Verfahren und Vorrichtung zum Walzen von Trägern aus Vorprofilen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Walzen von Trägern aus Vorprofilen auf einer Walzstraße, bestehend aus einem Vorgerüst und einer dahinter angeordneten Kompaktgruppe aus zwei
Universalwalzgerüsten mit dazwischen angeordnetem Flanschenstauchgerüst, wobei das auslaufseitige universalwalzgerüst als Fertiggerüst
ausgebildet ist.
Ein gattungsgemäßes Walzwerk ist aus dem europäischen Patent 02 65 757 bekannt. Dieses bekannte Walzwerk dient zum Walzen von Fertigprofilen aus Vorprofilen, die von einer Stranggießanlage kommen, in der
Beschreibung dieses Standes der Technik wird darauf hingewiesen, daß die Abmaße der die Stranggußeinrichtung verlassenden Vorprofile durch das Kokillenmaß weitgehend festgelegt sind, so daß die Walzstraße zum
Ruswalzen dieser Vorprofile auf dieses Stranggußprofil abgestimmt sein muß. Die bekannte Lösung suchte nach einer Möglichkeit, aus diesem Stranggußprofil auf ein und derselben Walzstraße Fertigprofile mit
bedeutend größeren Endabmessungsunterschieden als bisher zu walzen und schlägt vor, diejenigen Vorprofite, die nicht unmittelbar in der
Kompaktwalzgruppe ausgewalzt werden können, in dem vor der
Kompaktwalzgruppe angeordneten, als Stauchgerüst ausgebildeten Vorgerüst reduzierend vorzuverformen.
Es wird als nachteilig angesehen, daß durch das mehrfach hintereinander erfolgende Stauchen der Flansche im Stauchgerüst der Steg aufgestaucht und dadurch dicker wird. Spätestens beim nachfolgenden Stauchstich entstehen Probleme dadurch, daß die Stauchwalzen nicht mehr die
Flanschkanten stauchen können, weil die Walze am Steg nicht mehr leerläuft. Das Walzen der Flanschbreiten ist aber unbedingt
erforderlich, da beim nachfolgenden reinen Universalwalzen das
Fertigmaß der Flanschbreite nicht mehr erreicht wird. Das übermäßige Stauchen der Flanschen über dem Steg im Vorgerüst kann sogar dazu führen, daß das Kammermaß zwischen den Flanschen zu klein wird, und der so gestauchte Träger nicht in das Universalgerüst eingeführt werden kann. Um das sicher zu verhindern, ist die Zahl der Vorstiche
einzuschränken, was wiederum die Variabilität der Anlage beschränkt.
Diese Probleme treten bei konventionellen Walzstraßen nicht auf. Sie werden bekanntlich mit sogenannten Breakdown-Gerüsten betrieben, das sind schwere Duo-Walzgerüste mit auf der Walzballenlänge
eingeschnittenten Kalibern, in denen das Vorprofit auf diejenigen Abmaße heruntergewalzt wird, die der anschließenden Vor- und Fertigstraße nach optimalen Gesichtspunkten zugeleitet werden. Diese Breakdown-Gerüste, insbesondere deren Walzen, sind aber sehr teuer und aufwendig, so daß es anzustreben ist, diese schweren Gerüste durch Alternati ven zu ersetzen, mit denen einerseits eine der Flexibilität der Walzstraße angemessene Vorwalzung erfolgen kann, und andererseits eine große Anzahl von
Fertigquerschnitten erzeugbar ist.
Aufgäbe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Walzen von Trägern aus Vorprofilen vorzuschlagen, das unter Verzicht auf die schweren Breakdown-Gerüste ein wirtschaftliches Herstellen von Trägern ermöglicht, ohne die Flexibilität und Abmessungsvielfalt der zu walzenden Träger einzuschränken. Eine entsprechende Anpassung der Walzgerüste ist ein weiteres Ziel der Erfindung.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß für mindestens einen Breakdown-Stich das als Vertikalgerüst ausgebildete Vorgerüst, das erste Universalgerüst und das Flanschenstauchgerüst als Breakdown-Gruppe eingesetzt werden, das im Anschluß an den bzw. die Breakdown-Stiche ein oder mehrere Vorstiche auf dem ersten
Universalgerüst und dem Flanschenstauchgerüst durchgeführt werden, bevor mindestens ein Fertigstich auf dem auslaufseitigen Universalgerüst ausgeführt wird.
Unter Verwendung einer bekannten Walzstraße mit Vorgerüst und
anschließender Kompaktgruppe aus zwei Universal- und einem Stauchgerüst ermöglicht das vorgeschlagene Verfahren die Durchführung von
Breakdown-Stichen ohne die Verwendung des schweren und aufwendigen Breakdαwn-Gerüstes dadurch, daß für die Breakdown-Walzung mehrere Gerüste der bekannten Walzstraße in erfindungsgemäßer Reihenfolge eingesetzt werden. Das hat den Vorteil gegenüber der bekannten Lösung, daß durch die Einbeziehung des ersten Universalwalzgerüstes der
Kompaktwalzgruppe in Verbindung mit dem zugeordneten
Flanschenstauchgerüst beim Walzen des Vorprofiles auf dem Vorgerüst der Träger stets auch am Steg und Flansch reduziert wird, d. h. der das Vorgerüst verlassende Träger (Vorprofil), der über die Flansche gestaucht und dadurch am Steg verdickt wurde, wird im ersten
Universalgerüst auf das richtige Stegmaß reduziert. Dabei kann die Aufstauchung aus dem Vorgerüst aufgehoben, aber auch eine zusätzliche Reduktion des Steges vorgenommen werden. In jedem Fall wird
sichergestellt, daß das anschließende Flanschenstauchgerüst von Anfang an zum Flanschenstauchen eingesetzt werden kann, weit die im ersten Universalwalzgerüst vorgenommene Stegabnahme ein Leerlaufen der
Stauchwalzen des Flanschenstauchgerüstes im Stegbereich ermöglicht. Insgesamt wird auf den drei hintereinander angeordneten Gerüsten eine optimale Breakdown-Walzung vorgenommen, die durch die Anstellbarkeit der Gerüste eine große Flexibilität sowohl beim Einsatz der Vorprofile, als auch bei der Vielfalt der walzbaren Fertigprofile ermöglicht. Die vorliegende Erfindung verwendet in Abkehr von der Lehre des Standes der Technik das vorgerüst stets im Zusammenhang und gleichzeitig mit dem ersten Universalgerüst und dem Flanschenstauchgerüst der
Kompaktwalzgruppe, wodurcn erst die durch die Erfindung angestrebten Ergebnisse erreicht werden.
Das Vorwalzen nach der Universal-Breakdown-Walzung erfolgt
ausschließlich auf dem ersten Universal- und dem Flanschenstauchgerüst der Kompaktwalzgruppe, d. h. ohne Verwendung des Vor- und des
Universalfertiggerüstes in einem oder mehreren Stichen; das Fertiggerüst wird ausschließlich zur Fertigwalzung eingesetzt.
Eine Variante der Erfindung, die zusätzlich eine höhere Flexibilität der Straße ermöglicht und die Produktion erheblich zu erhöht, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Vorgerüst als reversierbare
Universal-Breakdown-Gerüstgruppe, bestehend aus einem Universalgerüst mit unmittelbar anschließendem Vertikal-Stauchgerüst ausgebildet ist und zur Ausführung mehrerer Breakdown-Stiche eingesetzt wird, an die sich
mehrere vorstiche unter Verwendung des ersten Universalwatzgerüstes und des Flanschenstauchgerüstes sowie mindestens ein Fertigstich auf dem auslaufseitigen Universalgerüst anschließen.
Bei dieser vorgeschlagenen Lösung wird, wie bei konventionellen Straßen mit Breakdown-Gerüsten, die Breakdown-Walzung von der eigentlichen Vor- und Fertigwalzung getrennt. Trotzdem wird auf den Einsatz des schweren Breakdown-Gerüstes verzichtet; statt dessen wird eine
Universal-Breakdown-Gerüstgruppe eingesetzt, die aus einem
Universalgerüst und anschließendem Stauchgerüst besteht. Auf dieser Gerüstanordnung werden mehrere Breakdown-Stiche gewalzt, bevor das so reduzierte Walzgut in dem gewünschten Fertigprofil entsprechenden Abmessungen dem ersten Universalwalzgerüst und dem
Flanschenstauchgerüst der Kompaktwalzgruppe zur vorwalzung zugeführt wird.
Da zwischen den Breakdown-Stichen auf der
Universal-Breakdown-Gerüstgruppe und den anschließenden Vorstichen das Walzgut frei ausläuft, ist eine getrennte Breakdown- und Vor- bzw.
Fertigwalzung möglich, so daß die Verfügbarkeit der Straße erhöht wird.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird zur optimierten Durchführung des Verfahrens vorgeschlagen, das Universalgerüst der
Universal-Breakdown-Gerüstgruppe als Kombi-Gerüst mit wahlweise einsetzbarem Universal-Walzensatz und Duo-Walzensatz auszubilden. Durch diese Gerüstausbildung, die ansich bekannt ist, wird die Einsetzbarkeit der Walzstraße wesentlich erhöht; denn durch den Ersatz des
Universal-Walzensatzes durch einen Duo-Walzensatz mit eingeschnittenen Kalibern, kann die Universal-Breakdown-Gerüstgruppe auch als
Vorgerüst einer Prof i l straße eingesetzt werden, wenn dies gewünscht ist.
Im Zusammenhang damit ist es möglich, das Universalgerüst mit im Abstand verstellbaren Ständern auszurüsten, die den Einsatz unterschiedlich langer Duo-walzensätze ermöglichen.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Horizontalwalzen des Universalwalzensatzes und die Vertikalwalzen des Stauchgerüstes der Universal -Breakdown-Gerüstgruppe bei aufrecht stehend gewalztem Träger glatte Walzballen aufweisen. Diese ansich untypische Ausbitdung des Universal-Walzgerüstes verbilligt dieses, weil der aufwendige Profilschliff der Horizontalwalzen entfällt. Die glatten Walzen stauchen die Flansche der aufrecht stehenden Träger, während die Flanschkanten mit den vertikal angeordneten Stauchwalzen des
Stauchgerüstes bearbeitet werden, die ebenfalls glatte Walzballen aufweisen. Die Vertikalwalzen im Universalgerüst reduzieren den Steg und halten gleichzeitig das Kammermaß.
Es ist aber auch denkbar, in dem Kombi-Gerüst Horizontalwalzen mit solchen Kalibern einzusetzen, die ein Auseinanderziehen der Träger im Sinne einer Vergrößerung der Steghöhe ermöglichen.
Insgesamt wird durch die Universat-Breakdown-Gerüstgruppe eine
Walzstraße mit hoher Flexibilität bei geringerem Investitionsvolumen geschaffen, weil die Universal-Breakdown-Gerüstgruppe kostengünstiger zu erstellen ist, als ein schweres Breakdown-Gerüst mit den extrem teuren Kaliberwalzen. Gegenüber letzterem ergibt sich darüber hinaus der bedeutsame Vorteil der großen Flexibilität und Variabilität, sowohl beim Trägerwalzen, wie auch dann, wenn der Walzwerksbetreiber beabsichtigt, Profile auf seiner Walzstraße herzustellen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfotgend beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 die schematische Anordnung einer Walzstraße zur Durchführung der Erfindung mit beispielhaften Stichfolgen,
Fig. 2 die schematische Darstellung der für die Breakdown-walzung eingesetzen Gerüste,
Fig. 3 eine Walzstraße mit Universal-Breakdown-Gerüstgruppe und
Fig. 4 die schematische Darstellung der Walzung in der
Universal-Breakdown-Gerüstgruppe.
In Figur 1 ist mit VE das mit Vertikalwalzen versehene Vorgerüst einer erfindungsgemäßen Walzstraße zum Walzen von Trägern bezeichnet.
Unmittelbar benachbart zum vorgerüst VE ist die Kompaktwalzgruppe, bestehend aus dem ersten Universalgerüst U1, dem mit HE bezeichneten Flanschenstauchgerüst mit horizontalen Stauchwalzen und dem
Universalfertiggerüst UF. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden beispielsweise zwei Breakdown-Stiche im Vorgerüst VE,
Universalwalzgerüst U1 und Flanschenstauchgerüst HE gefahren, wie in Figur 1 durch die Kreuze in üblicher Weise dargestellt ist. Das
Universalfertiggerüst UF ist zum freien Durchlauf des Walzgutes geöffnet. Nach dem Reversierstich, bei dem in umgekehrter Reihenfolge das Flanschenstauchgerüst HE, das erste Universalgerüst U1 und das Vorgerüst VE benutzt werden, durchläuft das Walzgut im Reversierbetrieb drei Vorstiche im ersten Universalgerüst U1 und Flanschenstauchgerüst HE, bevor das Universalfertiggerüst UF - zum Fertigstich zugefahren - benutzt wird.
In Figur 2 ist grob schematisch angedeutet, wie die
Breakdown-Stichfolge abläuft. In der oberen Darstellung ist anhand der gestrichelten Linien schematisch erkennbar, wie durch Einwirken der Vertikalwalzen auf das Vorprofit entsprechend der Pfeitrichtung; eine Verkleinerung des Kammermaßes 2 ebenso wie eine Verdickung des Steges 3 stattfindet. In der darunter abgebildeten Darstellung ist schematisch das erste Universalgerüst U1 dargestellt, das Vorprofil 1 unmittelbar darauf durchläuft. Hier wird durch die horizontale Universalwalze 4 der Steg 3 auf sein Ursprungsmaß oder darunter zurückreduziert, während gleichzeitig die Flansche weiter gestaucht werden. Durch die Reduktion des Steges wird erreicht, daß - wie in der dritten Darstellung darunter erkennbar - im Flanschenstauchgerüst HE die Stauchwalzen bei 5 auf den Flanschen 6 des Vorprofils einwirken, wobei der Steg einen ausreichenden Abstand X von der Stauchwalze aufweist.
In der erfindungsgemäßen Stichfolge wird bei allen Breakdown-Stichen das Vorprofil in jeder Hinsicht optimal gestaucht und dabei geführt, so daß bei großer Flexibilität eine Anpassung der Vorprofile an die weiteren Walzstiche ermöglicht wird, und eine gute Maßhaltigkeit der Fertigprofile zu erwarten ist, wie dies bisher nur unter Verwendung der Breakdown-Gerüste möglich war.
In Figur 3 ist eine andere Straßenanordnung dargestellt, bei der eine Universal-Breakdown-Gerüstgruppe UBD Verwendung findet. Diese besteht aus dem Universalgerüst U und dem Stauchgerüst E, an die sich die
Kompaktwalzgruppe, bestehend aus dem ersten Universalgerüst U1, dem Flanschenstauchgerüst HE und dem Universalgerüst UF anschließt. Figur 3 zeigt in üblicher Darstellung die Stichfolge der Breakdown-Walzung.
bei der das Vorprofil reversierend in drei Stichen durch das
Universalgerüst U und das Stauchgerüst E der
Universal-Breakdown-Gerüstgruppe geführt wird.
Die Vorwaizung des Trägers nach der Universal-Breakdown-Walzung erfolgt wie bei der Darstellung nach Figur 1 in dem ersten Universalgerüst U1 und dem Flanschenstauchgerüst HE im dreifachen Durchlauf bei geöffnetem Universalfertiggerüst UF, im Anschluß daran wird das
Universalfertiggerüst zugefahren und der Fertigstich durchgeführt.
In Figur 4 ist erkennbar, daß die walzung des vorprofils stehend erfolgt und mittels glatter Horizontalwalzen 7 im Universalwalzgerüst U der Universal-Breakdown-Gerüstgruppe durchgeführt wird. Die Vertikalwalzen sind mit 8 bezeichnet. Im daneben angeordneten Stauchgerüst E werden erkannbar ebenfalls glatte Vertikalwalzen 9 verwendet, die auf die Flanschkanten den Vorprofils 1 einwirken. Wie eingangs bereits
beschrieben, vereinfacht die glatte Ausbildung der Horizontalwalzen des Universalwalzgerüstes U und der Vertikalwalzen des Stauchgerüstes E die Konstruktion des Walzgerüstes und verbilligt den Einsatz und die
Instandhaltung, ohne die Funktionsweise und die erfindungsgemäßen
Vorteile der Walzstraßenanordnung und des Walzverfahrens
einzuschränken.