Ausschuß wird die Herstellung· von warmgewalzten
Stäben erheblich verteuert.
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.
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
Uberholkupplung ausgestattet sind.
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. Überholkupplungen
in den Walzenantrieben des zweiten und der eventuell folgenden Gerüste verhindern, daß
auf das Walzgut axialer Druck ausgeübt wird. Der
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Diese selektive Nachkalibrierung behebt die oben Rundes Walzgut, das aus hergeschilderten
Fehler a), b), c) und wirkt auf folgende kömmlichen Walzenstraßen in
Weise: die Nachkalibriereinrichtung
a) Stäbe mit zu großer Querschnittsfläche, d. h. mit eintritt:
zu großem Metergewicht, werden im Querschnitt 5 Durchmesser 50 mm
reduziert, d. h. gestreckt. Toleranz +1,5 mm
b) Stäbe, deren Querschnittsform ein liegendes oder ,-, ^ , . , . , ~~ mm
stehendes Oval ist, werden unabhängig von der J^remwerte des einlaufenden
Art des Fehlers auf eine runde Querschnittsform Uuerscnnittes.
ohne Verringern des Metergewichtes gebracht. 10 Durchmesser 50 mm = .196 mm*
N _.., . 5, „ u ■ τ. λ Durchmesser 51,6 mm = 208 mm2
c) Stabe mit anderen Formabweichungen werden
gleichfalls auf die runde Querschnittsform ge- Die Querschnittsdifferenz, die beim Nachkalibrie-
bracnt· ren behoben werden muß, beträgt bei diesem Beispiel
Für einige, in einer herkömmlichen Walzenstraße 15 maximal 12 mm2, entsprechend einer Querschnittseingesetzte
Mehrscheibenwalzgerüstgruppen ist auch abnähme über alle drei Gerüste von maximal 6 %>.
schon vorgeschlagen worden, die einzelnen Gerüste Erfahrungsgemäß gehen bei Dreischeiben-Walzüber
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% 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-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der kalibrieren eine Querschnittsabweichung von höch-
Erfindung. Es zeigt stens 0,08 mm2.
F i g. 1 eine Nachkalibriereinrichtung in Aufsicht
und
Fig. 2 die Nachkalibriereinrichtung nach Fig. 1 40 Patentanspruch:
in Ansicht.
In der Zeichnung bedeutet 1 das Walzgut, 2 die
Kalibriergerüste, 3 die Uberholkupplungen, 4 den ge- Einrichtung zum unmittelbaren Nachkalibriemeinsamen
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-Warmwalzen
von Profilen. destens ein nachgeschaltetes Walzgerüst, d a _.'.,,..
,. ,., _ , „r , durch gekennzeichnet, daß die Kalibrier-Beispiel
fur die Maße des Walzgutes: einrichtung mehrere Gerüste mit Walzen gleicher
Sollmaß des runden Walz- Mantelform und einem gemeinsamen Antrieb mit
gutes nach dem Nach- 50 gleicher Übersetzung aufweist, wobei das zweite
kalibrieren, Durchmesser 50 mm und alle gegebenenfalls folgenden Gerüste mit
Toleranz + 0,2 mm einer Überholkupplung ausgestattet sind.