DE647719C - Walzenkalibrierung - Google Patents

Walzenkalibrierung

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DE647719C
DE647719C DEL85555D DEL0085555D DE647719C DE 647719 C DE647719 C DE 647719C DE L85555 D DEL85555 D DE L85555D DE L0085555 D DEL0085555 D DE L0085555D DE 647719 C DE647719 C DE 647719C
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GUENTHER LOBKOWITZ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • B21B1/18Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section in a continuous process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B17/00Tube-rolling by rollers of which the axes are arranged essentially perpendicular to the axis of the work, e.g. "axial" tube-rolling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

  • Walzenkalibrierung Die bekannten Verfahren zur Bestimmung von Kalibern für das Strecken oder Reduzieren von vollen oder hohlen Querschnitten mit und ohne Dorn zu kreis- oder kreisringförmigen Walzquerschnitten berücksichtigen in ungenügender Weise die Vorgänge beim Erfassen des Walzgutes durch die Kaliberbahnen. Das kommt darin zum Ausdruck, daß das Kaliber stets nur unter Zugrundelegung einer radialen Walzenschnittebene in Gegenüberstellung zum Anstichquerschnitt durchgeführt wird. Die Folge einer solchen Kalibrierung ist, daß beim Erfassen des Werkstückes die Kaliberbahn nicht nur niemals in ihrer ganzen Breite zum Eingriff gelangt, sondern meist noch zuerst mit einem Kaliberteil, das nur unmittelbar an der Verformung teilnehmen soll, wie den Kaliberflanken. Damit nun diese nicht vorzeitig fassen und das Walzgut einkneifen (volle Querschnitte) oder fälteln (hohle Querschnitte), öffnet man das Kaliber übermäßig und nimmt dadurch eine wesentliche Herabsetzung des Streckwirkungsgrades sowie eine vermehrte Breitung in Kauf, die vielfach zu starken Gratbildungen und Seitenrissen führt, die meist nicht im folgenden Stich zu beseitigen sind. .
  • Der zweite große Nachteil der bisher üblichen Walzenkalibrierung besteht in der Nichtberücksichtigung des Walzendurchmessers. Eine einmal als zweckmäßig erkannte Kalibrierung wird beibehalten, unabhängig davon, ob das Profil in eine Straße mit stärkeren oder schwächeren Walzendurchmessern gewalzt werden soll oder die Walzen nachgedreht sind. Diese Bestimmung des Kalibers läßt völlig unberücksichtigt, daß, bei sonst gleichen Abnahmebedingungen, die Art des Kalibereingriffes in das eintretende Werkstück und die Länge der gedrückten Werkstückfläche, also diewichtigsten Bestimmungsgrößen der Verformung, stets abhängig sind von der Größe der arbeitenden Walzendurchmesser. Die hieraus entstehenden Walzfehler sind ungemein vielartig und führen in den Betrieben oft zu dauernden Kaliberänderungen, ohne die Wurzel dieses Übels zu beseitigen.
  • Der dritte große Nachteil der üblichen Walzenkalibrierung ergibt sich aus der Kaliberherstellung selbst. Hierfür werden ausschließlich Drehbänke verwendet, die auf Grund der gekennzeichneten Ka.librIerungsweise die Kaliber radial zur Walzenachse einschneiden unter Zuhilfenahme vonKä.liberschabionen. Diese Arbeit bedingt, daß die Genauigkeit der Kaliber in hohem Maße von der Zuverlässigkeit der Dreher und Schablonenschlosser abhängig ist und große Kosten verursacht. Wenn man, wie vorstehend ausgeführt, die entsprechend den veränderlichen Walzendurchmessern sich ergebenden Kaliberänderungen berücksichtigen wollte, würde sich die Schablonenarbeit und die damit verbundenen Kosten vervielfachen.
  • Davon ausgehend, daß es zum glatten Ablauf der Verformungsvorgänge notwendig ist, das Kaliber so auszugestalten, daß der eintretende Walzgutquerschnitt möglichst gleichzeitig von dem ganzen Umfang der arbeitenden Kaliberbahn erfaßt und eingezogen wird. und keinerlei Kanten von den 1raliberbahuCh.. selbst und den Kaliberöffnungen geb'ildt4-werden. Das Kaliber erzeugt dann nur alü: seitig abgerundete Werkstückoberflächen. Man erhält ein derartiges Kaliher durch den Einschnitt einer parallel zur senkrechten Kaliberebene liegenden, dein Anstichquerschnitt direkt oder angenähert flächen- oder umfangsgleichen Kreisfläche, deren Abstand x voll der senkrechten Kaliberebelie durch den Walzendurchmesser D. den Durchmesser des Anstichquerschnittes d und die Stichabnahme c bestimmt wird Für Pilgerschrittwalzwerke wurde schon eine Walzenkalibrierung vorgeschlagen, bei der das Kaliber des Pilgermauls nur an der Stelle der Hauptwalzarbeit im Radialschnitt eine elliptische oder sonstige ovale Form erhält, die in der Projektion auf eine zur Werkstückachse senkrechte Ebene kreisförmig ist. Wi:lireiid gemäß der Erfindung die Lage der das Kaliber erzeugenden Kreisfläche durch die gekennzeichneten Beziehungen zwischen dein Walzendurchmesser, dein Durchmesser des Anstichquerschnittes und der Stichabnallnie eindeutig und einmalig bestimmt ist und die Kaliberfläche stets außerhalb der arbeitenden Kaliberbahn ini Allbeginn des Walzspaltes liegt, soll sie bei dein Walzenkaliber für Pilgerschrittwalzen all der Stelle der Hauptwalzarbeit liegen, also im arbeitenden Kaliber und an einem geometrischen Ort, der weder theoretisch noch versuchsitiäläi- einwandfrei zti bestimmen ist.
  • Die neue Walzenkalibrierung ist in den Abb. i bis .2-1 beispielsweise für das Strecken oder Reduzieren voll kreis- oder kreisringförmigen Ausgangsquerschnitten gezeigt, und zwar veranschaulichen Abb. i bis 3 die Kaliberausbildung eines Zweiwalzenkalibers, Abb.7 bis 9 diejenige eines Dreiwalzenkalibers. Abb. 13 bis 1,3 zeigen die Ausbildung eines 'Vierwalzenhalibers mit Walzen gleicher Walzbalinbrcite und Abb. l9 bis 21 diejenige eines Vierwalzenkalibers mit Walzen paarweise verschiedener Walzbalitibreite, und zwar stets für den ersten Stich in den jeweiligen Kalibern.
  • In den Abb. 2, B. 14 und 2o ist im vertikalen Längsschnitt durch den Kaliberscheitel für die Anstichquerschnitte nach den Abb. 1, 7, 13 und l9 der Walzspalt jeweils der obersten Walze der aus zwei bis vier Walzen gebildeten Walzenkaliber gezeigt. In jedem Falle ergibt sich die Lage der in den Ebenen I die Kaliber erzeugenden Irreisflächen t! gesetzmäßig aus dein äußeren Anstichdurchmesser d, der gewünschten Abnahme in den Kaliberscheiteln c und dem auf die Walzgutgchse bezogenen Walzendurchmesser D. Die ^ ,Altfernung x dieser Kreisflächen von der 'senkrechten Kaliberebene ist nämlich stets Ihr Durchmesser läßt sich für alle Anstichquerschnitte erfindungsgemäß aus der Bedingung errechnen, daß die Kreisflächen jeweils direkt oder angenähert flächen-oder umfanggleich den Anstichquerschnitten sein sollen.
  • Die Abb.3, 9, 15 und 21 stellen Schnitte durch die Kaliberebenen II und gleichzeitig Querschnitte der durch die Kaliber verformten Werkstücke dar. In jedem Falle e ird das Werkstück voll jeder Kaliberbahn in seiner ganzen Breite gleichzeitig erfaßt, so daß ein Einkneifen oder Fälteln vermieden wird. Mit dein fortschreitenden Durchziehen des Werkstückes öffnen sich die Kaliber gegen die Fugen stetig, so daß dem breitenden Werkstoff genügend Raum gelassen wird, ohne jedoch, wie dies bisher bei allen Kalibrierungen der Fall ist, einen ungehinderten Austritt zu ermöglichen. Diese Eigenheiten der neuen Kalibrierungsweise haben zur Folge, daß dein Werkstückquerschnitt bei einer bestimmten Werkstückabnahine die denkbar günstigste Streckung oder Querschnittsveriiiinderung zuteil und jede nicht unbedingt notwendige Breitun- vermieden wird. In Abhängigkeit von der Anzahl der Walzen und der Breite der Kaliberbahnen findet die Verformung stets gleichförmig und unter dauernder Erhaltung vollkommen abgerundeter Werkstückoberflächen statt. Die stärkste Streckung wird dabei immer vom Kaliberscheitel ausgeführt, sie nimmt stetig, den gesetzmüßigen Bedingungen entsprechend, gegen die Kaliberfugen zu, ab. Es ist ohne weiteres klar, daß hiermit auch die günstigsten Voraussetzungen für eine milde Beanspruchung des Werkstückes und aller bei der Verformung mitwirkenden Werkzeuge, wie der Walzen oder der Dorne, gegeben sind, und zwar bei den zulässig größten Streckungen und Reduktionen. Wie aus den Abb.3, 9, 15 und 21 zu ersehen ist, ergibt sich die Form des austretenden Walzquerschnittes zwangsläufig aus der Anzahl der Walzen und den Walzbahnbreiten.
  • In den Abb.:I bis 6, io bis 12, 16 bis 18 und 22 bis 24 ist nun die Weiterverformung der gemäß der Abb. 3, 9, 15 und 21 im ersten Stich erzeugten Ouerschnitte, und zwar unter den gleichen Umständen wie früher, gezeigt. Obgleich die Anstichquerschnitte nach den Abb, q., io, 16 und 22 jetzt nicht mehr kreis-oder kreisringförmig sind. wird die Kalibrierung 'der zweiten Stiche grundsätzlich nach den gekennzeichneten Gesetzen durchgeführt. Dem Erfindungsgegenstand liegt der Gedanke zugrunde, daß stets zunächst die Kaliberscheitei zum Eingriff kommen müssen und der aus zwei oder beliebig vielen Bogenstücken gebildete Anstichquerschnitt grundsätzlich zunächst in einen angenähert kreisförmigen verformt wird, der beim weiteren Durchziehen durch den Walzspalt dann den gleichen gesetzmäßigen Verformungsbedingungen unterworfen wird, als wenn es sich um einen von vornherein kreisförmigen Anstichquerschnitt handelte. Hierfür hat man sich die wie immer gestalteten Anstichquerschnitte, und zwar gleichgültig, ob es sich um den ersten oder die nachfolgenden Stiche handelt, in kreis- oder kreisringförmige Querschnitte umgewandelt zu denken und nach Errechnung ihres Durchmessers die Lage der die Kaliber bestimmenden Kreisfläche in der gekennzeichneten Weise zu ermitteln. Je nach Art der Anstichquerschnitte, wie volle oder ringförmige Querschnitte, mit gleicher oder ungleicher Wandstärke, und der Art des Walzvorganges, wie Strecken ohne und mit Dorn oder Reduzieren ohne Dorn, ermitteln sich die die Kaliberbahnen erzeugenden Kreisdurchmesser aus folgenden allgemeinen Beziehungen: Für volle Querschnitte gilt: für hohle Querschnitte gleicher oder ungleicher Wandstärke wenn F die Fläche, a4 der äußere Umfang und s die mittlere Wandstärke des Anstichquerschnittes ist.
  • Die Abb. 5, 11, 17 und 23 zeigen für. die zweiten Stiche, wiederum im vertikalen Längsschnitt durch die Kaliberscheitel, die Walzspalte der oberen -Walzen, die Abb. 6, 12, i8 und 24 Vertikalschnitte in den Kaliberebenen. Nach der Umbildung des äußeren Anstichquerschnittes in eine angenäherte Kreisfläche findet der Walzvorgang unter den gleichen Verhältnissen statt, wie dies für die ersten von vornherein runden Anstichquerschnitte bereits geschildert ist. In gleicher Weise wie dort werden bei größter Schonung des Werkstoffes und der Werkzeuge die zulässig größten Streckungen erzielt, wie sie unter den gleichen Bedingungen mit den bekannten Kalibrierungeri bisher nicht erreicht werden können.
  • So wie es oben für den zweiten Stich nach den Abb. q. bis 2¢ gezeigt ist, lassen sich für das Strecken oder Reduzieren von Walzgut mit kreis- oder kreisringförmigen oder quadratischen Endquerschnitten, und zwar mit. oder ohne Dorn erfindungsgemäß nun die gekennzeichneten Walzkaliber oder ähnliche oder angenäherte Ovalkaliber zu ganzen Kaliberreihen zusammensetzen, denen dann als Abschluß ein oder zwei übliche. Rund- oder Quadratkalibex zum Fertig- und Maßwalzen folgen. Je nachdem der Walzvorgang kontinuierlich oder nichtkontinuierlich gestaltet wird-,"werden in der bekannten Art entweder die Kaliberfugen oder Walzenachsen versetzt, oder das Werkstück wird vor dem Einführen in das nächste Kaliber entsprechend dem Zentralwinkel der Fugen gewendet, so daß stets die in den Fugen gelegenen Werkstückteile im folgenden Kaliber in dessen Scheiteln bearbeitet werden.
  • In der Abb. 25 ist gezeigt, wie ein quadratischer Anstichquerschnitt nach beliebigem, beispielsweise quadratischem Anstichkahber, in vier aüfeinanderfolgenden Oval- und einem Fertigrundkaliber auf einen runden Fertigquerschnitt gewalzt wird. Abb.26 soll dartun, daß auf jedes Ovalkaliber unmittelbar ein Fertigrundkaliber folgen kann.
  • In jenen Fällen, wo, wie es beispielsweise in Abb. 27 dargestellt ist, beim Strecken von Rohren oder Rohrluppen über feststehende oder teilweise mitwandernde Dorne in kontinuierlichen oder nichtkontinuierlichen Rohrwalzwerken mit Zweiwalzenkalibern nach Abb. i bis 6 oder Viei-walzenkalibern ungleicher Walzbahnbreite, wie etwa nach Abb. ig bis 2q., besonders starke Abnahmen, vor allem in den Wandstärken, erzielt werden sollen und demgemäß die große Achse eines Ovaldornes größer ist als die kleine Achse des Ovaldornes im vorangegangenen Kaliber, oder in zwei oder mehr aufeinander folgenden Ovalkalibern der gleiche Ovaldorn verwendet werden soll, sieht die Erfindung zwischen den Streckovalkalibern a und b noch ein Hilfskaliber e vor, in dem das Werkstück, ohne dabei gestreckt zu werden, stets in der Richtung der großen Ovalachse so zusammengedrückt wird, daß es störungslos und ohne Führung über den im folgenden Streckovalkaliber b liegenden Ovaldorn in der gewünschten Lage aufgeschoben werden kann. Diese Hilfskaliber e sind einfache, stark geöffnete Zweiwalzenrund- oder -ovalkaliber ohne jede besondere Ausbildung und sollen zweckmäßig für mehrere Walzsorten durch das Einstellen verwendbar sein. Am zweckmäßigsten bringt man diese Hilfskaliber in Hilfswalzen unter, die auch anderen Zwecken dienen, wie beispielsweise die Rücklaufwalzen automatischer Stopfenwalzwerke, oder, twie in kontinuierlichen Rohrwalzwerken, in besonderen Hilfswalzensätzen, die zwischen den Streckovalkalibersätzen angeordnet sind und im Schlepp laufen oder angetrieben werden. Die neuen Kaliber lassen sich, unabhängig von der Anzahl der ein Kaliber bildenden Walzen, der Walzbahnbreiten und Walzendurchmesser, durch selbsttätig arbeitende, bei gleichem Anstich und gleicher Abnahme stets gleichbleibende und mathematisch genau einstellbare Fräser- oder Schleifwerkzeuge herstellen, so daß sich jedes Arbeiten mit Schablonen erübrigt und die Genauigkeit der Kaliber nicht mehr von der Zuverlässigkeit der Schablonenschlosser oder Walzendreher abhängig ist. Auch lassen sich mit Hilfe einfacher leicht beweglicher Maschinen verschlissene Kaliber ohne deren Ausbau im Walzgerüst nacharbeiten.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Walzenkalibrierung für Walzwerke zum Strecken oder Reduzieren voller oder hohler Werkstückquerschnitte, insbesondere mit mehreren aufeinanderfolgenden Walzenkalibern, dadurch gekennzeichnet, daß die Xallberbahnen in einem Querschnitt, der in einem bestimmten Abstand von der senkrechten Kaliberebene parallel zu dieser gelegt ist, eine dem Anstichquerschnitt des Walzgutes genau oder angenähert flächen- oder umfanggleichen Kreisfläche bilden, wobei dieser Abstand (x) in einer bestimmten Beziehung zu dem Walzendurchmesser (D), dem Durchmesser des Anstichquerschnittes (d) und der Stichabnahme (c) steht a. Stetiges Walzenkaliber nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB zwischen zwei Streckovalkalibern mit Dorn Hilfskaliber ohne Dorn vorgesehen sind, in denen ohne Streckarbeit das Zurichten des Werkstückes für das führungslose Auflaufen auf den im folgenden Streckkaliber liegenden Dorn erfolgt.
DEL85555D 1934-03-18 1934-03-18 Walzenkalibrierung Expired DE647719C (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE747811C (de) * 1938-12-11 1944-10-16 Einrichtung zum Walzen von Rundeisen
DE1189040B (de) * 1961-02-03 1965-03-18 Schloemann Ag Verfahren zum Walzen, insbesondere von Draht
DE1814238A1 (de) * 1968-12-12 1970-06-25 Kocks Gmbh Friedrich Kalibrierung fuer Feineisen-,insbesondere fuer Drahtwalzwerke mit Dreiwalzenkalibern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1189040B (de) * 1961-02-03 1965-03-18 Schloemann Ag Verfahren zum Walzen, insbesondere von Draht
DE1814238A1 (de) * 1968-12-12 1970-06-25 Kocks Gmbh Friedrich Kalibrierung fuer Feineisen-,insbesondere fuer Drahtwalzwerke mit Dreiwalzenkalibern

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