DE2913192C2 - Walzblock zum Walzen von Stäben oder Draht - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Walzblock zum Walzen von Stäben oder Draht mit wenigen, auslaufseitigen, den Fertigquerschnitt bei geringerer Abnahme formenden Fertigkalibern und einer größeren Anzahl von einlaufseitigen, jeweils eine erhebliche Querschnittsabnahme bewirkenden Arbeitskalibern, wobei die Walzen zumindest der Arbeitskaliber über ein gemeinsames Verteilergetriebe angetrieben sind, bei dem von Arbeitskaliber zu Arbeitskaliber ein festes Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist.

Derartige Walzblöcke sind seit langem bekannt und mit unterschiedlichen Abmessungen und in verschiedener Ausführung im Einsatz. Ihre Arbeitskaliber, die einlaufseitig angeordnet sind, bewirken deshalb eine große Querschnittsabnahme, um den relativ großen Anstichquerschnitt zunächst bis in die Nähe des Fertigquerschnitts zu verringern. Erst die auslaufseitig angeordneten letzten zwei oder drei Ferligkaliber geben dem Walzgut den gewünschten Fertigquerschnitt, indem sie beispielsweise einen Stab oder Draht, der im Bereich der Arbeitskaliber noch die Form eines unregelmäßigen Sechsecks besitzt, zunächst zu einem regelmäßigen Sechseck und dann zu dem gewünschten kreisrunden Fertigquerschnitt umformen. Das Umformen vom unregelmäßigen Sechseckquerschnitt zum regelmäßigen Sechseck und schließlich zum kreisrunden Querschnitt wird normalerweise mit einer geringeren Querschnitisabnahme pro Kaliber als bei den Arbeitskalibern vorgenommen, was sinngemäß auch für andere Querschnittsformen gilt. Somit unterteilt man bei derartigen Walzblöcken in Arbeitskalibern und Fertigkalibern, die sich eindeutig durch ihre unterschiedliche Querschnittsform und -abnähme sowie durch ihre Anordnung im Walzblock erkennen lassen.

Es sind im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung jedoch nur jene Waizblöcke gemeint, bei 6enen

■0 die Arbeitskaliber nicht einzeln, beispielsweise durch gesonderte Motoren, angetrieben werden, sondern über einen sogenannten Gruppenantrieb, bei dem alle oder mehrere Arbeitskaliber des Walzblocks von einem geirieSnsamen Motor über ein Verteilergetriebe angctrieben sind. Die Antriebsart der Fenigkaliber ist im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung gleichgültig.

Die bekannten Walzblöcke der vorbeschriebener! Art besitzen im Bereich der Arbeitskaliber Verteilergetriebe, die nicht nur von Kaliber zu Kaliber feste Übersctzungen aufweisen, sondern die Übersetzungsverhältnisse zwischen den benachbarten Kalibern sind außerdem gleich groß. Man erhält in den Verteilergetriebcn dann zwar gleichgroße Zahnräder und somit Fertigungsvorteile, aber derartige Walzblöcke besitzen auch wescnlliehe Nachteile, die sich durch die gleichgroßen Übersetzungsverhältnisse im Bereich der Arbciiskalibcr ergeben.

Bei einem bestimmten Anstichquerschnitt erhält man je nach der Anzahl der eingesetzten Arbeitskaliber ganz bestimmte Querschnitte, die dann in die Fenigkaliber einlaufen, wodurch auch die Größen der Fcriigungsquerschnitte festgelegt sind. Die Fenigkaliber erlauben nämlich wegen ihrer geringen Querschnittsabnahiticn nur noch ein geringfügiges Abwandeln der Fertigqucrschnitte.

Geringfügige Änderungen des Fertigquerschnittes können bei vorgegebener Arbeitskaliberreihe zwar noch durch Änderungen des Anstichquerschnillcs und/ oder der Walzendurchmesser — und d.'rVit der Wulz.cn-Umfangsgeschwindigkeiten — erreicht werden. Nennenswerte Änderungen des Anstichqucrschniltes führen aber zu einem Über- oder Unterfüllen der Kaliber mit den bekannten nachteiligen Folgen und eine Änderung der Walzendurchmesser ist ohnehin nur bei WuIzgerüsten mit ansteübaren Walzen durchführbar.

Ansonsten sind die möglichen Fertigquerschniitc allein durch die Zahl der walzenden Arbeitskaliber festgelegt, das heißt, die aus einem Anstichquerschnitt mit einem vorhandenen Walzblock herstellbaren ("crtigquerschnitte unterscheiden sich in i'ircr Querschnittsfläche um genau den prozentualen Betrag, welcher der festen, und bei den bekannten Bauarten untereinander gleichgroßen Übersetzungsverhältnissen von einem Arbeitskaliber zum nächstfolgenden entspricht. Man muß nämlich dann, um den nächstgrößeren Fcriigqucrschnitt zu erzielen, daß letzte Arbeitskaliber aus dem WuIzblock herausnehmen und alle einlaufscitig davor ungeordneten Arbeitskaliber um einen Gcrüstplatz zur Auslaufseite hin versetzen, wodurch das Walzgut, das in die Fenigkaliber einläuft, in der Fläche um genau den prozentualen Betrag größer wird, der der festen, im Bereich der Arbeitskaliber gleichen Übersetzung von einem Arbeitskaliber zum nächstfolgenden entspricht. Außerdem müssen dann natürlich auch die Fertigkaliber entsprechcnd größer ausgebildet werden. Zwischenmabc können bei einem bestimmten Anstichquersehnitt und Arbeitskalibern. die durch den Anstichquersehnitt und das feste Überselzungsvcrhhhnis vorbcstimmt sind, nicht

gewalzt werden. Die Gesamtabnahme ergibt sich eben aus der Gesamtübersetzung, die zwischen dem ersten und dem letzten Kaliber gegeben ist Da die Fertigkaliber bei veränderbaren Obersetzungen nicht in der Lage sind, einen Querschnittssprung, der der Abnahme eines Arbeitskalibers entspricht, zu überbrücken, und weil sie bei festen Übersetzungen ohnehin nur Querschnitte in Stufen der Abnahmen der Arbeitskaliber walzen können, liegt man bei den bekannten Walzblöcken hinsichtlich der erreichbaren FertigquerschniUe fest, und zwar in Abhängigkeit von dem gewählten Übersetzungsverhältnis zwischen den benachbarten Arbeitskalibern, das bei den bekannten Bauarten stets gleich ist

Will man trotzdem Fertigquerschnitte mit Zwischenabmessungen herstellen, so ist dies bei den bekannten Walzblöcken nur mit größeren Änderungen des Anstichquerschnittes um 5% und mehr möglich, was unbedingt auch eine andere Kaliberreihe erfordert Neben dem Nachteil des Walzenwechsels ergibt sich dabei die Notwendigkeit verschiedene Anstichquerschnitte zur Verfügung zu haben, wodurch das ganze Problem auf die dem Walzblock vorgeschaltete Walzstraße verschoben wird, weil nämlich dann dort die verschiedenen Fertigquerschnitte gewalzt werden müssen. Ist statt einer Walzstraße eine Gießanlage vorgeschaltet so müßte diese verschiedene Anstichquerschnitte erzeugen, was unwirtschaftlich und aufwendig ist

Fertigquerschnitte mit Zwischenabmessungen zu erzeugen, ist bei gleichem Anstichquerschnitt und gleicher Kaliberreihe im Bereich der Arbeitskaliber außerdem noch dann möglich, wenn die auslaufseitigen Fertigkaliber geändert werden und mit einem gesonderten Antrieb, sei es durch ein Summengetriebe oder einen motorischen Einzelantrieb, versehen sind. Die sich dann bietenden Möglichkeiten reichen jedoch nicht aus, um lückenlos Fertigquerschnitte aller Zwischenabmessungen zu walzen, die im Bereich der Arbeitskaliberreihe des Walzblockes liegen, wenn man nicht zusätzlich auch noch den Anstichquerschnitt verändert. Außerdem benötigt man :>ei einem solchen Walzblock einen erheblichen Mehraufwand für den gesonderten Antrieb der Fertigkaliber.

Der Erfindung lieg; die Aufgabe zugrunde, einen Wal/.biock der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, aus nur einem Anstichqiserschnitt bei festen Übersetzungsverhältnissen v;n Bereich der Arbeilskaliber eine geforderte Anzahl von unterschiedlich großen Fertigqucrsclinittrn herzustellen, deren prozentuale Fliichcniintcrscfiicde unterschiedlich groß sind.

Diese Aufgabe wirtl er findungsgemäß dadurch gelöst, daß die Übersetzungsverhältnisse zwischen den benachbarter Arbeitskalibern unterschiedlich groß bemessen sind. Derart unterschiedliche Übersetzungsverhiilmissc wurden bislang nur zwischen dem letzten Arbeitskaliber und dem ersten Fertigkaliber beziehungsweise zwischen den Fertigkalibern selbst vorgesehen, wogegen die Übersetzungsverhältnisse zwischen den einzelnen Arbeitskaliibern stets die gleichen waren. Wählt man die Übersetzungsverhältnisse jedoch erfindungsgemäß, so ermöglicht dies ohne Änderung des An-Michqucrschniltcs und ohne gesonderten Antrieb im Bereich der Fertigkaliber — der eventuell zusätzlich anwendbar ist — die Herstellung einer ganzen Reihe von Fcrtigquerschnilten. wobei nur die Fertigkaliber geändert werden müssen.

Bei den Arbeitskaiibern werden jeweils nur ein oder mehrere Kaliber forlgcijssen und die einlaufseitig davor angeordneten Kaliber innerhalb des Walzblockes zur Auslaufseite hin versetzt was durch Versetzen der leicht auswechselbaren Walzgerüste auf einen anderen Gerüstplatz schnell und ohne Schwierigkeiten möglich ist Änderungen im Bereich des Antriebes sind in vorteilhafter Weise nicht erforderlich. Einzelantriebe und aufwendige Steuereinrichtungen können entfallen. Außerdem spart man bei dem erfindungsgemäßen Walzblock in vielen Fällen ein oder zwei Kaliber und die zugehörenden Walzgerüste und Gerüstplätze ein gegenüber to Walzblöcken herkömmlicher Bauart was die Investitionskosten und den Platzbedarf wesentlich vernngert Ist zum Beispiel der größte verlangte Fertigquerschnitt in drei Kalibern mit je 20% Querschnittsabnahme aus einem bestimmten Anstichquerschnitt zu erreichen, so würde bei der bekannten Bauart mit gleichen Übersetzungsverhältnissen im ganzen Walzblock je Gerüstplatz nur 20% Querschnittsabnahme möglich sein. Für den kleinsten geforderten Fertigquerschnitt wären dann bei der bekannten Bauart beispielsweise sieben Kaliber erforderlich. Denselben kleinsten Fer^querschnitt könnte man aus demselben Anstichquersc^r.itt mit einem erfindungsgemäß ausgelegten Walzblock mit nur sechs Kalibern erzielen, indem man die Übersetzungsverhältnisse zwischen den Arbeitskaiibern unterschiedlich wählt im vorliegenden Beispiel in drei Kalibern je 26% und in den anderen drei Kalibern je 20% Querschnittsabnahme vorsieht und die Übersetzungsverhältnisse um den gleichen prozentualen Betrag unterschiedlich auslegt Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der erfindungsgemäße Walzblock eine größere Anzahl von Fertigquerschnitten mit einer geringeren Anzahl von Anstichquerschnitten herstellen kann im Vergleich zu den bekannten Bauarten.

Der erfindungsgemäße Walzblock ist folglich geeignet, den Anwendungsbereich der einfachen Walzblöcke mit festen Übersetzungen wesentlich zu erweitern. Charakteristisch ist bei ihm, daß die mittleren Flächenabnahmen — berechnet aus der Anzahl der eingesetzten Arbeitskaliber und der zugehörigen Querschnittsabnahmen derselben ohne das erste Arbeitskaliber — in dem er^r:.ndungsgemäßen Walzblock nicht konstant oder nahezu konstant wie bei den bekannten Bauarten sind, sondern, daß sie von der Zahl der walzenden Arbeitskaliber und von deren Anordnung im Walzblock abhängig

sind. Hat man zum Beispiel eine vom Einlauf zum Auslauf hin ansteigende Reihe von Übersetzungsverhältnissen, so wird mit einer bestimmten Anzahl von Arbeitskaiibern eine größere Querschnittsabnahme erreicht, wenn diese Arbeitskaliber im Walzblock weiter auslaufseitig eingesetzt sind, als wenn dieselbe Anzahl von Arbeitskaiibern sich weiter einlaufseitig befinden.

Die Übersetzungsverhältnisse in Walzrichtung betrachict können von Arbeitskaliber zu Arbeitskaliber um ein gleiches Maß größer oder kleiner als das vorhe-

rige ÜbersetzungS'";rhältnis sein. Außerdem ist es möglich, daß die Übersetzungsverhältnisse i.T Walzrichtung betrachtet von Arbeitskaliber zu Arbeitskaliber nach einer Kurve größer oder kleiner als das vorherige Übersetzungsverhältnis sind. Diese Kurve kann Größtwerte

bo oder Kleinstwerte oder beides aufweisen. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung können die Übersetzungsverhältnisse von Arbeitskdiber zu Arbeitskaliber aber auch um ein regelloses Maß voneinander abweichen. Schließlich ist es auch denkbar, daß die Übersetzungsverhältnisse der Arbeitskaliber gruppenweise sich ändern und innerhalb der Gruppe untereinander gleich oder unterschiedlich sind. Wie die Übersetzungen im einzelnen ausgeführt werden, richtet sich

ganz nach den geforderten Fertigquerschnitten.

In der Zeichnung ist die Erfindung mit mehreren Atisführungsbeispiclen in Form eines Diagramms dargestellt. Auf der Abszisse sind mit den Ziffern 1 bis 6 die sechs einlaufseitigen Gerüstplätzc markiert, auf denen Arbeitskaliber angeordnet sind, wobei auch eine andere Anzahl denkbar ist. Die Gerüstplätze für die Fertigkaliber sind zur Vereinfachung der Darstellung und weil diese nicht Gegenstand vorliegender Erfindung sind, fortgelassen worden. Auf der Koordinaten sind die ver schiedenen Größen der Übersetzungsverhältnisse aufgetragen, jedoch ohne konkrete Zahlenwerte, weil diese in einem weiten Rahmen wählbar sind.

Die mit 10 bezeichnete Linie verbindet die Übersetzungsverhältnisse bei einem Walzblock bekannier Bauart und es ist klar erkennbar, daß alle Übersetzungsverhältnisse gleich groß sind. Die Verbindungslinien 11 und 12 kennzeichnen zwei Übersetzungsreihen zweier erfindungsgemaöer waizbiocke, bei denen die Übersetzungsverhältnisse von Gerüstplatz zu Gerüstplatz unterschicdlich sind. Mit 13 ist die Verbindungslinie zwischen den Übersetzungsverhältnissen eines weiteren erfindungsgemäQen Walzblockes bezeichnet, bei dem die Übersetzungsverhältnisse gruppenweise gleich sind. Bei dieter Ausführungsform bilden die Gerüstplätze 1 und 2 die erste Gruppe, wogegen die Gerüstplätze 4, 5 und 6 die zweite Gruppe bilden. Der Gerüstplatz 3 besitzt ein Übersetzungsverhältnis besonderer Größe.

Es versteht sich von selbst, daß außer den dargestellten Übersetzungsverhältnissen noch zahlreiche andere anwendbar sind und daß auch Kombinationen zwischen den beanspruchten Ausführungsformen der Erfindung jederzeit angewendet werden können.

Hierzu i Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Walzblock zum Walzen von Stäben oder Draht mit wenigen, auslaufseitigen, den Fertigungquerschnitt bei geringerer Abnahme formenden Fertigkalibern und einer größeren Anzahl von einlaufseitigen, jeweils eine erhebliche Querschnittsabnahme bewirkenden Arbeitskalibern, wobei die Walzen zumindest der Arbeitskaliber über ein gemeinsames Verteilergetriebe angetrieben sind, bei dem von Arbeitskaliber zu Arbeitskaliber ein festes Übersetzungsverhältnis vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Obersetzungsverhältnisse zwischen den benachbarten Arbeitskalibern (1 bis 6) unterschiedlich groß bemessen sind.

2. Walzblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsverhältnisse in Walzrichtung betrachtet von Arbeitskaliber zu Arbereskaliber (z. B. U) um ein gleiches Maß größer oder kleiner als da» vorherige Übersetzungsverhältnis (z.B. U) sind.

3. Walzblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsverhältnisse in Walzrichtung betrachtet von Arbeitskaliber zu Arbeitskaliber (1 bis 6) nach einer Kurve (11,12,13) größer oder kleiner als das vorherige Übersetzungsverhältnis sind.

4. Walzblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungsverhältnisse von Arbeitskaliber zi Vbeitskaliber (1 bis 6) um ein regelloses Maß voneinander abweichen.

5. Walzblock nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzur-gsve-hältnisse der Arbeitskaliber (1 bis 6) gruppenweise sich ändern und innerhalb der Gruppe untereinander gleich oder unterschiedlich sind.