Verfahren und Verschiebewalze zum Walzen von profiliertem Walzgut

Abstract

 Ein Verfahren uns eine Verschiebewalze zum Walzen von profiliertem Walzgut in Walzgerüsten mit Kaliberwalzen-Paaren, deren Kaliber beidseitig von Anlagebunden begrenzt sind. Bei Verwendung einer Kaliberwalze, die axial positionsverschiebbar ist, wird 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 und die Anschlagpositionen, die Länge des Verschiebeweges, die errechnete Mittenposition dieses Verschiebeweges gespeichert. Die Verschiebewalze (UKW) wird dann in eine kaliberfluchtende Position zu der anderen Walze (OKW) gebracht und 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 werden gespeichert und aus diesen der Verlauf der Federkonstanten des Walzgerüstes errechnet und gespeichert. Dann wird die Verschiebewalze (UKW) aus ihrer kaliberfluchtenden Position entgegen den, während des Walzens zu erwartenden Axialkräften, um einen, aus dem Verlauf der Federkonstanten errechneten Wert (VZ) verschoben und während des Walzens in dieser Position über Positionsregeleinrichtungen gehalten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von profiliertem Walzgut in Walzgerüsten mit Kaliberwalzenpaaren, deren Kaliber jeweils beidseitig von Anlaufbunden begrenzt sind.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Verfahren zum Walzen profilierten Walzgutes mit Kaliberwalzen deren Kaliber beidseitig von Anlaufbunden begrenzt sind, so zu verbessern, dass der Verschleiß an den Anlaufbunden wesentlich verringert und der Schmiermittelaufwand erheblich herabgesetzt werden.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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

[0017] 

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)

Ansprüche

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.

2. Verschiebewalze zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch,
ein auf eine Zapfenverlängerung (ZVU) des Zapfens (ZU) der Verschiebewalze (UKW) aufgeschobenes Axiallager (AXU), mit dessen Außenring (AR) ein, in einem Zylindergehäuse (ZG) axial verschiebbarer, zweiseitig druckmittelbeaufschlagbarer Zylinderkolben (ZK) verbunden ist, der mit einem, im Zylindergehäuse (ZG) sitzenden Weggeber (WG) verbunden ist.

Zeichnung