EP1234621B1 - Verfahren zum Walzen von profiliertem Walzgut - Google Patents

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EP1234621B1 EP02000995A EP02000995A EP1234621B1 EP 1234621 B1 EP1234621 B1 EP 1234621B1 EP 02000995 A EP02000995 A EP 02000995A EP 02000995 A EP02000995 A EP 02000995A EP 1234621 B1 EP1234621 B1 EP 1234621B1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von profiliertem Walzgut in Walzgerüsten mit Kaliberwalzenpaaren, deren Kaliber jeweils beidseitig von Anlaufbunden begrenzt sind (siehe z.B. die US-A-3 901 059).
Beim Walzen von profiliertem Walzgut, wie Profil-Stählen, besonders solchen mit asymmetrischen Profilen, wie Z-Spundbohlen, Schienen, Relingeisen, Klemmplatten, Laufplatten, Hubmastschienen entstehen neben den vertikalen auch große axiale Walzkräfte, die je nach Profilart und Querschnittsgröße 1000 bis 2000 kN erreichen können. Diese axialen Walzkräfte verursachen ggfs. eine Verschiebung zwischen den Walzen, und der dadurch verursachte Querversatz der Walzkaliber führt zu fehlerhaften Profilen im Walzgut.
Um diesen Querversatz zu vermeiden, hat man an beiden Seiten der Kaliber kreisringförmige Anlaufbunde mit steil geneigten, einander zugewandten Anlaufflächen zur Aufnahme dieser axialen Walzkräfte angeordnet Mit diesen wird beim Walzen ein geschlossener Kraftfluss zwischen beiden Walzen herbeigeführt. Diese Anordnung führt aber zu einem hohen Walzenverschleiß, hervorgerufen durch die Reibbewegungen zwischen den Kontaktflächen der oberen und unteren Anlaufbunde und erfordert zur Reduzierung des Verschleißes einen zusätzlichen hohen Aufwand an Schmiermitteln. Der trotz dieses Aufwandes nicht zu vermeidende Verschleiß an den Anlaufbunden macht es notwendig, die Walzen nach einem Einsatz mehr oder weniger stark abzuschleifen, damit für die steilen Anlaufbundseiten (etwa 87°) auch bei kleiner werdendem Durchmesser ihre funktionsgerecht gleiche axiale Position erhalten bleibt.
Eine andere Möglichkeit zur Aufnahme der Axialkräfte besteht darin, anstelle der Anlaufbunde starke Drucklager zu verwenden, die die Axialkräfte über Halteelemente und den Ständer des Walzgerüstes aufnehmen. Dabei kommt es jedoch aufgrund großer elastischer Verformungen von z.B. 1 bis 4 mm pro 1000 kN je nach Baugröße und Walzgerüstform wegen der Vielzahl der an dem Kraftfluss beteiligten Bauelemente ebenfalls zu einem Querversatz der Kaliber der Walzen.
Wenn bestimmte Walzprofile aus walztechnologischen Gründen zwischen den einzelnen reversierenden Walzstichen jeweils um 180° gedreht werden müssen, führt dies zu einer entsprechenden Umkehr der Richtung der Axialkräfte mit der Folge einer Vergrößerung der Verschleißerscheinungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Verfahren zum Walzen profilierten Walzgutes mit Kaliberwalzen deren Kaliber beidseitig von Antaufbunden begrenzt sind, so zu verbessern, dass der Verschleiß an den Anlaufbunden wesentlich verringert und der Schmiermittelaufwand erheblich herabgesetzt werden.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei Verwendung mindestens einer Kaliberwalze, die axial positionsverschiebbar ist, diese Verschiebewalze unter definierter Last mit ihren Anlagebundflächen gegen die einen und die anderen Anlagebundflächen der anderen Walze verschoben, die Anschlagpositionen, die Länge des Verschiebeweges, die errechnete Mittenposition dieses Verschiebeweges gespeichert und die Verschiebewalze in eine kaliberfluchtende Position zu der anderen Walze gebracht wird, und dass die Verschiebewalze mit ihren Anlagebundflächen mit jeweils schrittweise definiert erhöhter Last gegen die eine und die andere Anlagebundfläche der anderen Walze verschoben, die Werte der jeweiligen Lasten, der Anschlagpositionen und der Verschiebewege gespeichert und aus diesen der Verlauf der Federkonstanten des Walzgerüstes errechnet und gespeichert wird, und dass die Verschiebewalze aus ihrer kaliberfluchtenden Position dann entgegen den während des Walzens zu erwartenden Axialkräften um einen, aus dem Verlauf der Federkonstanten errechneten Wert verschoben und während des Walzens in dieser Position über Positionsregeleinrichtungen gehalten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren bringt neben den oben erwähnten Möglichkeiten der Verschleißverringerung und der Schmiermitteleinsparung noch den weiteren sehr wesentlichen Vorteil mit sich, dass die beiden Kaliberwalzen während des Walzprozesses praktisch ständig in einer kaliberfluchtenden Position gehalten werden können und damit zu besonders guten Qualitäten von Profilprodukten führen, dies insbesondere auch dann, wenn das Walzen dieser Produkte ein Drehen des profilierten Walzstabes zwischen den Reversierstichen erfordert.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig.1
ein Walzgerüst mit Kaliberwalzen im Vertikalschnitt,
Fig. 2
eine Einzelheit aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3-6
Einzelheiten aus Fig. 1 in verschiedenen Arbeitspositionen in schematischer Darstellung und in vergrößertem Maßstab.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht das Walzgerüst aus einem antriebsseitigen Walzenständer WSA und einem bedienungsseitigen Walzenständer WSB. In diesem sind im bedienungsseitigen Walzenständer WSB Lagereinbaustücke LBO und LBU und im antriebsseitigen Walzenständer WSA Lagereinbaustücke LAO und LAU vertikal geführt und jeweils mit Anstelleinrichtungen AEO bzw. AEU verbunden. In den Lagereinbaustücken LBO und LAO lagert mit ihren beiden Zapfen ZO eine obere Kaliberwalze OKW und in den Lagereinbaustücken LBO und LBU mit ihren Zapfen ZU eine untere Kaliberwalze UKW. Beide Kaliberwalzen OKW und UKW sind mit nebeneinander liegenden Kalibern OKL und OKR bzw. UKL und UKR ausgestattet.
Die bedienungsseitigen Zapfen ZO und ZU der Walzen weisen Zapfenverlängerungen ZVO bzw. ZVU auf, auf denen Axiallager AXO bzw. AXU sitzen. Der Aussenring AR des Axiallagers AXU der unteren Kaliberwalze UKW (vgl. Fig. 2) sitzt in einem, in einem Zylindergehäuse ZG axial verschiebbaren Zylinderkolben ZK, der über eine Druckmittelzufuhr DMZ von einer, nicht dargestellten Hydrauliksteuerung, doppelseitig beaufschlagbar, in Richtung des Doppelpfeils PF bewegbar ist.
Ein an dem Zylindergehäuse ZG angeordneter und mit dem Zylinderkolben ZK verbundener, mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung verbindbarer Weggeber WG erlaubt es, die Verschiebebewegungen des Zylinderkörpers ZK mit Hilfe der Hydrauliksteuerung zu steuern und damit entsprechende axiale Verschiebebewegungen des Zapfen ZU der unteren Kaliberwalze UKW hervorzurufen.
Aus Fig. 3 geht hervor, dass die Kaliber KO der oberen Kaliberwalze OKW und die Kaliber KU der unteren Kaliberwalze UKW, die einen Walzspalt KWS für das Walzgut bilden, beidseitig steil verlaufende, jeweils einander zugewandte Anlagebundflächen AOL und AUL bzw. AOR und AUR aufweisen. Zwischen diesen werden in der dargestellten axialen Mittenposition der beiden Walzen gleich große Spalte SPL und SPR gebildet.
Aus den Fig. 4 und 5 gehen die Positionen der unteren Kaliberwalze UKW bei der Verschiebung mit Hilfe des im Zylindergehäuse ZG verschiebbaren Zylinderkolbens (Fig. 2) und der diesen steuernden Einrichtungen hervor. Die untere Kaliberwalze UKW liegt, in Richtung des Pfeils PR nach rechts bewegt (Fig. 4) unter dem vorgegebenen Druck mit ihrer Anlagebundfläche AUL an der Anlagebundfläche AOL der oberen Kaliberwalze OKW an. Anschließend wird sie in Richtung des Pfeils PL nach links bewegt ( Fig. 5), unter dem gleichen Druck mit ihrer Anlagebundfläche AUR an der Anlagebundfläche AOR der oberen Kaliberwalze OKW an, wobei neben der Größe des Andruck-Drucks auch der Verschiebeweg gemessen und gespeichert werden. Auf die gleiche Weise werden die schrittweise erhöhten Andruckdrucke und die aus diesen resultierenden größeren Verschiebewege ermittelt und gespeichert.
Figur 6 zeigt den, mit Hilfe dieser gespeicherten Meßergebnisse über die Steuereinrichtung eingesteuerten Axialversatz VZ, der unteren Kaliberwalze UKW aus der kaliberfluchtenden Position, der den erwarteten, beim Walzen entstehenden Axialkräften entgegen gerichtet, deren Wirkung ausgleichen soll.
Bezugszeichenliste
WSA
Walzenständer (antriebsseitig)
WSB
Walzenständer (bedienungsseitig)
LBO
oberes Lagereinbaustück (bedienungsseitig)
LAO
oberes Lagereinbaustück (antriebsseitig)
LBU
unteres Lagereinbaustück (bedienungsseitig)
LAU
unteres Lagereinbaustück (antriebsseitig)
OKW
obere Kaliberwalze
UKW
untere Kaliberwalze
OKL
(linkes) oberes Kaliber
OKR
(rechtes) oberes Kaliber
UKL
(linkes) unteres Kaliber
UKR
(rechtes) unteres Kaliber
ZO
Zapfen der oberen Kaliberwalze
ZU
Zapfen der unteren Kaliberwalze
ZVO
Zapfenverlängerung des ZO
ZVU
Zapfenverlängerung des ZU
AXO
(oberes) Axiallager
AXU
(unteres) Axiallager
AR
Aussenring des AXU
ZG
Zylindergehäuse
ZK
Zylinderkolben
DMZ
Druckmittelzufuhr
PF
Doppelpfeil
WG
Weggeber
KWS
Walzspalt
KO
oberes Kaliber
KU
unteres Kaliber
AOL
linke obere Anlagebundfläche
AOR
rechte obere Anlagebundfläche
AUL
linke untere Anlagebundfläche
AUR
rechte untere Anlagebundfläche
PR
Pfeil
PL
Pfeil
VZ
Versatz
SPR
rechter Spalt
SPL
linker Spalt
AEO
Anstelleinrichtung (oben)
AEU
Anstelleinrichtung (unten)

Claims (1)

  1. Verfahren zum Walzen von profiliertem Walzgut in Walzgerüsten mit Kaliberwalzen-Paaren, deren Kaliber beidseitig von Anlagebunden begrenzt sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mindestens einer Kaliberwalze, die axial positionsverschiebbar ist, diese Verschiebewalze (UKW) unter definierter Last mit ihren Anlagebundflächen (AUL; AUR) gegen die eine und die andere Anlagebundfläche (AOL; AOR) der anderen Kaliberwalze (OKW) verschoben, die Anschlagpositionen, die Länge des Verschiebeweges, die errechnete Mittenposition dieses Verschiebeweges gespeichert und die Verschiebewalze (UKW) in eine kaliberfluchtende Position zu der anderen Walze (OKW) gebracht wird, und dass die Verschiebewalze (UKW) mit ihren Anlagebundflächen (AUL; AUR) mit jeweils schrittweise definiert erhöhter Last gegen die einen und die anderen Anlagebundflächen (AOL; AOR) der anderen Walze (OKW) verschoben, die Werte der jeweiligen Lasten, der Anschlagpositionen und die der Verschiebewege gespeichert und aus diesen der Verlauf der Federkonstanten des Walzgerüstes errechnet und gespeichert werden, und dass die Verschiebewalze (UKW) aus ihrer kaliberfluchtenden Position dann entgegen den, während des Walzens zu erwartenden Axialkräften, um einen, aus dem Verlauf der Federkonstanten errechneten Wert verschoben und während des Walzens in dieser Position über Positionsregeleinrichtungen gehalten wird.
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