DE2462279A1

DE2462279A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von achtkantquerschnitten als ausgangsmaterial fuer das walzen auf schraegwalzwerken mit planetenantrieb

Info

Publication number: DE2462279A1
Application number: DE19742462279
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Boehmer; Erich Bretschneider; Hermann Leitner
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1974-04-17
Filing date: 1974-04-17
Publication date: 1976-08-26
Also published as: DE2418453A1; ATA274075A; FR2267840A1; GB1497616A; AT345230B; JPS50145353A; DE2462279B2; BE828061A; SE7504222L; DE2418453B2; SE413992B; FR2267840B1

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH · GERD MÜI.lER · O. GROSSE · F. PGLLMEISR 12. März 1976 f.th 2462279 32 2oo

SCHLOEMANN-SIEMAG Aktiengesellschaft, 4ooo Düsseldorf 1

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Achtkantquerschnitte als Ausgangsmaterial für das Walzen auf Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der DT-OS 1 6o2 153 und in "Klepzigs Fachberichte 81 (1973", Seite 364, wird ein neuartiges Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb beschrieben, welches in einem einzigen kontinuierlichen Walzprozeß und mit einem einzigen Walzstich eine Walzgutstreckung ermöglicht, für die bisher innerhalb der Drahtoder Feineisenstraße eine komplette Vorstaffel mit 6-8 Walzgerüsten nötig war. Das Funktionsprinzip dieses Schrägwalzwerkes mit Planetenantrieb beruht darauf, daß das Walzgut von drei unter 120° angeordneten Kegelwalzen umlaufen wird, so daß zwischen ihren Oberflächen eine kegelförmige Verformungszone entsteht. Durch Schrägstellung der Walzen wird von der Umlaufbewegung eine Vorschubbewegung abgeleitet, welche das Walzgut durch die Verformungszone bewegt.

Durch den Einsatz dieses Schrägwalzwerkes mit Planetenantrieb ist an sich die Möglichkeit gegeben, sowohl den Anlagenaufwand für die Draht- oder Feineisenstraße selbst als auch die Länge der für die Unterbringung der Draht- oder Feineisenstraße erforderlichen Walzhalle beträchtlich zu vermindern.

Bei den herkömmlichen Draht- oder Feineisenstraßen werden in der Regel Vierkantknüppel als Ausgangsmaterial eingesetzt, welche in der Vorstaffel durch mehrere aufeinanderfolgende WaIz-

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Stiche allmählich auf einen Rundquerschnitt reduziert werden.. Beim Einsatz von Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb anstelle einer kompletten Vorstaffel in Draht- oder Feineisenstraßen führt die Verwendung von Vierkantknüppeln als Ausgangsmaterial aber zu Schwierigkeiten, weil die Walzader das Schrägwalzwerk aufgrund der diesem eigentümlichen Wirkungsweise nur als Rundmaterial verlassen kann. Die Schwierigkeiten liegen dabei im wesentlichen darin begründet, daß beim Anstich der Vierkantknüppel deren Eckbereiche eine wesentliche größere Verformungsarbeit unterworfen werden als die übrigen Querschnittszonen, so daß sich innerhalb ihres Querschnitts unterschiedliche Materialstrekkungen ergeben, welche die Qualität des Fertigproduktes nachhaltig beeinträchtigen können.

Es liegt auf der Hand, bei Draht- oder Feineisenstraßen, in denen die übliche Vorstaffel durch ein eingerüstiges Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb ersetzt ist, als Ausgangsmaterial Knüppel mit Rundquerschnitt einzusetzen, weil dann das Schrägwalzwerk lediglich eine Querschnittsminderung, aber keine Querschnittsformänderung herbeiführen muß. Der Wirkungsgrad eines Schrägwalzwerkes, d.h. dessen Betriebssicherheit und dessen Streckgrad, ist daher beim Walzen von rundem Ausgangsmaterial wesentlich besser als beim Walzen von Vierkantquersdhnitten.'

In den meisten Hüttenwerken steht jedoch rundes Vormaterial nicht oder aber nicht in ausreichenden Mengen zur Verfügung, so daß in der Praxis dem Einsatz eines eingerüstigen Schrägwalzwerkes mit Planetenantrieb in Draht- oder Feineisenstraßen anstelle einer vielgerüstigen Vorstaffel unüberwindlich scheinende Hindernisse im Wege stehen. Für die Schaffung von Rundknüppeln als Ausgangsmaterial müßte an sich ein völlig neues Walzprogramm erstellt werden.

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Es wurde gefunden, daß sich diese unüberwindlich scheinenden Schwierigkeiten auf einfache Weise ausräumen lassen, wenn man Achtkantquerschnitte als Ausgangsmaterial für das Walzen auf Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb verwendet. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, daß beim Verwalzen von Achtkantquerschnitten auf einem Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb gleich gute Ergebnisse erreicht werden, wie sie sich beim Auswalzen von Rundquerschnitten als Ausgangsmaterial ergeben.

Ausgehend von der Tatsache, daß in den meisten Hüttenwerken Vierkantknüppel zur Verfügung stehen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem auf einfache Weise die Vierkantknüppel in Achtkantquerschnitte umgeformt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß Vierkantknüppel in einem einzelnen Walzstich über ihre vier Ecken streckreduziert und zugleich von jeder dieser Ecken aus über die halbe Seitenflächenbreite auf eine Seitenflächenneigung von 135° drückverformt werden. Dabei erfolgt das Streckreduzieren und Drückverformen der Vierkantknüppel der zwei um die Walzachse in ihrer Wirkrichtung um 90 gegeneinander versetzten Formungsbereichen, wobei jeder Formungsbereich aus zwei gegenüberliegenden Formungszonen besteht. Hierdurch ergibt sich eine dreidimensionale Verformung, bei der am Kern des umgeformten Walzstranges nur Druckspannungen, aber keinerlei Zugspannungen erzeugt werden. Das ist besonders wichtig, wenn die umzuformenden Vierkantknüppel im Strangpreßverfahren hergestellt wurden. Strangpreßmaterial haftet vielfach der Nachteil an, daß es einen porösen Kern besitzt, der bei Einwirkung von Zugspannungen nachteilig beeinflußt wird. Durch das erfindungsgemäß vorgenommene Streck-

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reduzieren und Drückverformen wird jedoch dieser poröse Kern verfestigt und erfährt damit in zweckmäßiger Weise eine Qualitätsverbesserung.

Eine Vorrichtung zum Herstellen von Ausgangsmaterial mit Achtkantquerschnitt aus Vierkantknüppeln für das Walzen auf Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb ist erfindungsgemäß in der Hauptsache gekennzeichnet durch ein dem Planetenschrägwalzwerk vorgeordnetes Vierwalzen-Umformgerüst mit einem angetriebenen Walzenpaar und einem gegenüber diesem um die Walzachse um 90° winkelversetzt angeordneten Schleppwalzenpaar, wobei die Walzen beider Walzenpaare als Walzscheiben mit stumpfwinklig keil- bzw. dreieckförmigen Kalibereinschnitten ausgebildet sind und miteinander um die Walzachse ein regelmäßiges Achtkantkaliber einschliessen.

Es hat sich dabei ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn die Walzen beider Walzenpaare eine gemeinsame Achsebene haben und nach der Walzachse hin zwischen ihren Kalibereinschnitten spaltartige Abstände voneinander aufweisen. Walzgerüste mit einem angetriebenen Walzenpaar und einem gegenüber diesem um die Walzachse um 90 -winkelversetzt angeordneten Schleppwalzenpaar, bei denen die Walzen beider Walzenpaare eine gemeinsame Achsebene haben, sind zwar durch die GB-PS 1 173 869 an sich bekannt. Jedoch hat sich gezeigt, daß diese Walzenanordnung in Verbindung mit einem erfindungsgemäßen Umformgerüst besonders günstige Umformergebnisse erreicht, obwohl hierbei das von den vier Walzen eingeschlossene Walzkaliber nicht exakt ein regelmäßiges Achteck einschließt, sondern an vier sich diagonal gegenüberliegenden Stellen schmale Öffnungsspalte hat, die dort eine exakte Eckausformung ausschliessen. Da aber die das Vierwalzen-Umformgerüst verlassenden Knüppel nur ein zur Weiterverarbeitung dienendes Zwischenprodukt darstellen, ist die Abweichung der Profilform von einem exakten Achtkantguerschnitt bedeutungslos, zumal sich hierdurch keine Nachteile bei der Wei terverarbeitung mit dem Schrägwalswerk eingestellt haben.

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Erwähnt sei noch, daß die als Ausgangsmaterial für das Walzen auf Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb verwendeten Achtkantquerschnitte nicht unbedingt als Walzknüppel hergestellt sein müssen, sondern auch, wie durch die GB-PS 1 o63 427 an sich bekannt, aus Stranggußmaterial bestehen können.

Da beim erfindungsgemäßen Einsatz eines Vierwalzen-Umformgerüstes unmittelbar vor einem Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb eine gleichmäßige Streckung des Walzgutes erzielt wird, empfiehlt sich die neuartige Anordnung besonders für das Auswalzen von Edelstahlen.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßes Vierwalzen-Umformgerüst dargestellt, welches einem Planetenschrägwalzwerk zum Zwecke des Umformens von Vierkantknüppeln auf Achtkantquerschnitt in Walzrichtung vorgeordnet ist. Es zeigt

Fig. 1 das Vierwalzen-Umformgerüst in Richtung der Walzachse gesehen, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Vierwalzen-Umformgerüst nach Fig. 1.

Das Vierwalzen-Umformgerüst 1 ist in seinem Aufbau einem Universal-Walzgerüst ähnlich, d.h. in einem kassettenartigen Ständer 2 arbeitet ein Horizontalwalzenpaar 3 mit einem Vertikalwalzenpaar 4 zusammen. Dabei sind nur die beiden Horizontalwal-12

zen 3 und 3 des Horizontalwalzenpaares 3 angetrieben, während

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der Vertikalwalzen 4 und 4 des Vertikalwalzenpaares 4 als Schleppwalzen arbeiten.

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Sämtliche Walzen 3 , 3 und 4,4 haben die Form sogenannter Walzscheiben mit formmäßig übereinstimmenden, stumpfwinklig keil- bzw. dreieckförmiger. Kalibereinschnitten, wobei die Flächenneigung der Kalibereinschnitte 135° beträgt.

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Innerhalb des kassettenartigen Walzenständers 2 des Walzgerüstes 1 sind die beiden Walzenpaare 3 und 4 mit ihren WaI-

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zen 3 und 3 und 4,4 so angeordnet, daß sie auf einer rechtwinklig zur Walzrichtung verlaufenden, vertikalen Achsebene liegen. Außerdem ist die Formgebung der einzelnen Walzscheiben solcherart, daß im Kaliberbereich zwischen den Umfangskanten der einzelnen Walzen spaltartige Abstände 5 erhalten bleiben, die eine gegenseitige Umfangsberührung zwischen den einzelnen Walzen ausschließt. Bedingt durch die vorhande-

1 9 nen Abstandsspalte 5 schließen die vier Walzen 3 , 3·" und

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4 , 4 der beiden Walzenpaare 3 und 4 auch nur annähernd ein exaktes Achtkantkaliber ein, derart, daß beim Umkalibrieren eines in das Vierwalzen-Umformgerüst 1 eingeführten Vierkantknüppels 6 ein Achtkantquerschnitt entsteht, an dem jeweils nur vier sich diagonal gegenüberliegende Eckbereiche exakt ausgeformt sind, während die übrigen vier, sich ebenfalls diagonal gegenüberliegenden Eckbereiche keine solche exakte Ausformung erhalten. Diese Ungenauigkeiten sind jedoch ohne Bedeutung, weil die aus den Vierkantknüppeln umkalibrierten Achtkantquerschnitte praktisch ohne Unterbrechung als Ausgangsmaterial für das Walzen auf Planetenschrägwalzwerken Verwendung finden.

Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Erkenntnisse ist das Auswalzen von Draht oder Feineisen aus Vierkantknüppel unter Ersatz einer beispielsweise sechsgerüstigen konventionellen Vorstaffel durch ein eingerüstiges Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb möglich, obwohl ein solches Schrägwalzwerk von Haus aus für diesen Zweck nur eingesetzt werden kann, wenn ihm Knüppel mit Rundquerschnitt als Ausgangsmaterial zugeführt werden, die zu ihrer Herstellung aus Vierkantknüppeln wiederum eine zwei- bis dreigerüstige Umformstaffel erforderlich machten. Erfindungsgemäß wird aber auch eine solche konventionelle Umformstaffel durch ein besonderes Umformgerüst ersetzt. Die erfindungsgemäß vorgesehene Kombination eines Umformgerüstes und

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eines Schrägwalzwerkes mit Planetenantrieb bietet erstmals bei einem minimalen Anlagenaufwand die Möglichkeit, eine Drahtoder Feineisenstraße mit großen Anstichquerschnitten bis zu 200 mm zu fahren und dabei ohne Verwendung von als Nachwärm- oder Ausgleichsöfen dienenden Zwischenspeichern bei hoher Produktionsleistung auch große Bundgewichte zu erzielen.

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Claims

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Patentansprüche

f I.yverfahren zum Herstellen von Achtkantquerschnitten als Ausgangsmaterial für das Walzen von Draht oder Fein^eisen, bei dem das Ausgangsmaterial einem Vor-, Zwischen- und Fertigwalzen unterzogen wird, wobei das Vorwalzen in einem Schrägwalzwerk mit Planetenantrieb erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß Vierkantknüppel in einem einzelnen Walzstich über ihre vier Ecken streckreduziert und zugleich von jeder dieser Ecken aus über die halbe Seitenflächenbreite auf eine Seitenflächenneigung von 135° drückverformt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Streckreduzieren und Drückverformen der Vierkantknüppel in zwei um die Walzachse in ihrer Wirkrichtung um 90 gegeneinander versetzten Formungsbereichen vorgenommen wird, und jeder Formungsbereich aus zwei gegenüberliegenden Formungszonen besteht.
3. Vorrichtung zum Herstellen von Ausgangsmaterial mit Achtkantquerschnitt aus Vierkantknüppeln für das Walzen auf Schrägwalzwerken mit Planetenantrieb gemäß Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
gekennzeichnet durch ein dem Planetenschrägwalzwerk vorgeordnetes Vierwalzen-Umformgerüst (1) mit einem angetriebenen Walzenpaar (3) und einem gegenüber diesem um die Walzachse um 90° win-

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kelversetzt angeordneten Schleppwalzenpaar (4), wobei

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die Walzen (3,3 und 4,4) beider Walzenpaare (3 und 4) als Walzscheiben mit stumpfwinklig keil- bzw.-dreieckförmigen Kalibereinschnitten ausgebildet sind und miteinander um die Walzachse ein regelmäßiges Achtkantkaliber einschließen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

12-12 daß die Walzen (3,3 und 4,4) beider Walzenpaare (3,4) eine gemeinsame Achsebene haben und nach der Walzachse hin zwischen ihren Kalibereinschnitten spaltartige Abstände (5) voneinander aufweisen.

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