DE1814950B2

DE1814950B2 - Universalgerüst zum Herstellen von asymmetrischen, H-förmigen Stahlprofilen

Info

Publication number: DE1814950B2
Application number: DE1814950A
Authority: DE
Inventors: Kanichi Kitakyushu Fukuoka Kishikawa (Japan)
Original assignee: Yawata Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Yawata Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 1967-12-16
Filing date: 1968-12-16
Publication date: 1975-02-27
Also published as: US3583193A; DE1814950A1; DE1814950C3; FR1597875A; GB1245628A

Description

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Die Erfindung betrifft ein Universalgerüst zum Herstellen von asymmetrischen H-förmigen Stahlprofilen mit verschieden dicken Flanschen, das ein Paar von Horizontalwalzen und ein Paar von Vertikalwalzen aufweist, wobei die Vertikalwalzen zum Walzen der Flansche vorgesehen sind und die eine Vertikalwalze einen geringeren Durchmesser ah die andere Vertikalwalze hat.

Durch die Verwendung von Universalgerüsten mit Horizontal- und Vertikalwalzen wurde bekanntlich das Problem gelöst, auch größere Profile mit Flanschen an beiden Seiten des Steges zu walzen, und auch solche, die starke Verformung erfordern. Bei der Herstellung von H-förmigen Profilen mit Flanschen von verschiedenen Dicken neigt das Universalwalzwerk mit Vertikalwalzen gleichen Durchmessers aber dazu, sich während des Walzens zu verbiegen und zu verwinden. Die Erfindung geht deshalb von einem Universalgerüst mit Vertikalwalzen aus, von denen die eine einen geringeren Durchmesser als die andere hat, das zum Walzen von Schienen mit einem dicken Profilkopf und einem flachen, breiten Profilfuß bekannt ist.

Bei der Verwendung von Walzen von ungleichem Durchmesser neigt das Walzgut dazu, einseitig auszuweichen. Die Kräfte und Verschiebungen, die beim Walzen von Blechtafeln mit Walzen von unterschiedlichem Durchmesser auftreten können, sind bereits rechnerisch untersucht worden. Die Blechtafel verbiegt sich dabei. Die Punkte, an denen das Walzgut die Walzen auf seinen beiden Seiten zuerst berührt, liegen nicht auf einer Senkrechten zur Walzrichtung, und das Blech verbiegt sich während des Durchlaufs durch die Walzen. Analoge Mißlichkeiten treten auch beim Walzen von H-Profilen mittels vertikaler Walzen von ungleichem Durchmesser auf, wie weiter unten noch näher ausgerührt werden wird. Die Walze von arößerem Durchmesser übt eine größere Verformungskraft auf das Profil aus, die das Material in Richtung des Steges zu verschieben trachten und die von den horizontalen Walzen aufgenommen wird. Die Maßgenauigkeit des hergestellten Profils leidet darunter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, em solches Gerüst so auszugestalten, daß zuverlässig eine hohe Maßgenauigkeit der Stahlprofile erreicht wird und die beim Walzen derartiger Profile auf bekannten Universalgerüsten regelmäßig auftretenden Verwindungen des Walzgutes vermieden werden.

Die Erfindung sieht zur Abhilfe vor, daß durch den gewählten Unterschied der Durchmesser der Vertikalwalzen die Verbindungsgerade der Punkte, an denen das Walzgut die Walzen zuerst berührt, senkrecht zur Walzrichtung verläuft, und beidseitig an der Vertikalwalze geringeren Durchmessers zwei während des Walzens mit den Horizontalwalzen in Berührung stehende Trommelwalzen angeordnet sind.

Dadurch, daß die Trommelwalzen das Ungleichgewicht der auf die Vertikalwalzen ausgeübten Reaktionskräfte auf die Horizontalwalzen ableiten und den Abstand der Vertikalwalzen von den Horizontalwalzen festlegen, lassen sich die vorbestimmten Profilmaße genau einhalten.

An Hand der Zeichnung werden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht.

Die Fig. IA und 1 B zeigen zwei Profile mit verschieden dicken Flanschen, ein Schienen- und ein H-Profil, die sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gut herstellen lassen;

F i g. 2 ist ein Längsschnitt durch das herkömmliche Walzwerk für das Walzen von Material zu einem H-förmigen Stahlerzeugnis mit Flanschen verschiedener Dicken. Es soll die Relation zwischen der Vertikalwalze und dem Material gezeigt werden;

F i g. 3 zeigt im Querschnitt die Vertikalwalze des herkömmlichen Walzwerks im Betrieb. Es soll die Relation zu dem Materia! im Vergleich zu der Relation gezeigt werden, wenn das erfindungsgemäße Walzwerk betrieben wird;

F i g. 4 ist eine weitere Ausführungsform; F i g. 5 zeigt einen Längsschnitt der erfindungsgemäßen Walzvorrichtung, wobei diese nach dem erfindungsgemäßen Verfahren für die Herstellung von Schienen arbeitet. Es soll die Relation zwischen der Vertikalwalze und dem Material gezeigt werden.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erklärt. Zum Vergleich wird die Praxis des herkömmlichen Verfahrens aufgeführt, um die Erklärung verständlicher zu gestalten.

Bei dem herkömmlichen Universalwalzwerk mit Vertikalwalzen vom gleichen Durchmesser ist es schwierig, das Material zu Formen zu walzen, wie Formstahlprodukte mit Flanschen von verschiedenen Dicken, z. B. H-förmige Stahlerzeugnisse.

Diese Schwierigkeit beruht hauptsächlich auf dei unterschiedlichen Dehnung bzw. Streckung zwischen den beiden Flanschen und dem unterschiedlicher Horizontaldruck, der, wie nachstehend erklärt, au die zwei Vertikalwalzen wirkt. In den F i g. 2 und j kann der auf die Vertikalwalzen des Universalwalz Werkes wirkende Horizontaldruck allgemein wie folg ausgedrückt werden:

Horizontaldruck P = f B e

14950

Dabei ist

/ = Verfonnungs- bzw. Formänderungswiderstand in kp/mm²,

B = Flanschhöhe des gewalzten Materials,

e = Vorstehende bzw. vorragende Länge der Greifberührung;
hR lh

(R = Halbmesser der Vertikalwalze)
(h = Reduzierung bzw. Verringerung).

Wenn ein Endprodukt mit dem Universalwalzwerk mit Vertikalwalzen vom gleichen Durchmesser hergestellt werden soll, dessen dünnerer Flansch 2,5mal höher ist als ±zr dickere Flansch und dessen dickerer Flansch 2mal dicker als der dünnere sein soll, kann der Horizontaldruck P_h, der auf die Vertikalwalze mit bzw. für den dickeren Flansch fällt bzw. wirkt, und der Horizontaldruck P_f, der auf die Vertikal walze für den dünneren Flansch wirkt wie folgt formuliert werden:

P_h=fB_he_k=fB_h \2R \h_h Pf = / B₁ e_f = fBf \2R \h_f
Da B, = 2,5Β* \h, = \h_h;2
gilt P_{ = 1,57/ B_h \2R \h_h.

Daraus ergibt sich

P, <

Dabei bezieht sich der Index h auf den dickeren Flansch und der Index / auf den dünneren Flansch.

Dieses Nicht-im-Gleichgewicht-Befinden des auf die Vertikalwalzen 1 und 2 wirkenden Horizontaldruckes führt zu folgenden Schwierigkeiten: Die Vertikalwalze 1, welche von dem größeren Vertikaldruck beeinflußt wird, neigt dazu, die Horizontalwalzen 4 und 4' durch den dünneren Flansch 6 nach links zu schieben. Da der Abstand zwischen den Vertikalwalzen 1 und 2, wie vorher mit dem Gehäuse usw. festgelegt wurde, beibehalten wird, beeinflußt die oben genannte seitliche Verschiebung (quer) der Horizontalwalzen 4 und 4' die Bildung des dickeren Flansches 5, der zwischen diesen Walzen und der anderen Vertikalwalze 2 liegt. Wenn dies so ohne Nachstellung bzw. Nachregelung bleibt, können Erzeugnisse von genauer Größeneinhaltung nicht erzielt werden. Um das seitliche Ausweichen bzw. Gleiten der Horizontalwalzen zu verhindern, wird eine Vorrichtung geschaffen, bei welcher ein Ring, das sogenannte »Axialdruck- bzw. Schubkraftmetall« auf dem Laufzapfen der Horizontalwalze in dem Walzgerüst bzw. -gehäuse fest aufgebracht wird. Diese Vorrichtung ist jedoch bei Walzverfahren wie dem erfindungsgemäßen, bei welchem ein sehr hoher Horizontaldruck auftritt, aus folgenden Gründen nicht erwünscht: Das Axialdruckmetall unterliegt einem heftigen Verschleiß, die Dicke des Erzeugnisses bleibt nicht konstant, für Reparaturen ist Zeit und Aufwand erforderlich, wodurch ein glatter Walzbetrieb gehemmt wird, und seine komplizierte Bauweise erhöht die Baukosten.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß die Vertikalwalzen 1 und 2 das gewalzte Material an verschiedenen Stellen bzw. Punkten berühren. Deshalb laufen, wie in F i g. 3 gezeigt, die Linie, welche den Berührungspunkt Q₁ des dickeren Flansches 5 des gewalzten Materials und den Berührungspunkt Q₂ des dünneren Flansches 6 des gewalzten Materials das zwischen den Vertikalwalzen 1 und 2 und zwischen den Horizontalwalzen 4 und 4' gewalzt wird verbindet, und die Linie, welche die Mitten O, bzw. O_: der Vertikalwalzen 1 und 2 verbindet, nicht parallel Wenn daher das gewalzte Material zwischen du Vertikalwalzen rechtwinklig zu den Achsen der Vertikalwalzen O₁ und O₂ eintritt, berührt der Berührungspunkt Q₁ die Walzen früher als der Berührungspunkt Q₂, wodurch der obenerwähnte Horizontaldruck P_h hervorgerufen wird und ein Biegemomenl erzeugt, welches das Walzmaterial in Pfeilrichtung " biegt, bis die Linie, welche die Berührungspunkte Q₁ und Q₂ verbindet, parallel zu der Linie, welche die Mitten 0, und O₂ verbindet, verläuft. In diesem Falle »schabt« das Walzmaterial mit der Seitenwand dei Horizontalwalzen 4 und 4', wobei durch ein derartiges Schaben Kratzer bzw. Riefen auf der Oberfläche des Walzmaterials erzeugt werden.

Aus diesen Gründen ist es schwierig, nach dem herkömmlichen Walzen H-förmige Produkte mit Flanschen verschiedener Dicken herzustellen.

Zur Veranschaulichung der vorliegenden l. findung soll als Beispiel für das Walzen ein vorgeformtes Stahlstück verwendet werden, das vor dem Zuführen zu dem Universalwalzwerk in Größe und Form dem gewünschten Endprodukt ähnlich ist, d. h. das einen Teil hat, der der dickere Flansch des Endproduktes werden soll und dicker ist als der Teil, welcher der dünnere Flansch des Endproduktes werden soll. Es kann jedoch auch ein vorgeformtes Stahlstück zum Walzen verwendet werden, bei welchem die Teile, welche die Flansche des Endproduktes werden, gleiche Dicke haben, jedoch im Endprodukt Flansche unterschiedlicher Dicken vorliegen.

Unter Bezugnahme auf F i g. 4 gilt

e_A=fB_A \l2R_A \f_A P'_w = fB_we'_w = fB_w f2R_AW_w.

Der Index A ist bezogen auf den dickeren Flansch, der Index W auf den dünneren Flansch.

Wenn die gleiche Größe des Endproduktes, wie oben angeführt, für

T_W = 2\T_A B_W = 2,5B_A
erzielt werden soll, so ergibt sich

P\_v = 3,5fB_A f2R_A\r_A.
Deshalb gilt

P'w >

A-

Dies bedeutet, daß die Linie, welche Q₃ und Q₄ verbindet, welche die Berührungspunkte des Walzmaterials jeweils mit den Vertikalwalzen 1 und 2 sind, zu der Linie, welche die Mitten O_x und O₂ der Walzen verbindet, parallel verläuft. In diesem Fall treten die obenerwähnten Schwierigkeiten auf der Seite der gegenüberliegenden Walze 2 auf.

Diese beim Walzen nach herkömmlicher Art auftretenden Schwierigkeiten sollen erfindungsgemäfi dadurch beseitigt werden, daß der Durchmesser der Vertikalwalzen zum Walzen eingestellt wird, um vor allem H-förmige Stahlerzeugnisse mit Flanschen verschiedener Dicken oder andere Stahlerzeugnisse ähnlicher Form herzustellen. Die besonderen Kennzeichen der vorliegenden Erfindung hinsichtlich des

Walzverfahrens und der Walzvorrichlung für die Herstellung derartiger asymmetrischer Slah!erzeugnisse wie H-förmige Stahlprodukte mit Flansche verschiedener Dicken mit dem Universalwalzwerk bestehen darin, daß der Durchmesser einer Vertikalwalze größer ist als der der anderen Verlikalwalze, wodurch die vorstehenden bzw. vorragenden Längen der Greifberührung bzw. des Anpackens der Vertikalwalzen an dem Walzmaterial gleich oder nahezu gleich gestaltet wird. ίο

Auf diese Weise werden Q₂ und Q₅ oder Q₃ und Q₅, welche die Kontaktpunkte der jeweiligen Verlikalwalzen mit dem Walzmaterial sind, miteinander parallel, so daß der Unterschied des Horizontaldruckes, wenn überhaupt einer vorliegen sollte, ein «5 auf das Walzmaterial wirkendes Biegemoment nicht ausübt, wodurch ein Walzen ohne Biegung möglich wird. Wie auch nachstehend ausgeführt wird, kann der Unterschied des Horizontaldruckes in der vorher festgelegten Richtung erzeugt werden, so daß die *o Vertikalwalze mit kleinerem Durchmesser auf der gegenüberliegenden Seite dieses Schubs mit der Horizontalwalze Berührung hat, um die Seiten verschiebung der Horizontalwalze zu absorbieren, wodurch die beim Walzen auftretenden Schwierigkeiten völlig is beseitigt sind.

An Hand der F i g. 3 und 5 wird die vorliegende Erfindung genauer erläutert. In diesen Figuren ist das Walzen für die Herstellung von Schienen aus einem vorgeformten Stahlstück mit einem Teil, welches der dickere Flansch des Erzeugnisses werden soll und der dicker ist als der andere Teil, welcher der dünnere Flansch des Erzeugnisses werden soll, gezeigt. Zuerst ist ein vorher festgelegter Abstand zwischen der oberen Horizontal walze 4 und der unteren Horizontalwalze 4' beibehalten, damit die Dicke des Steges T gehalten wird. Das Gehäuse 8, welches ein Paar von Vertikalwalzen 1 und 3 umschließt, ist in der gleichen senkrechten Schnittebene bzw. dem gleichen senkrechten Abschnitt der Horizontal walzen 4 und 4' angeordnet. In diesem Falle ist der Durchmesser der Vertikalwalze 3 auf der Seite des Schienenkopfes 9, der einer größeren Reduzierung unterworfen werden soll, kleiner ausgeführt als derjenige der Vertikalwalze 1 auf der Seite der Basis der Schiene 10, die einer geringeren Reduzierung unterliegen soll. Wie in F i g. 3 gezeigt, ist so die Linie, welche die Berührungspunkte Q₂ bzw. Q₅ der Vertikalwalzen 1 und 3 mit dem Walzmaterial verbindet, parallel zu der Linie, welche die Mitten O₂ und O₃ der Vertikalwalzen verbindet, ausgeführt, so daß die vorstehenden Längen e_h und e_f der Berührung bzw. des Angreifens der Walzen an dem Walzmaterial gleichgestaltet ist.

Dies wird in Praxis so ausgeführt, daß der zeitliche Ablauf des Walzens hinsichtlich der Größe eines vorgeformten Stahlstückes und der des Erzeugnisses vorher festgelegt wird.

Da die Anzahl der Durchgänge und die Reduzierung bzw. Verringerung für die jeweiligen Durchgänge jeweils vorher festgelegt sind, sind die Halbmesser der Vertikalwalzen dann auf der Basis des obigen zeitlichen Ablaufes und anderer Punkte bestimmt, so daß die vorstehenden Längen der Angriffsberührung gleichgestaltet werden. Die Vertikalwalzen 1 und 3 sind in dem Gehäuse 8 für die Vertikalwalzen aufgenommen und behalten einen vorher festgelegten Abstand voneinander bei. Auf diese Weise ruft der Unterschied des Horizonlaldnicks der Vertikalwalzen I und 3.

der während des Walzens auftritt, kein Biegemomen hervor, da die Kontaktstellen Q₂ und Q₅ zueinande parallel werden. Deshalb bringt eine unterschiedlich« Reduzierungsrate, falls eine vorliegt, zwischen der beiden Flanschen das Walzmaterial nicht zum Biegen Der auf die Vertikalwalzen 1 und 3 wirkende Hori zontaldruck ergibt sich zu

P'_h=fB„ P_f = fB_f

\h_f

Worin

P\ der auf die Vertikalwalze 3 auf der Seite de!

Schienenkopfes wirkende Horizontaldruck Pf der auf die Vertikalwalze 1 auf der Seite dei

Schienenbasis wirkende Horizontaldruck, R der Halbmesser der Vertikalwalze 1 und R' der Halbmesser der Vertikalwalze 3 ist.

Wenn

B_h = B₁/2,5,
dann ergibt sich

\i2R' \h_h = ήR \h_f

Der Unterschied zwischen den zwei Vertikalachsen hinsichtlich ihres auf Grund des Unterschiedes in der Reduktion zwischen den beiden Flanschen daraul wirkenden Horizontaldruckes wird durch die Berührung des Teils der Vertikalwalze, die dem kleineren Horizontaldruck unterliegen soll, mit der Horizontalwalze absorbiert. In diesem Falle jedoch werden an dem Berührungsteil der Vertikalwalze mit der Horizontalwalze unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten erzeugt, welche einen Abrieb der Walzen verursachen. Die nachstehend geschilderte Vorrichtung gestaltet deshalb das Verfahren vorteilhafter und wird vorgezogen. Auf die oberen und unteren Teile der Vertikalwalze mit dem kleineren Durchmesser (aul der Seite des Schienenkopfes) 3 werden Trommelbzw. Büchsenwalzen 11 aufgezogen und mit Lagern 13 und 14 gehalten, die zwischen den Trommelwalzen und der Achse 12 der Vertikal walze fest angeordnet sind, so daß die Trommelwalzen 11 die Seite der Horizontalwalzen 4 und 4' berühren und unabhängig von den Vertikalwalzen 3 rotieren.

Mittels der Vertikalwalze 1 auf der Seile der Schienenbasis, die dem größeren Horizontaldruck ausgesetzt ist. bewegen sich die Horizontalwalzen 4 und 4' zu der Vertikalwalze 3 auf der Seite des Schienenkopfes, welcher dem geringeren Horizontaldruck unterliegt. Die Trommelwalzen 11 der Vertikalwalze 3 kommen dadurch in Berührung mit der Seite der Horizontalwalzen 4 und 4'. Deshalb sollte die Seite der Vertikalwalze 3, welche dem geringeren Horizontaldruck unterworfen ist, so gefertigt sein, daß sie ihre Auslegungsgröße im Zeitpunkt der Berührung der Horizontalwalzen 4 und 4' hält. Auf diese Weise bewegen sich die Horizontalwalzen 4 und 4' zu der Vertikalwalze, welche dem kleineren Horizontaldruck unterliegt, wobei die Walzen im engen Kontakt damit rotieren. Dadurch wird eine gute Größengenauigkeit eines jeden Teils des Erzeugnisses aufrechterhalten.

Zum besseren Verständnis wird ein erfindungsgemäßes Beispiel durchgerechnet, wobei ein vorgeformtes Stahlstück mit zwei Flanschen von gleicher Dicke zu einem H-förmigen Stahlerzeugnis mit Flan-

sehen eines Dickenverhältnisses von 1:3 gewalzt wird. Dabei werden die nachfolgend aufgeführten Bezeichnungen verwendet (F i g. 4):

Flanschdicken folgenden erläutert:

	Vor	Nach	Nach	Nach	Hrzcug
	geformt	dem	dem	dem	η is
		!.Durch	2. Durch	n. Durch
		lauf	lauf	lauf
Dickerer	T_M				*Ta₁,*
Flansch		*^TA\*	T_A2	T_An
Dünnerer	Two				T_n-
Flansch	MfI	Mf2	T_Wn

Reduzierung (Dickenverringerung)

Dickerer Flansch Dünnerer Flansch

Nach dem I. Durchlauf

Nach dem 2. Durchlauf

^rW2 Nach dem ₂o
ii. Durchlauf

Q₃ = Berührungspunkt der Vertikalwalze 2 mi

dem gewalzten Material. ß₄ = Berührungspunkt der Vertikalwalze 1 mi

dem gewalzten Material. Q₅ = Berührungspunkt der Vertikalwalze 3' mi

dem gewalzten Material. O₃ = Mittelpunkt der Verlikalwalze 3. T₀ = Dicke des Flansches des gewalzten Mate

rials vor dem Walzeneingriff. e'_h = Projezierte Länge der Greifberührung vor

Vertikalwalze 3.
e_w = Projezierte Länge der Greifberührung vor

Vertikalwalze 3'.
3' = Vertikalwalze.

'Vn Dickerer Flansch
Dünnerer Flansch

Nach dem
1. Durchgang

Nach dem 2. Durchgang

Nach dem n. Durchgang

i'. ' k' ί ■ ΙΊΙ,Π- ! i , Ι Γ:

Hl IL- L-I in -t ims: \\ ü ;^;

Vorstehende Länge der Greifberührung

c = \/2r1t. R = Walzenhalbmesser. IT = Reduzierung.

Die in den Gleichungen und in der Beschreibung des Ausführungsbeispiels verwendeten Symbole sind im

Reduzierungsverhältnis:

damit wird Halbmesser der Vertikalwalze

Dickere Verlikalwalze: R_A.

Dünnere Vertikal walze: R_w.

Verhältnis der Walzenhalbmesser: n = R_AIR_W.

Reduzierung:

17; = T_n,, - T„.

) ~ ' ' H-Ii(Ii -I I ~ '"»'I ' ΙΓ(ιι-Ι) ⁼ ( ' ~ Ήιι) ' 1Γ(η

Genauso setzt man

also

' Λη — (I ~ ^Γ/1ιι) T_Λ („ - ι |.

Ι'Λ,,= ITJT_ΛΙη ,,. 'Vn ⁼ ' T_wJT_n _(π ,,.

_ ''/In ' Η'(η-Il _ ^ΓΙΙ» · IVm-Il

IXT ' 'Wn '

μ T

_it„T „π

^Κ("

Da

₁₁ = y'2R_A\T_M. en, = \2R_W

^ιΆ\ ⁼ 'Vi Ι7

»ι- I Τ« ι

Das bedeutet, daß, wenn das Verhältnis der Reduzierung umgekehrt proportional zu dem Verhältnis der Halbmesser der Vertikalwalzen ist, die vorstehende Länge des Greifkontakles der Walzen deich wird

Es gilt

T_M = Τ_Λ0 - I Τ_ΛΙ = T₁₀ - r_Λ1 Τ._ιο = (1 - /·.,,) T₁₀. (b,)

Genauso gilt

TVl — MfO ~ ' 'IFl ⁼ 'IfO ~ 'Vl 'IFO ⁼ ( ' ~ 'Ίπ) TVo · '^Cl '

Beim 2. Durchgang

T_W2 = T_1n -.17V₂ = (I —r_iV2) T,,,, = (1 - r_Wn) (1 - r_wi) T_wo.

Wenn jedoch die Verhältnisse (α) der Halbmesser der Walzen für alle Durchgänge die gleichen sind und W2~*^rw\ ~*^rm dann gilt

TV₂ = (I-^)²TV₀, (C₂)

T-T ^rV/ τ ¹ Al— '/Il ~~ MfI

= 0-r_Al)T_M—^-{\- r_w) T_wo. (b₂)

Genauso gilt beim 3. Durchlauf

⁷V3 = (1 — ι»·' TVο - (C₃)

T-T ^rw τ

¹ Ai — ¹Al ~ Mf2

= (i-r_Ai)T_M-!*-{\- r,_r) T_wo -~(1- r_wf T_wo

Deshalb erhält man für den n. Durchlauf

{{\-r_w) + {\-r_n.f}T_W0. (b,)

= i\- r_M)T_M--J- H1 - ,·„,) + (1 - _r„Y + ... (1 - r_w)"~'} T

_w)} T_w{)

= 0-r_Ai) T_A0 - — !(I - »ν) - (1 - ,-„,)"} · r„,₀. (b„)

Wird angenommen, daß während des Walzens bei jedem Durchlauf 0,1 bzw.

_ _ 0,15 für den dickeren Flansch bzw. den dünneren

TAO = 'wo = 'o, Flansch beträgt, ergibt sich die erforderliche Anzahl

_T der Durchläufe wie folgt:

— ^>H' MfO _ ?W^ c₀

'^M * α T_A0 " "« ' Da

r_w = 0,15. r_A =0,10 T_wn = [\-r_w)' T₀, (C) und

T5⁽¹ -°^J5)"'

/ 1 \ 1

6o 3 0,85» = (1-^) _{+ 1}L. 0,85»,

Für den Fall, daß tatsächlich Werte in die Glei-

hung (b) eingesetzt werden, erhält man die nächste- 4^5 . o,85" = 0,5 + 0.85"

enden Ergebnisse.

Für das Walzen eines vorgeformten Stahlstückes 65 η log 0,85 = log 0,142857, lit Flanschen von gleicher Dicke zu einem H-förmi-

en Stahlerzeugnis mit Flanschen mit einem Dicken- _n _ 0.845 _ _o

erhältnis 1:3, bei welchem die Reduzierungsraten 0,0706 ~ ^A'

Das bedeutet, daß das gewünschte Erzeugnis beim zwölften Durchgang erzielt wird.

In dem tatsächlich auftretenden Fall jedoch, wo die Dicke der Flansche des vorgeformten Stahlstückes diejenigen des gewünschten Produktes, der Halbmesser jeder Walze und die Reduzierungsrate jeder Walze schon bekannt sind, kann der Halbmesser der anderen Walze leicht aus der umgekehrten Proportion der Reduktionsraten bzw. der Reduktionsverhältnisse erzielt werden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, wie oben bereits erwähnt, die Arbeitsabläufe beim Walzen für die Herstellung von H-förmigen Stahlerzeugnissen mit Flanschen verschiedener Dicken und von ähnlich geformten Stahlerzeugnissen in großem Ausmaß zu stabilisieren, indem die vorstehenden Längen des Greifkontaktes der beiden Walzen an dem Walzmaterial gleichgemacht werden, wodurch Biegung und Torsion des Walzmaterials, die von dem Horizontaldruck verursacht werden, ausgeschlossen werden.

Jedoch kann zusätzlich zu diesem Fall, wo sie genau gleichgemacht werden, ebenfalls ein erfolgreiches Walzen erzielt werden, indem die vorstehenden Längen des Greifkontaktes der Walzen ungefähr gleich gestaltet werden, indem der Halbmesser der Walze, welche dem größeren Reduzierungsverhältnis unterworfen ist, kleiner ist als der der anderen Walze. Bei der Erzeugung von Produkten mit Flanschen von verschiedenen Dicken aus einem Materialstück mit Flanschen gleicher Dicke bedeutet dies, daß es ganz natürlich ist, daß Dehnungsunterschiede bei jedem Durchlauf auftreten. Jedoch selbst bei dem herkömmlichen Walzen zur Herstellung von H-förmigen Stahlerzeugnissen mit Flanschen der gleichen Dicke haben diese Flansche nicht immer die gleiche Dehnung bzw. das gleiche Streckverhältnis. Die Ursache dafür liegt meist in dem Spiel der Teile des Walzwerkes oder in der Schwierigkeit, Walzmaterial der gewünschten Größe zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, Erzeugnisse mit gewünschten Flanschen verschiedener Dicken herzustellen, indem der größte Unterschied des zulässigen Dehnungs- bzw. Streckungsverhältnisses zwischen den zwei Flanschen in Anspruch genommen wird und indem der Walzvorgang mehrere Male unter Berücksichtigung des Unterschieds der Dehnungsrate zwischen den Flanschen für jeden Walzvorgang durchgeführt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Universalgerüst zum Herstellen von asymmetrischen, H-förmigen Stahlprofilen mit verschieden dicken Flanschen, das ein Paar von Horizontalwalzen und ein Paar von Vertikalwalzen aufweist, wobei die Vertikalwalzen zum Walzen der Flansche vorgesehen sind und die eine Vertikalwalze einen geringeren Durchmesser als die andere Vertikalwalze hat, dadurch gekennzeichnet, daß durch den gewählten Unterschied der Durchmesser der Vertikalwalzen (1, 3) die Verbindungsgerade derjenigen Punkte (Q₃, Q₅), an denen das Walzgut die Walzen zuerst berührt, senkrecht zur Walzrichtung verläuft, und beidseitig an der Vertikalwalze (3) geringeren Durchmessers zwei, während des Walzens mit den Horizontalwalzen in Berührung stehende Trommelwalzen (II) angeordnet sind.

2. Universalgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelwalzen (I!) an beiden Seiten der Vertikalwalze (3) auf die Achse (12) der Vertikal walze (3) aufgesetzt und unabhängig von der Vertikalwalze (3) drehbar gelagert sind.