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Dokumentenidentifikation DE60001999T2 05.08.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0001038599
Titel Längsteilvorrichtung zur Herstellung von mehreren Profilen
Anmelder Fabris, Mario, Grimsby, Ontario, CA
Erfinder Fabris, Mario, Grimsby, Ontario L3M 4E8, CA
Vertreter BOEHMERT & BOEHMERT, 28209 Bremen
DE-Aktenzeichen 60001999
Vertragsstaaten AT, DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 28.01.2000
EP-Aktenzeichen 001017854
EP-Offenlegungsdatum 27.09.2000
EP date of grant 09.04.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.08.2004
IPC-Hauptklasse B21B 1/08

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von mehrfachen Abschnitten aus einem heißen, aus Stahl bestehenden Walzblock oder Barren durch fortschreitende Walzdurchgänge in einem Stahlwalzwerk. Der allgemeine Vorgang des Herstellens von mehrfachen, voneinander getrennten, elementarer Streifen aus Stahl wird als Längsteilen oder Spalten bezeichnet.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Querschnittsverminderung von aus Stahl oder Eisen bestehenden Walzblöcken bzw. Blöcken in einem Stahlwalzwerk bis hin zu einem Endprodukt, bspw. Stangen oder Draht, ist ein zeit- und kostenaufwendiger Vorgang, der die Verwendung von teuren Gerätschaften mit sich bringt.

Typischerweise wird ein Walzblock zu einem Bearbeitungserzeugnis im Querschnitt reduziert, welches mit jedem Durchgang länger und länger wird. Aufgrund der Verlängerung, die mit der Verminderung der Querschnittsabmessungen des Walzblocks einhergeht, kann die Stange bzw. der Block in kürzere Längenabschnitte geschnitten werden, die einzeln verarbeitet werden können, ohne daß die Notwendigkeit besteht, daß das gesamte Block-Bearbeitungserzeugnis hindurchgeleitet werden muß und auf Aufrollvorrichtungen auf jeder Seite der querschnittsvermindernden Walzen aufgenommen wird.

Um die Menge des Stahlerzeugnisses, das durch die querschnittsvermindernden Stufen eines querschnittsvermindernden Walzwerks hindurchgeführt werden muß, zu reduzieren, haben die Betreiber Verfahrensweisen entwickelt, einen im Querschnitt reduzierten Walzblock in eine Anzahl von parallelen Abschnitten aufzuspalten, nach einer vorbestimmten Anzahl von Durchgängen (üblicherweise 10) in einem primären querschnittsvermindernden Prozeß. Das Bearbeitungserzeugnis wird in zwei (normalerweise) Teile aufgespalten, die in einem parallelen Endbearbeitungsvorgang verarbeitet werden können, was im Gegensatz zu der Vorgehensweise steht, das Bearbeitungserzeugnis in einem fortlaufenden Stück vollständig fertigzubearbeiten.

Typischerweise ist es bei einem weithin im Stand der Technik bekannten Verfahren zum Vermindern des Querschnitts, bei dem ein Spaltungsvorgang verwendet wird und das sich gegenwärtig in verbreiteter Benutzung befindet, erforderlich, daß ein Stahl-Walzblock in einer primären, querschnittsvermindernden Walzstufe in einer vorbestimmten Anzahl von Durchgängen, normalerweise 10, zu einem „geriffelten Quadrat" querschnittsmäßig reduziert wird.

Das geriffelte Quadrat wird in eine Form gewalzt, auf die im allgemeinen als „Hundeknochenform" bezug genommen wird, und die in zwei Walzstufen zu einer „Erdnußform" querschnittsreduziert wird.

Die Erdnußform des aus Stahl bestehenden Werkstücks eignet sich zu einer Spaltung aufgrund des schmalen Stegs, der die beiden im wesentlichen kreisförmigen Abschnitte des erdnußförmigen Teils zusammenhält.

Auf diese Weise wird das einzelne erdnußförmige Teil in zwei getrennte Stränge oder Abschnitte aufgespalten, die in einer parallelen querschnittsreduzierenden Bearbeitung weiterverarbeitet werden können, um ein Endprodukt zu erhalten.

Die meisten Betreiber von Stahlwalzwerken stimmen darin überein, daß die Verwendung einer aufspaltenden Verarbeitung günstiger ist als die Verwendung einer walzenden Querschnittsverminderung, um die gleiche Verringerung in der Querschnittsfläche des Werkstücks zu erreichen.

Das Aufspalten mit Hilfe des genannten Stands der Technik ist allerdings nicht ohne daraus resultierender Probleme. Der vorstehend beschriebene Prozeß erzeugt lediglich zwei Werkstücke, die durch einen parallelen Verarbeitungsvorgang verarbeitet werden können. Wenn ein Versuch unternommen wird, die Anzahl von Abschnitten von getrennten, parallelen Werkstücken zu vergrößern, können sich Probleme aufgrund des ungünstigen Materialflusses bei der Formgebung des heißen Werkstücks aus Stahl ergeben. Die ungünstigen Ströme resultieren daraus, daß das heiße Stahlerzeugnis zwangsweise dazu gebracht wird, in anderen Richtungen als in der Richtung des Walzens zu strömen, um die komplizierte Form des heißen Werkstücks aus Stahl zu erzeugen, welches anschließend in vier oder fünf parallele Abschnitte aufgespalten werden soll. Probleme ergeben sich ferner aus einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung in den sich ergebenden aufgespaltenen Werkstücken, was zu Problemen bei nachfolgenden Walzvorgängen führt, die erforderlich sind, um die letztendliche Form in dem fertigen Produkt zu erreichen, was letztlich zur Herstellung eines minderwertigen Erzeugnisses führt.

Der Vorgang des Aufspaltens von der genannten Hundeknochenform zu der genannten Erdnußform erfordert als solches, daß das heiße Stahlerzeugnis durch vier Walzgerüste und (normalerweise) acht getrennte Walzführungen hindurchbewegt wird, um die getrennten Abschnitte des Produkts in aufeinanderfolgender Weise herzustellen. Eine fehlerhafte Funktion in einer der acht Führungen kann zu einer Unterbrechung in der Produktion des aufgespaltenen Werkstücks führen. Diejenigen, die mit dem Prozeß vertraut sind, kennen auch sehr gut die aggressive Umgebung in dem Bereich, in dem die genannten Führungseinrichtungen arbeiten müssen.

Andere Verfahrensweisen als die Herstellung der genannten Hundeknochen- und Erdnußformen sind von Betreibern von Stahlwalzwerken mit unterschiedlichem Grad an Erfolg eingesetzt worden.

Manchmal ist es so, daß dann, wenn die Anzahl von Abschnitten mit unterschiedlicher Querschnittsfläche in einem Werkstück vor dem tatsächlichen Vorgang des Aufspaltens ausgebildet werden, die Beschleunigungskräfte, denen die unterschiedlichen Abschnitte des Werkstücks ausgesetzt sind, ausreichend sind, um einen vorzeitigen Bruch des Stegs nach sich zu ziehen, der die Abschnitte zusammenhält, oder daß dann, wenn das Werkstück intakt bleibt, es dazu neigt, in eine scharfe Krümmung zu kommen, wenn es aus dem Walzwerk austritt. Probleme, die sich aus solchen Bearbeitungsvorgängen ergeben, führen zu einem fertigen Endprodukt mit geringerer Qualität und manchmal auch zur Erzeugung von Schrott.

Ein Aufspalten mit keilartig geformten Schneidelementen kann auch zur Herstellung eines Endprodukts führen, das eine unerwünschte Wölbung aufweist, wobei auf das US-Patent 4,370,910 verwiesen sei, was zu einem Abschnitt führen kann, der anschließend schwierig zu walzen ist. Außerdem ziehen manche Walzvorgänge einen ungünstigen Materialstrom in dem Steg des Abschnitts nach sich, der aufgespalten wird, in anderen Richtungen als in der Richtung des Walzens. Dieser unerwünschte Materialstrom in dem Steg führt zu einem Produkt, dessen physikalische Eigenschaften in gewisser Weise beeinträchtigt sein können.

Zu anderen Zeiten sind von Betreibern von Stahlwalzwerken ausgeklügelte Verfahren zum Verdrehen des heißen Stahlerzeugnisses entwickelt worden, bevor dieses in die aufspaltenden Walzen geführt wird. Das Verdrehen eines heißen Stahlerzeugnisses erfordert die Verwendung von Geräten, die in bekannten Betrieben Verschleiß unterworfen sind und zum Ausfall neigen können, was an den Eigenschaften der Arbeitsvorgänge liegt, die an dem Produkt ausgeführt werden, während dieses durch das Walzwerk läuft. Manchmal ist es so, daß der Vorgang des Aufspaltens die Hinzufügung von zusätzlichen Walzeinrichtungen erforderlich macht, um das Produkt zu „strecken".

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung beginnt am Abschluß der Reduzierung des Querschnitts des Walzblocks bzw. Barrens in zehn querschnittsvermindernden Stufen. Der Durchgang durch die elfte Station erzeugt eine Stange, die einen rechtwinkligen Querschnitt besitzt. Der rechtwinklige Querschnitt weist Abmessungen auf, die sich entsprechend der Anzahl von Strängen, die produziert werden, verändert. Bei der Herstellung von vier Strängen kann die Breite etwa das 10- bis 11-fache der Höhe der Stange sein. Für die Produktion einer unterschiedlichen Anzahl von Strängen sind Konfigurationen mit anderen Abmessungen erforderlich.

Die Station bzw. das Walzgerüst Nr. 12 erzeugt eine Stange, die eine etwas größere Breite aufweist, als sie am Eintritt hatte, da eine Reihe von gegenüberliegenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten beim Durchgang durch die Walzstation 12 in die Stange eingewalzt worden sind.

Der Durchgang durch die Walzstation 13 erzeugt eine Stange, die nun eine Anzahl von Unterteilungen aufweist, die sich in der Richtung des Walzens erstrecken, so daß jeder Abschnitt von seinem dazu benachbarten Abschnitt durch eine tiefe Nut stärker isoliert ist, wobei die Abschnitte allerdings noch durch einen schmalen Steg miteinander verbunden bleiben.

Die Walzstation 14 erzeugt eine Trennung der Abschnitte, indem eine „Verdrehung" in jeden Abschnitt hineingebracht wird, so daß jeder Abschnitt eine leichte Verdrehung in der gleichen Drehrichtung beim Durchgang durch diese Walzenstation erfährt. Die benachbarten Ränder eines jeden Abschnitts werden durch die Verdrehungswirkung weg voneinander verlagert, die in jeden Abschnitt eingeleitet wird, indem in den Walzen der vierzehnten Walzstation Riffelungen ausgebildet sind.

Die getrennten Abschnitte, die eine längliche ovale Form aufweisen, läßt man sich um einen rechten Winkel verdrehen, bevor sie in die fünfzehnte Walzstation eintreten, an der ein runder oder ein sonstiger gewünschter Querschnitt erzeugt wird.

Die Trennung der Stange, die an der elften Walzstation erzeugt worden war, kann durch die Vorrichtung des Anmelders so durchgeführt werden, daß bis zu sechs getrennte Stege des heißen Stahlerzeugnisses hergestellt werden.

RELEVANTER STAND DER TECHNIK U.S.-Patent 281 184 vom 10. Juli 1983

Dieses Patent unterteilt einen Walzblock in eine Reihe von Abschnitten in entgegengesetzten Richtungen ausgehend von einer gemeinsamen zentralen Ebene durch aufeinanderfolgende Walzschritte. Wenn die benachbarten Abschnitte ausreichend verlagert worden sind, so daß jeder Abschnitt mit seinen benachbarten Abschnitten durch einen schmalen in Längsrichtung gerichteten Steg verbunden ist, werden die Abschnitte des Walzblocks zurück in die zentrale Ebene gedrückt, um die in Längsrichtung verlaufenden Stege zwischen benachbarten Abschnitten aufzubrechen, so daß die getrennten Abschnitte erzeugt werden.

U.S.-Patent 885 508 vom 21. April 1908

Gemäß diesem Patent wird ein heißer Stahlwalzblock einer Anzahl von Durchgängen in einem Walzwerk unterworfen, um tiefe parallele Nuten in dem Block zu erzeugen. Die Abschnitte des Walzblocks, die innerhalb der Nuten liegen, werden dann unterschiedlichen Arten von Querschnittsverminderung während eines Walzprozesses unterworfen, so daß unterschiedliche Austrittsgeschwindigkeiten zwischen den benachbarten Abschnitten erzeugt werden, so daß der Steg aufgebrochen wird, der zwischen den Abschnitten, die durch die Nuten erzeugt worden sind, bestehen, um getrennte Abschnitte zwischen den zuvor verbundenen Nuten zu erzeugen.

U.S.-Patent 4 204 416

Dadurch, daß ein Walzblock zwischen einander gegenüberliegenden Walzen hindurchgeführt wird, die V-förmige Ringe aufweisen, die von den Oberflächen der Walzen vorstehen, beschreibt dieses Patent ein Verfahren zum Reduzieren des Querschnitts eines Walzblocks auf eine Anzahl von miteinander verbundenen Abschnitten, die jeweils einen rechteckigen Querschnitt haben, wobei aber die Seiten der Abschnitte so geformt werden, daß sie einen Winkel von etwa 45° mit der Walzachse bilden, aufgrund der V-förmigen Walzen. Durch eine geeignete Reduzierung des Querschnitts werden die unterschiedlichen rechteckig geformten Abschnitte so verlagert, daß der Steg zwischen benachbarten Abschnitten im Querschnitt reduziert wird und die Abschnitte getrennt werden.

U.S.-Patent 4 357 819

Diese Patent beschreibt das Verfahren zum Herstellen von drei getrennten Abschnitten durch eine modifizierte Walzabfolge von einer „Hundeknochenform" zu einer „Erdnußform".

U.S.-Patent 5 626 044 vom 06. Mai 1997

Dieses Patent beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Abschnitten mit ungleichem Querschnitt, bevor die Abschnitte aufgespalten werden. Da einige der Abschnitte, bspw. die am weitesten außen liegenden, nach der Trennung größere Abstände zurücklegen müssen, neigen diese Abschnitte dazu, um ein gewisses Maß gestreckt zu werden. Diese Abschnitte, die nach der Trennung die größte Entfernung zurücklegen müssen, sind so gewalzt worden, daß sie eine etwas größere Querschnittsfläche aufweisen. Diese Abschnitte werden einer größeren Zugkraft unterworfen und neigen dazu, während des Streckvorgangs in ihrem Querschnitt reduziert zu werden. Die getrennten Abschnitte können dann gleichzeitig nach der Trennung an der gleichen Walzenstation gewalzt werden, ohne daß sie deutlich voneinander unterschiedliche Austrittsgeschwindigkeiten aufweisen.

Das Dokument JP 59024502 A offenbart ferner ein Walzverfahren und eine Walzvorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 5.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt die klassische Vorrichtung eines Stahlwalzwerks, wie sie zum Aufspalten eines Walzblocks bzw. Eisenblocks bis hin zu einem fertigen, kreisförmigen Querschnitt verwendet wird, wobei Techniken nach dem Stand der Technik eingesetzt werden.

2 zeigt die Walzabfolge nach der vorliegenden Erfindung, die dazu verwendet wird, eine Anzahl von Abschnitten mit kreisförmigem Querschnitt ausgehend von einem ebenen Plattenquerschnitt zu erzeugen, der aus dem ursprünglichen Walzblock hergestellt ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Nachfolgend sei auf 1 Bezug genommen, die einen der Reihe nach ablaufenden Walzvorgang zum Reduzieren des Querschnitts eines „geriffelten Quadrats" bis hin zu einem Paar von Stangen oder Drähten, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, in vier den Querschnitt reduzierenden Walzvorgängen zeigt. Der Stahl-Walzblock 10 in Form eines geriffelten Quadrats, der eine herkömmliche Form aufweist, ist in seinem Austrittszustand aus der Walzstation Nr. 12 in einem modernen Walzwerk zum Reduzieren des Querschnitts von Walzblöcken dargestellt. Das Element 10 wird um einen Winkel von etwa 45° verdreht, während es durch eine Führung 12 zur verdrehten Abgabe hindurchgeht, um die mit 14 bezeichnete Orientierung einzunehmen. Das verdrehte Teil 14 in Form eines „geriffelten Quadrats", das aus der verdrehenden Führung 12 mit einer neuen Orientierung austritt, wird dann durch eine Walzeneintrittsführung, die mit 16 bezeichnet ist, hindurchgeführt, die die korrekte Orientierung des Teils 14 für einen anschließenden Durchgang durch die dreizehnte Walzstation 18 beibehält, in der ein „hundeknochenartig" geformtes Teil 20 erzeugt wird. Das hundeknochenartig geformte Teil 20 geht anschließend durch eine statische Abgabeführung 22 hindurch, die sicherstellt, daß das hundeknochenförmige Teil 20 aus der Walzstation 18 nicht in ungeeigneter Weise austritt. Nach dem Durchgang durch die statische Führung 22 tritt das hundeknochenförmige Teil 20 in eine Eintrittsführung 24 ein, die normalerweise aus einer Eingangsführung mit vier Rollen besteht, wobei das hundeknochenförmige Teil 20 in die vierzehnte Walzstation 26 geleitet wird. Hier tritt ein „erdnußförmiges" Teil 28 aus der Walzstation 26 aus. An diesem Punkt werden die beiden Teile, die einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen und durch einen sehr schmalen Steg miteinander verbunden sind, und die die „Erdnuß" 28 bilden, durch eine Schlitz- bzw. Aufspaltführung 30 geleitet, um den dünnen verbindenden Steg aufzubrechen und zwei getrennte, im wesentlichen kreisförmige Abschnitte 32 und 34 zu erzeugen. Die einzelnen Teile 32 und 34 werden voneinander getrennt, und jedes Teil wird durch eine statische Eintrittsführung geleitet, wie sie bspw. mit 36 bezeichnet ist.

Auf diese Weise wird jeder der voneinander getrennten Abschnitte 32 und 34 in der fünfzehnten Walzstation 40 zu einem ovalen Querschnitt im Teil 38 querschnittsreduziert. Jedes ovale Teil 38 geht durch eine Führung 42 mit verdrehter Abgabe hindurch, die das Teil 38 um 90° verdreht. Das verdrehte Teil 38 wird in eine Eintrittsführung 44 mit vier Rollen eingeleitet, die das ovale Teil in die sechzehnte Walzstation 46 weiterleitet.

An der Walzstation 46 wird das zuvor vorhandene Teil 38 mit einem oval geformten Querschnitt eine runde Stange bzw. ein Draht 48.

Dieser Prozeß beinhaltet vier Walzstationen und acht Walzenführungen, wobei zwei der Führungen „verdrehende" Führungen bzw. Führungen mit Verdrehung sind.

Mit derartigen Aufspaltvorgängen nach dem Stand der Technik sind zahlreiche und unterschiedliche Nachteile verbunden. Das fertige Produkt (Draht oder Stange) erfordert sechzehn Walzstationen, um zwei Stränge des Endprodukts herzustellen.

Zwei der Führungen, die für den Aufspaltvorgang benötigt werden, sind Führungen mit Verdrehung, die in der aggressiven Umgebung, in der sie ihre Funktion ausüben, erhöhtem Verschleiß unterworfen sind und verstärkte Wartung benötigen.

Mit diesem herkömmlichen Verfahren des Aufspaltens können mit Erfolg lediglich zwei getrennte Abschnitte hergestellt werden. Wenn eine größere Anzahl von Auftrennungen versucht wird, sind die getrennten Abschnitte aufgrund mangelnder Homogenität in der Temperatur der getrennten Abschnitte schwierig zu walzen. Der Stand der Technik zeigt derartige Probleme, wobei auf das US-Patent 4,370,910 verwiesen sei.

2 erläutert den bevorzugten Prozeß zum Erzeugen von vier Abschnitten ausgehend von einer rechtwinklig geformten Stange 100, die ein Verhältnis der Höhen- zu Breitenabmessungen von etwa 1:3 für jeden einzelnen getrennten hergestellten Abschnitt aufweist. Beispielsweise ist das Verhältnis zum Herstellen von vier Strängen 1 zu 11 oder 12. Die Stange 100 ist dargestellt, wie sie soeben aus der elften Walzstation ausgetreten ist, wobei sie durch Walzen 102 und 104 im Querschnitt reduziert worden ist. Das Verhältnis von Breite zu Höhe der Stange 100 beträgt etwa 11:1. Die Stange 100 weist eine standardmäßige Form auf, die relativ leicht zu walzen ist, und wobei keine Austrittsführung für die Stange 100 erforderlich ist, wenn diese die elfte Walzstation verläßt.

An der zwölften Walzstation wird die Stange 100 mit Nuten versehen, um vier Abschnitte 106, 108, 110 und 112 herzustellen, die durch Vertiefungen 114, 116, 118, 120, 122 und 124 voneinander getrennt sind. Diese Vertiefungen werden durch Walzen 126 und 128 hergestellt, die die Stange 100 in den mit Spalten versehenen Öffnungen, die dazwischen ausgebildet sind, erfassen. Die Ausbildung von Nuten bzw. Kanälen 114 bis 124 erzeugt keine nennenswerten Unterschiede in der Austrittsgeschwindigkeit zwischen den Abschnitten 106, 108, 110 und 112, so daß die genutete Stange 100 dazu neigt, aus der zwölften Walzstation in einer geraden Linie auszutreten, so daß auf diese Weise die Neigung des mit Nuten versehenen Walzblocks 100, sich zu krümmen oder die benachbarten Abschnitte voneinander zu trennen, beim Austreten aus der Walzstation 12 praktisch nicht vorhanden ist.

Der mit Nuten versehen Walzblock 10 wird ausgehend von der zwölften Walzstation in die dreizehnte Walzstation geleitet, an der eine Anzahl von Abschnitten 130, 132, 134 und 136 mit länglicher ovalförmiger Querschnittsform erzeugt werden. Jeder der vorgenannten Abschnitte ist mit seinem benachbarten Abschnitt durch Stege 138, 140 und 142 verbunden, die sehr dünn sind. Diese Anordnung von Abschnitten 130 bis 136 wird durch Walzen 144 und 146 erzeugt, die paarweise zusammenwirkende, vorstehende Ringe aufweisen, die miteinander zusammenwirken, um die vier immer noch miteinander verbundenen Abschnitte 130 bis 136 auszubilden.

Die Herstellung der Abschnitte 130 bis 136 ist aus einer Anzahl von Gründen sehr wichtig. Der spezielle Strom des heißen Metallerzeugnisses, um die vier Abschnitte 130 bis 136 zu erzeugen, wird mit einem Minimum an Walzenergie erzeugt. Der Strom von Metall in jedem Abschnitt ist im wesentlichen der gleiche für jeden Abschnitt, d.h. von den Rändern des ovalförmigen Querschnitts in Richtung auf die Mitte, und auch gleichzeitig in der Richtung des Walzens. Dieser Strom erzeugt keine starken Unterschiede in den Austrittsgeschwindigkeiten der Abschnitte 130 bis 136, so daß die miteinander verbundenen Abschnitte des Walzblocks 100 nicht dazu neigen, vorzeitig auszutreten. Eine Krümmung des gesamten, mit Nuten versehenen Walzblocks 100 geht in Richtung auf ein Minimum, so daß tatsächlich keine Notwendigkeit nach Austrittsführungen an diesem Punkt des Walzvorgangs besteht.

Der segmentierte, aber noch zusammenhängende Walzblock 100 wird von der dreizehnten Walzstation zu der vierzehnten Walzstation weitergeleitet, wobei eine Eintrittsführung mit vier Rollen im allgemeinen verwendet wird, um den mit Nuten versehenen Walzblock 100 in die vierzehnte Walzstation zu führen. An der vierzehnten Walzstation tritt nunmehr ein Paar von Walzen 148 und 150, deren Oberflächenprofil eine sägezahnförmige Gestalt aufweist, in Zusammenwirken mit den nahezu getrennten Abschnitten 130, 132, 134 und 136. Die Walzen 148 und 150 sind mit einer Reihe von rampenförmigen Zähnen 152, 154, 156, 158 und 160, 162, 164 und 166 versehen. Jeder der genannten Zähne weist aneinander angrenzende, geneigte Flächen 168, 170, 172, 174 bzw. 176, 178, 180 und 182 auf die einteilig damit ausgebildet sind. Die Walzen 148 und 150 sind gegeneinander versetzt, so daß die geneigten Flächen, wie bspw. 168 und 176, miteinander zusammenwirken, um den Abschnitt 130 zu erfassen und im Gegenuhrzeigersinn zu verdrehen. In entsprechender Weise erfassen die Flächen 170 und 178 der Walzen 148 und 150 den Abschnitt 132 und verdrehen ihn in einer Richtung im Gegenuhrzeigersinn während des Durchlaufs zwischen diesen. Diese Abschnitte 130 und 132 trennen sich nunmehr voneinander, so wie dies auch die übrigen Abschnitte 134 und 136 tun.

Die Walzen 148 und 150 sind so angeordnet, daß die beiden Profile mit sägezahnförmigen Flächen paarweise miteinander zusammenwirken, so daß parallelogrammartig geformte Taschen 184, 186, 188 und 190 dazwischen gebildet werden.

Die Tasche 184 ist durch die geneigte Seiten 168 und 176 und durch die geraden Seiten 154 und 155 gebildet.

Es sei darauf verwiesen, daß die sägezahnförmigen Profile der Walzen 148 und 150 eigentlich vorstehende Ringe mit einer kegelstumpfförmigen Gestalt auf jeder der Walzen sind, die durch einen Schleifvorgang hergestellt werden müssen. Die Walzen haben zylindrische Oberflächen, die die kegelstumpfförmigen Ringe voneinander trennten. Diese Profile sind in der Praxis nicht schwierig herzustellen.

Es ist die Positionierung der Walzen zur Herstellung der parallelogrammartig geformten Tasche zwischen den Walzen 148 und 150, die zu der effizienten Trennung der Abschnitte 130, 132, 134 und 136 führt. Beispielsweise sind es die beiden geneigten Flächen 168 und 170 der Walzen 148 und 150, die einen Teil der Tasche 184 bilden und die allmählich die Abschnitte 130 und 132 während des Durchgangs durch die vierzehnte Walzstation trennen und jeden Abschnitt, wie bspw. 130, leicht verdreht zurücklassen, wenn dieser die vierzehnte Walzstation verläßt.

Man läßt bei jedem der oval geformten Abschnitte 130 bis 136 eine Drehung um einen rechten Winkel zu, wenn dieser aus der vierzehnten Walzstation ohne irgendwelche Führungen austritt. Die Abschnitte 130 bis 136 werden der fünfzehnten Walzstation zugeführt, die Walzen 192 und 194 aufweist. Die Walzen 192 und 194 sind mit vier Öffnungen 196, 198, 200 und 202 kreisförmigen Kalibers versehen. Die Abschnitte 130 bis 136 haben nun einen kreisförmigen Querschnitt erhalten.

Der Aufspaltvorgang ist präzise und genau, wobei jeder getrennte Abschnitt abgespalten wird, ohne daß jeder einzelne Abschnitt während des Aufspaltvorgangs einer nennenswerten Verformung unterworfen wird. Dies gewährleistet, daß jeder Abschnitt aus der Aufspaltvorrichtung mit der gleichen Verdrehung und der gleichen Austrittsgeschwindigkeit heraustritt. Probleme mit der Steuerung von Schleifen und Krümmungen des Werkstücks werden vermieden.

Es sei darauf verwiesen, daß die Trennung der Stränge erzielt wird, ohne daß eine vorzeitige Trennung der Stränge oder ungünstige Materialströmungen auftreten.

Das vorliegend beschriebene Verfahren erfordert nicht das Vorhandensein von verdrehenden oder begradigenden Führungen. Die meisten Führungen, die verwendet werden, sind Führungen von der Bauart von Strängen unterteilten Eintrittsführungen mit mehreren Rollen.

Die vorliegende Erfindung kann dazu eingesetzt werden, eine breite Vielfalt in der Anzahl von getrennten Strängen des aus Stahl bestehenden Arbeitserzeugnisses herzustellen.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Aufspalten bzw. Längsteilen eines Stahlbarrens (100), mit den Schritten:

    Verformen des Barrens mit zwei Sätzen von mit einem gegenseitigen Abstand einander gegenüberliegenden parallelen Nuten (114, 116, 18 und 120, 122, 124) in oberen und unteren Oberflächen des Barrens, um eine Anzahl von Barrenabschnitten (130, 132, 134 und 136) mit länglicher Querschnittsform zu bilden, wobei jeder Abschnitt mit dem benachbarten Abschnitt durch einen schmalen Steg (138, 140 und 142) verbunden ist, und Hindurchführen des mit Nuten versehen Barrens (100) zwischen einem Paar Walzen (148 und 150) in einer Walzstation, um jeden der schmalen Stege (138, 140 und 142) zu unterbrechen und die Abschnitte (130, 132, 134 und 136) des Barrens (100) voneinander zu trennen, gekennzeichnet durch die Schritte: Hindurchführen des mit Nuten versehenen Barrens (100) durch eine Walzstation, die Walzen (148 und 150) aufweist, die jeweils mit einer entsprechenden Anzahl von mit gegenseitigem Abstand angeordneten, vorstehenden Ringen (152, 154, 156, 158 und 160, 162, 164, 166) versehen sind, und die so angeordnet sind, daß ein entsprechendes Paar von Ringen (152, 160; 154, 162; 156, 164; und 158, 166) auf den Walzen (148 und 150) mit oberen und unteren Oberflächen eines jeden Abschnitts (130, 132, 134 und 136) an vorbestimmten Stellen zusammenwirkt, um jeden Abschnitt (130, 132, 134 und 136) leicht zu verdrehen, während dieser zwischen den Walzen hindurchgeht, wobei jeder Abschnitt (130, 132, 134 und 136) in der gleichen Winkelrichtung verdreht wird, um die schmalen Stege (138, 140 und 142) zwischen benachbarten Abschnitten zu unterbrechen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Walzen (148 und 150) verwendet wird, die vorstehende Ringe (152, 154, 156, 158 und 160, 162, 164, 166) aufweisen, die jeweils in der Form eines rampenförmigen Sägezahnprofils ausgebildet sind, so daß zwischen den Trennwalzen (148 und 150) eine Reihe von mit gegenseitigem Abstand angeordneten, parallelogrammartig geformten Taschen (184, 186, 188 und 190) festgelegt werden, wobei die vorstehenden Ringe (152, 154, 156, 158 und 160, 162, 164, 166) mit gegenseitigem Abstand in Intervallen angeordnet sind, die gleich dem Abstand zwischen den Nuten (114, 116 und 118) in dem Barren (100) sind.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Nuten versehen Barren (100) durch die Schritte verformt wird: Hindurchführen eines heißen Stahlbarrens (100) mit vorbestimmter Temperatur und Abmessungen durch eine erste Walzstation, die Walzen (126 und 128) aufweist, die so arbeiten, daß sie eine Anzahl von einander gegenüberliegenden parallelen Nuten (114, 116 und 118) in den oberen und unteren Oberflächen des Barrens (100) ausbilden; Hindurchführen des Barrens (100) durch eine zweite Walzstation, die Walzen (144 und 146) aufweist, die so arbeiten, daß sie die Nuten (14, 116 und 118) in dem Barren vertiefen, während sie gleichzeitig jeden Abschnitt (106, 108, 110 und 112) zu einer länglichen ovalen Form verformen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Abschnitte (130, 132, 134 und 136) in einer weiteren Walzstation (192 und 194) gewalzt werden, um Abschnitte zu erhalten, die einen gewünschten Querschnitt aufweisen.
  5. Walzstation mit einem Paar von einander gegenüberliegenden Walzen zum Aufspalten bzw. Längsteilen eines heißen Stahlbarrens (100), der einander gegenüberliegende Nuten (114, 116, 118 und 120, 122, 124) in oberen und unteren Oberflächen davon aufweist, die eine Reihe von Barrenabschnitten (130, 132, 134, 136) festlegen, die durch Stege aneinander hängen, die zwischen den gegenüberliegenden Nuten gebildet sind, wobei die Walzstation durch ein Paar von Walzen (148 und 150) gekennzeichnet ist, die einen Spalt dazwischen aufweisen, wobei jede eine zylindrische Oberfläche aufweist, von der eine Reihe von gleichmäßig beabstandeten, im wesentlichen ähnlichen Ringen (152, 154, 156, 158 und 160, 162, 164, 166) vorsteht, wobei ein entsprechendes Paar der Ringe (152, 160; 154, 162; 156, 164; und 158, 166) auf den Walzen (148 und 150) so angeordnet sind, daß sie mit den oberen und unteren Oberflächen eines jeden Abschnitts (130, 132, 134 und 136) an vorbestimmten Stellen zusammenwirken, um jeden Abschnitt (130, 132, 134 und 136) leicht zu verdrehen, während dieser zwischen den Walzen hindurchgeht, wobei jeder Abschnitt (130, 132, 134 und 136) in der gleichen Winkelrichtung verdreht wird, um die schmalen Stege (138, 140 und 142) zwischen benachbarten Abschnitten zu unterbrechen und eine Anzahl von getrennten Abschnitten zu erzeugen.
  6. Walzstation nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorstehenden Ringe (152, 154, 156, 158 und 160, 162, 164, 166) auf den Walzen (148 und 150) in der Form von rampenförmigen Sägezahnprofilen ausgebildet sind und so angeordnet sind, daß eine Reihe von beabstandeten parallelogrammartig geformten Taschen (184, 186, 188 und 190) in dem Spalt zwischen den Walzen (148 und 150) gebildet wird, wobei die vorstehenden Ringe (152, 154, 156, 158 und 160, 162, 164, 166) einen gegenseitigen Abstand mit Intervallen aufweisen, die gleich dem gegenseitigen Abstand zwischen den Nuten (114, 116 und 118) in dem Barren (100) sind.
  7. Stahlwalzwerk mit einer Anzahl von Walzstationen zum Aufspalten bzw. Längsteilen eines heißen Stahlbarrens (100) in eine Anzahl von Abschnitten, mit: einer ersten Walzstation, die mit einem Paar von einander gegenüberliegend angeordneten Walzen (126 und 128) versehen ist, die so arbeiten, daß sie einander gegenüberliegende Nuten (114, 116, 118 und 120, 122, 124) in oberen und unteren Oberflächen des Barrens (100) ausbilden, um eine Reihe von Barrenabschnitten (106, 108, 110 und 112) zu bilden, von denen benachbarte untereinander durch einen Steg (138, 140 und 142) miteinander verbunden sind; und eine zweite Walzstation, die mit einem Paar von einander gegenüberliegend angeordneten Walzen (144 und 146) versehen ist, die so arbeiten, daß sie die Nuten (114, 116, 118 und 120, 122, 124) in dem Barren (100) vertiefen und die Abschnitte (130, 132, 134 und 136) in längliche, oval geformte Querschnitte verformen; gekennzeichnet durch eine dritte Walzstation gemäß Anspruch 5 oder 6, die so angeordnet ist, daß sie den mit Nuten versehenen Barren (100) von der zweiten Walzstation aufnimmt und die Abschnitte des Barrens trennt.
  8. Stahlwalzwerk nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine vierte Walzstation, die mit einem Paar von einander gegenüberliegend angeordneten Walzen (192 und 194) versehen ist, die so arbeiten, daß sie die Anzahl von getrennten Abschnitten (130, 132, 134 und 136) in eine gewünschte Form verformen.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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