DE3735482A1

DE3735482A1 - Grooved roll

Info

Publication number: DE3735482A1
Application number: DE19873735482
Authority: DE
Inventors: Dietmar Kosak
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1986-10-20
Filing date: 1987-10-20
Publication date: 1988-07-28

Abstract

In the prior art, the grooves of grooved rolls defining an approximately elliptical profile have been provided with a contour which is formed by a circular arc with a first radius provided in the centre of the groove, adjoining which on both sides are circular arcs with a shorter radius, which are then rounded off towards the roll shell by a transitional arc. To achieve advantageous forming and reduce the wear on the grooves, their contours are, according to the invention, formed by a central circular arc with a first radius, adjoining which on both sides are, preferably somewhat shorter, circular arcs with a second, shorter radius, adjoining which tangentially at the outside there are, in turn, further circular arcs, even shorter and with a shorter radius, before the rounding towards the roll shell takes place.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaliberwalze mit mindestens einer, eine im wesentlichen halb-ovale Kontur aufweisenden Kaliberrinne, bei der der Grund der Kontur durch einen Kreisbogen eines ersten Radius bestimmt ist, an den sich beidseitig und ineinander übergehend je ein Kreisbogen ge ringeren Radius anschließt.The invention relates to a caliber roll with at least one with an essentially semi-oval contour Caliber channel, in which the base of the contour by a Circular arc of a first radius is determined on the an arc each on both sides and merging smaller radius connects.

Derartige Kaliberwalzen werden in Stab- und Feineisenstraßen verwendet, in denen quadratische Knüppel zunächst zu Recht eckprofilen heruntergewalzt werden und dann in wechselnden ovalen und runden Kalibern weiter reduziert werden. Ursprünglich wurden auch oval geformte Querschnitte in Kalibern gewalzt, deren Kontur zwei 180° unterschreitenden Kreisbogen entsprach. In der Folge jedoch wurden vielfach zum Erstellen ovaler Querschnitte Kaliber benutzt, deren Kontur im mittleren Bereich durch einen Kreisbogen eines ersten Radius bestimmt ist, an den sich beidseitig Kreis bogen eines geringen Radius anschließen.Such caliber rolls are used in rod and fine iron lines used in which square billets initially rightly corner profiles are rolled down and then in changing oval and round calibers can be further reduced. Originally were also oval shaped cross sections in calibers rolled, the contour of which falls below two 180 ° Circular arc corresponded. As a result, however, were many used to create oval cross sections of calibers Contour in the middle area by a circular arc the first radius is determined, to which there is a circle on both sides Connect a small radius bend.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, Kaliberwalzen so weiterzubilden, daß einerseits günstige Verformungsverhältnisse erreicht werden und andererseits der in den Kalibern auftretende Verschleiß der Kaliberwalzen reduziert wird. The invention is based on the task, so caliber rolls to further develop that, on the one hand, favorable deformation ratios be achieved and on the other hand that in the calibers occurring wear of the caliber rollers is reduced.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Maßnahmen. Durch sie werden bei einem ellip senähnlichen Strangprofil am Ende der langen Achse geringere Krümmungsradien erzielt und damit im folgenden Kaliber störende und dessen Verschleiß steigernde Kanten vermieden.This problem is solved by the in claim labeled measures. Through an ellip lower extrusion profile at the end of the long axis Radii of curvature achieved and thus disturbing in the following caliber and avoided its wear-increasing edges.

Gleichzeitig wird eine gleichmäßigere Verformung erreicht, die sich auf die Eigenschaften des Walzgutes günstig aus wirkt, und bei der lokale Überbeanspruchungen der Kaliber und damit unerwünscht starker lokaler Verschleiß derselben vermieden werden.At the same time, a more uniform deformation is achieved, which has a favorable effect on the properties of the rolling stock acts, and in the case of local overuse of the caliber and thus undesirably strong local wear and tear be avoided.

Zweckmäßige und die Erfindung weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Useful features and further developing the invention are characterized in the subclaims.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung an Hand der folgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele in Ver bindung mit diese darstellenden Zeichnungen dargestellt. Es zeigt hierbeiIn detail, the features of the invention are based on the following description of two embodiments in Ver Binding shown with these illustrative drawings. It shows here

Fig. 1 die Konturen eines zwischen zwei Kaliberwalzen gebildeten Kalibers mit relativ geringem Verhältnis seiner Länge zur Profiltiefe, Fig. 1, the contours of a caliber formed between two grooved rolls with a relatively low ratio of its length to the tread depth,

Fig. 2 die Kontur eines weiteren Kalibers mit erhöhtem Verhältnis seiner Länge zu seiner Tiefe, Fig. 2 shows the contour of another caliber with an increased ratio of its length to its depth,

Fig. 3 ein weiteres Kaliber mit nochmals gesteigertem Verhältnis seiner Länge zu seiner Tiefe, und Fig. 3 shows another caliber with a further increased ratio of its length to its depth, and

Fig. 4 schematisch ein durch drei Radien begrenztes Kaliber. Fig. 4 schematically shows a caliber limited by three radii.

In der Fig. 1 ist abgebrochen eine Kaliberwalze 1 darge stellt und gleichzeitig die Kontur des von einem Paar solcher Kaliberwalzen umschlossenen Kalibers 2 angegeben. Die im wesentlichen elliptische Kontur des zwischen zwei im Arbeitszustand einander gegenüberstehenden Kaliberwalzen gebildeten Kalibers 2 ist durch ein strichpunktiertes Achsen kreuz jeweils in Quadranten aufgeteilt.In the FIG. 1 is a broken caliber roll 1 Darge provides and simultaneously specifies the contour of the area enclosed by a pair of such caliber rolls caliber. 2 The essentially elliptical contour of the caliber 2 formed between two caliber rollers that are opposite one another in the working state is divided into quadrants by a dash-dotted axis.

Jeder der Quadranten der Kontur des Profils 2 ist aus vier Kreisbogen zusammengesetzt, die jeweils tangential ineinander übergehen. Mittig der Kaliberrinne einer Walze liegt, an die Vertikalachse anschließend, jeweils ein Kreisbogen 3 vor, der mit einem ersten Radius 6 ausgeführt ist. Nach außen schließt sich jeweils ein zweiter Kreisbogen 4 an, der sich fast über 2/5 der Länge der Kontur des Quadranten er streckt. Anschließend folgt ein kürzerer Kreisbogen 5 mit einem weiterhin verringerten Radius 8, der an seinem äußeren Ende in einen Kreisbogen 9 sehr geringen Radius mit negativer Krümmung übergeht, welche die Kontur des Kalibers in den achsparallelen Walzenmantel überführt. Der Kreisbogen 3 weist hierbei einen Radius 6 auf, der den Radius 7 des an schließenden Kreisbogens 4 um ca. 36% überschreitet. Der dann nach außen folgende Kreisbogen 5 weist einen Radius 8 auf, der fast um 30% geringer ist als der Radius 7 des Kreisbogens 4. Beim Walzen eines Rechteck- oder Rundquer schnittes wird damit durch den durch den Kreisbogen 5 be zeichneten Bereich des Kalibers die Flanke des Walzgutstran ges besser ausgeformt, so daß einerseits eine gründlichere Umformung innerhalb des Kalibers stattfindet, und anderer seits das Entstehen von Kanten oder Säumen an der Flanke des Walzgutstranges unterbunden wird. In einem folgenden Rundkaliber findet daher kein Überschieben von Material statt, sondern auch hier wird eine gleichmäßigere Abnahmeverteilung ebenso erreicht, wie ein ausgeglichenerer und verringerter Verschleiß des Kalibers.Each of the quadrants of the contour of the profile 2 is composed of four circular arcs, which merge tangentially into one another. In the center of the caliber channel of a roller, following the vertical axis, there is in each case an arc 3 which is designed with a first radius 6 . To the outside there is a second circular arc 4 , which extends almost over 2/5 of the length of the contour of the quadrant. This is followed by a shorter circular arc 5 with a further reduced radius 8 , which at its outer end merges into a circular arc 9 with a very small radius with a negative curvature, which transfers the contour of the caliber into the axially parallel roller shell. The circular arc 3 here has a radius 6 which exceeds the radius 7 of the closing circular arc 4 by approximately 36%. The circular arc 5 which then follows outwards has a radius 8 which is almost 30% smaller than the radius 7 of the circular arc 4 . When rolling a rectangular or circular cross-section, the flank of the rolled strip is thus better formed by the area of the caliber indicated by the circular arc 5 , so that on the one hand a more thorough shaping takes place within the caliber, and on the other hand the formation of edges or seams the flank of the rolling stock is prevented. In a subsequent round caliber there is therefore no pushing over of material, but here, too, a more even decrease distribution is achieved as well as a more balanced and reduced wear of the caliber.

Ein Beispiel aus einer anderen Verformungsstufe der gleichen Straße wird an Hand der Fig. 2 erläutert, bei der eine gleiche Darstellungsform des Kalibers 2 gewählt ist und auch im übrigen gleiche Referenznummern verwendet werden. Auch hier erstrecken sich die Kreisbogen 3 und 4 über etwa jeweils 2/5 eines jeweils zwischen den Achsen des strichpunktierten Achsenkreuzes liegenden Quadranten der Kontur des Kalibers 2, und das restliche Fünftel ist zum größten Teil vom Kreis bogen 5 gegeben, an den sich der Abrundungsbogen 9 an schließt. Hier überschreitet der Radius 6 den Radius 7 um ca. 52%, während der Radius 8 des Kreisbogens 5 den Radius 7 den Kreisbogen 4 um 37% unterschreitet.An example from another deformation level of the same road is explained with reference to FIG. 2, in which the same representation form of the caliber 2 is selected and the same reference numbers are also used in the rest. Here, too, the circular arcs 3 and 4 extend over approximately 2/5 each of a quadrant of the contour of the caliber 2 lying between the axes of the dash-dotted cross, and the remaining fifth is largely given by the circular arc 5 , to which the rounded arc 9 closes. Here the radius 6 exceeds the radius 7 by approx. 52%, while the radius 8 of the circular arc 5 falls below the radius 7 of the circular arc 4 by 37%.

Ähnliche Verhältnisse gelten für ein weiteres, noch ge streckteres Kaliber 2 der Fig. 3. Der erste Radius 6 über schreitet den zweiten um 107%, während der dritte Radius 8 den mittleren 7 um 59% unterschreitet. Auch hier weist der Abrundungsradius 9 einen noch weiterhin verringerten Wert auf.Similar ratios apply to a further, even more stretched caliber 2 of FIG. 3. The first radius 6 exceeds the second by 107%, while the third radius 8 falls below the middle 7 by 59%. Here too, the rounding radius 9 has a still further reduced value.

An Hand der Fig. 4 wird die Gestaltung der Kontur eines Kalibers 2 nochmals erläutert. Ausgegangen wird von einer annähernd elliptischen Kontur, die wiederum durch ein Achsen kreuz in vier Quadranten eingestellt ist. Die Länge der großen Halbachse wird mit a, die der kleineren Halbachse mit b bezeichnet. Vom Scheitel der Kontur werden nach rechts und links Bogen 3 gebildet, die mit ihren Endradien einen Winkel 2 einschließen. An die Endradien des Radius 6 schließt sich jeweils ein Endradius 7 an, der den tangentiell an schließenden Kreisbogen 4 mit dem gegenüberliegenden Endra dius 7 und einem Scheitelwinkel aufspannt. An den äußeren der Endradien 7 schließt sich der innere Endradius 8 an, der mittels des Winkels den Kreisbogen 5 aufspannt. Als Be messungsregel für die Radien können die folgenden Formeln gelten:With reference to FIG. 4, the design of the contour of a caliber 2 is explained once again. The starting point is an approximately elliptical contour, which in turn is set in four quadrants by an axis cross. The length of the major semiaxis is denoted by a , that of the minor semiaxis by b . From the vertex of the contour, arcs 3 are formed to the right and left, which enclose an angle 2 with their end radii. At the end radii of the radius 6 each have an end radius 7 , which spans the tangent to the closing circular arc 4 with the opposite endra dius 7 and an apex angle. The inner end radius 8 , which spans the circular arc 5 by means of the angle, adjoins the outer end radius 7 . The following formulas can be used as a measurement rule for the radii:

Der mittlere der Radien (7) läßt sich dann in Verfolgung der FormelThe middle of the radii ( 7 ) can then be followed by following the formula

Die Längen der jeweiligen Kreisbögen 3, 4 und 5 können hier bei zueinander in einem Verhältnis stehen, das im wesentlich zwischen den beiden Relationen 3 : 3 : 1 und 3 - 2,1 : 0,9 liegt, wobei das Verhältnis des Kreisbogens 3 zum Kreisbogen 4 in einem anderen Relationsverhältnis stehen kann als das des Kreisbogens 4 zum Kreisbogen 5.The lengths of the respective circular arcs 3, 4 and 5 can be in a ratio to one another which is essentially between the two relations 3: 3: 1 and 3 - 2.1: 0.9, the ratio of the circular arc 3 to Circular arc 4 can have a different relationship than that of circular arc 4 to circular arc 5 .

In allen diesen Fällen ergibt sich gegenüber aus nur zwei Kreisbogen bestehenden Konturen von Kalibern eine gleichmäßigere Abnahmeverteilung, die sich sowohl in einem geringeren Verschleiß des vorliegenden, insbesondere aber auch des nachfolgenden Kalibers auswirkt als auch verbesserte metallurgische Eigenschaften des Walzgutes ergibt. Als vor teilhaft macht sich noch bemerkbar, daß sich mit erfindungs gemäß gestalteten Kaliberrinnen engere Toleranzen des Walz gutes erzielen lassen als mit herkömmlich gestalten Kali berrinnen. Es zeigt sich auch vorteilhaft, daß beim Übergang eines quadratischen auf einen ovalen bzw. eines ovalen auf einen runden Querschnitt kein Überschieben des Materials des Walzgutes mehr stattfindet, da am Ovalquerschnitt durch die erfindungsgemäß gestaltete Kontur des Kalibers ein Über schieben des Materials, das durch Kanten am Ovalquerschnitt verursacht werden kann, grundsätzlich vermieden ist. Die Erfindung läßt sich daher mit Erfolg überall dort anwenden, wo Übergänge von einem quadratischen über einen ovalen Querschnitt auf einen runden vorgenommen werden oder zwischen zwei runden Kalibern ein Gerüst mit einem oval ausgestalteten Kaliber vorgesehen ist. In gleicher Weise lassen sich auch Übergänge von Walzgut mit weiteren, regelmäßig gestal teten mehreckigen Querschnitten, beispielsweise einem Achteckprofil, über ein Oval- auf ein Rundprofil bewirken.In all of these cases, there are only two Circular arc existing contours of calibers a more uniform Decrease distribution, which is both in a lower Wear of the present, but especially of the subsequent caliber affects as well as improved metallurgical properties of the rolling stock results. As before partly makes itself noticeable that with fiction tighter tolerances of the roll in accordance with the caliber channels achieve good results than with traditionally designed potash drain. It also turns out to be advantageous for the transition a square on an oval or an oval a round cross section does not push the material over of the rolling stock takes place more because of the oval cross section the contour of the caliber designed according to the invention is an over push the material through edges on the oval cross section can be caused is fundamentally avoided. The Invention can therefore be used successfully anywhere where transitions from a square to an oval cross section be made on a round or between two round calibres a framework with an oval design Caliber is provided. In the same way also transitions of rolling stock with other, regularly designed polygonal cross-sections, for example an octagonal profile, effect on an oval on a round profile.

Claims

1. caliber roller with at least one essentially semi-oval contour having caliber channel, in which the base of the contour is determined by an arc of a first radius, to which a circular arc of smaller radius adjoins on both sides and merges, characterized in that the two circular arcs ( 3, 4 ) each extend over a maximum of 6/7 the length of one of the symmetrical halves of the profile ( 2 ) of a roller, and that the outer of the circular arcs ( 4 ) into a further circular arc ( 5 ) with those ( 6 , 7 ) passes over to the other reduced radius ( 8 ) which extends into a circular arc ( 9 ) of negative curvature which closes the caliber.

2. caliber roller according to claim 1, characterized in that the ratio of the depth of the caliber ( 2 ) to its length is 1: 2 to 1: 9.

3. caliber roller according to claim 1 or 2, characterized in that the first radius ( 6 ) exceeds the second ( 7 ) by 25 to 110%.

4. caliber roller according to claim 3, characterized in that the first radius ( 6 ) exceeds the second ( 7 ) by 35 to 70%.

5. caliber roller according to claims 1 to 4, characterized in that the third radius ( 8 ) is 37 to 85% of the second ( 7 ).

6. caliber roller according to claim 5, characterized in that the third radius ( 8 ) is 50 to 80% of the second ( 7 ).

7. caliber roller according to one of claims 1 to 6, characterized in that the arc lengths of the three circular arcs ( 3, 4 and 5 ) of one of the symmetrical halves of the profile ( 2 ) to the profile end from the inside to the outside drop out step-like.

8. caliber roller according to claim 7, characterized in that the arc lengths of the three circular arcs ( 3, 4 and 5 ) one of the symmetrical halves of the profile ( 2 ) in one between the relations 3: 3: 1 and 3: 2.1: 0 , 9 lying relationship.

9. caliber roller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the radii R ₁ ( 6 ) and R ₃ ( 8 ) on the width ( 2 a) of the profile ( 2 ) of the caliber of a caliber roller ( 1 ) and its Orient depth (b) and follow the formulas given below with tolerances:

10. caliber roller according to claim 9, characterized in that the radius R ₂ ( 7 ) with tolerances of the following given formula: