Die Erfindung bezieht sich auf eine Walzenstraße zum kontinuierlichen Walzen eines profilierten Walzgutstranges auf einen (Fertig-) Profilquerschnitt mit vorgegebenen festen Maßen mittels zweier oder mehr aufeinanderfolgend angeordneter Walzgerüste, mit mindestens einem Vorgerüst und einem Hauptgerüst, mit Walzenpaaren, deren Achspaare senkrecht zueinanderliegen, und die einander gegenüberliegend, jeweils ein Kaliber bildende Kaliberrinnen aufweisen, bei denen der Walzgutstrang in einem Vorgerüst oder in mehreren Vorgerüsten örtlich, in dem Umfangsbereich seines Querschnitts, der nach dem Verlassen des Vorgerüstes oder des letzten Vorgerüstes im nachfolgenden Hauptgerüst in den Bereich der Berührungslinie beider Walzen dieses Hauptgerüstes einläuft, so vorkalibriert wird, daß jeweils das gesamte, in das Hauptgerüst einlaufende Material des Walzenstranges das Kaliber dieses Hauptgerüstes ausfüllt, ohne dabei das Querschnittsprofil des Walzgutstranges wesentlich zu verformen, wobei der Verlauf der Umfangslinien des von dem Walzenpaar des Vorgerüstes gebildeten Kalibers im Bereich der beiden Böden der Kaliberrinnen, und der Verlauf der Umfangslinien des in den Walzenpaaren des Hauptgerüstes gebildeten Kalibers im gesamten Umfangsbereich mit dem Verlauf der Umfangslinie des vorgegebenen Fertigprofil-Querschnitts übereinstimmen.
Der Ausbildung einer bekannten Walzenstraße dieser Art (JP-A-58 135 707) liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine gleichmäßige Ausbildung der Querschnittsform und des Gefüges des aus der Walzenstraße austretenden Walzgutstranges durch eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Abnahmen, d.h. wenig Breitenzunahme und gleichmäßige Gefügeverdichtung sowie durch eine gleichmäßige Führung der Walztemperaturen über die Länge eines Walzgutstranges und über dessen Querschnitt erreicht wird, und die beim Walzen erfolgte Verformung aus der beim Durchgangs des Walzgutstranges durch das Walzkaliber hervorgerufenen Höhenabnahme erreicht wird. Die beiden, das erste, und das zweite Kaliber enthaltenden Walzgerüste dieser bekannten Walzenstraße werden von herkömmlichen, auch gegeneinander anstellbaren Walzenpaaren gebildet. Mit derartigen Walzgerüsten sind aber die notwendigen, mehr oder weniger exakten Kaliber, in erster Linie Kreiskaliber im Sinne der geschilderten Arbeitsweise nicht erreichbar, und es ist deshalb unvermeidlich, daß bei dem mit Hilfe der Anstellung abschließend notwendigen Schließen der Seitenspalte beiderseits der Kaliberrinnen, das im Kaliber befindliche Walzgut in diese sich schließende Spalte gedrückt wird und dabei erhebliche Randgrate am gewalzten Profil entstehen läßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen wesentlichen Nachteil zu beseitigen.
Die Aufgabe wird ausgehend von der Walzenstraße nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß das Vorgerüst anstellbar, und Vorgerüst und Hauptgerüst vorgespannte Walzgerüste sind, bei denen die Walzen der Walzenpaare mit einer, die Walzkraft wesentlich übersteigenden Vorspannkraft gegeneinander positionierbar sind, und der Abstand der jeweiligen Mitten der Bodenbereiche der Kaliberrinnen des Walzenpaares des Vorgerüstes voneinander geringfügig kleiner oder gleich dem Durchmesser des vorgegebenen Fertigprofil-Querschnitts ist, die Walzen des Walzenpaares des Hauptgerüstes bekannte, seitlich außerhalb der Kaliberrinnen verlaufende, aufeinanderliegende, mit der Vorspannkraft gegeneinandergedrückte Umfangsabschnitte, und die jeweiligen beiden Randkanten der Kaliberrinnen eine Abrundung aufweisen, die in den Verlauf der Umfangslinie des Kalibers eine geringfügige, seitlich nach außen gerichtete, symmetrische Ausbuchtungen einbringen, und der Verlauf der Umfangslinien des Bodens der Kaliberrinnen des Walzenpaares, des Vorgerüstes, der mit der Umfangslinie des Fertigprofil-Querschnittes übereinstimmt, den Bereich der durch diese Abrundungen beidseitig ausgebuchtet verlaufenden Umfangslinie des durch das Walzenpaar des nachgeordneten Hauptgerüstes gebildeten Kalibers überdeckt.
Bei dieser Ausbildungsform des Walzgerüstes werden in ihren Abmessungen genau vorberechnete und während des Walzens unveränderbare Kaliberdurchgänge mit Hilfe, einmal des, die Walzkraft erheblich übersteigenden Vorspanndrucks auf die Walzen und weiter der, dabei seitlich des Kalibers fest und nicht ausweichbar aufeinanderliegenden Umfangsabschnitte beider Walzen geschaffen. Diese Umfangsabschnitte beginnen bereits an den beiden Randkanten der jeweiligen Kaliberrinnen. Es werden also die notwendigen, in sich geschlossenen Vor- und Fertigkaliber geschaffen, in denen die Walzverformung in einer Weise abläuft, die dem Präzisions-Ziehen von Profilen ähnlich ist.
Weitere ergänzende Ausbildungen der erfindungsgemäßen Walzenstraße sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen, sind, das ein offenes Vor-Walzkaliber bildende Vertikalwalzenpaar 1 und das das in sich geschlossene Walzkaliber bildende Horizontalwalzenpaar 2 dicht hintereinander in Richtung der durch einen Pfeil W angedeuteten Walzgutbewegungslinie angeordnet; hier mit einem Abstand D der beiden jeweiligen gemeinsamen Achsebenen der Walzenpaare 1 und 2, der etwas größer ist als die Summe der beiden Durchmesserhälften M1 und M2 dieser beiden Walzenpaare 1 und 2. Die Vorrichtung befindet sich hinter dem mit 3 bezeichneten Vertikalwalzenpaar des letzten Gerüstes 4 einer nicht dargestellten kontinuierlichen Profilwalzestraße, aus der der profilierte Walzgutstrang in Richtung der Walzgutbewegungslinie W aus- und in die Vorrichtung eintritt. Das Horizontalwalzenpaar 2 lagert in einem, nicht zur Erfindung gehörigen verspannten Walzgerüst 5, das die Walzen dieses Horizontalwalzenpaares 2 mit einer die erwartete Walzkraft wesentlich übersteigenden Vorspannkraft gegeneinanderdrückt. Der Antrieb dieses Horizontalwalzenpaares 2 erfolgt von einem Motor 6 aus über ein Zwischengetriebe 7 und Gelenkspindeln 8. Das Vertikalwalzenpaar 1 wird von einem Motor 9 über eine Gelenkspindel 10 und ein Winkelgetriebe 11 in später noch näher erläuterter Weise mittels eines Zahnriemens 12 angetrieben.
Wie aus den Fig. 3 und 4 sowie aus 5 und 6 hervorgeht, ist das Vertikalwalzenpaar 1 jeweils in einem Lagerstück 13 bzw. 14 gelagert. Beide Lagerstücke stehen, in V-Nuten 15a verschiebbar auf einer Tragplatte 15 auf und sind auf dieser mit Klemmitteln 16 festlegbar. Die Tragplatte 15 steht auf einem Tragkasten 17 auf, der zusammen mit dem Horizontalwalzgerüst 5 von einer Basisplatte 18 getragen wird, die ihrerseits in Richtung des Pfeils A von der gemeinsamen Sohlplatte 19 abgezogen werden kann. Die Basisplatte 18 läßt sich gegenüber der Sohlplatte 19 mit Klemmeinrichtungen 20 (Fig. 1 und Fig. 4) festlegen. Beim Herausschieben der Basisplatte 18 mit dem aufstehenden Horizontalwalzgerüst 5 und den Lagerstücken 13, 14 mit dem Vertikalwalzenpaar 1 wird die Gelenkspindel 10 vom Winkelgetriebe 11 gelöst, während die Gelenkspindeln 8 für die Antriebsübertragung auf das Horizontalwalzgerüst 5 vom Zwischengetriebe 7 gelöst werden und von einem Ansatzstück 18a der Basisplatte 18 getragen mit dieser und den darauf stehenden Einheiten aus der Walzlinie herausziehbar ist; ebenso wie das auch von der Basisplatte 18 getragene Winkelgetriebe 11.
Wie aus Fig. 5 und 6 zu ersehen, sind durch die beiden Lagerstücke 13, 14 der Walzen des Vertikalwalzenpaares 1 oberhalb und unterhalb dieser Walzen Paare von Zugspindeln 21 bzw. 22 geführt. Auf das jeweilige überstehende Gewindeende dieser Spindeln 21, 22 sind Zahnriemenritzel 23, 24 aufgeschraubt, während auf den anderen Enden Ratschenräder 25 drehfest aufgesetzt sind, die gegenüber den Lagerstücken 13 bzw. 14 mittels Sperrstangen 26 gegen Drehung festlegbar sind. Um die Zahnriemenritzel 23, 24 ist (vgl. Fig. 7) ein Zahnriemen 27 geführt. Ein Zahnriemenritzel 23 ist mit einem Stellvierkant 28 ausgestattet. Die Zahnriemenritzel 23 und 24 lagern in Lagerplatten 29, die mit Distanzscheiben 30 zusammen ein Lagergehäuse bilden, das am Lagerstück 14 anliegend gegen dieses andrückbar ist. An dieses Lagergehäuse ist nach außen kragend ein Scharnierbolzen 31 angesetzt, der mit einer Lenkstange 32 verbunden ist, die einen Gewindebolzenansatz 32a aufweist. Dieser Gewindebolzenansatz 32a ist in einem Ringstück 33 längsverschieblich geführt, das über eine Halteplatte 34 fest mit der Tragplatte 15 verbunden ist. Beiderseits des Ringstücks 33 sind auf den Gewindebolzenansatz Stellmuttern 35 aufgeschraubt. In die einander zugewandten Seiten 13a und 14a der Lagerstücke 13, 14 sind einander gegenüberliegend in entsprechende Bohrungsausnehmungen jeweils oberhalb und unterhalb der Vertikalwalzen 1 ein druckmittelbeaufschlagbarer Topfkolben 36 und ein auswechselbares Anschlagstück 37 angeordnet.
Auf den nach unten weisenden Achsansätzen 1a der Vertikalwalzen 1 sitzen Zahnriemenräder 16 (vgl. hierzu Fig. 8 und 2), die von dem bereits erwähnten Zahnriemen 12 mit einer Wendeschlinge umschlungen werden. Dieser Zahnriemen 12 wird um ein auf dem Winkelgetriebe 11 sitzendes Antriebsritzel 38 und eine Spannrolle 39 herumgeführt. Die Achse 39a dieser Spannrolle (Fig. 3) ist im Tragkasten 17 in einer elastisch abgstützten Führung 40 verschieb- und feststellbar gelagert.
Die beiden Lagerstücke 13, 14 können, nachdem sie auf die Tragplatte 15 aufgesetzt worden sind, in den V-Nuten 15a längsverschiebbar geführt über die Zahnriemenritzel 23 durch Drehen des Stellvierkants 28 und Übertragung dieser Drehbewegung durch den Zahnriemen 27 auf sämtliche vier Zahnriemenritzel 23, 24 und Aufbringen eines entsprechenden Zuges auf die Zugspindeln 21, 22 gegeneinanderbewegt werden, wobei sich die Topfkolben 36 in dem einen Lagerstück 14 auf die Anschlagstücke 37 in dem anderen Lagerstück 13 abstützen. Je nach der Größe des einzustellenden Kalibers K zwischen den beiden Vertikalwalzen 1 muß dabei ein auswählbares Anschlagstück 37 mit der entsprechenden Höhe eingesetzt werden. Nach dieser Grobeinstellung des Kalibers K findet dessen Feineinstellung statt; diese wird durch Aufbringen eines hydraulischen Drucks auf die Rückseite der Topfkolben 36 bewirkt, dessen Größe etwa der Hälfte des Druckes entspricht, der notwendig ist, um die Zugspindeln 21, 22 bis zu dem zulässigen Wert innerhalb des elastischen Bereiches dieser Zugspindeln zu spannen. Nach dieser Feineinstellung des Kalibers K werden beide Lagerstücke 13, 14 in gegeneinander gespanntem Zustand mit Hilfe der Lenkerstange 32 und der Stellmuttern 35 gemeinsam quer zur Walzgutbewegungslinie W so ausgerichtet, daß das Kaliber K in die Walzgutbewegungslinie W eingemittet ist. Anschließend wird die Lenkerstange 32 gegenüber dem Ringstück 33 mit den Stellmuttern 35 festgelegt und weiter eines der beiden Lagerstücke 13, 14, hier das Lagerstück 13, mit Hilfe der Klemmittel 16 auf der Tragplatte 15 fixiert. Das andere Lagerstück 14 muß querbeweglich auf der Tragplatte 15 bleiben, weil die Feinsteinstellung des Kalibers K dadurch bewirkt wird, daß durch geregelte kleine Druckzugaben auf die Rückseite des Topfkolbens 36 gegen den Spanndruck der Zugspindeln 21, 22 innerhalb deren elastischen Bereichs die gewünschte Veränderung der Breite des Kalibers K in den für die Durchführung des Arbeitsverfahrens notwendigen kleinsten Abschnitten von Bruchteilen von mm bewirkt wird, und diese eine entsprechende Querverschieblichkeit des Lagerstücks 14 erfordert.
Die mit den beschriebenen Einstellstufen des Kalibers K verbundenen Anstellbewegungen der beiden oder eines der Lagerstücke 13, 14 und der in diesen gelagerten Vertikalwalzen 1 sowie der auf den Achsansätzen 1a sitzenden Zahnriemenräder 1b werden auf der Antriebsseite der Vertikalwalzen 1 durch den Zahnriemen 12 in Verbindung mit der Spannrolle 39 ausgeglichen.
Neben der bereits beschriebenen Möglichkeit, das Horizontalwalzgerüst 5 zusammen mit dem aus den Lagerstücken 13, 14 und den Vertikalwalzen 1 sowie deren Antriebsgetriebe 11, 38, 39, 1b und 12 bestehenden Vertikalwalzvorrichtung zusammen mit der Basisplatte 18 von der Sohlplatte 19 abzuziehen, kann auch nur die aus Tragplatte 15, Lagerstücken 13, 14 mit Vertikalwalzen 1, Zahnriemenrädern 1b und Spannrolle 39 bestehende Vertikalwalzvorrichtung mit der Trgplatte 15 nach oben ausgebaut werden; das Zahnriemen-Antriebsritzel 38 bleibt dabei mit dem Zahnriemen 12 im Tragkasten 17 zurück. Die Tragplatte 15 stellt dabei eine Art Wechsel-Platte dar, mit der ein vorbereiteter zweiter Satz dieser Teile gegen den ersten ausgetauscht werden kann.