DE19953138B4 - Verfahren und Rollenrichtmaschine zum Richten eines Stabes oder Profils - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Richten eines Stabes oder Profils als Richtgut auf einer Rollenrichtmaschine, die eine Anzahl von oberen und unteren und/oder links und rechts vom Richtgut stehende, angetriebene Richtrollen aufweist, von denen zumindest einige anstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtgut im Reversierbetrieb der Rollenrichtmaschine gerichtet wird und die Richtrollen im Moment der Stichumkehr ohne Last anstellbar sind.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Richten eines Stabes oder Profils als Richtgut auf einer Rollenrichtmaschine, die eine Anzahl von oberen und unteren und/oder links und rechts vom Richtgut stehende angetriebene Richtrollen aufweist, von denen zumindest einige anstellbar sind, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Die Erfindung betrifft auch eine Rollenrichtmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
• Zum Richten von Stäben bzw. Profilen sind entsprechend dem jeweiligen Richtgut verschiedenste Ausführungen von vertikal und horizontal arbeitenden Richtmaschinen bekannt, die von der manuell bedienbaren oder rechnergesteuerten Einzelmaschine bis zur automatisch arbeitenden Mehrlinien-Anlage reichen. Es kommen dabei verschiedene Kombinationen von Rollenanordnungen zum Einsatz, mit dem überall gleichen Ziel, nämlich enge Richttoleranzen zu erreichen. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf toleranzhaltiges Richten der ganzen Längen.
• Beim Einsatz zum Richten von beispielsweise rundem Halbzeug und runden Fertigerzeugnissen aus Stahl wie auch Nichteisenmetallen arbeiten alle Richtmaschinen- Bauarten praktisch nach einem Prinzip, indem nämlich zwei oder mehr spe ziell geformte Richtrollen, die im Winkel zueinander angeordnet sind, das Richtgut schraubenförmig durch den Richtspalt bewegen. Bei diesen 2-, 5-, 6- und 7-Rollensystemen für mehr oder weniger dickwandige Rohre bzw. Rundstäbe bewirken die dabei auftretenden plastischen und elastischen Verformungen das eigentliche Richten sowie das Glätten und Kaltvertestigen. Für Schwarzmaterial sind 7- oder 9-Rollen-Richtmaschinen bekannt, automatisiert für einfachen Durchgang oder manuell beschickt für mehrfache Durchgänge, wozu in letzterem Fall zumindest zwei Bedienpersonen erforderlich sind.
• Zum präzisen Richten von warmgewalzten Stabprofilen, insbesondere schweren Stahlträgern, ist durch den veröffentlichten Prospekt Nr. WZ/3123-"Rollenrichtmaschinen für schwere Walzprofile und Schienen" der SMS Schloemann-Siemag Aktiengesellschaft eine Ausführung mit sieben und mehr Richtrollen bekanntgeworden, von denen bei der 7-Rollen-Richtmaschine in Horizontalbauart die vier oberen Richtrollen über Stirnrad-Aufsetzgetriebe einzeln angetrieben werden. Die drei unteren Richtrollen sowie die Einlauf- und Auslaufrolle sind zudem vertikal anstellbar. Alle Richtrollen sind in Bezug auf die mittlere untere Rolle in Laufrichtung über Spindeln verschiebbar und werden in den angewählten Positionen hydraulisch fixiert.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Richtmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, mit denen sich Stäbe bzw. Profile mit geringerem Aufwand und besserer Qualität richten lassen.
• Zur Lösung der Aufgabe dient sowohl ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 als auch eine Rollenrichtmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9.
• Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Richtgut im Reversierbetrieb der Rollenrichtmaschine gerichtet wird und die Richtrollen im Moment der Stichumkehr ohne Last anstellbar sind. Indem die Rollenrichtmaschine – mit vorzugsweise einzeln angetriebenen Richtrollen – im Reversierbetrieb arbeiten und eine Profilüberbiegung durch Rollenanstellung von Durchgang zu Durchgang verändert werden kann, läßt sich in überraschend einfacher Weise sowohl für lange als auch für kurze Stäbe bzw. Profile, z.B. im Bereich von 3 bis 20 Meter Länge, ein angestrebt gerades Profil bzw. eine lineare Abhängigkeit der maximalen Bogenhöhe von der Länge des Profils erreichen. Durch den nicht mehr durchlaufenden, sondern reversierenden Betrieb stellen sich nämlich zwei gegenläufige Biegedreiecke ein, die zu dem sicheren Richtergebnis beitragen. Dies ist insbesondere für Strangpreßprofile bzw.- stäbe mit den vorgenannten Stablängen und einem Hüllkreis der Profile von ca. 50mm bis 200mm bei Streckgrenzen von etwa ST 52 durch zahlreiche Versuche bestätigt worden, bei denen die Richtrollen einen Durchmesser und eine Ballenlänge von etwa 250mm aufwiesen. Die Anstellbarkeit der Richtrollen erlaubt es auch, z. B. eine Rolle frei laufen zu lassen und nur die übrigen Richtrollen an den zu richtenden Stab anzustellen, so daß am Stab eine Korrekturmöglichkeit für Drall gegeben ist und die freie Richtrolle auch als Gegenrolle bzw. Kaltprofil verwendet werden kann.
• Wenn vorzugsweise mindestens eine Richtrolle unter Last und mindestens eine Richtrolle ohne Last anstellbar ist, läßt sich die Anstellung der der Maximalverformung dienenden Richtrollen bei eingelaufenem Richtgut vornehmen, wohingegen die einer geringeren Verformung dienenden Richtrollen vor dem Richtguteinlauf eingestellt werden können. Es lassen sich damit in der Durchgangsfolge abklingende Durchbiegungen realisieren.
• Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Rollenrichtmaschine durch Verschiebung von nicht anstellbaren Richtrollen mit variabler Rollenteilung betrieben wird. Die an sich bekannte Einstellbarkeit der Rollenteilung im Richtbereich durch Verschieben einzelner Richtrollen in Durchlaufrichtung bzw. umgekehrt ermöglicht es, aufgrund der dann unterschiedlichen Hebellängen zwischen den einzelnen Rollen Einfluß auf die an den einzelnen Rollen wirkenden Kräfte zu nehmen und damit den Bereich der zu richtenden Profilgrößen bzw. die Einsatzmöglichkeit der Rollenrichtmaschine auf ein besonders breites Abmessungsprogramm zu erweitern. Bei Rollenrichtmaschinen mit Anstellbarkeit aller Rollen bedarf es keiner Verschiebung, sondern die betreffenden Rollen werden vom Richtgut abgehoben.
• Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird das Richtgut mit Drallkompensation und/oder Versatz-(Querkrümmungs-)kompensation gerichtet. Dies läßt sich durch neigbare Richtrollen erreichen, die aus ihrer horizontalen Lage beispielsweise bis +/– 5° verstellt werden können. In gleicher Weise ist eine Versatzkompensation (Querkrümmungskompensation) durch in Richtung ihrer Längsachse verschiebbare, z.B. +/– 5mm, Richtrollen möglich.
• Nach einem weiteren vorteilhaften Vorschlag der Erfindung wird die momentane Biegungssituation des Richtguts durch Messung der vorzugsweise an den anstellbaren Richtrollen auftretenden Kräfte ermittelt. Die Kraftmessung bei gleichzeitiger vorteilhafter Messung der Längenposition des Richtguts ermöglicht anhand der ermittelten Werte sowohl eine stabbezogene Anstellungs-Vorausberechnung als auch eine Gut-Befund-Auslösung für das jeweils nächstfolgende Richtgut.
• Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Rollenrichtmaschine dadurch gelöst, daß jeder Richtrolle ein Einzel-Reversier-Antrieb zugeordnet ist. Abgesehen von den schon vorgenannten Vorzügen des reversierenden Richtbetriebs, ermöglichen es die Einzel-Reversierantriebe, daß es praktisch keine ungerichteten Enden des Richtgutes gibt. Mit hydraulischen Antriebssystemen lassen sich dabei maximale Richtgeschwindigkeiten von z.B. 4m/s bis 6m/s verwirklichen.
• Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Rollenrichtmaschine mit zwei links und zwei rechts vom Richtgut stehenden, d.h. vertikal angeordneten Richtrollen bzw. bei einer Horizontal-Rollenrichtmaschine mit zwei oberen und zwei unteren Richtrollen ausgebildet ist. Es hat sich versuchsweise bestätigt, daß mit diesen insgesamt lediglich vier Richtrollen, was somit zu einer kleineren Maschineneinheit führt, ein Richtergebnis mit der angestrebten Geradheit und Toleranzhaltigkeit des Richtguts erreicht werden kann. Es ergibt sich damit eine Einsparung an profilbezogenen, von den Richtrollenachsen getragenen Werkzeugen wie auch insgesamt an der Richtmaschine selbst; für manuell beschickte Linien zusätzlich an Personal, denn es ist lediglich eine Bedienperson erforderlich.
• Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der ersten Richtrolle einlaufseitig eine gegensinnige Schlepprolle und der letzten Richtrolle auslaufseitig eine gegensinnige Schlepprolle vor- bzw. nachgeschaltet. Diese somit einmal links von bzw. ober- und einmal rechts von bzw. unterhalb der Passlinie angeordneten Schlepprollen stellen eine gewisse Andruckkraft sicher, und zwar für eine elastische Biegung bzw. Zentrierung des Richtguts auf dem Rollgang in dessen Ein- bzw. Auslaufbereich. Der Abstand, mit dem die Schlepprollen zu den ihnen benachbarten Richtrollen angeordnet sind, kann hierbei im Bereich von 150mm bis 300mm liegen.
• Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in der einzigen Zeichnung in sehr schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
• Von einer als solche in ihrem Aufbau hinlänglich bekannten Rollenrichtmaschine 1 ist in der Zeichnung äußerst schematisch am Beispiel einer Horizontal-Richtmaschine das durch zwei am Fundament verankerte Ständer 2,3 gebildete Maschinengerüst gezeigt. Die Ständer 2,3 sind durch eine obere und eine untere Traverse 4,5 mit auf diesen angeordneten Walzenstühlen für die Oberrollen- bzw. Unterrollenlagerung verbunden. Die Rollenrichtmaschine 1 ist mit jeweils um ein variables Teilungsmaß versetzt zueinander angeordneten Richtrollen 6 bis 9 bestückt, von denen sich die oberen Richtrollen 6,8 oberhalb und die unteren Richtrollen 7,9 unterhalb der Passlinie für das zu richtende Richtgut 10 befinden.
• Den Richtrollen 6 bis 9, die durch nicht dargestellte Mittel vertikal anstellbar sowie in ihrer Neigung in Achsrichtung verstellbar bzw. verschränkbar sowie zudem durch Verschiebung in ihrer Rollenteilung, d.h. in ihrem Abstand voneinander ver änderbar sind, ist jeweils ein Einzelreversier-Antrieb 11 zugeordnet. Das über einen Rollgang, von dem ein- und auslaufseitig jeweils nur eine, mit dem Bezugszeichen 12 bezifferte Transportrolle dargestellt ist, der Rollenrichtmaschine 1 in Pfeilrichtung 13 zugeführte Richtgut 10 kann in der Rollenrichtmaschine 1 bis zur gewünschten Geradheit im Reversierbetrieb gerichtet werden, der sich durch zwei gegenläufige Biegedreiecke auf das Richtgut auswirkt und eine hohe Richtpräzision gewährleistet, und zwar auch der jeweiligen Enden des Richtguts 10.
• Die in Durchlaufrichtung 13 des Richtguts 10 vordere untere Richtrolle 7, ist – wie durch Pfeil 14 verdeutlicht – unter Last anstellbar, während die hintere obere Richtrolle 8 ohne Last – wie durch den Pfeil 15 verdeutlicht – anstellbar ist. Diesen beiden Richtrollen 7 bzw. 8 sind Kraftmesseinrichtungen 16 zugeordnet, die an eine Auswerteeinheit 17, z.B. auch ein übergeordneter Rechner, angeschlossen sind, wie durch Strichelung 18 angedeutet. Bei gleichzeitiger Messung der jeweiligen Längenposition des Richtguts 10, beispielsweise mittels einer nichtgezeigten Lagesensoreinrichtung, läßt sich die Verbiegungssituation bzw. die Bogenhöhe, die das Richtgut mit einer Sehne zwischen den Enden des Richtguts einschließt, ermitteln und eine darauf beruhende Anstellungs-Vorausberechnung bzw. Gut-Befund-Auslösung für das nächstfolgende Richtgut 10 vornehmen.
• Der ersten oberen Richtrolle 6 ist einlaufseitig eine untere Schlepprolle 19 und der letzten unteren Richtrolle der 4-Rollen-Richtmaschine 1 eine obere Schlepprolle 20 vor- bzw. nachgeschaltet. Die angetriebenen Schlepprollen 19,20 stellen eine gewisse Andruckkraft auf das Richtgut 10 sicher, zentrieren das Richtgut auf dem Rollgang und wirken außerdem als Gegenrollen zu den Richtrollen 7 bzw. 8. Der Reversierbetrieb der Rollenrichtmaschine 1 schafft die Voraussetzung, daß das Richtgut 10 die Maschine erst dann verläßt, wenn die durch Messung festzustellende gewünschte Geradheit erreicht ist.

Claims (13)

1. Verfahren zum Richten eines Stabes oder Profils als Richtgut auf einer Rollenrichtmaschine, die eine Anzahl von oberen und unteren und/oder links und rechts vom Richtgut stehende, angetriebene Richtrollen aufweist, von denen zumindest einige anstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtgut im Reversierbetrieb der Rollenrichtmaschine gerichtet wird und die Richtrollen im Moment der Stichumkehr ohne Last anstellbar sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Richtrolle unter Last und mindestens eine Richtrolle ohne Last anstellbar ist
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtrollen einzeln reversierend angetrieben werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenrichtmaschine durch Verschiebung von nicht anstellbaren Richtrollen mit variabler Rollenteilung betrieben wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die nicht anstellbaren Richtrollen Gegenrollen im Sinne eines Kaltprofilier-Kalibers eingesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtgut mit Drallkompensation und/oder Versatzkompensation gerichtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die momentane Verbiegungssituation des Richtguts durch Messung der an den Richtrollen auftretenden Kräfte ermittelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kräfteermittlung mit einer Längspositionserfassung und -angabe gekoppelt wird.
9. Rollenrichtmaschine zum Richten eines Stabes oder Profils als Richtgut, mit einer Anzahl von oberen und unteren und/oder links und rechts vom Richtgut stehende, angetriebene Richtrollen, von denen zumindest einige anstellbar sind, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Richtrolle (6 bis 9) ein Einzel-Reversier-Antrieb (11) zugeordnet ist.
10. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit zwei oberen und zwei unteren Richtrollen (6,8;7,9) bzw. mit zwei links und zwei rechts vom Richtgut stehenden Richtrollen ausgebildet ist.
11. Rollenrichtmaschine nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Richtrolle (6) einlaufseitig eine gegensinnige Schlepprolle (19) und der letzten Richtrolle (9) auslaufseitig eine gegensinnige Schlepprolle (20) vor- bzw. nachgeschaltet ist.
12. Rollenrichtmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Richtrolle (6 bis 9) in ihrer Neigung und/oder Axiallage einstellbar ist.
13. Rollenrichtmaschine nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtrollen (6 bis 9) in für einen Schrägrollen-Reversierbetrieb ausgebildeten Werkzeughaltern angeordnet sind.