DE2733401A1 - Schraegwalzwerk zum reduzieren von langgestrecktem gut - Google Patents

Schraegwalzwerk zum reduzieren von langgestrecktem gut

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DE2733401A1 DE19772733401 DE2733401A DE2733401A1 DE 2733401 A1 DE2733401 A1 DE 2733401A1 DE 19772733401 DE19772733401 DE 19772733401 DE 2733401 A DE2733401 A DE 2733401A DE 2733401 A1 DE2733401 A1 DE 2733401A1
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Description

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft
2-191 21.07.77
Schrägwalzwerk zum Reduzieren von langgestrecktem Gut
Die Erfindung betrifft ein Schrägwalzwerk zum Reduzieren von langgestrecktem Gut, bei dem auf einer den Durchtritt des Walzgutes ermöglichenden hohlen Achse ein angetriebener Walzenträger mit gegenüber der Walzenachse geneigt angeordneten rotationssymmetrischen Arbeitswalzen, angeordnet ist, die gegen die Walzachse gerichtet sind, wobei den Arbeitswalzen vorzugsweise Anstellvorrichtungen für die axiale Verschiebung der Arbeitswalzenwellen zugeordnet sind und die Arbeitswalzenwellen antreibende um die Walzgutachse umlaufende Planetenräder mit einem Sonnenrad in Eingriff stehen und dem Sonnenrad eine Steuer- und/oder regelbare Antriebsvorrichtung zugeordnet ist und bei der die Arbeitswalzen einen Verformungs- und ggf. einen Glättteil aufweisen.
Ein derartiges Planetenschrägwalzwerk ist am der Deutschen Auslegeschrift 1 602 153 bekannt. Der wesentliche Vorteil dieses Schrägwalzwerkes ist darin zu sehen, daß mit einem einfach aufgebauten Gerüst, das mit relativ niedrigem Aufwand erstellbar ist, in einem Durchgang starke Querschnitt!
809885/0466
abnahmen zu erzielen sind. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß mit diesem neuartigen Planetenwalzwerk Vollstränge bzw. auch Rohre großer Länge im Querschnitt reduziert werden können, ohne daß sich das Walzgut um seine Längsachse dreht.
Diese Vorrichtung, die im wesentlichen für die Hochutnformung von Stahl im warmen Zustand in großen Abmessungsbereichen entwickelt wurde, bringt vor allen bei der Ifaformung von NE-Metallen in geringen Abmessungsbereichen insbesondere wenn kaltverforrat wird, keine optimalen Walzergebnisse. So zeigten sich auf der Oberfläche des gewalzten Stranges unerwünscht stark ausgeprägte wendelförmig verlaufene Erhebungen. Darüber hinaus rutschte die Walze infolge zu großer Querschnittsabnahmen in den zuletzt verformten Bereichen sehr stark auf dem Walzgut, so daß eine einwandfreie Walzgutqualität nicht zu erreichen war.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß bei gleichen Walzkräften wesentlich höhere Umformgrade möglich sind und ein Strang erzeugt wird, der die genannten Erhebungen nicht oder nur in durch einen einfachen Ziehvorgang zu beseitigendem Maße aufweist. Diese Aufgabe wird bei einem Planetenschrägwalzwerk der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß der Verformten der Arbeitswalze eine einem Paraboloid ähnliche Form aufweist, dergestalt daß in jedem Querschnitt des Verformungskegels des Walzgutes eine annähernd gleiche oder der Verfestigung de* Materials entsprechend geringere Umformung auftritt.
Man kann den Hochumformungeprozeß mittels eines Planetenschrägwalzwerkes als eine unmittelbare Folge von diskreten Einzelverformungen auffassen. Es wird also zum Beispiel bei einem Dreiwalzengerüst und fünf Rotationen bezogen auf
80988~5/0466
NACHGr.R£>ÜHT
den Verformungstell jedes Yolumenel einen ta 15 mal hintereinander abgewälzt. Bei gradlinigen Kegelwalzen ist die Reduzierung des Durchmessers damit proportional dem Fortschreiten des Materials im Verformungsteil, d.h. die bezogene Umformung wird bei den zum Beispiel 15 Überwalzungen des Volumenelements immer größer. Das ist aber genau das, was einen Umformungsprozeß, insbesondere bei kalter aber auch bei warmer Umformung ungünstig beeinflußt. Gemäß der Lehre der Erfindung wird der Umformungsprozeß im Umformteil des Planetenschrägwalzwerkes so gestaltet, daß die bezogene Umformung nicht zunimmt, sondern gleichbleibt oder noch besser entsprechend der Verfestigung des Materials abnimmt. Durch die genannten Maßnahmen wird bei gleicher Walzkraft ein wesentlich höherer Umformgrad erzielt. Darüber hinaus treten die unerwünschten wendeiförmigen Erhebungen nicht in so starkem Maße auf. Die wendeiförmigen Erhebungen können noch weiter eingeschränkt werden, wenn man, wie es nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgeschlagen ist, den Glätteil der Arbeitswalzen in Form eines technischen Hyperboloids ausbildet. Nahezu optimale Walzergebniese erzielt nan, wenn man die Mantelfläche der Arbeitswalzen so ausbildet, daß sie annähernd der Formel
genügt. Ih dieser Formel bedeuten Vj die Einlaufgeschwindigkeit, a der Froquenzfaktor (a ■ 3/T mit T s Umlaufzeit des Rotors), V* 1 logarithm!scha Querschnittereduktion des ersten Stiches,Λ « Verfestigungsexponent, R1 Radius der zu walzenden Stange, r » laufende Ordinate der Walzenkontur· Für r ergibt sich:
igen eines
ι 3 # Vi
k » (1 ♦*.) und h » is
r β «j
wobei η die Zahl der Abwälzungen eines Volumenelenentes
809885/0461
Ein Planeten8ehragwalzwerk, in dem die Arbeitswalzen gemäß oben genannter Formel ausgebildet waren, brachte sehr gute Valzergebnisse. Hierbei wurde davon ausgegangen, daß die Schrägetellung der Walzenachsen keinen wesentlichen Einfluß auf das Walzergebnis ausübt.
Die Erfindung ist anhand des in des Figur 1 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Figur ist der Deutlichkeit halber nur eine Arbeite-' walze 1 eines Planetenschrägwalzwerkes entsprechend der DT-AS l6 02 153 in Schnitt dargestellt. Die Arbeitswalze ist an einer Arbeitswalzenwelle 2 befestigt und wälzt sich auf der Oberfläche des Walzgutes 3 in Form einer Wendel ab und verleiht dem Walzgut 3 dabei eine Vorschubbewegung in Pfeilrichtung. Die Arbeitswalzenwelle 2 ist als Hohlwelle ausgebildet und weist dementsprechend eine Bohrung k auf. Die Arbeitswalzenwelle 2 ist mit dem Walzenkörper 1 mittels eines Gewindes mit Keilsicherung kraftschlüssig verbunden. Die das Gewinde tragende Bohrung im Walzenkörper 1 ist langer als der in den Walzenkörper 1 einragende Teil der Arbeitswalzenwelle 2 und bildet einen Raum 5» der über die Bohrungen 6 bzw. 7 mit den Bohrungen 9 verbunden ist, so daß ein Kühlmittel in Richtung der Pfeile durch die Bohrungen 9 eintreten undfturch die Bohrung 4 austreten kann und somit die Walze von inmen kühlen kann. Die Arbeitswalze 1 besteht im wesentlichen aus einem Verformungsteil 10, welcher allmählich in einen Glätteil>11 übergeht. Während der Glätteil 11 die Form eines technischen Hyperbodoids aufweist, genügt der Verlauf der Mantellinie des Verformungsteiles 10 im wesentlichen der
In dieser Formel bedeuten V1 die Einlaufgeschwindigkeit,
609885/041·
a der Frequenzfaktor, ψ 1 die logarithm!sehe Querschnittsreduktion des ersten Stiches , <X- der Verf es ti gungs exponent, Rj der Radius der zu walzenden Stange und r die laufende Ordinate der Walzenkontur, für die
r = R1 exp (4± · nk) einzusetzen ist.
η ist die Zahl der Abwälzungen eines Volumenelementes, k = (l +öl)"1 und h =
809885/041·
Leerseite

Claims (3)

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 2-191 21.07.77 Patentansprüche
1.1 Schrägwalzwerk zum Reduzieren von langgestrecktem Gut, bei dem auf einer den Durchtritt des Walzgutes ermöglichenden hohlen Achse ein angetriebener Walzenträger mit gegenüber der Walzenachse geneigt angeordneten rotationssymmetrischen Arbeitswalzen angeordnet ist, die gegen die Walzadise gerichtet sind, wobei den Arbeitswalzen vorzugsweise Ansteilvorrichtungen für die axiale Verschiebung der Arbeitswalzenwellen zugeordnet sind und die Arbeitswalzenwellen antreibende um die Walzgutachse umlaufende Planetenräder mit einem Sonnenrad in ftigriff stehen und dem Sonnenrad eine Steuer- und/oder regelbare Antriebsvorrichtung zugeordnet ist, und bei der die Arbeitswalzen einen Verformung s- und ggf. einen Glatteil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsteil (lO) der Arbeitswalze (l) eine einem Paraboloid ähnliche Form aufweist ,dergestalt daß in jedem Querschnitt des Verformungskegels des Walzgutes (3) eine annähernd gleiche oder der Verfestigung des Materials ent φ rechend geringere Umformung auftritt.
809885/0466
ORIGINAL
2. Schrägwalzwerk nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß der Glätteil (ll) der Arbeitswalze (l) die Porto
eines technischen Hyperboloids hat.
3. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1 oder 2t dadurch gekennzeichnet« daß die Mantelfläche der Arbeitswalze (l) annähernd der Formel
U '
genügt, wobei V1 die Einlaufgeschwindigkeit, a der Frequenzfaktor, <f A die logarithmische Querschnittsreduktion des ersten Stiches,^ der Verfestigungsexponent, R1 der Radius des zu walzenden Gutes und r die laufende Ordinate der Valzenkontur entsprechend
r = R1 exp/li χ nk j bedeuten.
- 3 809885/0466
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