EP0264849A2 - Process and arrangement for rolling profiled bars within small tolerances - Google Patents

Process and arrangement for rolling profiled bars within small tolerances Download PDF

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EP0264849A2
EP0264849A2 EP87115159A EP87115159A EP0264849A2 EP 0264849 A2 EP0264849 A2 EP 0264849A2 EP 87115159 A EP87115159 A EP 87115159A EP 87115159 A EP87115159 A EP 87115159A EP 0264849 A2 EP0264849 A2 EP 0264849A2
Authority
EP
European Patent Office
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caliber
rollers
force
jacket
rolling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP87115159A
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EP0264849A3 (en
Inventor
Hugo Dr. Feldmann
Hubert Müller
Claus Schlanzke
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
Schloemann Siemag AG
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Schloemann Siemag AG, Schloemann Siemag AG filed Critical SMS Schloemann Siemag AG
Publication of EP0264849A2 publication Critical patent/EP0264849A2/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/18—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories for step-by-step or planetary rolling; pendulum mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/08—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process
    • B21B13/10—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process all axes being arranged in one plane
    • B21B13/103—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with differently-directed roll axes, e.g. for the so-called "universal" rolling process all axes being arranged in one plane for rolling bars, rods or wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-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
    • B21B1/16—Metal-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
    • B21B1/18—Metal-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

Definitions

  • the invention relates to a method for rolling strand-shaped profiled rolling stock within narrow tolerances by means of more than two rolls each having caliber channels, which are arranged in a star shape in a rolling stand in such a way that their caliper channels delimit the caliber to be rolled, and in which the caliper channels are located on both sides adjoining outwardly tapering, frustoconically shaped jacket regions of the rolls and a roll stand for carrying out the method.
  • Such rolling stands are known from DE-OS 20 35 482 and DE-OS 25 24 224, where more than two rolls including a caliber are used to ensure stable, tilt-free guidance of the profiled rolling stock and by a higher average reduction of the rolling stock to increase the rolling performance.
  • the disadvantage here is that the known disadvantages of only partially closed rolling stock guides also occur and, if the formed caliber is incompletely filled, the latter is not completely filled and thus the rolling stock is not completely professional is liert, while in the event of an overfill of the caliber formed, the rolled profile in each case in the region of the mutually opposing jacket regions of the rollers has additional, strip-like outwardly projecting approaches.
  • the invention is based on the object, on the one hand, to prevent inaccuracies in the caliber formed, which occur due to changing spring deflections of the stand under the influence of fluctuating rolling forces, as well as the occurrence of undesired strip-like approaches of the rolling stock.
  • rollers are set in the direction of the center of the caliber with a setting force which exceeds the rolling force by a pretensioning force, so that the jacket regions of the rollers run directly against one another while stabilizing the enclosed caliber under the action of the pretensioning force. It is hereby achieved that, on the one hand, due to a largely constant contact force, the springing-up of the scaffolding is avoided under fluctuating rolling forces and the scaffolding can be regarded as relatively rigid and rigid. Fluctuations in the rolling force are only noticeable in this case as fluctuations in the preload forces absorbed by the rollers themselves.
  • a work roll 1 of a roll set comprising four rolls is shown in half section, which is equipped on both sides with roll neck 2, one of which is in a type drive pin 3 ends.
  • the roller is equipped with a caliber channel 4, to which truncated-cone-shaped jacket regions 5 are connected on both sides.
  • rollers are arranged there in a star shape so that their truncated cone-shaped lateral surfaces face each other at a short distance and thus allow the rollers to be adjusted alternately.
  • lateral strip-like approaches are formed by the rolling stock deformed under rolling force, which sensitively disturb the profile and its dimensional accuracy.
  • the rolls of a set of rolls are set against one another in such a way that the frustoconical shell regions 5 of adjacent rolls lie against one another under prestress.
  • the positioning force that exceeds the rolling force by the pretensioning force still requires a practically automatic compensation of scaffolding strains. If, for example, an increased rolling force occurs as a result of the locally reduced temperature of the rolling stock, this is not able to allow the stand, which is elastic in itself, to spring up: only the pretensioning force transmitted directly by the rolls or their frustoconical shell regions 5, with the adjusting force usually being kept constant to the increase the rolling force lowered.
  • FIG. 2 shows a stand provided for receiving such rolls forming a closed caliber.
  • laterally projecting spars 16 are provided, and both the vertical spars 15 and the horizontal spars 16 are bridged by yokes 17, each of which supports hydraulic adjustment devices 18, which in turn are supported by pressure pieces 22 on the chocks 19 act from horizontal rollers 21 which can be driven by drive spindles 20.
  • the vertical rollers 23 are equipped with bearings provided in the interior of the rollers and are adjusted via pressure pieces 24 by means of the horizontally acting adjusting devices 18. It is thus possible to drive at least the two horizontal rolls 21 of the four rolls 21 and 23 forming the caliber to be rolled.
  • the vertical rollers 23 are carried along by friction over the frustoconical shell regions 25 pressed against one another by means of the prestressing force, and the rolling stock itself also contributes to this; if necessary, however, it is also possible to additionally drive the horizontal rollers, for example via drive spindles.
  • the adjusting devices 18, which can be formed, for example, by hydraulic cylinders, are set in such a way that the individual rollers 21, 23 lie firmly on one another with their truncated cone-shaped jacket areas under the action of a pretensioning force.
  • the individual rollers 21, 23 lie firmly on one another with their truncated cone-shaped jacket areas under the action of a pretensioning force.
  • the vertical rollers 23 are entrained by frictional forces over their frustoconical shell regions 25.
  • the arrangement can be varied widely; this begins with the fact that the number of rolls is not limited to the number four used in the figure: in the same way, for example, three or five rolls can together form a caliber. It is only essential that the rollers are biased against each other with a setting force exceeding the rolling force and are equipped with supporting surfaces which, running on one another, take over the portion of the setting force exceeding the rolling force as a biasing force.
  • this pretensioning force stabilizes the rolling; For example, when stronger, harder and / or colder profile parts enter the stand, a higher rolling force is required to deform the rolling stock. In the case of a fixed mechanical adjustment, for example, an increased rolling force would be transmitted to the stand, which would spring it open and thus lead to an uncontrolled enlargement of the caliber.
  • the scaffold preloaded in the specified manner only transfers one when an increased rolling force occurs while keeping the contact force constant increased prestressing force, while the load on the scaffolding and thus its elongation remain constant and the caliber formed is not adversely affected.
  • rollers are designed, for example, in accordance with FIG. 3.
  • 3 shows the circumferential regions of four rollers 7 which are in the working position and which form the caliber 6.
  • the rollers contain an undercut 10 through which the actual body of the roller is combined in the region below the caliber channel 9 to form a cylindrical, disk-like web 8, the apex of which the caliber channel 9 carries.
  • the undercuts 10 form on each side of each of the caliber wings 11, the outer, frustoconical jacket regions 12 of which lie on one another under prestress.
  • the slope of the jacket lines of the jacket line decreases che, so that here adjoining the caliber channels are formed boundary surfaces 13, which in the little pretensioned state have a spacing, albeit a very small one, and enclose a gap of small thickness between them.
  • the gap is so slim that, even when the profile is filled to a large extent, no laterally attached strips of the rolling stock can be seen.
  • the wings 11, thanks to their undercuts 10, prove to be elastic, so that the wings 11 are able to deform elastically under the action of increased pretensioning forces and thus the caliber 6 formed is controlled or narrowed in a controlled manner.
  • the less elastic areas directly adjoining the caliber channel 9 are not able to limit the elasticity of the wings, since they step back, albeit only very slightly, against the truncated cone-shaped jacket areas 12 that support one another.
  • the rollers shown in FIG. 3 are therefore outstandingly suitable for controlling or regulating the caliber under the action of a controlled or regulated changing pretensioning force.
  • FIG. 4 Another exemplary embodiment of a roller that is relatively easily elastically deformable by pretensioning forces is shown in FIG. 4, as shown broken away in FIG. 3.
  • a disk-like web 31 extends from the actual roller body, into the apex of which the caliber channel 32 is incorporated.
  • the outwardly facing truncated cone-shaped jacket region 33 serves as the tread of the rollers against each other and absorbs the biasing forces.
  • the areas 34 are essentially parallel to the jacket areas 33, but slightly recede against them, so that here, too, a fixed one in the direct extension of the web 31 Support avoided and thus the elasticity is promoted.

Abstract

Ein Verfahren zum Walzen von strangförmigem profilierten Walzgut vermittels von mehr als zwei jeweils Kaliberrinnen aufweisenden, sternförmig angeordneten Walzen (21,23) mit sich beidseitig an die Kaliberrinne anschließenden, nach außen sich verjüngenden kegelstumpfartig geformten Mantelbereichen (25) soll so weitergebildet werden, daß sich enge Toleranzen einhalten lassen. Hierzu werden die Kaliberwalzen (21,23) mit einer die Walzkraft um eine Vorspannkraft überschreitenden Anstellkräften so gegeneinander angestellt, daß die Mantelbereiche (25) der Walzen, sich direkt unter Einwirkung der Vorspannkraft aufeinander abstützend, aufeinander ablaufen. Durch elastische Ausbildung der Stützbereiche läßt sich das umschlossene Kaliber durch Steuern oder Regeln der Vorspannkraft auf gewünschte Werte einstellen.A method for rolling strand-shaped profiled rolling stock by means of more than two star-shaped rollers (21, 23), each having caliber channels, with cone-shaped jacket regions (25) tapering towards the outside and tapering on both sides, is to be developed in such a way that keep tight tolerances. For this purpose, the caliber rollers (21, 23) are set against each other with a setting force that exceeds the rolling force by a pretensioning force in such a way that the jacket regions (25) of the rolls, which are supported directly under the action of the pretensioning force, run against one another. The enclosed caliber can be set to desired values by controlling or regulating the preloading force by means of elastic formation of the support areas.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von strang­förmigem profilierten Walzgut innerhalb enger Toleranzen vermittels von mehr als zwei jeweils Kaliberrinnen aufwei­senden Walzen, die in einem Walzgerüst sternförmig derart angeordnet sind, daß ihre Kaliberrinnen das zu walzende Kaliber umgrenzen, und bei denen sich beidseitig an die Kaliberrinnen sich nach außen verjüngende kegelstumpfartig geformte Mantelbereiche der Walzen anschließen sowie ein Walzgerüst zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for rolling strand-shaped profiled rolling stock within narrow tolerances by means of more than two rolls each having caliber channels, which are arranged in a star shape in a rolling stand in such a way that their caliper channels delimit the caliber to be rolled, and in which the caliper channels are located on both sides adjoining outwardly tapering, frustoconically shaped jacket regions of the rolls and a roll stand for carrying out the method.

Derartige Walzgerüste sind aus der DE-OS 20 35 482 sowie der DE-OS 25 24 224 bekannt, wo mehr als zwei ein Kaliber ein­schließende Walzen benutzt werden, um eine stabile, kipp­freie Führung des profilierten Walzgutes zu gewährleisten und durch höhere mittlere Reduktion des Walzgutes die Walz­leistung zu erhöhen. Als nachteilig macht sich hierbei je­doch bemerkbar, daß die bekannten Nachteile nur bedingt ge­schlossener Walzgutführungen auch auftreten und bei einer unvollständigen Füllung des gebildeten Kalibers dieses nicht ganz gefüllt und damit das Walzgut nicht vollständig profi­ liert wird, während bei einer Überfüllung des gebildeten Kalibers das gewalzte Profil jeweils im Bereiche der einan­der gegenüberstehenden Mantelbereiche der Walzen zusätzli­che, leistenartig nach außen auskragende Ansätze aufweist.Such rolling stands are known from DE-OS 20 35 482 and DE-OS 25 24 224, where more than two rolls including a caliber are used to ensure stable, tilt-free guidance of the profiled rolling stock and by a higher average reduction of the rolling stock to increase the rolling performance. The disadvantage here, however, is that the known disadvantages of only partially closed rolling stock guides also occur and, if the formed caliber is incompletely filled, the latter is not completely filled and thus the rolling stock is not completely professional is liert, while in the event of an overfill of the caliber formed, the rolled profile in each case in the region of the mutually opposing jacket regions of the rollers has additional, strip-like outwardly projecting approaches.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, einerseits Unge­nauigkeiten des gebildeten Kalibers, die durch wechselnde Auffederungen des Gerüstes unter Einwirkung schwankender Walzkräfte auftreten, ebenso zu unterbinden wie das Auftre­ten ungewünschter leistenartiger Ansätze des Walzgutes.The invention is based on the object, on the one hand, to prevent inaccuracies in the caliber formed, which occur due to changing spring deflections of the stand under the influence of fluctuating rolling forces, as well as the occurrence of undesired strip-like approaches of the rolling stock.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem die Walzen in Richtung auf die Kalibermitte hin mit einer die Walzkraft um eine Vor­spannkraft überschreitenden Anstellkraft angestellt sind, so daß die Mantelbereiche der Walzen unter Stabilisierung des umschlossenen Kalibers sich unter Einwirkung der Vorspann­kraft direkt aufeinander abstützend aufeinander ablaufen. Erreicht wird hierdurch, daß einerseits durch eine weitge­hend konstante Anstellkraft auch die Auffederung des Gerü­stes unter schwankenden Walzkräften unterbleibt und das Gerüst als relativ starr und steif betrachtet werden kann. Schwankungen der Walzkraft machen sich in diesem Falle nur als Schwankungen der von den Walzen selbst abgefangenen Vorspannkräfte bemerkbar. Andererseits besteht aber die Möglichkeit, durch gezielte Änderungen der Gesamtkraft, der Anstellkraft, und damit auch der Vorspannkraft elastische Verformungen zumindest der sich gegeneinander abstützenden Mantelbereiche der Walzen zu erreichen, die sich als eine Feineinstellung des umschlossenen Kaliber ausnutzen lassen.This object is achieved in that the rollers are set in the direction of the center of the caliber with a setting force which exceeds the rolling force by a pretensioning force, so that the jacket regions of the rollers run directly against one another while stabilizing the enclosed caliber under the action of the pretensioning force. It is hereby achieved that, on the one hand, due to a largely constant contact force, the springing-up of the scaffolding is avoided under fluctuating rolling forces and the scaffolding can be regarded as relatively rigid and rigid. Fluctuations in the rolling force are only noticeable in this case as fluctuations in the preload forces absorbed by the rollers themselves. On the other hand, there is the possibility, by means of targeted changes in the total force, the positioning force, and thus also the pretensioning force, of achieving elastic deformations at least of the mutually supporting jacket regions of the rollers, which can be used as a fine adjustment of the enclosed caliber.

Damit wird einerseits eine weitgehende Unabhängigkeit von der Dehnung des Gerüstes und damit eine steile Federkennli­nie desselben erreicht, andererseits besteht jedoch die Möglichkeit, vermittels relativ geringer Änderungen der zusätzlichen Vorspannkraft die Maße des Walzgutes merkbar zu beeinflussen, wobei zur Verstellung des Kalibers eine einfa­che Steuerung möglich ist, jedoch, gegebenenfalls auch zu­sätzlich, auch eine die Vorspannkräfte als Stellkräfte nut­zende Dickenregelung vornehmbar ist.On the one hand, this results in a large degree of independence from the expansion of the stand and thus a steep spring characteristic of the stand, but on the other hand there is the possibility of noticeably influencing the dimensions of the rolling stock by means of relatively small changes in the additional preload force, with simple control being possible to adjust the caliber , however, if necessary also additionally, a thickness control using the prestressing forces as actuating forces can also be undertaken.

Zweckmäßige und vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.Expedient and advantageous developments and further developments of the invention can be found in the subclaims.

Im einzelnen ist die Erfindung anhand der folgenden Be­schreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:

  • Figur 1 schematisch eine Kaliberwalze eines vier Walzen umfassenden Walzensatzes,
  • Figur 2 ein vier Walzen aufweisenden Walzgerüst,
  • Figur 3 ein von vier abgebrochen dargestellten Walzen gebildetes Kaliber innerhalb eines der Fig. 2 entsprechenden Walzgerüstes, und
  • Figur 4 schematisch den Kalibernahen Bereich einer abge­änderten Walze.
The invention is explained in more detail on the basis of the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings which illustrate the same. They show:
  • FIG. 1 shows schematically a caliber roll of a roll set comprising four rolls,
  • FIG. 2 shows a roll stand having four rolls,
  • 3 shows a caliber formed by four rolls shown broken off within a roll stand corresponding to FIG. 2, and
  • Figure 4 schematically shows the area of a modified roller near the caliber.

In Fig. 1 ist im Halbschnitt eine Arbeitswalze 1 eines vier Walzen umfassenden Walzensatzes gezeigt, die beidseitig mit Walzenzapfen 2 ausgestattet ist, deren einer in einen An­ triebszapfen 3 endet. Die Walze ist mit einer Kaliberrinne 4 ausgestattet, an die beidseitig sich kegelstumpfförmige Mantelbereiche 5 anschließen.In Fig. 1, a work roll 1 of a roll set comprising four rolls is shown in half section, which is equipped on both sides with roll neck 2, one of which is in a type drive pin 3 ends. The roller is equipped with a caliber channel 4, to which truncated-cone-shaped jacket regions 5 are connected on both sides.

Grundsätzlich sind derartige Walzen und solche Walzen auf­weisenden Gerüste aus den oben benannten Vorveröffentlichun­gen bekannt. Die Walzen werden dort sternförmig angeordnet so vorgesehen, daß ihre kegelstumpfförmigen Mantelflächen einander mit geringem Abstande gegenüberstehen und damit eine wechselnde Anstellung der Walzen zulassen. Es hat sich jedoch gezeigt und ist in den Entgegenhaltungen dargestellt, daß bei einer völlige Füllung des bspw. aus vier Walzen gebildeten Kalibers am Walzgut sich seitliche leistenartige Ansätze durch das unter Walzkraft verformte Walzgut bilden, welche das Profil und dessen Maßhaltigkeit empfindlich stö­ren.Fundamentally, such rolls and stands having such rolls are known from the above-mentioned prior publications. The rollers are arranged there in a star shape so that their truncated cone-shaped lateral surfaces face each other at a short distance and thus allow the rollers to be adjusted alternately. However, it has been shown and is shown in the documents that, when the caliber formed, for example, from four rolls is completely filled on the rolling stock, lateral strip-like approaches are formed by the rolling stock deformed under rolling force, which sensitively disturb the profile and its dimensional accuracy.

Gemäß der Erfindung werden die Walzen eines Walzensatzes derartig gegeneinander angestellt, daß die kegelstumpfförmi­gen Mantelbereiche 5 benachbarter Walzen sich unter Vorspan­nung gegeneinander legen. Damit wird ein praktisch vollkom­men geschlossenes Kaliber geschaffen, aus dem seitlich auch zwischen den einzelnen Walzen kein Material mehr herausge­preßt zu werden vermag. Die die Walzkraft um die Vorspann­kraft überschreitende Anstellkraft bedingt aber weiterhin einen praktisch selbsttätigen Ausgleich von Gerüstdehnungen. Tritt bspw. infolge lokal abgesenkter Temperatur des Walzgu­tes eine erhöhte Walzkraft auf, so vermag diese nicht, das an sich elastisch federnde Gerüst auffedern zu lassen: Nur die von den Walzen bzw. deren kegelstumpfförmigen Mantelbe­reichen 5 direkt übertragene Vorspannkraft wird, bei übli­cherweise konstant gehaltener Anstellkraft, um den Anstieg der Walzkraft abgesenkt. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, durch bewußtes Steigern der Anstellkraft eine er­höhte Vorspannung zu bewirken, welche von den kegelstumpf­förmigen Mantelbereichen aufgenommen wird und, bspw. durch Abplattung der aufeinanderliegenden Bereiche im Stützbe­reich, ein geringfügiges Zusammentreten der Walzen und damit Verengen des Kalibers ermöglicht. Damit aber besteht die Möglichkeit, auch bei einem geschlossenen Kaliber in be­grenztem Umfange die Abmessungen dieses Kalibers zu steuern oder, im Falle einer Regelvorrichtung, zu regeln.According to the invention, the rolls of a set of rolls are set against one another in such a way that the frustoconical shell regions 5 of adjacent rolls lie against one another under prestress. This creates a practically completely closed caliber from which no material can be pressed out laterally between the individual rollers. However, the positioning force that exceeds the rolling force by the pretensioning force still requires a practically automatic compensation of scaffolding strains. If, for example, an increased rolling force occurs as a result of the locally reduced temperature of the rolling stock, this is not able to allow the stand, which is elastic in itself, to spring up: only the pretensioning force transmitted directly by the rolls or their frustoconical shell regions 5, with the adjusting force usually being kept constant to the increase the rolling force lowered. In addition, however, it is also possible, by deliberately increasing the setting force, to cause an increased pretension which is absorbed by the truncated cone-shaped jacket areas and, for example by flattening the areas lying one on top of the other in the support area, allows the rollers to come together slightly and thus narrow the caliber. With this, however, it is possible to control the dimensions of this caliber to a limited extent even with a closed caliber or, in the case of a control device, to regulate.

In der Fig. 2 ist ein zur Aufnahme solcher ein geschlossenes Kaliber bildende Walzen vorgesehenes Gerüst dargestellt. Zusätzlich zu den üblichen, vertikalen Ständerholmen 15 sind weitere, seitlich auskragende Holme 16 vorgesehenen, und sowohl die vertikalen Holme 15 als auch die horizontalen Holme 16 sind durch Joche 17 überbrückt, welche jeweils hydraulische Anstellvorrichtungen 18 abstützen, die ihrer­seits über Druckstücke 22 auf die Einbaustücke 19 von Hori­zontalwalzen 21 einwirken, die durch Antriebsspindeln 20 antreibbar sind. Die Vertikalwalzen 23 sind mit im Inneren der Walzen vorgesehenen Lagern ausgestattet und werden über Druckstücke 24 mittels der horizontal wirkenden Anstellvor­richtungen 18 angestellt. Damit ist es möglich, von den vier das zu walzende Kaliber bildenden Walzen 21 und 23 minde­stens die beiden Horizontalwalzen 21 anzutreiben. Die Ver­tikalwalzen 23 werden hierbei durch Friktion über die mit­tels der Vorspannkraft aufeinandergepreßten kegelstumpfför­migen Mantelbereiche 25 mitgenommen, und auch das Walzgut selbst trägt hierzu bei; im Bedarfsfalle ist es aber auch möglich, zusätzlich auch die Horizontalwalzen bspw. über Antriebsspindeln anzutreiben.2 shows a stand provided for receiving such rolls forming a closed caliber. In addition to the usual vertical uprights 15, further, laterally projecting spars 16 are provided, and both the vertical spars 15 and the horizontal spars 16 are bridged by yokes 17, each of which supports hydraulic adjustment devices 18, which in turn are supported by pressure pieces 22 on the chocks 19 act from horizontal rollers 21 which can be driven by drive spindles 20. The vertical rollers 23 are equipped with bearings provided in the interior of the rollers and are adjusted via pressure pieces 24 by means of the horizontally acting adjusting devices 18. It is thus possible to drive at least the two horizontal rolls 21 of the four rolls 21 and 23 forming the caliber to be rolled. The vertical rollers 23 are carried along by friction over the frustoconical shell regions 25 pressed against one another by means of the prestressing force, and the rolling stock itself also contributes to this; if necessary, however, it is also possible to additionally drive the horizontal rollers, for example via drive spindles.

Im Betriebe werden die Anstellvorrichtungen 18, die bspw. durch Hydraulikzylinder gebildet sein können, derart ange­stellt, daß die einzelnen Walzen 21, 23 sich mit ihren ke­gelstumpfförmigen Mantelbereichen unter Einwirkung einer Vorspannkraft fest aufeinanderliegen. Direkt angetrieben werden im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 nur die Horizontal­walzen 21; die Vertikalwalzen 23 werden durch Reibungskräfte über ihre kegelstumpfförmigen Mantelbereiche 25 mitgenommen.In operation, the adjusting devices 18, which can be formed, for example, by hydraulic cylinders, are set in such a way that the individual rollers 21, 23 lie firmly on one another with their truncated cone-shaped jacket areas under the action of a pretensioning force. In the exemplary embodiment in FIG. 2, only the horizontal rollers 21; the vertical rollers 23 are entrained by frictional forces over their frustoconical shell regions 25.

Die Anordnung läßt sich weitgehend variieren; dies beginnt schon damit, daß die Anzahl der Walzen nicht auf die in der Figur benutzte Anzahl vier beschränkt ist: Es können in gleicher Weise auch bspw. drei oder fünf Walzen gemeinsam ein Kaliber bilden. Wesentlich ist nur, daß die Walzen mit einer die Walzkraft übersteigenden Anstellkraft gegeneinan­der vorgespannt werden und mit Stützflächen ausgestattet sind, welche, aufeinander ablaufend, den die Walzkraft über­steigenden Anteil der Anstellkraft als Vorspannkraft über­nehmen.The arrangement can be varied widely; this begins with the fact that the number of rolls is not limited to the number four used in the figure: in the same way, for example, three or five rolls can together form a caliber. It is only essential that the rollers are biased against each other with a setting force exceeding the rolling force and are equipped with supporting surfaces which, running on one another, take over the portion of the setting force exceeding the rolling force as a biasing force.

Einerseits stabilisiert diese Vorspannkraft das Walzen; bspw. beim Eintreten stärkerer, härterer und/oder kälterer Profilteile in das Gerüst wird zum Verformen des Walzgutes eine höhere Walzkraft benötigt. Bei einer festen mechani­schen Anstellung bspw. würde auf das Gerüst eine erhöhte Walzkraft übertragen, die zu einem Auffedern desselben und damit zu einem unkontrollierten Vergrößern des Kalibers führen würden. Das in der angegebenen Art vorgespannte Ge­rüst jedoch überträgt beim Auftreten einer erhöhten Walz­kraft unter Konstanthalten der Anstellkraft nur eine verrin­ gerte Vorspannkraft, während die Belastung des Gerüstes und damit auch seine Dehnung konstant bleiben und das gebildete Kaliber nicht nachteilig beeinflußt wird.On the one hand, this pretensioning force stabilizes the rolling; For example, when stronger, harder and / or colder profile parts enter the stand, a higher rolling force is required to deform the rolling stock. In the case of a fixed mechanical adjustment, for example, an increased rolling force would be transmitted to the stand, which would spring it open and thus lead to an uncontrolled enlargement of the caliber. However, the scaffold preloaded in the specified manner only transfers one when an increased rolling force occurs while keeping the contact force constant increased prestressing force, while the load on the scaffolding and thus its elongation remain constant and the caliber formed is not adversely affected.

Andererseits ist es aber auch möglich, das Kaliber willkür­lich zu verstellen bzw. seine Abmessung zu ändern. Dieses kann durch Steuervorgänge bewirkt werden, eine Änderung der von den Anstellvorrichtungen 18 bewirkten Anstellkraft kann aber auch im Rahmen eines Regelvorganges, bspw. der Einrege­lung konstanter Abmessungen des Walzgutes, erfolgen. Schon bei einer der Fig. 1 entsprechenden Arbeitswalze wirkt sich eine Veränderung der Vorspannkraft durch eine Änderung der bei deren Übernahme bewirkten Abplattung der kegelstumpfför­migen Mantelbereiche aus. Eine durch Erhöhen der Vorspannung erhöhte Abplattung dieser Mantelbereiche führt die Kaliber­rinnen 4 der einzelnen Walzen aufeinander zu und verengt damit das von ihnen gebildete Kaliber.On the other hand, it is also possible to arbitrarily adjust the caliber or change its size. This can be brought about by control processes, but a change in the positioning force caused by the adjusting devices 18 can also take place in the context of a control process, for example the regulation of constant dimensions of the rolling stock. Even with a work roll corresponding to FIG. 1, a change in the pretensioning force has an effect by a change in the flattening of the truncated-cone-shaped jacket regions caused when it is taken over. A flattening of these jacket areas increased by increasing the pretension leads the caliber channels 4 of the individual rolls towards one another and thus narrows the caliber formed by them.

Eine stärkere Auswirkung solcher Steuer- oder Regelvorgänge durch Ändern der Vorspannung läßt sich erreichen, wenn Wal­zen bspw. entsprechend der Fig. 3 ausgebildet sind. Diese Fig. 3 zeigt die das Kaliber 6 bildenden Umfangsbereiche vierer in Arbeitsstellung befindlicher Walzen 7. Die Walzen enthalten eine Hinterschneidung 10, durch die der eigentli­che Körper der Walze im Bereiche unterhalb der Kaliberrinne 9 zu einem zylindrischen, scheibenartigen Steg 8 zusammenge­faßt ist, dessen Scheitel die Kaliberrinne 9 trägt. Durch die Hinterschneidungen 10 werden beidseitig jedes der Kali­ber Flügel 11 gebildet, deren äußere, kegelstumpfförmig ausgebildeten Mantelbereiche 12 unter Vorspannung aufeinan­der liegen. Zur Kaliberrinne 9 jeder der Walzen 7 hin ver­mindert sich die Steigung der Mantellinien der Mantelberei­ che, so daß hier an die Kaliberrinnen anschließende Begren­zungsflächen 13 gebildet werden, die im wenig vorgespannten Zustande einen, wenn auch sehr geringen, Abstand aufweisen und einen Spalt geringer Dicke zwischen sich einschließen. Der Spalt ist so schlank, daß auch bei starker Füllung des Profils noch keine sich seitlich ansetzenden Leisten des Walzgutes erkennbar werden. Andererseits erweisen sich die Flügel 11 dank ihrer Hinterschneidungen 10 als elastisch, so daß unter Einwirkung gesteigerter Vorspannkräfte die Flügel 11 sich elastisch zu verformen vermögen und damit das gebil­dete Kaliber 6 gesteuert oder geregelt verengt wird. Die weniger elastischen, direkt an die Kaliberrinne 9 anschlie­ßenden Bereiche vermögen die Elastizität der Flügel nicht einzuschränken, da sie, wenn auch nur sehr geringfügig, gegen die sich aufeinander abstützenden kegelstumpfförmigen Mantelbereiche 12 zurücktreten. Damit sind die in Fig. 3 aufgezeigten Walzen hervorragend für eine Steuerung oder Regelung des Kalibers unter Einwirkung einer gesteuert oder geregelt sich ändernden Vorspannkraft geeignet.A greater impact of such control or regulating processes by changing the pretension can be achieved if rollers are designed, for example, in accordance with FIG. 3. 3 shows the circumferential regions of four rollers 7 which are in the working position and which form the caliber 6. The rollers contain an undercut 10 through which the actual body of the roller is combined in the region below the caliber channel 9 to form a cylindrical, disk-like web 8, the apex of which the caliber channel 9 carries. The undercuts 10 form on each side of each of the caliber wings 11, the outer, frustoconical jacket regions 12 of which lie on one another under prestress. Towards the caliber channel 9 of each of the rollers 7, the slope of the jacket lines of the jacket line decreases che, so that here adjoining the caliber channels are formed boundary surfaces 13, which in the little pretensioned state have a spacing, albeit a very small one, and enclose a gap of small thickness between them. The gap is so slim that, even when the profile is filled to a large extent, no laterally attached strips of the rolling stock can be seen. On the other hand, the wings 11, thanks to their undercuts 10, prove to be elastic, so that the wings 11 are able to deform elastically under the action of increased pretensioning forces and thus the caliber 6 formed is controlled or narrowed in a controlled manner. The less elastic areas directly adjoining the caliber channel 9 are not able to limit the elasticity of the wings, since they step back, albeit only very slightly, against the truncated cone-shaped jacket areas 12 that support one another. The rollers shown in FIG. 3 are therefore outstandingly suitable for controlling or regulating the caliber under the action of a controlled or regulated changing pretensioning force.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer durch Vorspannkräfte relativ leicht elastisch verformbaren Walze ist, wie in Fig. 3 abgebrochen dargestellt, in der Fig. 4 aufgezeigt. Auch hier geht vom eigentlichen Walzenkörper ein scheibenar­tiger Steg 31 aus, in dessen Scheitel die Kaliberrinne 32 eingearbeitet ist. Durch Hinterschneidungen 37 sind Flügel 36 geschaffen, deren nach außen weisender kegelstumpfförmi­ger Mantelbereich 33 als Lauffläche der Walzen gegeneinander dient und die Vorspannkräfte aufnimmt. Die Bereiche 34 lie­gen zwar im wesentlichen parallel zu den Mantelbereichen 33, treten aber geringfügig gegen diese zurück, so daß auch hier in der direkten Verlängerung des Steges 31 eine feste Abstützung vermieden und damit die Elastizität gefördert wird. Eine Entkoppelung der mantelförmigen Begrenzungsflä­chen 34 gegen die als Laufflächen dienenden Mantelbereiche 33 ist durch zwischen ihnen angeordneteAusnehmungen 35 ge­währleistet. Auch hier bietet sich die Möglichkeit, einer­seits das gebildete Kaliber durch unter Einwirkung zusätzli­cher Vorspannkräfte sich gegeneinander abstützende Walzen zu stabilisieren und von eventuellen Dehnungen des Gerüstes unabhängig zu machen, und auch hier ergibt sich durch die konstruktiv geförderte Elastizität der einander abstützenden Mantelbereiche 33 sich die Möglichkeit, die durch gezielte Änderungen der Vorspannung gegebene Möglichkeit der Änderung des Kalibers weitgehend zu nutzen.Another exemplary embodiment of a roller that is relatively easily elastically deformable by pretensioning forces is shown in FIG. 4, as shown broken away in FIG. 3. Here, too, a disk-like web 31 extends from the actual roller body, into the apex of which the caliber channel 32 is incorporated. By undercuts 37 wings 36 are created, the outwardly facing truncated cone-shaped jacket region 33 serves as the tread of the rollers against each other and absorbs the biasing forces. The areas 34 are essentially parallel to the jacket areas 33, but slightly recede against them, so that here, too, a fixed one in the direct extension of the web 31 Support avoided and thus the elasticity is promoted. Decoupling of the jacket-shaped boundary surfaces 34 from the jacket regions 33 serving as running surfaces is ensured by recesses 35 arranged between them. Here, too, there is the possibility, on the one hand, of stabilizing the formed caliber by means of rollers which are supported against one another under the action of additional pretensioning forces, and of making them independent of any expansion of the frame, and here, too, there is the possibility of the structurally promoted elasticity of the mutually supporting jacket regions 33 to make the most of the possibility of changing the caliber given by specific changes in the preload.

Claims (9)

1. Verfahren zum Walzen von strangförmigem profilierten Walzgut innerhalb enger Toleranzen vermittels von mehr als zwei jeweils Kaliberrinnen aufweisenden Walzen, die sternförmig derart angeordnet sind, daß ihre Kaliberrin­nen das zu walzenden Kaliber umgrenzen, und bei denen sich beidseitig an die Kaliberrinne sich nach außen ver­jüngende kegelstumpfartig geformte Mantelbereiche der Walzen anschließen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen in Richtung auf die Kalibermitte mit einer die Walzkraft (Fw) um eine Vorspannkraft (Fv) überschrei­tenden Anstellkraft (Fa) angestellt sind, so daß die Mantelbereiche der Walzen unter Stabilisierung des um­schlossenen Kalibers sich unter Einwirkung der Vorspann­kraft (Fv) direkt aufeinander abstützend aufeinander ablaufen.1. Method for rolling strand-shaped profiled rolling stock within narrow tolerances by means of more than two rolls each having caliber channels, which are arranged in a star shape such that their caliper channels delimit the caliber to be rolled, and in which the truncated cone tapering outwards on both sides connect shaped jacket areas of the rollers,
characterized,
that the rollers are employed in the direction of the caliber center with the rolling force (F w) by a biasing force (F v) border setting force (F a), so that the outer portions of the rollers with stabilization of the enclosed caliber under the action of the prestressing force (F v ) running directly on top of each other. 2. Verfahren zum Walzen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch Steuern oder Regeln der Vorspannkraft (Fv) die Bemessung des umschlossenen Kalibers einstellende elasti­sche Verformungen der kegelstumpfartig geformten Mantel­bereiche der Walzen bewirkbar sind.2. A method for rolling according to claim 1,
characterized,
that by controlling or regulating the prestressing force (F v ), the dimensioning of the enclosed caliber can be brought about by elastic deformations of the truncated cone-shaped jacket regions of the rolls. 3. Walzgerüst zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit mehr als zwei mit jeweils einer Kaliberrinne ausgestatteten Walzen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (1, 7, 21, 23, 30) beidseitig ihrer Kali­berrinne (4, 9, 32) kegelstumpfförmige Mantelbereiche (5, 12, 33) aufweisen, deren Mantellinie derart geneigt sind, daß mindestens die in einem gemeinsamen Abstützungsbe­reich verlaufenden Mantellinien der Mantelbereiche zweier Walzen auf einen gleichen Punkt innerhalb des gebildeten Kalibers (6) gerichtet sind.3. Roll stand for carrying out the method according to claim 1 or 2 with more than two rolls each equipped with a caliber channel,
characterized,
that the rollers (1, 7, 21, 23, 30) have truncated cone-shaped jacket areas (5, 12, 33) on both sides of their caliber channel (4, 9, 32), the jacket line of which is inclined such that at least the jacket lines running in a common support area the jacket areas of two rollers are directed to a same point within the caliber (6) formed. 4. Walzgerüst nach Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Kaliberrinne (9, 32) anschließende Begren­zungsflächen (13, 34) gegenüber den Mantellinien des kegelstumpfförmigen Mantelbereiches (12, 33) geringfügig zurücktreten und/oder einen geringfügig flacheren Neigungswinkel ihrr Mantellinien aufweisen.4. Roll stand according to claims 1 to 3,
characterized,
that marginal surfaces (13, 34) adjoining the caliber channel (9, 32) slightly recede in relation to the surface lines of the frustoconical shell region (12, 33) and / or have a slightly flatter angle of inclination for their surface lines. 5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (30) zwischen ihren zurücktretenden, an die Kaliberrinne (32) anschließenden Begrenzungsflächen (34) und ihren stützenden Mantelbereichen (33) Ausnehmun­gen (35) aufweisen.5. Roll stand according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the rollers (30) have recesses (35) between their recessed boundary surfaces (34) adjoining the caliber channel (32) and their supporting jacket regions (33). 6. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Walzen (7, 30) einen scheibenartigen zylindri­schen Steg (8, 31) aufweisen, in dessen Umfang die Kali­berrinne (9, 32) eingearbeitet ist, und daß sich an den Steg beidseitig abgewinkelte konische Flügel (11, 36) anschließen, deren äußere Bereiche die stützenden Mantel­bereiche (12, 33) bilden.6. Roll stand according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that the rollers (7, 30) have a disc-like cylindrical web (8, 31), in the circumference of which the caliber channel (9, 32) is incorporated, and that adjoin the web on both sides angled conical wings (11, 36) whose outer areas form the supporting jacket areas (12, 33). 7. Walzgerüst nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flügel (11, 36) mit der Achsnormalen Winkel des Betrages 360°/n einschließen, wobei n der Betrag des Nenners des Bruches darstellt, der den Anteil der Kali­berrinne (9, 32) einer Walze am Umfange des Kalibers (6) angibt.7. Roll stand according to claim 5,
characterized,
that the wings (11, 36) enclose with the axis normal angle of the amount 360 ° / n, where n is the amount of the denominator of the fraction, which indicates the proportion of the caliber channel (9, 32) of a roller on the circumference of the caliber (6) . 8. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß es vier Walzen (21, 23) aufweist.8. Roll stand according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that it has four rollers (21, 23). 9. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur zwei einander gegenüberliegende der Walzen (21) angetrieben sind und die übrigen Walzen durch Reibschluß ihre Mantelbereiche (5, 12, 33) mitgenommen sind.9. Roll stand according to one of claims 1 to 9,
characterized,
that only two mutually opposite of the rollers (21) are driven and the other rollers are frictionally entrained their jacket areas (5, 12, 33).
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