DE1960891B2

DE1960891B2 - Universalwalzgerüst zum Walzen von Formstahl-Flanschprofilen

Info

Publication number: DE1960891B2
Application number: DE1960891A
Authority: DE
Inventors: Yoshiro Kamogawa; Kentaro Kinoshita; Kanichi Kishikawa; Fukuoka Kitakyushu; Takeo Kuwata; Takao Tsuchiya
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1968-12-10
Filing date: 1969-12-04
Publication date: 1975-08-21
Also published as: DE1960891A1; FR2025808A1; GB1292635A; US3678721A; CA926160A; ZA698585B

Description

3 ' 4

Flanschwerkstoff durch die Vertikalwalzen V in den Flansch 1 ist Das Verhältnis der jeweiligen gedrüek-Zwischenraum 1 zwischen der oberen Horizontal- fen Längen ist so eingestellt, daß IdH> IdV. Der walze H₁ und der unteren Horizontalwalze H₂ hinein- Steg 2 des Walzgutes wird zwischen die Horizontalgeschoben, bevor die Horizontalwalzen H mit dem walzen H₁ und H₂ hineingezogen, und zwar unabhän-Steg des Walzgutes in Eingriff kommen. Die Hori- S gig von der Höheneinstellung des Rollentisches 4. Der zontalwalzen pressen dann diesen Werkstoff zusam- Flansch 1, der mit dem Steg 2 einteilig zusammenmen, wodurch sich Lagenrisse ausbilden. hängt wird gemeinsam damit angehoben und recht-Ferner werden die Innenseite 3 des Flansches 1 winklig zur Achse der Horizontalwalzen H₁ and H₂ des Walzgutes und die Seitenwandung der Horizontal- ausgerichtet Dann tritt der Flansch 1 in den Spalt walzen H in Berührung mit dieser Innenseite 3 durch io zwischen den Horizontalwalzen H₁ and H₂ sowie den die Wirkeug der Vertikalwalzen V auf die Flansch- Vertikalwalzen V₁ ein. Nach Durchlauf durch das außenseite zusammengepreßt Die Seitenwandung Walzgerüst hat der austretende Stahlteil eine sehr gute der Horizontalwalzen H gleitet auf der Innenseite 3 Querschaiitsform, F i g. 5.

der Flansche nach unten in Richtung des Steges, so Im folgenden wird das Halbmesserverhältnis der

daß Kratzer auftreten. 15 Walzen im Rahmen der Erfindung nach Fig. 3 er-

Außerdem fehlt eine Formbeständigkeit des Walz- läutert
gutes, hauptsächlich wegen der Verschiebung des

S*eges gegenüber den Flanschen. Der Querschnitt des Flanscheinschnürung: Δ hf = TF₀ - TF

Walzgutes ist ungleichmäßig, also die Abmessungen Stegeinschnürung: Ahw = TW₀ — TW

o₀, a_a, /0 und /„ des Η-Querschnitts nach Fig.4. so

Nach Fig. 4 erfassen die Vertikalwalzen die Das Verhältnis zwischen der Einschnürung des

Flansche 1 bevor die Horizontalwalzen den Steg 2 Flansches und des Sieges beträgt
erfassen. Infolgedessen erfaßt das Walzgerüst, das

auf dem Rollentisch4 auf Grund seiner Trägheit TF _ Ahf

läuft, zuerst den Flansch I mit den Seitenwandungen 25 γμτ j ^_w
der Vertikalwalzen V, uad anschließend kommen die

Horizontalwalzen H mit dem Steg 2 des Walzgutes in Dieses Verhältnis soll einen Wert 1,6 haben. Dann

Eingriff. Wenn der Abstand hx von der Oberfläche gilt

des Rollentisches4 zu der Mittellinie X-X des Walz- Ahf = I 6hw

spaltes der Horizontalwalzen H₁ und H₂ gleich dem 30 '

Abstand von der Oberfläche des Rollentisches 4 zu Die gedrückte Länge einer Walze für das Walzgut

der Mittellinie Z-Z des Steges 2 ist, ergibt sich keine beträgt Id = \'Ah · R, mit Δh als Einschnürung und

Schwierigkeit, doch anderenfalls wird der Steg 2 ge- R als Halbmesser der Walze. Infolgedessen sind die

genüber der Mittellinie verschoben. Dies beruht dar- gedrückten Längen der jeweiligen Walzen

auf, daß nach Fig.6 zwischen der Seitenwandung 35 .,„ ,rrr ^vj . ,... _Ί/

der Horizontalwaken H und der Vertikalwalzen V ^ldH = \^{Δ hw}'^RH ^und ^ldV = M^ hf-2 RV,
jeweils gegenüber dem Flansch 1 eine Reibungskraft mit RH als Radius der Horizontalwalze und RV als μρ entsteht. Der Steg 2 wird in den Spalt zwischen Radius der Vertikalwalze. Da beim Walzen mit den den Horizontalwalzen H₁ und H₂ in der jeweils vor- Vertikalwalzen die Innenseite des Flansches nicht gegebenen Ausrichtung hineingezogen, doch wird der 40 eingeschnürt wird, wird in der obigen Formel der Steg 2 in den Spalt zwischen den Horizontalwalzen Durchmesser der Vertikalwalze an Stelle des Halbzentral ausgerichtet, er wird also nach oben verscho- messers benutzt, während für die Horizontalwalze ben. der Halbmesser eingesetzt ist. Es sei vorausgesetzt

Infolgedessen hat das fertige Walzgut einen Querschnitt entsprechend dem rechten Tei! der Fig.4, 45
wo die Mittellinie Z-Z des Steges 2 gegenüber der
Mittellinie Y-Y des Flansches 1 nach ooen verschoben ist. Es ist praktisch unmöglich, die Walzen so

einzustellen, daß die Oberfläche des Rollentisches 4 2RV ~ Ahw ~ Ahw

vor und hinter dem Walzgerüst auf die Mittellinie 50

X-X des Walzspaltes zwischen der oberen Horizon- Danach muß man zur Erzielung eines Einschnü-

talwalze H₁ und der unteren Horizontalwalze H₂ ni- rungsverhältnisses von weniger als 1,6 zwischen den

velliert ist. Es sind bereits Einrichtungen entwickelt Flansch und dem Steg ein Verhältnis von mehr al!

worden, womit der Rollentisch 4 nach oben und un- 3,2 für den Durchmesser der Horizontalwalzen unc

ten zum Zwecke der Höheneinstellung des Walzspal- 55 der Vertikalwalzen anwenden. Damit sind all«

tes verschiebbar ist, damit der Walzspalt möglichst Schwierigkeiten beseitigt; es ergeben sich keine FaI-

genau auf das Walzgut ausgerichtet ist Doch wird tungsrisse, Kratzer, eine Ungleichförmigkeit der Forrr

beim Betrieb einer solchen Einrichtung die Breite des des Walzgutes ist nicht mehr vorhanden.

Flansches 1 des Walzgutes allmählich stärker, wenn F i g. 7 zeigt ein Histogramm für die Mittenver-

das Walzgut durch die Walzen läuft. Eine genaue 60 Schiebung des Steges eines Flanschprofils mit H-

Höheneinstellung des Rollentisches ist infolgedessen Querschnitt der Abmessungen mit 300 mm Flansch-

sehr schwierig, weil die Flanschbreite ansteigt. breite und 300 mm Steghöhe, das in einem herkömm-

Die Erfindung dient zur Behebung dieser Schwie- liehen Universalwalzgerüst hergestellt ist. Im Ver-

rigkeiten in der folgenden Weise. F i g. 3 zeigt eine gleich dazu gibt F i g. 8 ein Histogramm unter An-

Ausführungsfonn der Erfindung, wo der Halbmesser 65 wendung des Walzgerüstes nach der Erfindung an,

der Horizontalwalzen H größer als derjenige der Ver- Man erkennt daraus, daß die Mittenverschiebung des

tikalwalzen V ist, so daß der Berührungsbogen an Steges in diesem Fall nur etwa die Hälfte der nach

dem Steg größer als der Berührungsbogen an dem dem Stand der Technik erhaltenen Mittenverschie-

IdV ^UH	und	*]/a*	*hf·*	*2RV^]I Ahw*	RH
Es gilt dann
RH _>	2-Δ	hf	>	2· 1,6Ahw ^	1,2.

bung ausmacht. In Fig.7 und 8 gibt die Vertikalachse die jeweilige Anzahl N der Flanschprofile mit Η-Querschnitt der jeweiligen Versuchsserie an, die Horizontalachse die jeweilige Größe der Mittenverschiebung SW. F i g. 9 zeigt die Ungleichförmigkeit der Verschiebungsgröße in Längsrichtung des Walzgutes für die Anwendung der Erfindung gemäß Kurve A und für die Anwendung des Standes der Technik gemäß Kurve B. Die Kurve A zeigt viel geringere Abweichungen der Mittenverschiebung als die Kurve B. In F i g. 9 zeigt die Vertikalachse die Mittenverschiebung SW des Steges und die Horizontalachse die Lage von Kopf T, Mitte M und Ende B des Walzgutes in Längsrichtung LD.

Die obige Erläuterung der Erfindung betrifft ein Flanschprofil mit Η-Querschnitt als Beispiel für das Walzgut. Die Erfindung ist jedoch auch zum Walzen anderer Formstahlteile mit ähnlichem Querschnitt wie ein Η-Querschnitt geeignet, beispielsweise Schienen, sowie für I-Querschnitt-Stahlteile.

Die Erfindung ermöglicht die Herstellung von Formstahlteilen mit Flanschen, die sehr wenige Fehler aufweisen, deren Formhaltigkeit gut ist und die sich wirtschaftlich und leicht herstellen lassen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

gerüst nicht verschoben. Dies bedeutet, daß die Form-Patentansprüche: haltigkeit der Walzerzeugnisse sehr gut ist Damit die Längung von Flansch und Steg beim

1. Universalwalzgerüst zum Walzen von Form- Walzen gleich bleibt, ist das Einschnürungsverhältnis stahl-Flanschprofilen mit Η-Querschnitt und S zwischen Flansch und Steg bei den üblichen Abmes-Schienen, dessen anstellbare Vertikal- und Hori- sungen der Walzerzeugnisse weniger als 1,6. Für zontalwalzen im wesentlichen innerhalb einer diesen Fall schlägt die Erfindung vor, daß das Halbgleichen Vertikalebene angeordnet sind und des- messerverhältnis von Horizontalwalzen und Vertikalsen Horizontalwalzen einen größeren Durchmes- walzen einen Wert von mehr als 3,2 hat Mit dieser scr als die Vertikalwalzen haben, dadurch io Bemessung ist sichergestellt, daß die gedruckte Länge gekennzeichnet, daß durch die gewählte der Horizontalwalzen größer als die gedrückte Länge Walzenanstellung eine durch die Horizontalwal- der Vertikalwalzen ist

zen bewirkte gedruckte Länge (IdH) gegeben ist, Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung

die größer als die durch die Vertikalwalzen be- unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Vergleich

wirkte gedrückte Länge (IdV) ist 15 zum Stand der Technik erläutert. Es stellt dar

2. Universalwalzgerüst nach Anspruch 1 zum Fig. IA und IB das Walzen eines Fonnstahl-Walzen von Formstahl mit H-Querschnict und Flanschprofils mit Η-Querschnitt in einem herkömmeinem Einschnürungsverhältnis zwischen Flansch lieben Universalwalzgerüst,

und Steg von weniger als 1,6, dadurch gekenn- F i g. 2 A und 2 B den Walzvorgang nach dem herzeichnet, daß das Halbmesserverhältnis von Ho- so kömmlichen Verfahren,

rizontalwalzen und Vertikalwalzen einen Wert Fig.3A und 3B das Walzen ernes Formstahl-

von mehr als 3,2 hat. Flanschprofils mit Η-Querschnitt in einem Universal

walzgerüst nach der Erfindung,
Fig.4 eine schematische Darstellung des WaIz-

as Vorgangs nach dem Stand der Technik,

Fig.5 eine schematische Darstellung des Walzvorgangs nach der Erfindung,
F i g. 6 eine Darstellung der Reibungskraft zwischen

Die Erfindung betrifft ein Universalwalzgerüst zum den verschiedenen Walzen und dem Walzgut,
Walzen von Formstahl-Flanschprofilen mit H-Quer- 30 F i g. 7 ein Histogramm für die Versetzung des schnitt und Schienen, dessen anstellbare Vertikal- Steges aus der Mittellinie beim Walzen eines Formund Horizontalwalzen im wesentlichen innerhalb stahl-Flanschprofils mit Η-Querschnitt nach der hereiner gleichen Vertikalebene angeordnet sind und kömmlichen Technik,

dessen Horizontalwalzen einen größeren Durchmesser F i g. 8 ein Histogramm entsprechend der F i g. 7

als die Vertikalwalzen haben. 35 bei Anwendung der Erfindung und

Ein Universalwalzgerüst dieser Art ist bekannt aus F i g. 9 ein Diagramm für die Verschiebung des

»Walzenwerkswesen«, Band 2, Abb. 37, und aus Steges gegenüber der Mittellinie bei einem Formstahl-DL-PS 51 283. Bekanntlich ist die gedrückte Länge Flanschprofil mit Η-Querschnitt für einen Vergleich jeweils vom Walzendurchmesser und von der Wal- der herkömmlichen Walztechnik und der Walztechzenanstellung abhängig. Da das Einschnürungsver- 40 nik nach der Erfindung.

hältnis oder Abnahmeverhältnis von der Abnahme Aus Untersuchungen der Ursache von Walzfehlern

des Flansches und des Steges bei einem Stich durch bei Verwendung eines herkömmlichen Universalwalzdie Bedingung einer gleichmäßigen Längung von gerüstes hat es sich gezeigt, daß Walzfehler haupt-Flansch und Steg festgelegt ist, ist normalerweise die sächlich auftreten, wenn das Halbmesserverhältnis gedrückte Länge der Vertikalwalzen größer als die 45 zwischen dem Halbmesser der Horizontalwalze RH gedrückte Länge der Horizontalwalzen. Dieses be- und demjenigen der Vertikalwalze RV größer als 0,7 deutet, daß die Flansche bereits fest durch die Ver- (RV7RH > 0,7) ist; in diesem Fall ist die durch die tikalwalzen erfaßt werden, noch ehe der Steg durch Vertikalwalzen bewirkte gedrückte Länge IdV größer die Horizontalwalzen erfaßt ist. Infolgedessen kön- als die durch die Horizontalwalzen bewirkte gedrückte nen beim Walzen Verschiebungen des Steges auftre- 50 Länge IdH. Infolgedessen werden die Flansche von ten, die Verwerfungen und Ungleichmäßigkeiten im den Vertikalwalzen früher erfaßt als der Steg von Walzgut bedingen. den Horizontalwalzen.

Aufgabe der Erfindung ist eine solche Bemessung Diese Verhältnisse sind im folgenden für das Waleines Universalwalzgerüsts, daß beim Walzen von zen eines Formstahl-Flanschprofils mit H-Querschnitt Formstahl-Flanschprofilen mit Η-Querschnitt die 55 an Hand der F i g. 1 A und 1 B erläutert. Innerhalb Größen- und Formhaltigkeit der Walzerzeugnisse si- des Universalwalzgerüstes sind alle Walzen in der chergestellt ist; insbesondere soll eine Verschiebung gleichen Vertikalebene angeordnet. Der Berührungsoder Versetzung des Steges ausgeschaltet sein. bogen der Vertikalwalzen V erstreckt sich zwischen

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch der Linie Yy-Yy und der Walzenebene. Entsprechend gelöst, daß durch die gewählte Walzenanstellung eine 60 erstreckt sich der Berührungsbogen der Horizontaldurch die Horizontalwalzen bewirkte gedrückte walzen H zwischen der Linie Yh-Yh ^UI*d der Walzen-Länge gegeben ist, die größer als die durch die Ver- ebene. Die jeweilige Projektion des Berührungsbogens tikalwalzen bewirkte gedrückte Länge ist. ist die gedrückte Länge IdV bzw. IdH. Normalerweise

Durch diese Bemessung der Walzenanstellung wird hat das Verhältnis IdVIIdH einen Wert von etwa 1,51, jeweils bewirkt, daß der Steg zwischen den Horizon- 65 so daß die Vertikalwalzen V die Flansche erfassen, talwalzen erfaßt wird, bevor die Vertikalwalzen die bevor die Horizontalwalzen H mit dem Steg in EinBreitseiten der Flansche erfassen. Infolgedessen wird griff kommen. Hierdurch ergeben sich folgende Nachder Steg beim Durchgang durch das Universalwalz- teile: Einmal wird nach den Fig.2A und 2B dei