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Beschreibu nR
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Die Erfindung betrifft eine H-Spundbohle aus Stahl mit einer H-förmigen
Querschnittsgestalt und mit jeweils an einander gegenüberliegenden Enden zweier
Flansche angeordneten Anschlußteilen, wobei die Flansche einander gegenüberliegend
so angeordnet sind, daß die Mittellinie der H-Spundbohle bei Betrachtung des Spundbohlenquerschnitts
zwischen den beiden Flanschen verläuft. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung jener Spundbohle.
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Es besteht eine Nachfrage nach Spundbohlen mit hoher Querschnittsbelastbarkeit
sowie guten Abdichtungs- und Verarbeitungseigenschaften für das Errichten von Bewehrungen,
Quaiwandungen, Landverbauungen, zeitweisen Fangdämmen oder dergl..Zu diesem Zweck
sind bereits verschiedene Spundbohlen vorgeschlagen worden, bei welchen Anschlußteile
an Stahlrohre und an unterschiedlich gestaltete Stähle mit jeweils großem Querschnitt
geschweißt worden sind. Die gesonderte Herstellung der Spundbohlen-Huptkörper und
der Anschlußteile sowie das Befestigen der Anschlußteile an den Spundbohlen-Hauptkörpern,
was zum Erzeugen dieser Spundbohlen erforderlich ist, führte jedoch zu sehr hohen
Produktionskosten.
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Es sind auch schon Spundbohlen aus Stahl mit verschiedenen Querschnittsgestalten
vorgeschlagen worden, die lediglich durch Walzen herstellbar sind, wobei der Spundbohlen-Hauptkörper
einstückig mit Anschlußteilen-versehen wird. Unter diesen Stahl-Spundbohlen gibt
es eine, die leicht eine hohe Querschnittsbelastbarkeit aufweisen und mit einem
hohen Ausbringen gewalzt werden kann. Diese Stahl-Spundbohle besitzt eine H-förmige
Querschnittsgestalt und verfügt über Anschlußteile zum Verbinden mit Anschlußteilen
benachbarter Spundbohlen, die an einander gegenüberliegenden Enden
zweier
Flansche vorgesehen sind, wobei diese Flansche einander gegenüberliegen, so daß
die Mittellinie der H-Spundbohle im Querschnitt zwischen den beiden Flanschen liegt.
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Eine solche H-Spundbohle läßt sich vergleichsweise einfach herstellen,
weil während des Walzens keine Hohlungen (sweeps) und dergl. erfolgen. Eine solche
Spundbohle besitzt beispielsweise eine solche Querschnittsgestalt, daß Anschlußteile
4, 5 sowie 6, 7 (Fig. 1) jeweils an den einander gegenüberliegenden Enden zweier
Flansche 1 und 2 angeordnet sind, wobei sich diese Flansche so gegenüberliegen.,
daß die Mittellinie X-X der H-Spundbohle im Querschnitt zwischen den beiden Flanschen
verläuft, so daß diese Spundbohle eine bisymmetrische Gestalt besitzt. Maßschwankungen
für die Distanz A zwischen den rechten und linken Anschlußteilen sind jedoch als
Folge der Temperaturverteilung während des Walzens und Abkühlens unvermeidbar, weshalb
es sehr schwierig ist, die Verbindungsteile 4 und 6 der einander gegenüberliegenden
Flansche 1 und 2 gleichzeitig über den Verbindungsteilen 5 und 7 benachbarter Spundbohlen
zu koppeln. Selbst wenn es gelingt, die Anschlußteile miteinander zu koppeln, so
wird der sog. drive-in-Widerstand als Folge der Dimensionsschwankungen in den Distanzen
A der Spundbohlen in Längsrichtung beträchtlich hoch.
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Zusätzlich lassen sich die oben beschriebenen H-Spundbohlen lediglich
längs einer Geraden eintreiben, nicht jedoch längs einer gekrümmten Linie. Beim
sog. drive-in-Widerstand handelt es sich um den Widerstand, den eine Spundbohle
dem Eintrciben, beispielsweise in das Erdreich, entgegensetzt.
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So wurde folglich eine sog. Unilateralfinger-H-Stahlspundbohle praktisch
verwendet, welche, wie in Fig. 2 dargestellt, Anschlußteile 4a und 5a aufweist,
die lediglich an den einander gegenüberliegenden Enden eines Flansches 1a ausgebildet
sind, der an der einen Bohlenseite ausgebildet
ist, wohingegen ein
zweiter Flansch 2a, der an der anderen Bohlenseite ausgebildet ist, keine Verbindungsteile
aufweist. Diese Unilateralfinger-H-Spundbohle kann auf einfache Weise durch Anschweißen
von Verbindungsteilen an eine gewöhnliche H-Spundbohle aus Stahl hergestellt werden.
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Wird jedoch eine derartige Unilateralfinter-H-Stahlspundbohle, bei
welcher der Hauptkörper einstückig mit Anschlußteilen versehen ist, durch einen
Walzvorgang hergestellt, so ist das Ausmaß an Unsymmetrie über den Querschnitt hoch,
was zur Folge hat, daß Hohlungen (sweeps), Uberhöhungen, Torsionserscheinungen und
dergl. häufig beim Walzgut während des Walzens und Abkühlens auftreten. Weil die
Flanschabschnitte la, 2a unterschiedliche Längenabmessungen aufweisen, ist es schwierig,
die Materialien auf der Produktionsstraße zu transportieren und die Materialien
in H-Gestalt zu stapeln. Da Anschlußteile bei dieser Art von Spundbohlen lediglich
an den Flanschen la, d.h. lediglich an einer Spundbohlenseite, ausgebildet sind,
ist es einfach, die Spundbohlen, die mit den Anschlußteilen benachbarter Spundbohlen
gekoppelt sind, einzutreiben. Es läßt sich jedoch mit diesen bekannten Spundbohlen
keine befriedigende Sicherheit gegen Wasserleckagen erreichen. Soll beispielsweise
der Innenraum 8 der H-Stahlspundbohle von Sand und Erdreich befreit werden, um diesen
Innenraum mit Zement oder dergl. zu füllen, so können, abhängig von der Natur des
Erdreiches, Sande und andere Teilchen durch einen Spalt 9 in den Innenraum 8 eintreten,
wobei dieser Spalt 9 zwischen den nicht miteinander verbundenen Flanschabschnitten
ausgebildet ist. Es versteht sich, daß dadurch das Entnehmen von Sand und dergl.
aus dem Hohlraum 8 erschwert ist. Ferner führt das Vorhandensein der Spalte 9 dazu,
daß in den Hohlraum 8 eingefüllter Zement oder Beton nicht zu einer perfekten Verbindung
mit der Spundbohle gelangt.
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Die Erfindung ist mit dem Ziel entwickelt worden, die oben erwähnten
Nachteile zu überwinden,und verfolgt die Aufgabe, eine verbesserte Spundbohle mit
H-förmiger Querschnittsgestalt sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen
Bohle zu schaffen. Dabei soll sich die Spundbohle durch gute Verarbeitbarkeit und
ein hohes Maß an Sicherheit gegen Leckagen auszeichnen. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren
soll eine hohe Effizienz aufweisen und mit hoher Genauigkeit die Herstellung der
Spundbohle mit Hilfe einer Gruppe von Universal-Walzgerüsten gestatten.
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Um das obengenannte Ziel zu erreichen, ist die erfindungsgemäße H-Spundbohle
aus Stahl derart ausgebildet, daß bei einer H-Spundbohle aus Stahl mit jeweils an
einander gegenüberliegenden Enden eines Paares von gegenüberliegend angeordneten
Flanschen ausgebildeten Verbindungsteilen, wobei die Mittellinie der Spundbohle
im Querschnitt zwischen den beiden Flanschen verläuft, ein Verbindungsteil-Paar
an einer Seite oder in diagonal-symnetrischen Stellungen jeweils relativ zur Mittellinie
vorgesehen und als Fingerverbindungsteile ausgebildet sind, während die anderen
Verbindungsteile, die jenem Verbindungsteil-Paar gegenüberliegen, jeweils als überlappende
Anschluß- oder Verbindungsteile ausgebildet sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen der vorstehend beschriebenen
H-Spundbohle läuft so ab, daß in einem Walzvorgang ein Trägerrohling mit Hilfe eines
Brechergerüstes, eines Universal-Vorwalzgerüstes, eines Maßwalzgerüstes sowie eines
Universal-Fertigwalzgerüstes ausgewalzt wird, wobei dieser Trägerrohling durch Blockwalzen
oder Stranggießen hergestellt wurde und einen in Vertikal- und Lateralrichtung symmetrischen
H-förmigen Querschnitt aufweist. Dieser symmetrische Trägerrohling
wird
ausgewalzt zu einem H-förmigen Trägerrohling mit einer Muffe und mit Vorsprüngen,
welche zwei vorspringenden Gliedern entsprechen, die einen Fingeranschlußteil am
Ende eines Flansches bilden, wobei dieses Auswalzen mit Hilfe eines mit Kalibern
versehenen Gerüstes erfolgt, um die stellungsmäßige Beziehung zwischen einem Stegabschnitt
sowie den Flanschen des Rohlings zu verändern und um den (ursprünglich symmetrischen)
Trägerrohling zu einer asymmetrischen H-förmigen Gestalt auszuwalzen. In einem anderen
Kaliber erfolgt das Ausformen einer Muffe sowie von Vorsprüngen an einem Ende des
Flansches.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von H-Spundbohlen aus
Stahl ist so ausgestaltet, daß beim reversierenden Walzen des oben bestimmten Trägerrohlings
in einer Vielzahl von Stichen mit Hilfe einer Gruppe von Universal-Vorwalzgerüsten,
welche ein Universal-Vorwalzgerüst sowie ein Universal-Maßwalzgerüst umfaßt, während
der ersten Hälfte der Stiche das Dchnungsverhältnis je Stich der Flansche an den
gegenüberliegenden Seiten wenigstens 1,03mal so groß gewählt ist wie das des Steges,
daß während der letzten lI;lfte der Stiche das Dehnungsverhältnis je Stich der Flansche
auf den gegenüberliegenden Seiten maximal 1,03mal so groß ist wie das des Steges,
wobei das Dehnungsverhältnis je Stich bei den Flanschen während der letzten Hälfte
der Stiche auf maximal 1,15 festgesetzt wird.
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Das Verfahren zum Herstellen der vorstehend beschriebenen H-Spundbohle
nach der Erfindung erfolgt ferner derart, daß beim Maßwalzen des vorderen Endbereichs
des Flansches des genannten Trägerrohlings mit Hilfe eines Universal-Maßwalzgerüstes
die Außenoberfläche des Flansches mit einem Abnahmeverhältnis (reduction ratio)
von 10 oder weniger mit Hilfe von Vertikalwalzen eines Universal-Maßwalzgerüstes
beaufschlagt
wird, während der vordere Endabschnitt des Flansches mit Hilfe von Horizontalwalzen
maßgewalzt wird.
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Das Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen H-Spundbohle ist
so ausgebildet, daß beim Biegen der Anschlußteile des Walzgutes, welches mittels
einer Gruppe von Universal-Naßwalzgerüsten gewalzt wurde, vor dem Fertigwalzen im
Universal-FertiDfalzgerüst, der Anschlußteil mit Hilfe einer Anschlußteil-Bildungsvorrichtung
gebogen wird, welche vor dem Universal-Fertig.^ralzgerüst angeordnet wird und in
welcher eine Walze mit einer Wulst zum Festlegen einer Biegestelle am Anschlußteil
sowie eine Walze mit einer Wulst zum Biegen der Anschlußstelle vorgesehen sind,
welche jeweils mittels offenseitiger Wellen gehalten sind, wobei die Wellen am Hauptkörper
der Vorrichtung mit Hilfe von Schrauben befestigt sind, die jeweils auf ihrem Innenumfang
Gewinde tragen, um mit Gewinden verschraubt werden zu können, die an einem Endabschnitt
der Tzlelle vorgesehen sind, und wobei außerdem am Außenumfang derselben Gewinde
vorgesehen sind, welche einen Mittenunterschied in bezug auf die Mitte der auf dem
Innenumfang ausgebildeten Gewinde aufweisen, so daß die Walzen in axialer und radialer
Richtung positionsmäßig eingestellt werden können.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von AusfuItrungsbeispielen unter Bezug auf die
Zeichnungen; in diesen zeigt: Fig. 1 einen Schnitt durch eine herkömmliche, bisymmetrische
und mit bilateralen Fingern versehene H-Spundbohle; Fig. 2 einen Schnitt durch die
herkömmliche Unilateralfinger-H-Spundbohle aus Stahl;
Fig. 3 einen
Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen H-Spundbohle aus Stahl;
Fig. 4 eine erläuternde Darstellung, die illustriert, wie die in Fig. 3 dargestellte
Spundbohle in abwechselnd umgedrehter Weise angeordnet wird; Fig. 5 eine Ubersicht
über die beim erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Walzgerüstet; Fig. 6 einen Schnitt,
welcher zeigt, daß der Trägerrohling einen H-förmigen Querschnitt besitzt und in
vertikaler und lateraler Richtung symmetrisch ist; Fig. 7 einen Schnitt durch einen
im Vonfalzgerüst gewalzten Trägerrohling; Fig. 8 einen Schnitt, welcher die Relation
zwischen dem Kaliber des Vorwalzgerüstes und dem Werkstoff zeigt; Fig. 9 einen Schnitt,
welcher die Kaliber der Vorwalzen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig.iO eine Stirnansicht, welche wesentliche Abschnitte der Kaliber des Universal-Vorwalzgerüstes
zeigt; Fig.ii eine Ansicht der wesentlichen Abschnitte des Kalibers des Maßwalzgerüstes;
Fig.12A bis 12F Kaliber, welche den Walzfortschritt in der Gruppe der Universal-Vorwalzgerüste
darstellen; Fig.13 einen Schnitt, welcher das vom Universal-Vorwalzgerüst ausgewalzte
Halberzeugnis darstellt; Fig.14 eine Ansicht der wesentlichen Abschnitte einer Vorrichtung
zum Ausbilden von Unebenheiten am Fuß des vorspringenden Teils 11 des im Universal-VoflJalzgerüst
ausgewalzten Halberzeugnisses; Fig.15 eine Ansicht der wesentlichen Abschnitte der
Form der Einkerbungen am Fuß des vorspringenden Teils 11 des im Universal-Vorwalzgerüst
gewalzten Halberzeugnisses; Fig.16 eine Ansicht der wesentlichen Abschnitte der
ein Ausbeulen des Flansches verhindernden Einrichtung im Universal-Maßwalzwerk nach
der Erfindung;
Fig. 17 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung zum Ausbilden der Anschlußteile; Fig. 18 eine Ansicht der wesentlichen
Abschnitte der Walzenkaliber des Universal-Fertigwalzgerüstes; und Fig. 19 und 20
Schnitte durch andere Ausfuhrungsformen der H-Spundbohle nach der Erfindung.
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Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Querschnitts einer erfindungsgemäß
hergestellten H-Spundbohle aus Stahl. Von den Verbindungsteilen 4b, 5b sowie 6b
und 7b, welche an den einander gegenüberliegenden Enden der Flansche ib und 2b ausgebildet
sind, wobei sich diese beiden Flansche so gegenüberliegen, daß die Mittellinie X-X
des Spundbohlenquerschnitts zwischen den beiden Flanschen ib, 2b verläuft, ist ein
Paar von Verbindungsteilen 4b, 5b zu Fingerverbindungsteilen ausgebildet, die miteinander
gekoppelt werden können. So ist in dem Verbindungsteil-Paar 4b, 5b das Verbindungsteil
4b mit einer Muffe 9 ausgebildet, elche zwischen vorspringenden Teilen, welche dem
sog. Finger und Daumen 10, 11 entsprechen, ausgebildet ist, während der andere Anschlußteil
5b mit einem kugelförmigen Ende 12 versehen ist, welches mit der Muffe 9 kuppelbar
ist. Somit wird die Muffe 9 der einen Spundbohle mit dem kugelförmigen Ende 12 einer
benachbarten Spundbohle gekoppelt, was aufeinanderfolgend wiederholt wird, um auf
diese Weise eine Spundbohlenwandung auszubilden. Für das andere Anschlußteil-Paar
6b, 7b in Fig. 3 gilt beispielsweise, daß die Innenoberfläche des Anschlußteils
6b die Außenoberfläche des Anschlußteils 7b übergreift, wobei zwischen den beiden
Anschlußteilen ein Spalt 13 ausgebildet ist.
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Bei dieser in Fig. 3 dargestellten Ausfwhrungsform sind der das vorspringende
Teil an der Kupplungsseite bildende Verbindungsabschnitt 5b und der Anschlußabschnitt
7b an der überlappten Seite symmetrisch hinsichtlich der Mittellinie
X-X
ausgebildet, so daß Fingeranschlußteile jeder anderen Spundbohle nicht nur an den
gleichen Seiten, sondern an den anderen Seiten hinsichtlich der Mittellinie angeordnet
werden können, was beispielsweise auf abwechselnd umgedrehte Weise erfolgen kann,
um eine Spundbohlenwand zu errichten. Der zwischen den Anschlußteilen 6b und 7b
ausgebildete Spalt 13 vermag Maßschwankungen am Fertigerzeugnis auszugleichen und
soll 2 bis 10 mm stark sein, um die Dimensionen mit dem Ziel zu halten, das Eindringen
von Erdreich und Sand in das Innere der Spundbohle durch diesen Spalt zu verhindern,
wenn Sand und Erdreich aus dem Innenraum der Spundbohle entfernt werden.
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Ferner wird durch die vom Spalt unterstützte Maßhaltigkeit gewährleistet,
daß in den Innenraum der Spundbohle eingebrachter Zement bzw. Beton nicht herausfließt.
Verschiedene Gestaltungen der sich überlappenden Verbindungsteile können zusätzlich
zu der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform vorgeschlagen werden. Es ist jedoch
vorteilhaft, diese Verbindungsteile so bisymmetrisch wie nur möglich auszubilden,
um während des Walzens das Auftreten von Maßungenauigkeiten und dergl. zu verhindern.
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Gemäß Fig. 3 in der Nachbarschaft der Anschlußteile 5a und 7b vorgesehene
Vorsprünge 14 und 15 dienen zur Steigerung der Stabilität, wenn die Spundbohlen
in einer I-förmigen Querschnittsgestalt gestapelt werden, und auch dann, wenn die
H-förmigen Spundbohlen mit Hilfe von Führungsgliedern eingetrieben werden, die auf
die Außenoberflächen des Flansches aufgesetzt werden. Gleichzeitig dienen die Vorsprünge
14 und 15 zum Ausgleichen des Querschnitts der oberen und unteren Flansche im Hinblick
auf einen Steg 3 sowie zur weiteren Steigerung des Schnittmoduls einer aus Spundbohlen
errichteten Wandung.
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Die den erfindungsgemäßen Querschnitt aufweisende H-Stahlspundbohle
ist an einer ihrer Seiten mit Fingeranschlußteilen versehen, was eine sehr gute
Verarbeitbarkeit der Spundbohle gewährleistet. Außerdem ist die Spundbohle an ihrer
anderen Seite miteinander überlappenden Anschlußteilen versehen, so daß die Spundbohle
durch in den Spundbohlen-Innenraum eingefüllten Beton integriert werden kann, wodurch
sich eine aus Spundbohlen bestehende Wandung mit ausgezeichneter Sicherheit gegen
das Auftreten von Wasserleckagen errichten läßt. Wie im folgenden noch beschrieben
wird, wird die Spundbohle mit Hilfe einer Gruppe von Universal-iZalzgerüsten gewalzt.
Es ist einfach, H-Spundbohlen mit einer größeren Steghöhe B im Querschnitt zu walzen,
wodurch sich der Sektionsmodul (section modulus) erhöhen läßt. Im folgenden wird
das Verfahren zur Herstellung der erSindungsgemäßen H-Spundbohlen aus Stahl unter
Bezug auf die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform beschrieben.
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Wie in der Ubersichtdarstellung gemäß Fig. 5 angegeben, umfassen die
benutzten Walzgerüste ein Blockgerüst 21, ein Brechergerüst 22, eine Gruppe von
Universal-Vorgerüsten 25, umfassend ein Universal-Vorgerüst 23 sowie ein Maßwalzgerüst
24, und ein Universal-FertiggerUst 26.
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Diese Gerüstanordnung stimmt mit den Gerüstanordnungen zur Herstellung
gewöhnlicher H-Träger überein.
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Das Blockgerüst 21 walzt einen Trägerrohling 29 von H-förmiger Querschnittsgestalt,
welche in vertikaler und lateraler Richtung symmetrisch ist, wobei dieser Trägerrohling
29 mit einem Trägerrohling zum Herstellen gewöhnlicher H-Träger gemäß Fig. 6 übereinstimmt.
Folglich ist eine detaillierte Beschreibung dieses Abschnitts des Walzvorgangs entbehrlich.
Dieser Trägerrohling 29 kann durch Stranggießen hergestellt werden.
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Der Trägerrohling 29 wird in einem Erwärmungsofen eines Profilwalzwerks
wiedererwärmt und sodann mit Hilfe des Brechergerüstes 22 zu einem Trägerrohling
30 ausgewalzt, welcher anschließend in der Gruppe von Universal-Gerüsten 25 weitergewalzt
wird. Wie in Fig. 7 dargestellt, besitzt dieser Trägerrohling 30 Flansche 31, 32.
Der Flansch 31 weist an seiner einen Seite an seinem oberen Ende eine Muffe 33 auf,
welche der Muffe 9 im in Fig. 3 dargestellten Erzeugnis entspricht. Ferner sind
Vorsprünge 34, 35, welche den Vorsprüngen 10 und 11 des in Fig. 3 dargestellten
Erzeugnisses entsprechen, vorgesehen, wobei er in seinem unteren Ende bisymmetrisch
ist und somit den bisymmetrischen Anschlußteilen 5, 7 gemäß Fig. 3 entspricht. Das
obere Ende des an der anderen Seite angeordneten Flansches 32 ist mit Hilfe der
Gruppe 25 der Universal-Vorwalzgerüste zu einander überlappenden Anschlußstellen
auszuwalzen, und folglich hat mit Rücksicht auf das erforderliche Gleichgewicht
bei der Querschnittsabnahme in lateraler Richtung beim Auswalzen in den Universalgerüsten
der Flansch 32 keine dem Vorsprung 35 auf der Seite der Fingeranschlußteile entsprechenden
Vorsprünge.
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Außerdem bezeichnet in Fig. 7 das Bezugszeichen 36 einen Steg. Folglich
ist der Trägerrohling 30 insgesamt im wesentlichen bisymmetrisch, wenn auch leicht
asymmetrisch.
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Mit anderen Worten weist das Brechergerüst 22 den in Vertikalrichtung
und Lateralrichtung symmetrischen Trägerrohling 29 zu dem Trägerrohling 30 auf,
der sich durch eine Asymmetrie in vertikaler und lateraler Richtung auszeichnet.
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Weil die in einer Brecherwalze anzuordnende Kaliberanzahl begrenzt
ist, sollte der Rohling 29 mittels einer möglichst geringen Kaliberanzahl zum Trägerrohling
30 ausgewalzt werden. Wird der Trägerrchling 29 jedoch mit Hilfeeiner Viel-Zahl
von Walzstichen im offenon Kaliber, wie in Fig. 8 dargestellt,
gewalzt,
so wird vom zweiten Stich an die Längung des Steges 36 größer als die Längungen
der Flansche 31, 32 mit der Folge, daß die Flansche vom Steg in Längsrichtung gezogen
werden, die inneren Oberflächen der Flansche in Dickenrichtung abnehmen und der
Vorsprung 35 im Kaliber nicht gefüllt wird, wodurch eine beträchtliche Abweichung
von den Formen und Abmessungen des Vorsprungs 35 in Längsrichtung hervorgerufen
wird. Während des folgenden Walzvorgangs in der Gruppe 25 der Universalgerüste wird
der Vorsprung 35 von einem sog. dead hole gewalzt. Ist folglich der Vorsprung 35
hinsichtlich seiner Querschnittsfläche unzureichend, wie vorstehend anhand der Stufe
des Trägerrohlings 30 beschrieben, so wird das Unzureichendsein der Dimensionen
noch weiter verstärkt, was zu einer beträchtlichen Abweichung der Dimensionen des
Vorsprungs 11 im in Fig. 3 gezeigten Fertigerzeugnis führt. Um den vorstehend erörterten
Nachteil zu vermeiden, ist es erforderlich, die Kaliberanzahl zu erhöhen und das
Längenverhältnis des Stegs zu den Längenverhältnissen der Flansche in den jeweiligen
Kalibern auszugleichen. Es kann jedoch keine Walze mit sehr vielen Kalibern hergestellt
werden, und folglich bleibt zur Erhöhung der Kaliberanzahl nur der Weg über eine
Erhöhung der Gerüsteanzahl.
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Erfindungsgemäß besitzt das Brechergerüst 21 in seinen Walzen ein
Kaliber 38 und ein weiteres Kaliber 39. Ein Kastenkaliber 40 dient zum Korrigieren
einer Uberfüllung in einem Spalt 42, der zwischen den Walzen vorhanden ist, wenn
im Kaliber 38 gewalzt wird. Das Kastenkaliber 40 korrigiert die Überfüllung derart,
daß der Rohling um 900 gedreht und im Kaliber 40 gewalzt wird. Der in Fig. 6 dargestellte
Trägerrohling 29, der in vertikaler und lateraler Richtung symmetrisch ist, wird
zunächst zu dem in Vertikalrichtungen asymmetrischen und im wesentlichen bisymmetrischen
Trägerrohling mittels einer Vielzahl von
Stichen im Kaliber 38
ausgewalzt. Dieses Walzen unter Verwendung des Kalibers 38 bezweckt das Hervorbringen
einer Scherdeformation zwischen dem Steg 43 und den Flanschen 44, 45 (Fig. 6), um
auf diese Weise die stellungsmäßige Relation zwischen dem Steg 43 und den Flanschen
44, 45 zu verschieben. Dieses Walzen neigt dazu, ein Aufwärts- oder Abwärtsdrehen
und dergl. des Walzgutes im ersten Stich hervorzurufen. Die auftretenden Hohlungen
(sweeps) und dergl.
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lassen sich jedoch zufriedenstellend mit Hilfe von Manipulatoren korrigieren,
die vor und hinter dem Walzgerüst vorgesehen sind. Im Kaliber 38 wird der Rohling
auf eine vorbestimmte Stegdicke (z.B. 50 mm) in einer Vielzahl von Stichen (6 Stiche
mit Ausnahme des beispielsweise vorzunehmenden Uberfüllungs-Korrekturstiches) ausgewalzt.
Zu dieser Stufe kann der Metallfluß innerhalb des Querschnitts des Rohlings vergleichsweise
frei herbeigeführt werden, und da die Verbindungs- oder Ubergangsbereiche des Steges
43a sowie der Flansche 44a, 45a des Kalibers 38 jeweils weich konturiert und mit
großen Krümmungsradien versehen sind, kommt es praktisch nicht zu den nachteiligen,
ungenügenden Füllungen der Flansche 44a, 45a der Kaliber. Der Rohling, dessen Steg
im Kaliber 38 eine vorbestimmte Dickenzunahme erfahren hat und welcher zu einem
H-förmigen Querschnitt mit asymmetrischen Vertikalrichtungen ausgeformt worden ist,
wird in ein bis drei Stichen (falls die Walzenfestigkeit und die Motorleistung dieses
gestatten, wird das Walzen in nur einem Stich angestrebt) in einem Vorgang im Kaliber
39 ausgewalzt. Ist das Kaliber 38 so ausgelegt, daß die Längungsverhältnisse für
den Steg 36a und die Flansche 31a, 32a einander nach Walzen im Kaliber 39 gleich
sind, so tritt keine Dickenverminderung der Flansche 71a, 32a im Kaliber 39 auf,
was es gestattet, Querschnitte mit geringer Maßabweichung in Walzrichtung zu erzielen.
Es ist weiterhin vorteilhaft, im Kaliber 38 eine vorbereitende
Stufe
47 vorzusehen, um das Ausbilden des Vorsprungs 35 im Kaliber 39 zu erleichtern.
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Wie vorstehend beschrieben, ist das Brechergerüst 22 mit dem Kaliber
38 versehen, um den in vertikaler und lateraler Richtung symmetrischen Trägerrohling
zu einem in vertikaler und lateraler Richtung asymmetrischen Rohling zu verformen,
um das Querschnittsverminderungs-Gleichgewicht der jeweiligen Bereiche des Trägerrohlings
während der im nachfolgenden Kaliber 39 hervorgerufenen Querschnittsverminderung
zu regeln. Somit kann der Trägerrohling 30 mit vorbestimmter Gestalt erhalten werden
und kann der herkömmliche Trägerrohling 29 mit symmetrischen Vertikal- und Lateralabmessungen
zu dem Trägerrohling 30 verarbeitet werden, der der Gruppe 25 von Universal-Walzgerüsten
zugeführt wird, welche dem Brechergerüst 22 nachgeschaltet sind.
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Der Trägerrohling 30, der im Brechergerüst 22 gewalzt worden ist,
wird der Gruppe 25 der Universal-Vorwalzgerüste zugeführt, welche das Universal-Vorwalzgerüst
23 und das Maßgerüst 24 aufweisen, wo das Walzgut wiederholt in einer Vielzahl von
Stichen ausgewalzt wird.
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Wie in Fig. 10 dargestellt, umfaßt das Universal-Vorwalzgerüst 23
obere und untere Horizontalwalzen 51, 52 sowie Vertikalwalzen 53, 54, die zur Rechten
bzw. Linken der Horizontalwalzen 51, 52 angeordnet sind. In diesem Walzgerüst 23
wird ein Steg 3c zwischen den Außenumfängen der beiden Horizontalwalzen 51, 52 gewalzt
und werden Flansche 1c und 2c von den seitlichen Oberflächen der beiden Horizontalwalzen
51 und 52 im Zusammenwirken mit den Außenumfängen der Vertikalwalzen 53, 54 in gleicher
Weise ausgewalzt, wie beim Walzen herkömmlicher H-Träger. Der wesentliche Unterschied
zwischen dem Walzen eines gewöhnlichen H-Profils und dem erfindungsgemäßen Walzvorgang
besteht im
Walzen eines Vorsprunges 11c, was mit Hilfe einer Nut
55 erfolgt, die in der oberen Horizontalwalze 51 ausgebildet ist. Ein Vorsprung
10c sowie andere Verbindungsteile 5c, 6c und 7c werden von den Seitenoberflächen
der Horizontalwalzen 51, 52 im Zusammenwirken mit den Außenumfängen der Vertikalwalzen
53, 54 in gleicher Weise gewalzt, wie beim Walzen der Flansche 1c und 2c. Das Maßwalzgerüst
24, welches hinter oder vor dem Universal-Vorwalzgerüst 23 angeordnet ist, umfaßt
eine obere genutete Kaliberwalze 61 und eine untere Kaliberwalze 62, wie in Fig.
11 dargestellt.
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In gleicher Weise wie beim Kantenbildungsstich beim Walzen eines gewöhnlichen
H-Profils gelangen die Flanschendabschnitte 63, 64 sowie 65, 66 nicht in Kontakt
mit Walzen, wenn das Walzen auf dem Universal-Vorwalzgerüst 23 erfolgt.
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Der in Fig. 7 dargestellte Trägerrohling 30 wird im Universal-Vorgerüst
23 sowie im Maßwalzgerüst 24 in einer Vielzahl von Stichen ausgewalzt, wie in den
Fig. 12A bis 12F dargestellt, und liegt schließlich als Halbfertigprodukt 60 vor,
wie in Fig. 13 dargestellt.
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Die vom Universal-Vorwalzgerüst 25 herbeigeführten Walzungen erfolgen
im wesentlichen bisymmetrisch, wodurch nur geringe Hohlungen (sweeps) bei den Rohlingen
hervorgerufen werden. Der Vorsprung 10c und die Anschlußteile 5c, 6c sowie 7c des
von der Gruppe 25 der Universal-Vorwalzgerüste gewalzten Trägerrohlings werden durch
Dickenverminderung mittels der Anstellung der Vertikalwalzen in den jeweiligen Stichen
des Universalgerüstes 22 gelängt und der Vorsprung 11c wird gebildet durch Ausfüllen
der in der oberen Horizontalwalze 51 ausgebildeten Nut 55. Die diesen Bereich des
Querschnitts angreifenden Walzkräfte sind jedoch auf lediglich die Bewegung der
oberen Horizontalwalze 51 begrenzt und, weil die Querschnittsverminderung als Folge
der Längung des gesamten Querschnitts in Walz-Längsrichtung
größer
ist als die Querschnittsverminderung zufolge der Bewegung der oberen Horizontalwalze
51, neigt der Vorsprung 11c dazu, durch unzureichende Kaliberfüllung Schaden zu
nehmen.
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Dieser Vorsprung 11c wird in der Nut 55 leicht durch einen Metallfluß
aufgefüllt, der aus benachbarten Bereichen kommt und hohen Walzkräften während der
ersten Hälfte der Stiche ausgesetzt ist, wobei der gesamte Querschnitt vergleichsweise
groß und der Freiheitsgrad des Metallflusses im Querschnitt hoch ist. Der gegenläufige
Effekt dieser Querschnittsverminderung als Folge der Längung des gesamten Querschnitts
wird jedoch während der zweiten Hälfte der Stiche bedeutungsvoll, in welcher der
Freiheitsgrad des Metallflusses im Querschnitt gering wird, was zu einer Neigung
führt, den Vorsprung 11c in der Grube 55 unzureichend zu füllen. Wird, was besonders
unterstrichen sei, die Reduktion der Flansche größer als die Reduktion des Steges
während der ersten Hälfte der Stiche, in welchen der Freiheitsgrad für den Metallfluß
hoch ist, so neigen die Flansche mehr als der Steg zur Ausdehnung, weil jedoch der
Steg und die Flansche einstückig ausgebildet sind, so daß diese Flansche nicht allein
und unabhängig vom Steg gelängt bzw. ausgewalzt werden können. Der Metallfluß tritt
somit in einer durch die Dehnung gestörten Menge in Richtung der Flanschbreite,
d.h. in Vertikalrichtung in Fig. 10, auf. Wird der Rohling unter den vorstehend
beschriebenen Bedingungen und die Horizontalwalze 51 gebracht, so kann dieser Rohling
folglich unter Füllung der Walzennut 55 ausgewalzt werden.
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Gemäß den verschiedenen Arten von Experimenten, die vom Erfinder durchgeführt
wurden, konnte bestätigt werden, daß es zum Herbeiführen eines Metallflusses in
Breitenrichtung des Flansches 1c während der ersten Hälfte der Stiche
erforderlich
ist, das Längungsverhältnis des gesamten Flanschquerschnitts wenigstens i,03mal
größer zu machen als das des Steges, wenngleich dieses sich unterscheidet, was vom
Querschnittsverhältnis zwischen dem Steg und den Flanschen abhängt. Während der
Stufe, zu welcher die Dicke der Flansche herabgesetzt wird, reichen die nachteiligen
Einflüsse der zwischen dem Rohling und der die Rohlingoberfläche beaufschlagenden
Walze bis in das Flanschinnere, wodurch der Metallfluß des Rohlings nachteilig beeinträchtigt
werden kann. Eine in Richtung auf den Steg gerichtete Reibungskraft wirkt als Folge
der Rotation der horizontalen Walze 51 auf das Innere und den Vorsprung 11 c der
Flansche, wodurch die Breitung der Flansche behindert wird, so daß sich kein Vorteil
selbst dann erreichen läßt, wenn das Längungsverhältnis der Flansche größer gemacht
wird als das des Steges.
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Da andererseits die Dicke der Flansche Ib, 2b des in Fig.3 dargestellten
Erzeugnisses größer ist als die Dicke des Steges 3, um das Widerstandsmoment zu
erhöhen, ist der Walzgrad (rolling reduction) der Flansche konstant größer in jedem
Stich als der Walzgrad des Steges, sofern das Gleichgewicht der Längung beim Walzen
in Betracht gezogen wird.
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Sofern nicht der Durchmesser der Vertikalwalze 53 weit geringer dimensioniert
wird als die Durchmesser der Horizontalwalzen 51, 52 oder nicht die Achse der Vertikalwalze
53 gegenüber den Achsen der Horizontalwalzen 51, 52 verschoben wird, erfolgt somit
im Universal-Vorwalzgerüst 23 üblicherweise die Querschnittsverminderung der Außenoberfläche
der Flansche durch die Vertikalwalze 53 zeitlich vor dem Beginn der Walzbeaufschlagung
des Steges 3c sowie des Vorsprungs 11c durch die Horizontalwalze 51. So befinden
sich, wie in Fig. 14 dargestellt, zum Zeitpunkt E, wenn die Vertikalwalze 53 die
Außenoberfläche des Flansches zu berühren beginnt, die Horizontalwalzen 51, 52 in
den Stellungen
G unter Ausbildung eines Spaltes 58 zwischen einem
Walzenvorsprung 56 und dem Rohling, und wird zu einem Zeitpunkt H, wenn der Vorsprung
56 der Horizontalwalze in Anlage an den Rohling gelangt, die Außenoberfläche des
Flansches bis auf eine Linie F verformt. Durch diese Verformung wird der Fuß des
Vorsprungs 10c in den Spalt 58 hineingedrückt und der Vorsprung 11 gleichfalls nach
rechts gedrückt. Das Verhältnis aus der Verschiebung des Vorsprungs 11c nach rechts
und der Bewegung X der Vertikalwalze vergrößert sich während der letzten Hälfte
der Stiche, in welchen der Vorsprung 10 eine Dickenverminderung erfährt und, in
Zusammenhang mit der Tatsache, daß der Vorsprung 11c zu einer unzureichenden Füllung
der Nut 55 in der letzten Hälfte der Stiche neigt, wird eine eingekerbte Stufe 57,
wie in Fig. 15 dargestellt, bei jedem Stich am Fuß des Vorsprungs 11c ausgebildet.
Die Forderung nach hohen Gestalts- und Abmessungsgenauigkeiten des Vorsprungs 11c
macht entsprechende Maßnahmen für diese Kerbenbildung erforderlich. Zu diesem Zweck
ist es nötig, daß die Punkte beginnenden Kontakts zwischen der Vertikalwalze und
dem Rohling sowie den Horizontalwalzen und dem Rohling so dicht wie möglich beieinanderliegen
und daß die auf die Flansche wirkende Kraft X so klein wie möglich gehalten wird.
Wenn die Punkte beginnenden Kontakts zwischen der Vertikalwalze und dem Rohling
sowie den Horizontalwalzen und dem Rohling so nahe wie möglich aneinandergebracht
werden, dann neigt das Längungs- bzw. Dehnungsverhältnis des Steges dazu, größer
zu werden als das Längungs- bzw. Dehnungsverhältnis der Flansche, weil der Steg
eine geringere Dicke besitzt als die Flansche. Ist jedoch dieses Längung oder Dehnung
verhältnis des Steges größer als das entsprechende Verhältnis der Flansche, weil
der Steg dünner dimensioniert ist als die Flansche, dann neigt der Steg dazu, in
seiner Längung bzw. Dehnung durch die Flansche gestört zu werden, so daß es eher
zu Ausbeulungen kommt, als daß die Flansche
gezogen und gestreckt
werden. Nimmt andererseits das Herabwalzen der Flansche zu, so wird der in Fig.
14 gezeigte Spalt 58 größer. Folglich ist es vorteilhaft, die Flansche nur so gering
wie möglich herunterzuwalzen und die Walzbeaufschlagung durch die Horizontalwalze,
d.h. die Querschnittsverminderung des Steges, so groß wie möglich zu machen, innerhalb
eines Bereiches, in welchem das Längungs-bzw. Dehnungsverhältnis des Steges nicht
seinem Wert nach das entsprechende Verhältnis der Flansche überschreitet.
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Entsprechend verschiedener Arten von Versuchen, die der Erfinder durchgeführt
hat, wird bestätigt, daß dann, wenn das Längungs- bzw. Dehnungsverhältnis der Flansche
während der letzten Hälfte der Stiche 1,15 oder weniger je Stich beträgt, die Differenz
zwischen dem entsprechenden Verhältnis des Vorsprungs 11c sowie dem entsprechenden
Verhältnis der übrigen Abschnitte in Absolutwerten geringer wird, und daß die Abnahme
(reduction) durch die Vertikalwalze 53 geringer wird, derart, daß Nachteile, wie
die Dickenverminderung des Vorsprungs 11 c und der gekerbten Stufe am Fuß dieses
Vorsprungs, in einem beträchtlichen Ausmaß vermieden werden können. Beträgt ferner
das Verhältnis zwischen dem Längungs- oder Dehnungsverhältnis der Flansche und dem
entsprechenden Verhältnis des Steges 1,0 cm 1,03, so wird der in Fig. 14 dargestellte
Spalt 58 geringer und der Vorteil einer Verbesserung der gekerbten Stufe wird noch
weiter erhöht. Es konnte bestätigt werden, daß, gegenteiligerweise, bei einem Dehnungsverhältnis
der Flansche von 1,15 oder mehr und bei einem entsprechenden Verhältnis des Steges
von 1,03 oder mehr, der Vorsprung 11c nach dem Walzen in einer deutlich verschlechterten
Form vorliegt.
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Wie vorstehend beschrieben, wird während der ersten Halbstufe der
Schritte das Längungs- oder Dehnungsverhältnis der Flansche vorzugsweise weit größer
gehalten als das
entsprechende Verhältnis des Steges, um auf diese
Weise den Metallfluß in Breitenrichtung der Flansche zu fördern.
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Im Gegensatz dazu wird jedoch während der letzten Halbstufe der Stiche
die Längung oder Dehnung der Flansche vom zugsweise bis zum äußersten gesteuert,
um auf diese Weise zu erreichen, daß das Längungs- oder Dehnungsverhältnis des Steges
und das entsprechende Verhältnis der Flansche so dicht wie möglich beieinanderliegen.
Der Mittelwert der insgesamt in der Gruppe der Universalgerüste vorgenommenen Walzstiche
kann als Grenzlinie zwischen der ersten und der letzten Halbstufe der Stiche angesehen
werden, wobei das Längungs- oder Dehnungsverhältnis der Flansche vorzugsweise mit
Fortschritt der Stiche abnimmt. Tabelle 1 zeigt einen beispielhaften Stichplan.
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Tabelle 1 Stichplan (Beispiel) für die Gruppe der Universal-Walzgerüste
Stich Mittlere Mittlere Dehnungsverhält- Dehnungsverhält- Dehnungsverhältnis des
Nr. Stegdicke Flanschdicke nis des Stegs nis des Flansches Flansches (mm) (mm) Dehnungsverhältnis
des Stegs 50 158 1 48 146 1,042 1,082 1,039 2 44 129 1,091 1,132 1,037 3 39,6 112
1,111 1,152 1,037 4 35,6 97 1,112 1,155 1,038 5 31,9 84 1,116 1,155 1,035 6 28,5
72,8 1,119 1,154 1,031 7 25,5 63,2 1,118 1,152 1,031 8 22,9 55,2 1,114 1,145 1,028
9 20,6 48,5 1,112 1,138 1,024 10 18,6 42,8 1,108 1,133 1,023 11 16,8 37,9 1,107
1,129 1,020 12 15,2 33,7 1,105 1,125 1,018 13 13,8 30,1 1,101 1,120 1,016 14 12,5
27,1 1,095 1,111 1,014 15 11,6 24,6 1,086 1,102 1,014 16 10,8 22,6 1,074 1,088 1,013
17 10,2 21,1 1,059 1,071 1,012
Selbst wenn die vorstehend beschriebenen
Maßnahmen ergriffen werden, wird mit Annäherung an den letzten Stich der Vorsprung
11c unzureichend in der Nut 55 der Walze gefüllt und mehr oder weniger an dessen
Fuß eine gekerbte Stufe ausgebildet. Somit ist es vorteilhaft, die am vorderen Ende
des Vorsprungs 56 der oberen Horizontalwalze ausgebildete Kurve so unauffällig zu
machen wie die eingekerbten Stufen, selbst wenn die Stufe darauf ausgebildet wird.
Die Kontur des Querschnitts des Vorsprungs 11c ist nach dem letzten Stich im wesentlichen
analog zur Kontur des Querschnitts der Walzennut 55, wobei die Querschnittsfläche
(des Vorsprungs) im wesentlichen 7/10 der Querschnittsfläche der Nut 55 im beschriebenen
Ausführungsbeispiel entspricht, obgleich dieses in Abhängigkeit von Unterschieden
im Dehnungsverhältnis zwischen dem Vorsprungs 11c und dem übrigen Abschnitt schwankt.
Werden folglich die Form und die Abmessungen der Nut 55 unter Beachtung des Vorstehenden
gewählt, so lassen sich die angestrebte Form und die angestrebten Abmessungen nach
den Walzen erzielen.
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Erfindungsgemäß wird der Trägerrohling in einer Vielzahl von Stichen
mit Hilfe der Gruppe von Universal-Vorwalzgerüsten reversierend gewalzt, wobei diese
Gruppe von Universalgerüsten ein Universal-Vorwalzgerüst und ein Maßwalzgerüst umfaßt.
Während der ersten Hälfte der Stiche wird das Dehnungsverhältnis der Flansche insgesamt
je Stich 1,03mal oder mehr größer gehalten als das Dehnungsverhältnis des Steges,
wohingegen in der letzten Hälfte der Stiche das Dehnungsverhältnis 1,03mal oder
geringer gewählt ist und während der letzten Hälfte der Stiche das Dehnungsverhältnis
der Flansche je Stich auf 1,15 oder weniger eingestellt wird. Dadurch werden die
Vorsprünge so ausgewalzt, daß sie die angestrebte Gestalt und die angestrebten Dimensionen
aufweisen, wobei das Walzen im Kaliber erfolgt
und Fehlverformungen
vermieden und die Maßhaltigkeit verbessert werden kann.
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Beim Walzen des Trägerrohlings mit Hilfe der Gruppe 25 aus Universalgerüsten,
wie vorstehend beschrieben, ist das Maßwalzgerüst 24 hinter oder vor dem Universalgerüst
23 angeordnet und beaufschlagt die vorderen Enden 63, 64, 65 sowie 66 des Vorsprungs
10c, die Anschlußteile 5c, 6c und 7c, die alle beim vorstehend beschriebenen Walzen
im Universal-Vorwralzgerüst 23 noch nicht mit den Walzen in Berührung gekommen sind,
und wenn Reduzierkräfte P1 P2, P3 und P5 auf diese vorderen Enden 63, 64, 65 und
66 jeweils ausgeübt werden, dann beaufschlagt ein Biegemoment die Flansche 1c, 2c,
welches in Richtung auf die nicht in Eingriff mit den Walzen 61, 62 stehenden Flanschseiten
wirkt, so daß eine Neigung auftritt, daß die Kontaktpositionen zwischen den zuvor
erwähnten vorderen Enden und den Walzen 61, 62 verschoben werden. Diese Tendenz
oder Neigung entsteht am häufigsten während des letzten Walzstiches, in welchem
der Flansch eine Verminderung seiner Dicke erfährt, was zu Abweichungen der angestrebten
Gestalt und Abmessungen an diesen vorderen Enden des Flansches beim Fertigerzeugnis
führt. Die Gestaltsabweichungen und Dimensionsabweichungen in diesen vorderen Enden
sollten auf ein Minimum herabgesetzt werden, weil sie die Anschlußstellen der H-Spundbohle
aus Stahl bilden.
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Deshalb kann erfindungsgemäß anstelle des Maßwalzgerüstes (sizing
mill) 24 der Gruppe 25 von Universalgerüsten ein Universalgerüst 90, wie in Fig.
16 dargestellt, bei welchem es sich nicht um ein Duo-Reversiergerüst handelt, verwendet
werden. Bei diesem Universalgerüst 90 haben die Horizontalwalzen 91, 92 im wesentlichen
eine identische Gestalt wie die zuvor erwähnten Walzen 61, 62 des zuvorbeschriebenen
Gerüstes,und Vertikalwalzen 93, 94 sind gemäß
Fig. 16 so gestaltet,
daß sie zwischen den Horizontalwalzen 91, 92 aufgenommen sind, um eine Reduzierung
der AuBenoberfläche der Flansche mit Ausnahme deren vorderer Enden hervorzurufen.
Die vorderen Enden 63, 64, 65 und 66 der Anschlußteile an den Enden der Flansche,
die nicht in Berührung mit den Walzen des Universalgerüstes 23 gekommen sind, werden
von den Horizontalwalzen 91, 92 des Universalgerüstes 90 auf Maß gewalzt. Zu diesem
Zeitpunkt bezwecken die Vertikalwalzen 93, 94 in erster Linie eine Bewegung bzw.
Verlagerung der Walzen nach außen, und prinzipiell ist keine aktive Querschnittsabnahme
bei den Flanschen vorgesehen. Leichte Querschnittsverminderungen von 10% oder weniger
können jedoch zu dem Zweck herbeigeführt werden, die Stichanzahl zu verringern und
das erwähnte Verhindern von unensünschten Erscheinungen im Bereich der Flansche
zu unterstützen. Werden Abnahmen von mehr als den obengenannten herbeigeführt, so
beulen sich die vorderen Enden in die Walzspalte 95, 96, 97 und 97 hinein und wird
die Walzabnahme im Bereich der vorderen Enden durch die Vertikalwalzen des Universal-Walzgerüst
während der nachfolgenden Stiche erhöht, was zu Gestalts- und Ab.-messungsunstabilitäten
bei den vorderen Enden führt. Das oben beschriebene Maßwalzverfahren kann nicht
nur in dem Fall verwendet werden, in welchem zwei Universalgerüste kontinuierlich
so wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel angeordnet sind, sondern kann auch dort
Verwendung finden, wo drei oder mehr Universalgerüste kontinuierlich für Walzungen
in einem Richtungssinn oder für Reversierfalzungen vorgesehen sind, wobei dann wenigstens
eines der Universalgerüste für das Maßwalzen der vorderen Flanschenden Verwendung
findet.
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Es versteht sich, daß sich das zuvor beschriebene Verfahren zum Verhindern
des Einfallens oder Umfallens (falling) der Flansche vorteilhafterweise auf einen
Trägerrohling
anwenden läßt, bei welchem die Gestalts- und Dimensionsgenauigkeiten
der vorderen Enden in den Anschlußteilen und dergl. von hoher Wichtigkeit sind.
Ferner ist das beschriebene Verfahren vorteilhaft zur Verbesserung der Formgebungen
der vorderen Enden, wenn es auf das Walzen gewöhnlicher H-Profile angewendet wird.
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Das Halbfertigerzeugnis, welches mit Hilfe der Gruppe 25 der Universal-Vorwalzgerüste
in eine in Fig. 13 dargestellte Querschnittsgestalt ausgewalzt worden ist, wird
mit Hilfe eines Universal-Fertigwalzgerüstes 26 sowie einer Anschlußstellen-Formgebungseinrichtung
27 fertiggewalzt.
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Wie in Fig. 17 dargestellt, enthält diese Anschluß-Formgebungseinrichtung
27 eine innere Walze 100 mit einer Wulst 102 zum Bestimmen einer Biegungsstelle
für den Vorsprung 10 sowie eine äußere Walze 101 mit einer Wulst 103 zum Beaufschlagen
und Biegen des Vorsprungs 10. Die Walzen 100 und 101 sind um Wellen 108 bzw. 109
mit Hilfe von Lagereinrichtungen 104, 105, 106 sowie 107 drehbar, wobei diese Walzen
an den Wellen so fixiert sind, daß sie sich nicht in Axialrichtung der Wellen zu
bewegen vermögen. Ein Kompositlager zwischen einem Radiallager und einem Drucklager
sowie ein Kegelkugellager finden vorzugsweise als Lagereinrichtungen 104, 105, 106
und 107 Verwendung, weil diese Lager Belastungen unterworfen sind, welche auf die
Walze in radialen und axialen Richtungen einwirken. An den Außenumfängen der Endbereiche
der Wellen 108, 109 sind Gewinde ausgebildet, die mit Innengewinden von Muttern
110, 111 zusammenwirken. Gewinde 114, 115 mit Gewindezentren, die von denjenigen
der Innengewinde verschieden sind, sind an den äußeren Umfängen der Muttern 110,
111 ausgebildet und sind mit einem Gewindeabschnitt verschraubbar, welcher am Hauptkörper
116 der Einrichtung vorgesehen ist, so daß die Walzen mit offenen Seiten vom Hauptkörper
getragen
sein können. Folglich Können die Stellungen der Walzen
100, 101 in axialer Richtung in der Weise eingestellt werden, daß die Wellen 108,
109 mit Hilfe der Gewinde in Umdrehung versetzt werden können, um sich in axialer
Richtung zu verlagern, wobel die Bewegungsmöglichkeit der Walzen in radialer Richtung
dadurch ermöglicht ist, daß die Mittelpunkte der Wellen 108, 109 um die Mitten der
Außengewinde 114, 115 der Muttern 110, 111 bewegt werden.
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Diese mechanisch aufgebaute Vorrichtung kann kompakt ausgebildet sein
und leicht an einem Stützstab oder dergl.
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vor einem Walzgerüst befestigt werden. Beim Befestigen dieser Vorrichtung
an den Walzen zum Biegen der Anschlußteile lassen sich die Maßgenauigkeiten beim
Biegen der Anschlußteile in beträchtlichem Ausmaß verbessern. In dieser Ausführungsform
sind zwei Walzensätze kontinuierlich vorgesehen, um den Biegevorgang in zwei Schritten
auszuführen.
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Die Anzahl der Biegestufen kann jedoch erhöht werden, um die Genauigkeit
des Biegevorgangs noch weiter zu erhöhen.
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Das Halbfertigprodukt, dessen Vorsprung 10 in der Anschlußausbildungsvorrichtung
27 gebogen wird, wird hinsichtlich seiner Kontur im Universal-Fertiggerüst 26 bearbeitet,
wie in Fig. 18 dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt werden Einschnürungen 120, 121,
die für den das Schwenkglied (pivot) bildenden Anschlußteil erforderlich sind, ausgebildet.
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Falls die Einschnürungen 120, 121 zuvor im Universal-Vorwalzgerüst
23 ausgebildet sind, dann werden die so gebildeten Einschnürungen einer Biegedeformation
während des Walzens der vorderen Enden im Maßwalzgerüst 24 unterworfen, was zu einer
Beeinträchtigung der Form- und DIaßgenauigkeiten führt.
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Mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist in dieser Ausführungsform
die H-Spundbohle aus Stahl ausgewalzt worden. Beim Walzvorgang ist eine solche Variante
denkbar,
daß zwei oder mehr Gruppen 25 von Universal-Vorwalzgerüsten verwendet werden, wobei
jedoch die im beschriebenen Ausführungsbeispiel beschriebene Ausführungsform so
befriedigend ist, daß die H-Spundbohle aus Stahl mit hohem Wirkungsgrad und hoher
Genauigkeit mit lediglich einer Mindestanzahl von Gerüsten gewalzt werden kann.
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Im folgenden werden die in den Fig. 19 bzw. 20 dargestellten Ausführungsformen
erfindungsgemäßer H-Spundbohlen 130 bzw.
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140 beschrieben.
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Wie in Fig. 19 dargestellt, ist die H-Spundbohle 130 so konstruiert,
daß ihre Anschlußteile 131, 132 von identischer Gestalt und hinsichtlich der Mittellinie
X-X symmetrisch ist, wohingegen ein Anschlußteil 133 mit einer außeren Uberlappungsoberfläche
136 versehen ist, die von einer inneren Überlappungsfläche 134 überlappt wird, welche
an dem Anschlußteil 131 einer benachbarten H-Spundbohle 130 ausgebildet ist und
zwischen welchen ein Spalt 135 ausgebildet ist. Der Anschluß beil 131 ist mit einer
inneren Überlappungsfläche 134 versehen, die von der äußeren Überiappungsfläche
136 überlappt wird, welche am Verbindungsteil 133 der Nachbarspundbohle 130 ausgebildet
ist.
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Wie in Fig. 20 dargestellt, besitzt die stählerne H-Spundbohle 140
unterschiedlich gestaltete und ausgebildete Anschlußteile 141 und 142, wobei ein
Verbindungsteil 143 mit einer äußeren Überlappungsoherfläche 146 verschen ist, die
von einer inneren Uberlappungsoberfläche 144 überlappt wird, welche am Anschlußteil
141 einer benachbarten H-Spundbohle 140 ausgebildet und von jener durch einen Spalt
145 getrennt ist. Das Anschlußteil 141 besitzt eine innere Überlappungsfläche 144,
die ven einer äußeren Überlappungsfläche 146 überlappt ist, welche am Anschlußteil
143 einer benachbarten H-Spundbohle 140 ausgebildet und von jener
durch
einen Spalt 147 getrennt ist.
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Erfindungsgemäß kann eine aus Stahl bestehende H-Spundbohle mit hohem
Widerstandsmoment und ausgezeichneter Verarbeitbarkeit sowie hoher Sicherheit gegen
Wasserleckagen sehr effizient und sehr genau mit Hilfe von Walzwerkseinrichtungen
hergestellt werden, die mit jenen übereinstimmen, die zum Walzen gewöhnlicher H-Profile
verwendet werden, wobei es lediglich dem Hinzufügen einer kleinen Anzahl zusätzlicher
Einrichtungen bedarf.
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Die zusätzlichen Einrichtungen zum Auswalzen der erfindungsgemäßen
H-Spundbohlen und das Verfahren zum Auswalzen derselben kann auf die Herstellung
anderer, Flansche aufweisender Profilstähle übertragen werden.
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Es versteht sich, daß die Erfindung keinesfalls auf die beschriebenen
und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränift ist, da diese lediglich zur Erläuterung
des Erfindungsgedankens dienen.
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L e e r s e i t e