DE1814238C2 - Walzenkalibrierung für Feineisen-, insbesondere für Drahtwalzstraßen - Google Patents

Description

Die Frfindung betrifft eine Walzcnkalibrierung für Feineisen-, insbesondere für Drahtwalzsiraßcn. mit mehreren Dreiwalzenkalibern, die in einer Reihe hintereinander liegen, wobei die in Wal/richiung vorn liegenden Kaliber als Arbcitsknliber mil geraden Umrißlinien und nachlolger.de Kaliber al· Maßk.'iliher mil gekrümmten Umrißlinien ausgebildet sind und !.vi der aufeinanderfolgende Maßkalihcr abwochseliici au¹· Walzen mit schwach sowie mit stark gekrümmtem Kalibergrund bestehen.

Unter den Arbeiiskalibern sind jene zu verstehen, in denen die Quersehnittsfläche des Walzgutes besonders stark verringert und das Walzgut am meisten gestreckt wird. Die dabei verwendeten Walzen haben zylindrische Arbeitsflächen, so daß die Kaliberform dreieckig ist mit geraden Umrißlinien. Die auslaufseitig angeordneten Maßkaliber sind die, welche dem Walzgut seine endgültige Form und seine Abmessungen geben. In diesen Maßkalibern erfolgt zwar auch noch eine Querschnittsverringerung und eine Streckung des Walzgutes, welche jedoch kleiner ist als die in den Arbeitskalibern. Setzt man beispielsweise voraus, daß Walzgut mit kreisrundem Fertigquerschnitt gewalzt werden soll, dann sind die Umrißlinien der Kaliberöffnungen bei den Maßkalibiern gekrümmt bis kreisrund ausgebildet. Zur Einlaufseite hin werden die Kaliberöffnungen zunehmend dreiecksförmig. Dies gilt dann für alle Arbeitskaliber. Eine solche Kalibiricrung >s; beispielsweise durch die Fachzeitschrift» Iron and S'cei Engineer«, vom März 14ob. insbesondere Seite 1 !5 und 1!6. bekannt. Sie hai sich in der Praxis durchaus bewährt, indem sie eine große Querschnittsabnahme bei schonender Behandlung des Walzgutes ermöglich! und indem mit ihr ein Fertigprodukt mit gleichmäßiger Querschnittsform und engen Maßtoleranzen erreicht werden kann. Um sicherzustellen, daß die Querschnitts-

ι form des Wai/guics und seine AbmessupgMoleranzen den hohen Anforderungen genügen, besitzt die bekannte Kalibirierung mehrere Meßkaiiber. die gek-iinü-Ke Umrißlinien aufweisen, obwohl sie grundsätzlich unc! ;n einzelnen Fällen durchaus auch mit nur eine:"! Maü!caiiK-^: auskommen kann. Die die Kaliber;:!-'·! ißii inen bildenden Krumniungc'i der Walzen bestehen hei der bekannten Bauart aus jeweils einem Kreisbogen;)¹·. schnitt.

Fs versteht sich von selbst, daß bei Kalibern mit gekrümmten Umriblinien. also bei den MaßkalibcTi. die Gefahr größer wird, daß 'sich das Walzgut mn v.vne Längsachse dreht, was allgemein als Kippen be/cicnin-i wird. Beim Kippen des Walzgutes erhall niun eine unerwünschte Querschnittsform mit leistenartigen Ansätzen oder flachen Umfangsabschniiten. so daß dieses Kippen verhindert werden muß. Im Bereich der Arbeitskaliber tritt wegen der zylindrischen Arbeitsflächen der Walzen und den geraden Außenflächen des Walzgutes ein Kippen nicht auf. Im Übergangsbereieh zwischen den Arbeitskalibern und den Maßkalibeni sowie im Bereich der Maßkaliber bedarf es besonderer Maßnahmen, um diese¹· Kippen zu verhindern. Bei bekannten Bauarten geschieht .lies in allei Ke^e: ::-t' /usal/lkhi-n !jnluhrvi.rrichtiingen vo.- J-.¹:! '- 'al/gc
sien. (lit· .'.bei" einen g'-oliei,.-" konstruktiv.;,'! V :->.!:■<! erfordern, 'loheic Kosten verursachen ;inJ enei. griißereii < Oi u-.uiisiarid notwendig mache i. \ii!v..:e-> sind sie sehr sioranlällig und verursachen betr;n.!itiM_hc Stillstaiidszeiteii der Walzstraße. Man hat deshalb bereits versuchi. durch entsprechende abwechselnde Verwendung unterschiedlicher Formen der Kaliber'")!lmingen u.is unerwünschte Kippen des Walzgutes zu verhindern, wozu beispielsweise aiii die I)IvPS Ί 71 )H2 hingewiesen wird. Die dort gewählten Mittel haben sieh als unziireichiind erwiesen und sie mik! außerdem [;■'■ anwendbar b<;i einer Kalibirierung, bi'i der Φ'.υ.-ι¹- ·'; i jcweiK '.:.■:·.- dreieekformige ur: : ei·-," kie· .-.'
K.ilihe/cif.u;;.;· -.-.V α endet wiri. l·.;;^ so'.!λ ι..;;
πιη.^τ ti, ι^: s ic Ii in : U'^r Prav¹ ri:s '■":! ischal!¹ \ · >. ■■■.· ■
den in:·.: aus iimion.ile-c hm^cncn ';!·.:■'!>··! "·.!' bewahrt. A^:ulcr>- dagegen die in der oi.·.·;■, ^-■: .ν .ι ■ /eitschnl; beschnebene und dieser ent'.piVcl-L-i·. - '■ Kalibrierung nach der DF-PS 10 73 440. -Aelehe ■..;·. hohe Abnahme bei guter Wirischaflichkeit in d ι.inwandlreiem Walzgut ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Walzenkalibrierung der eingangs genannten Art ohne Verwendung gesonderter Führungsvorrichtungen, also nur durch die Ausbildung der Kailibrierung, sicherzustellen, daß das Walzgut sich nicht um seine Längsachse dreht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Walzen der Maßkaliber im mittleren Teil ihrer walzenden Flächen, dem Walzengrund, von den Randabschnitten abweichende Krümmungen aufweisen, und bei zwei benachbarten Maßkalibern das Größenverhältnis der Krümmungen im Walzengrund und im Bereich der Randabschnitte jeweils umgekehrt ist, an

dem Walzgut jedoch durch versetzte Anordnung der Walzenachsen immer die Umfang.sabscnnitie mn der stärksten bzw. geringsten Krümmung an derselben Stelle des Umfanges bleiben und immer mit den ieweilt am stärksten b/w. am geringsten j;ekrümmten Abschnitten der walzenden Klächen der Walzen zusammentreffen, und daß die bre''eren Flächen des Walzgutprofils hinter dem letzten Arbeitskaliber den am wenigsten gekrümmten Abschnitten des nachfolgenden Maßkalibers zugeordnet sind.

Hierdurch erreicht man, dalj beim Übergang von den Arbeitskalibern zu den Maßkaiibern und auch in den Maßwalzgerüsten die Kaliberform zuverlässig verhindert, daß das Wal-gut kippt. Diese voneiihaf'.e Wirkung erzielt man einmal dadurch, daß die gekrümmten ^; mrißlinien cer Kaliberöffnungen an den einzelne!! Unirißabschnitten unterschiedlich stark gekrümmt ausgebildet sind und zum zweiten, daß die unterschiedlich stark gekrümmten L'mrißabschniite noch in besonderer Weise angeordnet sind. Auf diese V»eise würde ein irgendwie verursachtes Kippen des Wal/gutes zu einer Vergrößerung des Umformwiderstandes in dem betreffenden Walzkaliber führen und damit Kräfte entstehen, die der Tendenz des Walzgutes, zu kippen, entgegenwirken. Infolgedessen bleibt das Walzgut bei der erfindungsgemäßen Kaiibirierung in seiner vorherbestimmten Lage, ohne daß es hierzu besonderer Führungsmittel bedarf. Wegen der hierdurch möglichen Einsparung der Einführvorrichtungen werden die Herstellungskosten einer solchen Walzstraße gesenkt. die Einsiellarbeiten beim Einrichten tier Walzstraße wesentlich vereinfacht und auch der Matei iaivcisch'eiß verringert Letzteres bezieht sich sowohl auf die mehl vorhandenen, früher aber in>t\\ endig,. >i Fiihriü'i:¹·! · -ilen der F.inführvorrichtunger· als aiuh aui die Wal.-vn der Wal/gerüstc selbst, welche deshalb geschütit wurden, weil die· beim Kippen des Wal/gutes auhretenden extremen Belastungen der Walzen nicht inel.r zu befürchten sind. Darüber hinaus ergibt die erlindurigsgemäße Ausbildung der Kalibrierung einen einwandfreien Durchlauf des Walzgutesohne Betriebsstörungen sowie eine einwandfreie Beschaffenheit des Gutes selbst.

Das erfindungsgemäße Prinzip wird stets beibehalten, gleichgültig ob nur ein oder mehrere Maß« al/kalibvr vorgesehen sind. Dieses Prinzip wird also inch; nur beim Einlauf in das erMe MaKwalzkaliber. sondern auch beim Einlaufen in alle T'-acbfolgeiideri MaLLviil/k'nihet ver-■λ irKlk'ht. Dabei ist es auch ,- '!eieh.'iiiu;· < >'■ /we' betiiu hbarie Kaliber um einen halben l'cru^g.swiiikci versetzt /ueinand;;r angeordnet <■ mti nier nicht Ir, beiden Fällen kann das crfindiiiigsgemäße Prinzip durchgeführt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erlindung konne-n die Arbeitsflächen der Walzen, welche da., oder die Maßkaliber bilden, nach Ellipsen. Parabeln oder Hyperbeln gekrümmt ausgebildet sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. F.s zeigt

Fig. 1 das letzte Arbeitskaliber einer Walzstraße;

F i g. 2 das erste Maßkaliber einer Walzstraße:

F i g. 3 das auf das Maßkaliber gemäß F i g. 2 folgende Maßkaliber.

In Fig. I ist mit 1 Walzgut bezeichnet, welche sich in einer dreieckigen Kaliberöffnung befindet, die gebildet wird durch zylinderförniige Arbeitsflächen 2, 3 und 4 von drei Walzen, die nicht vollständig dargestellt sind. Die nicht gezeigten Walzenachsen sind in einer gemeinsamen Querschnittsebene angeordnet, wobei iie unter einem Winkel von jeweils 120 Grad zueinander versetzt sind. Das nicht dargestellte vorhergehende Kaliber ist gegenüber F i g. 1 insgesamt um 60 Grad verletzt, so daß die in F i g. 1 mit 5,6 und 7 bezeichneten Flächen des Walzgutes 1 dort gewalzt worden .sind. Die davor angeordnete-n Walzkaliber bis zum Walzguteinlauf sind anch dem gleichen Prinzip ausgebildei und .'..'!geordnet und werden alle als Arbeitskaliber bezeichnet, weil in ihnen die größte Ouerschnittsreduzierung stattfindet.

Die F i g. 1 bis 3 zeigen den Übergang von der sechseckigen Ouerschiiiusform des Walzgutes 1 zum runden Feriigtjuerschniti. Die eckige Kaliberöffnunt' gemäß F i l'. ! ist im Verhältnis zu seinem vorherigen, nicht dargestellten Kaliber so ausgelegt, daü in ihm ein unregelmäßiges Sechseck als Walzgutquerschnitt entsteht, bei dem die mit den Arbeitsflächen 2, 3 und 4 der Walzen in Fig. I in Berührung kommenden Walzgutflächen schmaler sind als die mit 5, 6 und 7 bezeichneten arc': anderen Klächen. Dies hat zunächst den Vorteil, dal) ein Eindringen von Walzgut in die mit 8, .9 und 10 bezeichneten Waizenspalte zuverlässig vermieden wird.

Das so entstandene uregelmäßige Sechseck ist in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, da es der einlaufende Querschnitt des dort gezeichneten ersten Maßkalibers ist. Die Walzen dieses ersten Maßkalibers sind wiederum um bOGrati gegenüber dem letzten Arbeitskaliber versetzt angeordnet. Außerdem fällt auf. daß die Arbeitsflächen der Walzen gekrümmt ausgebildet sind. Der Krümmungsradius ist klein an den beispielsweise mit 11, [2 und 13 be/eichneten Randabschnitten der Walzenarbeitsflächen im Bereich der Walzenspalt. Demgegenüber sine¹ die Krümmungsradien, z. B. 14, bedeutend größer ^;m Beieich des jeweiligen Kalibergrundes, der mit 15 bezeichnet ist. Aufgrund dieser K.iliberform weiden die größeren ebenen Flachen 5, 6 und 7 des Walzgutes 1 im Kaliber gemäß F ι g. 2 von den am wenigsten gekrümmten Umfangsabsehnitten der Kaliberöffnung im Bereich des Kalibcrgnindes 15 gewalzt, während die bedeutend kleineren ebenen Flächen des Walzgutes 1. die im letzten Arbeitskaliber mit den Arbeitsflächen 2, 3 und 4 der Walzen Berührung hafen, in· Maßkaliber gemäß I i g. 2 von jenen linifangsi.bschnitien gewalzt werden, die im iiereieh der Walzenspalte angeordnet und am stärksten gekrümmt ausgebildet sind. Dadurch vermeidet man jede !"enden/ de. Walzgute·.-. 1. sich um seii.e l.:i;igsaehse zu du he'.i. denn ein solches Verdrehen, glei'jliüiillig in welche Richtung, würde immer eine Erhöhung der auftretenden Venormungskral'ie bedeuten, so daß ein stabiler Zustand erreicht worden ist.

Djs gleiche vorgenannte Prinzip wird auch beibehalten beim Übergang von der Kaliberöl'lnung gemäß I" ig. 2 zur benachbarten Kaliberöffnung gemäß Fig. 3 Dort ist wiederum mit gestrichelter Linie die Querschnittsform des Walzgutes 1 eingezeichnet, die der Kaliberöffnung gemäß F i g. 2 entspricht. Obwohl die Walzen bei diesem benachbarten Kaliber wiederum um 60 Grad versetzt angeordnet sind und damit die Lage der Walzenspalte die gleiche ist wie in F" i g. !,gilt auch hier, daß die am stärksten gekrümmten Umfangsabschnitte des Walzgutes 1 von den am stärksten gekrümmten Abschnitten der Walzenarbeitsflächen gewalzt werden, während die am schwächsten gekrümmten Umfangsabsehnitte des Walzgutes 1 auch von den am wenigsten gekrümmten Abschnitten der Arbeitsflächen der Walzen gewalzt werden. Durch die

erneute Versetzung der Arbcitsvval/cn Min r.OCJrad müssen jedoch die Walzen in I ι ρ. S im Bereich des Walzcngrundis 20 den kleinsten Krümmungsradius erhalten, wahrend sie im Bereich der Walzenspalt. /. U bei 16, 17, 18. einen wesentlich größeren Kriiinmungsradius als den Radius 19 im Wal/cngruiul 20 aufweisen.

Das crfindungsgcmaße Prin/.ip wird auch eingehalten. wenn der aus I" ig. 1 auslaufende Wal/gutquerM'hntn direkt in das Kaliber gemäß I" i g. 3 einlaufen würde, weil nämlich dann die I lachen 5,6 und 7 mit i'irer grölleren Breite den schwächer gekrümmten Abschnitten 16, 17 ■mil 18 des Kalibers nach !^:!f: '< sowie die niclr. nälicr l'iC/'eiclineiei; ^iliiiiaieren I¹IiK hen des Wai/gules I von I i g. 1 den sliiiker gokriimrnlcn KaIiIv. rabschnitten 20 /ugeordiiet sind. Oie letztgenannte Au-Iunriiüg ist \or allem beim Wal/.en von Beton'.ppensiah! vorteilhaft.

Obwohl im vorstehenden die K ι i'iiniiiuiijien der Kaliberöifnungen mit Radien be/ckhnet worden sind und obwohl dies in i.\lt Praxis durchaus durchführbar ist. können ledoch an Stelle von Kreisbögen auch Krümmungen nach l-ülipsen. Parabeln. lUptibeln oder anderen Kurven verwendet werden.

Hierzu J Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Walzenkalibrierung für Feineisen-, insbesondere für Drahtwalzstraßen, mit mehreren Dreiwalzenkalibern, die in einer Reihe hintereinanderliegen, wobei die in Walzrichtung vorn liegenden Kaliber als Arbeitskaliber mit geraden Umrißlinien und nachfolgende Kaliber als Maßkaliber mit gekrümmten Umrißlinien ausgsbildet sind und bei der aufeinanderfolgende Maßkaliber abwechselnd aus Walzen mil schwach sowie mit stark gekrümmtem Kalibergrund bestehen, dadurch gekennzeichne t, daß die Walzen der Maßkaliber (11,12, 13, 16, 17, 18) im mittleren Teil (15, 20) ihrer walzenden Flächen, dem Walzensrund, von den Randabschnitten abweichende Krümmungen aufweisen, und bei zwei benachbarten Maßkalibern (11, 12, 13 bzw. 16, 17, 18) das Größenverliäliiiis der Krümmungen im Walzengrund (15, 20) und im Bereich der Randabschnitte jeweils umgekehrt ist. an dem Walzgut (J) jedoch durch versetzte Anordnung der Walzenachsen immer die Umfangsabschniitc mit der stärksten bzw. geringsten Krümmung an derselben Seite des Umfanges bleiben und immer mit den jeweils am stärksten bzw. am geringsten gekrümmten Abschnitten der walzenden Flächen der Walzen zusammentreffen, und daß die breiteren Flächen (5, 6, 7) des Walzgtitprofiis (1) hinter dem letzten Arbeitskaliber (2, 3, 4) den am wenigsten gekrümmten Abschnitten des nachfolgen den Maßkalibers (11, 12, 13 oder 16, 17, 18) zugeordnet sind.

2. Walz.cnkalibrieruiig nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, laß clic Arbeiisllacnen der Walzen, welche das oder die Malikaliber (II, 12, 13 bzw. If-,. 17, 18) bilden, nach FHipseii. Parabeln oder I lypcrbeln gekrümmt ausgebildet sind.