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VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON DOPPEL-T-TRÄGERN Die Erfindung bezieht
sich auf die spanlose Formung von Metallen und eignet sich für die Herstellung von
Halbzeug aus stranggegossenen rechteckigen Brammen, die zum Herstellen von Doppel-T-Trägern,
insbesondere Breitflansch-Doppel-et -T-Trägern' durch Walzen verwend werden.
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EB ist bereits ein Verfahren zur Herstellung von Breitflanschträgern
gemäß dem UdSSR-Urheberschein 174160 bekannt, bei welchem flache stranggegossene
Vorbrammen als Vormaterial verwandt werden, aus denen anschließend durch Breitenabnahme
der Brammen beispielsweise in einem Universalumkehrgerüst ein Trägervorprofil erhalten
wird.
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gut Dieses erfahren läßt sich praktisch nicht anwenden, da beim Walzen
in einem Umkehrgerüst eine unzulässig ungleichmäßige Streckung der Trägerelemente
stattfindet.
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Es ist desweiteren ein Verfahren zur Breitenabnahme von auf einer
kontinuierlichen Straggießmaschine gegossenen und dann abgelängten Brammen in einer
hydraulischenjlielJenden Presse
bekannt (siehe z. B. US-PS 3 580
032,) sowie das Sammelwerk von NIIINFORMTJASHMASCH Nr. 1-74-28 "Reduzieranlagen
beim Stahl-Stranggießwalzen in der UdSSS und dem Ausland", Moskau 1974, S. 12 bis
13, Abb. 3). Entsprechend diesem Verfahren wird eine Bramme zwecks einer begrenzten
transversalen Formänderung der Bramme während beachtlicher Breitenabnahme durch
Begrenzungaplatten zusammengedrückt.
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Eine zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Presse <>
besteht aus einen Rollgang entlang angeordneten Holmen, /in einem <von denen>ein
Hydraulikzylinder für die Übertragung einer während Kraft auf einen einstellbaren
Sattel in dem anderen ein anderer einstellbarer Sattel angebracht ist. An den oberen
und unteren Spannschlössern der Presse ist eine Vorrichtung zum Heben und Senken
der Begrenzungsplatten vorgesehen.
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Dieses Verfahren und die Vorrichtung zu dessen Durchführung sind
mit einem wesentlichen Dachteil behaftet, der sich darin zeigt, daß bei der Breitenabnahme
einer Bramme ohne gleichzeitige Dickenabnahme derselben ein qualitätsgerechtes Profil
mit Sollmaß aus folgenden Gründen nicht sichergestellt werden kannr - zur Einhaltung
der Walzbedingungen beim Walzen von Trägern in Universalgerüsten unter gleichen
Streckungen aller Elemente des querschnittes eines Walzgutes muß man über ein Halbzeug
mit einem ganz bestimmten Verhältnis der Flanschdicke zur Stegdicke verfügen; diese
Besonderheit gestattet bei konstanter
Brammendicke keine Palette
von günstigen Abmessungen " Halbzeug zur Sicherung eines breiten Sortimentws walzenden
von auf modernen Walzwerken zu Trägern zu erhalten, da eine Dickenänderung der Ausgangsbramme
in einem weiten Bereich infolge der Betriebsbedingungen von kontinuierlichen Stranggießmaschinen
in einer Konverterabteilung nicht möglicht ist; - die Heratelluns von Doppel-T-Trägern
durch Stauchung der .nur schmalen Flächen der Bramme ohne deren Reduzierung an dem
am Steg liegenden Abschnitt ergibt die Notwendigkeit, verhältnismäßig dicke Flansche
zu formen, die eine erhöhte Stichzahl beim Walzen eines derartigen Halbzeuges in
Universalgerüsten erfordern; - das Stauchen nur der schmalen Flächen der Bramme
in einer Presse führt eine zusätzliche Verzerrung des Profils die an den Enden des
Halbzeuges herbei, so daß dadurch Metallverluste anwachsen und der Ausstoß an brauchbarem
Walzgut absinkt; - das angegebene Verfahren zur Herstellung von Halbzeug setzt die
Notwendigkeit voraus, relativ hohe Außenabschnitte der Bramme zu stauchen, was deren
Stabilität verhindert und eine Profilasymmetrie ergibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Bearbeitungsschema bei
der spanlosen Formung einer Ausgangsbramme mit rechteckigem Querschnitt anzugeben,
das zu die beim Walzen von Doppel-T-Trägern entstehende Fehler vermeiden
und
unter Herabsetzung der Energieintensität zu des Vorganges die Qualität der erhaltenen
Doppel-T-Träger erhöh en gestattet.
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wird bei einem Zur Lösung dieser Aufgabe Verfahren zur Herstellung
von Doppel-T-Trägern aus Brammen rechteckigen querschnitts durch Formgebung von
Flanschen und Steg vorgeschlaen, daß erfindungsgemäß der Steg des Doppel-T-Trägers
durch Pressen der Breitflächen der Bramme rechteckigen Querschnitts gleichzeitig
über die gesamte Länge des hersustellenden Doppel-T-Trägers unter Flachverformung
der Ausgangsbramme geformt wird.
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Dank dieser technischen Lösung bietet sich die Möglichkeit, ein gesamten
Sortiment von Doppel-T-Trägern bei einer Minimalzahl von Typengrößen an Ausgangsbrammen
sicherzustellen, für sämtliche Doppel-T-Träger nur! einer Ausgangsdicke der Bramme
auszukommen, die Qualität der Doppel-T-Träger dank dem Pressen in den beiden Richtungen
zu verbessern, die Metall.
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menge, die Abfälle ergibt herabzusetzen urd damit den Ausstoß an brauchbarer
Produktion auf Grund einer gleichmäßigeren Verformung der Bramme über deren gesamten
4perschnitt zu erhöhen.
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Entsprechend einer Durchführungsform der vorliegenden Erwird in einem
findung Verfahren zur Herstellung von Doppel-T-Trägern vorgeschlagen bei der Pressung
der Breitflä.
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chen einer Bramme deren Stirnseiten von beiden Seiten durcl flache
Anschläge derart festzuhalten, daß die Verformung
der Bramme in
Längsrichtung begrenzt wird.
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es, Diese Lösung gestattet das Ausbringen an brauchbarem Metall durch
völlige Ausschaltung von Abfällen bei der Herstellung von Halbzeug zu vergrößern
und die Qualität der Erzeugnisse zu verbessern.
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Gemäß einer weiteren Durchführungsform der Erfindung wird bei einem
Verfahren zur Herstellung von Doppel-T-Trägern vorgeschlagen, daß die Stauchung
in zwei Etappen erfolgt,indem zunachst die Breitflächen der Bramme in deren mittlerem
Teil eingespannt werden und dann die schmalen Flächen so lange reduziert werden,
bis Flansche geformt sind, wonach die Abnahme der Flansche eingestellt wird und
die Breitflächen reduziert werden, bis der Steg eines Doppel-T-Trägers geformt ist.
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es, Diese Lösung ermöglicht die Qualität der Doppel-T-Träger durch
änderung der Ausführungsfolge der Arbeitsgänge beim Stauchen zu erhöhen, die Asymmetrie
der Doppel-T-Träger bezüglich der Flansche zu vermindern, die Verformungskräfte
bei der i?ormgebung des Steges beachtlich zu verringern, weil die Berührungsfläche
der Sättel bei deren Berührung mit den jeweiligen Abschnitten des Steges unveränderlich
bleibt und einer für die Sicherstellung vorgegebenen Breite des Trägers eine kleinere
breite der senkrechten Sättel benötigt wird, sowie die Energieintensität des Vorganges
herabzusetzen.
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bei einem Weiter ist gemäß der Erfindung Verfahren zur Herstellung
von Doppel-T-Trägern vorgesehen, daß die Flansche und der Steg eines Doppel-T-Trägers
durch gleichzeitige
Abnahme der breiten und schmalen Flächen einer
Ausgangsbramme hergestellt werden.
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Diese Lösung bietet die Möglicbkeit,(wesentlich Abfälle>bei der
Herstellung von Fertigprofilen durch eine e genaue Dosierung des Metalls je nach
den Elmenten des Querschnittes von Halbzeugen, die dem Verhältnis der Metallmengen
der Elemente des Profils eines fertigen Doppel-T-Trägers ent-<>einzusparen
spricht, und die qualität der Fertigerzeugnisse durch Verwirklichung in der Formänderungszone
eines günstigen Schema@ der allseitigen Zusammenpressung zu erhöhen.
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Im folgenden wird die erfindung anhand der Beschreibung von praktischen
Durchführungsbeispielen mit die Bezug auf Zeichnungen näher erläutert, in diesen
zeigt: Fig. 1 Ausgangslage einer Bramme rechteckigen querschnitts und des Bearbeitungswerkzeuges;
Fig. 2 Endlage eines Doppel-T-Trägers und des Bearbeitungswerkzeuges; Fig. 3 Ausgangslage
einer Bramme rechteckigen Querschnitts im Zeitpunkt der Festhaltung der Stirnseiten
der Bramme über die Lange; Fig. 4 Zwischenlage einer Bramme nach der Stauchung der
Bramme an den Breitflächen; Fig. 5 Endlage eines Doppel-T-Trägers und die des Bearan
den beitungswerkzeuges nach der Abnahme schmalen Flächen der Bramme; Fig. 6 Ausgangslage
einer Bramme rechteckigen Querschnitts
und des Bearbeitungskwerkzeuges
beim Einspannen der Bramme an den Breitflächen; Fig. 7 Zwischenlage einer Bramme
und des Bearbeitungswerkzeuges zum Zeitpunkt, wo die Breitflächen eingespannt sind
und die schmalen Plächen der Bramme reduziert werden; Fi. 8 Zwischenlage einer Bramme
und des Bearbeian den tungswerkzeuges vor der Abnahme Breitflächen der Bramme; Fig.
9 Endlage eines Doppel-T-Trägers und des Bearan den beitungswerkzeuges nach der
Abnahme Breitflächen der Bramme; Fig. 10 Stirnansicht einer Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 11 Seitenansicht derselben Vorrichtung.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung liegt in folgendem.
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Eine stranggegossene Bramme 1 rechteckigen Querschnitts (Fig. 1)
wird nach deren Erwärmung in einem Ofen auf eine Temperatur von 1200 bis 12500C
mit Hilfe einer vor einer hydraulischen Mehrplungerpresse befindlichen Transporteinrichtung,
beispielsweise eines Rollganges der Presse zugeführt und mittels einer Einstoßvorrichtung
über die horizontale Ebene des unteren senkrechten Sattels 2 mit einer Breite von
220 mm (Fig. 1) zum Arbeitsraum der hydraulischen Presse geleitet, Mit stirnseitigen
Anschlägen wird die Bramme innerhalb der Presse über die Länge der senkrechten Sattel
2 und durch eine Verlagerung der waagerechten Sattel 3 über die Breite
Beim
relativ zu den senkrechten Satteln 2 zentriert. Arbeitshub des oberen flachen Sattels
2 (Fig. 2 ) vollzieht sich eine Abnahme der Bramme 1 auf das Sollmaß des Steges
des herzustellen~ an den den Doppel-T-Trägers 4 von 70 mm,indem eine Abnahme Breit
flächen der Bramme 1 gleichzeitig über deren gesamte Länge durch denkrbeitshub der
senkrechten Sattel 2 vorgenommen wird.
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Mit der Abnahme der Breitflächen der Bramme 1 durch den Arbeit hub
der flachen waagerechten Sattel 3 erfolgt eine Abnahme an den schmalen Flächen der
Bramme ebenfalls gleichzeitig über die die gesamte Länge, bis Flansche 5 des Doppel-T-Trägers
4 geforml sind. Der Vorgang der Bildung des Steges des Doppel-T-Trägers 4 den und
der Flansche läuft unter Bedingungen einer flachen oder nahe zu flachen Verformung
ab.
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Es ist aber auch eine weitere Variante möglich, bei welcher die Formung
des Steg es und des Flansches durch gleichzeitigen Hub der senkrechten 2 und der
waFgerechten Sattel 3 vorgenommen wird.
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Damit ist der technologische Prozeß dar Formung des Doppel T-Trägers
4 beendet. Die waagerechten Sättel 3 sowie den oberen wieder die senkrechten Sattel
2 läßt man Ausgangsstellung einnehmen. D@ hergestellte Doppel-T-Träger 4 wird aus
dem Arbeitsraum der Presse auf einen hinter der Presse befindlichen Rollgang ausgefortstoßen
auf dem sich der Träger 4 zur weiteren Behandlung bewegt.
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Gemäß einer weiteren möglichen Durchführungsform wird eine stranggegossene
Bramme 1 rechteckigen Querschnitts (Fig. 3)
ebenfalls mittels eines
Rollganges einem beweglichen Stauchwerkzeug 6 im Bereich zwischen dem beweglichen
6 und eincm unbeweglichen Stauchwerkzeug 7 sowie einem Stauchwerkzeug 8 zugeleitet.Bei
einem Hub des Werkzeuges 6 wird die bei Bramme 1 dem unbeweglichen Stauchwerk 7
zugeführt, wo die Stirnflächen der Bramme 1 beiderseitig mit ortsfesten flachen
ehalten während Anschlägen 9 fest werden, die Achse der Bramme 1 relativ zu der
Achse des Stauchwerkzeuges 8 um die Größe "a" versetzt ist. Aus dieser Stellung
beginnt das Stauchwerkzeug 6 eine Arbeitsbewegung auszuführen Cin Fig. 4 ist die
Bewegung ds Werkzeuges 6 mit Pfeil "B" um die Große "c" gezeigt) uni es erfolgt
eine Abnahme der Bramme 1 auf das Sollmaß des Steges des Trägers wobei sich die
Achse des zu der formenden Trägers mit der der Stauchwerkzeuge 8 deckt (Fig. 4).
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Um die richtige Gestalt des Trägers sicherzustellen, geschieht die
Abnahme über die gesamte Länge der Bramme 1 in einem Hub des Stauchwerkzeuges 6.
Während der Abnahme des Steges des Trägers ist keine Streckung der Bramme 1 feststellbar,
weil dessen Stirnseiten an beiden Seiten mittels der ortsfesten flachen Anschläge
9 festgehalten/sind.
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Nach Abschluß der Abnahme des Steges des Trägers beginnen die Stauchwerkzeuge
8, die bei ihrer Annäherung ebenfalls gleichzeitig über die gesamte Länge eine Stauchung
der Bramme 1 in der Breite und eine Formgebung der Flansche des Trägers (Fig. 5)
herbeiführen, eine Arbeitsbewegung auszuführen, Damit ist der technologische Prozeß
der Herstellung des
Doppel-T-Trägers aus der rechteckigen Bramme
1 beendet, der Träger wird aus dem unbeweglichen Stauchwerkzeug 7 ausgestoßen, und
durch einen Hub des beweglichen Werkzeuges 6 einen wird der Träger auf Rollgang
gelegt, über den er zur In weiteren Bearbeitung geführt wird.derselben Reihenfolge
vollzieht sich die Formgebung des Trägers, wenn das untere Stauchwerkzeug 6 unbeweOlich
und das oberen Stauchwerkzeug 7 beweglich ausgebildet ist.
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einer Entsprechend dritten Ausführungsform wird eine, beispielsweise
im Stranggießverfahren erzeugte Bramme 1 (Fig. 6) zum unteren unbeweglichen Sattel
19 mit einer flachen Arbeitsfläche geleitet und durch einen Hub des oberen beweglichen
Sattels 11 im mittleren Teil eingespannt. Die waagerechten Sattel 11 sind hierbei
auseinandergeführt.
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Darnach werden die schmalen flächen der Bramme 1 infolge eines Hubes
der waagerechten Sattel 11 gestaucht, bis Flansche 12 (Fig. 7) gebildet sind, wonach
die Sattel 11 von den Flanschen 12 (Fig. 8) weggeführt werden, und nun beginnt die
Abnahme der Bramme 1 mittels der Sattel 10, bis der Steg 13 des Trägers (Fig. 9)
gebildet ist.
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Als Folge dieser Abnahme findet eine freie Breitung des zu formenden
Steges 13 statt, die von einer Entfernung der Flansche 12 von den Seitenflächen
der Sättel 10 unter Bildung von Außenabschnitten 14 des Steges 13 (Fig. 9) begleitet
wird.
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In dem angegebenen Schema wurde die Verformung der Bramme 1 in der
Stellung, in der deren Breitflächen horibehandelt,
selbstverstän-dlich
läßt zontal verlaufen, sich dieses Verfahren auch bei einer anderen Stellung der
Bramme 1 beispielsweise in df-r Stellung wenn "auf der Kante", d.h. die Breitflächen
senkrecht angeordnet sind, verwirklichen.
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Die vorliegende Erfindung gestattet nicht nur Doppel-T-Träger, nämlich
sondern auch andere Profile wie T-Träger, Schienen, asymmetrische Doppel-T-Träger,
Winkel und U-Trager herzustellen, wobei zur gleichen Zeit mehrere Erzeugnisse geformt
werden können.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des oben geschilderten Verfahrens
ist als eine stehende hydraulische Mehrplungerpresse (Fig. 10, 11) ausgeführt, die
eine Grundplatte 15 und einen unbeweglichen Oberholm 16 umfaßt, welche mit Säulen
17 vorspannt sind, auf denen ein Laufholm 18 angeordnet ist, der mit hydraulischen
Antriebszylindern 19 in Verbindung steht.An dem unbeweglichen Oberholm 16 ist ein
ortafestes Stauchwerkzeug 20 befestigt, das mit zwei flachen, diesem gegenüber unbewegversehen
ist lichen Anschlägen 21-; welche für die Begrenzung der zu bearbeitenden Bramme
1 nach deren Länge sorgen. Das bewegliche Stauchwerkzeug 22 ist an dem Laufholm
18 der Presse befertigt. An den seitlichen Spannschlössern 23 sind zusätzliche Seitentraversen
24 vorgesehen, an denen Hydraulikzylinder 25 befestigt sind. An den Plungern der
Hydraulikzylinder 25 sind Stauchwerkzeuge 26 befestigt.
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Bei einer anderen Ausführungsform kann das untere Stauchwerkzeug
22 unbeweglich ausgebildet sein und sich in dem
mittleren unbeweglichen
Holm 18 befinden, während das obere Werkzeug 20 in dem beweglichen Oberholm 16 untergebracht
ist.
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Diese Vorrichtung ermöglicht die Abnahme von Brammen 1 rechts eckigen
Querschnitts in zwei zueinander senkrechten Richtungen.
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Nachstehend wird ein konkretes Beispiel der großtechnischen Anwendung
der vorliegenden Erfindung beschrieben Als Vormaterial dient eine stranggegossene
Bramme rechteckigen Querschnitts mit einer Breite von 565 mm, einer Dicke von 100
mm und einer Länge von 7500 mm. Der Werkstoff der Bramme 1 ist ein niedriggekohlter
Stahl. Ausgehend von dieser Bramme 1 soll ein Doppel-T-Profil mit folgenden Abmessungen:
500 mm Höhe, 190 mm Breite hergestellt werden. Dazu wird die Bramme 1 zunächst in
einem Ofen auf eine 3chmiedetemperatur von 1200 bis 12500C erwärmt. Mit Hilfe einer
Transporteinrichtung beispielsweise eines Rollganges wird die erwärmte Bramme 1
in der Stellung "flach liegend" einer hydraulischen doppelt wirkenden Mehrplungerpresse,
welche in der senkrechten Richtung eine Kraft von 20000 Mp und in der waagerechten
Richtung eine Kraft von 15000 Mp entwickelt, zugeführt.
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Mittels einer Einstoßvorrichtung wird dio Bramme 1 über die horizontale
ebene des unteren flachen senkrechten Sattels 2 mit einer Breite von 220 mm direkt
in den Arbeitsraum der Presse geleitet.
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Mit Hilfe von stirnseitigen Anschlägen wird die Zentrierung der Bramme
1 innerhalb der Presse über die Länge der senkrechten Sattel 2 und durch eine Verlagerung
der waagerechten flache
sattel 3 um eine Größe von 565 mm über
die Breite relativ zu den senkrechten Sätteln 2 vorgenommen.
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Durch den Hub des oberen beweglichen senkrechten Satt eis 2 erfolgt
die Einspannung der Bramme 1 über die Dicke mit einer Kraft der vorläufigen Einspannung
von 200 bis 500 Mp.
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Durch eine synchrone Bewegung der waagerechten Sattel 3 redu ziert
man die schmalen Flächen der Bramme 1 so lange, bis Flansche des Doppel-T-Trägers
mit einer Breite von 190 mm und einer Dicke von 90 mm geformt sind. Hierbei beläuft
sich die rechnerische Preßkraft am Ende des Vorganges auf 4000 Mp. Dann läßt wieder
man die waagerechten Sattel 3 ihre Ausgangsstellung unter Belas-Lösung eines Spaltes
von 580 bis 600 mm (unerläßlich für die Zuführung einer folgenden Bramme) einnehmen.
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Durch das Heranrücken der senkrechten Sättel 2 bewirkt eine man Abnahme
der Bramme 1 an den Breitfläohen bis zur Bildung eines 70 mm dicken Steges des Trägers.
Die rechnerische Preßkraft beträgt am Ende des Vorganges 5000 Mp und die Tempeo
ratur Jeweils 1150 bis 1200 0. Während der Abnahme der Bramme 1 an deren Breitflächen
erfolgt eine freie Breitung der Bramme 1, welche von einer Entfernung der Flansche
von den Seitenkanten der senkrechten Sattel 2 begleitet wird. Die Größe dieser entfernung
hängt von der unter den senkrechten Sätteln 2 vergedrängten Metallmenge ab.
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Die senkrechten Sattel 2 werden auseinandergeführt und die stirnseitigen
Anschläge entfernt. Das fertige Doppel-T-Ereiner zeugnis wird mittels der Einstoßvorrichtung
oder nachiolgenden
in die Presse aufgebenden Bramme aus der Presse
herausgedrückt und auf eine hinter der Presse befindliche Transporteinrichtung gebracht,
die für den weiteren Transport dieses Erzeugnisses zu dessen Walzen direkt in den
Gerüsten eines Universalwalzwerkes zum Walzen von Trägern sorgt.