DE3924261A1 - Kaliberkontur der walzen eines reduzier- oder streckreduzierwalzwerkes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kaliberkontur der Walzen eines Reduzier- oder Streckreduzierwalzwerkes mit Dreiwalzengerüsten und gekrümmter Walzenkontur.

Eine in Streckreduzierwalzwerken nach dem Stand der Technik üblicherweise eingesetzte Kaliberform weist eine von der Kreisform abweichende Walzenkontur auf. Diese Abweichung soll verhindern, daß Material in den Spalt zwischen den Walzen eintritt, wodurch Oberflächenbeschädigungen des Walzgutes verursacht werden. Außerdem soll sie den Verschleiß der Walzen im Bereich der Walzenflanken klein halten. Die Abweichung der Kaliberform von der Kreisform ist in erster Linie abhängig von der Durchmesserreduktion des Walzgutes und vom Verhältnis Wanddicke zu Durchmesser des Walzgutes.

Neben anderen Ursachen (Relativgeschwindigkeiten, Reibungszustände) führt auch die nicht-kreisförmige Kaliberausbildung zu einer ungleichmäßigen Formänderung im Querschnitt des Walzgutes, z. B. durch im Umfang unterschiedliche radiale Verschiebungen und bereichsweise auftretende Biegeformänderungen.

Diese Spannungs- und Formänderungsinhomogenitäten haben verschiedene nachteilige Effekte:

• - ungleichmäßiger Walzenverschleiß,
• - innere Unrundheit (Innenpolygon) des gewalzten Rohres,
• - inhomogene Werkstoffstruktur im Walzprodukt.

Maßnahmen zur Reduzierung der Innenpolygonbildung sind aus der DE 24 48 158 C2 bekannt, wonach das Walzenkaliber eine sechsseitige Form erhält, bestehend im wesentlichen aus Bogenelementen, so als hätte das Walzgerüst 8 statt 3 Walzen. Hierdurch wird die Zahl der Bereiche mit stark unterschiedlichen Formänderungszuständen von 3 auf 8 erhöht und damit auf den Umfang besser verteilt. Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß noch größere Formänderungsinhomogenitäten aufgrund der hierfür erforderlichen kleineren Kaliberradien auftreten, wodurch größere Biegungen im Querschnitt des Walzgutes verursacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Spannungs- und Formänderungsverhältnisse des im Dreiwalzengerüst umgeformten Walzgutes zu vergleichmäßigen.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Kaliberkontur vorgeschlagen, die folgende Merkmale aufweist:

• a) die Walzengrundkontur ist durch den Bogen eines Kreises beschreibbar, dessen Mittelpunkt auf einer Geraden liegt, die senkrecht zur Drehachse dieser Walze verlaufend den Kalibermittelpunkt schneidet und dessen Radius größer ist als der lichte Abstand zwischen dem Kalibergrund der Walze und dem Kalibermittelpunkt,
• b) die Walzenkonturen der Randbereiche zweier benachbarter Walzen sind durch einen gemeinsamen Bogen eines Kreises beschreibbar, dessen Mittelpunkt auf einer Geraden liegt, die senkrecht zur Drehachse der jeweils gegenüberliegenden dritten Walze verlaufend den Kalibermittelpunkt schneidet,
• c) der Übergang zwischen Walzengrundkontur und Randbereich der Walzenkontur erfolgt stetig.

Mit einer derartigen Kalibrierung wird erreicht, daß die für die Entstehung der Polygonalausbildung der Rohrinnenkontur als maßgeblich erkannte Biegebeanspruchung des Materials verkleinert wird. Auch wird der maximal auftretende Walzdruck vermindert und eine gleichmäßigere Druckverteilung erreicht, wodurch der Walzenverschleiß reduziert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine herkömmliche Kalibrierung und

Fig. 2 eine Kalibrierung der Walze nach der Erfindung.

In den Zeichnungsfiguren ist die Kaliberform jeweils zur Verdeutlichung der Geometrie stark übertrieben dargestellt. Die Walzen sind übereinstimmend mit 1, 2 und 3 beziffert, wobei die Walzen jeweils nur teilweise dargestellt sind. Die Walzen 1, 2 und 3 sind in einem gemeinsamen Walzgerüst in einer Ebene angeordnet und um die Drehachsen 4, 5 und 6 drehbar. In den Darstellungen der Fig. 1 und 2 ist jeweils die äußere Form des durch das vorgelagerte Gerüst profilierten Walzgutes bei 7 und 8 dargestellt.

Unter Hinweis auf Fig. 1 ist erkennbar, daß das bei 7 dargestellte, aus dem vorgelagerten Gerüst kommende Walzgut eine starke Reduzierung erfahren muß, die aufgrund der Kalibrierung der Walzen vorgegeben ist. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Kaliberform die Vergleichmäßigung des Materials während der Umformung dazu führt, daß Druck- und Zugspannungen an der Innenseite des Rohres zu poligonalartiger Rohrinnenkontur führen.

Wie Fig. 2 bei 8 erkennen läßt, bietet die erfindungsgemäße Kalibrierung günstigere Materialausbildungen des aus dem vorgelagerten Gerüst kommenden Walzgutes, so daß eine geringere Verformung zur Vergleichmäßigung des Walzgutes stattzufinden hat. Dies wird dadurch erreicht, daß die Walzengrundkontur durch den Bogen eines Kreises 9 beschreibbar ist, dessen Mittelpunkt M1 auf einer Geraden 10 liegt, die senkrecht zur Drehachse 5 der Walze 2 liegt, wobei die Gerade 10 den Kalibermittelpunkt KM schneidet. Der Kreis S weist einen Radius R auf, der großer ist, als der lichte Abstand L zwischen dem Kalibermittelpunkt KM und dem Kalibergrund 11 der Walzen 1, 2 und 3.

Weiterhin ist vorgesehen, daß die Walzenkonturen der Randbereiche 12 zweier benachbarter Walzen 1, 2; 2, 3; 3, 1 durch den Bogen eines Kreises 13 bescnreibbar sind, dessen Mittelpunkt M2 auf einer Geraden 14 liegt, die senkrecht zur Drehachse 6 der gegenüberliegenden Walze 3 verläuft, wobei die Gerade 14 ebenfalls den Kalibermittelpunkt KM schneidet. Wie in der Darstellung nach Fig. 2 erkennbar, erfolgt der Übergang zwischen der Walzengrundkontur 11 jeder Walze und dem Randbereich 12 der Walzenkontur stetig.

Claims (1)

1. Kaliberkontur der Walzen eines Reduzier- oder Streckreduzierwalzwerkes mit Dreiwalzengerüsten und gekrümmter Walzenkontur, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   • a) die Walzengrundkontur (11) ist durch den Bogen eines Kreises (9) beschreibbar, dessen Mittelpunkt (M1) auf einer Geraden (10) liegt, die senkrecht zur Drehachse (4, 5, 6) dieser Walze (1, 2, 3) verlaufend den Kalibermittelpunkt (KM) schneidet und dessen Radius (R) größer ist als der lichte Abstand (L) zwischen dem Kalibergrund der Walze (1, 2, 3) und dem Kalibermittelpunkt (KM),
   • b) die Walzenkonturen der Randbereiche (12) zweier benachbarter Walzen (1, 2; 2, 3; 3, 1) sind durch einen gemeinsamen Bogen eines Kreises (13) beschreibbar, dessen Mittelpunkt (M2) auf einer Geraden (14) liegt, die senkrecht zur Drehachse (4, 5, 6) der jeweils gegenüberliegenden dritten Walze (1, 2, 3) verlaufend den Kalibermittelpunkt (KM) schneidet,
   • c) der Übergang zwischen Walzengrundkontur (11) und Randbereich der Walzenkontur (12) erfolgt stetig.