DE2714485A1

DE2714485A1 - Verfahren zum walzen von breitflansch- metallprofilen

Info

Publication number: DE2714485A1
Application number: DE19772714485
Authority: DE
Inventors: Koe Nakajima; Hideki Tokita; Kazuo Watanabe
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1977-03-31
Publication date: 1977-10-06
Also published as: US4086801A; DE2714485C2; FR2346063A1; JPS52117861A; JPS5755481B2; GB1544737A; FR2346063B1

Description

Dlpl.-Phy». Dr. W. HaBler ο Π 1 L L 8 5 Patentanwalt in Lüdenscheid 2 9 . 3 .4 9Ί 7 Dipl.-Chem. F. Schrumpf λ 77 3 4 Patentanwalt In Düren

•3.

Anmelder:

Firma Nippon Steel Corporat ion
6-3, Otemachi 2-chome, Chi^oda-ku,

Tokio / Japan

Verfahren zum Walzen von Breitflansch-Metallprofilen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von Breitflansch-Metallprofilen aus Werkstücken mit rechteckigem Querschnitt unter Benutzung eines Universalwalzwerks.

Sie ist im nachstehenden in der Anwendung auf das Warmwalzen von Stahl als typischem Metall beschrieben, so daß das fertige Produkt als Breitflanschträger, als I- oder Doppel-T-Profil oder - in Anlehnung an die angelsächsische Bezeichnungsweise - als Η-stahl und das Halbzeug je· nach den Umständen als Block, Bramme, Knüppel, Breitstahl od.dgl. bezeichnet werden kann. Unter "Η-Stahl" werden hier nicht nur gewöhnliche, insbesondere parallelflanschige Breitflanschprofile verstanden, sondern auch andere mit ähnlichen H- oder I-förmigen Querschnitt.

Beim Walzen von Breitflanschträgern, die in der Querschnittsfläche relativ groß sind und eine Flanschbreite über 100 mm haben, hat man bisher üblicherweise einen Vorwalzblock als Ausgangsmaterial verwendet, dessen Querschnittform der Gestalt des zu erzeugenden H-Profi3s ähnelt, und diesen mittels eines Duoreversier-Streckwalzwerkes und einer Mehrzahl von Universalwalzgerüsten auf die gewünschte Form gebracht. Fig. 1 zeigt ein Beispiel eines nach dem Stand der Technik verwendeten Vorwalzblockes 1 im Querschnitt. P'ig. 2 zeigt ein Beispiel für ein Walzsystem bekannter Anordnung. Hierbei sind einem Duoreversior-

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Streckwalzwerk 11 Universalwalzgerüste 12, 13 und 14 nachgeschaltet, und den Universalwalzgerüsten 12 und 13 ist jeweils auf der Eintrittsseite ein Stauchwalzwerk 15 bzw. 16 beigegeben.

In dem Walzsystem nach Fig. 2 wird ein Vorwalzblock 1 auf Walztemperatur erwärmt und auf einem Walzentisch 10 herangeführt. Dieser Vorwalzblock wird zunächst in dem Gerüst 11 vorgewalzt und dann auf den Universalwalzwerken 12, 13 und 14 zwischen- bzw. fertiggewalzt und auf das gewünschte Maß gebracht. In dem Universalwalzgerüst 12 beispielsweise drücken die horizontalen Walzen 12H auf die Stegflächen des Werkstückes, während die vertikalen Walzen 12V gegen die Flächen seiner Flanschen drücken. Die Stauchwalzen 15 und 16 reduzieren die Flanschenkanten, um Flanschen einer gewünschten Breite zu erzeugen.

Ein derartiges Walzverfahren bedingt jedoch die Verwendung von kalibrierten Walzen in der Streckstufe bei der Erzeugung des Vorwalzblockes, so daß das Werkstück jeweils nach Drehung um 90° die Walzen viele Male passieren muß, was die Produktivität verringert.

Für ein wirksames Walzen ist es deshalb wünschenswert, ein Ausgangsmaterial mit rechteckigem Querschnitt an Stelle eines H-Vorwalzblockes zu verwenden.

Aufgrund dieser Überlegung hat man bereits ein Verfahren entwickelt, bei welchem von Anfang an ein Ausgangsmaterial mit rechteckigem Querschnitt verarbeitet wird, wie in Fig.3 dargestellt ist. Man erkennt, daß ein Material 3 mit rechteckigem Querschnitt zu einem H-förmigen Produkt 7 gewalzt wird, dessen Stegteil 8 von horizontalen Walzen 21 und dessen Flanschteile von vertikalen Walzen 23 geformt werden. Die horizontalen Walzen 21 sind angetrieben und drehen sich um die Achsen 22, während die vertikalen Walzen 23 keinen Antrieb aufweisen, sondern eich durch Reibungskontakt mit dem Werkstück um die Achsen 24 leer mitdrehen.

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Dieses Walzverfahren weist jedoch die folgenden Probleme auf:

a) Zwar ist das Verfahren für die seitliche Breitung der Flanschen vorteilhafter als das Walzen auf Duos, aber setzt voraus, daß die Dicke des Ausgangsmaterials größer ist als die Flanschbreite des fertigen Produktes.

b) Im Stegteil ist die Walzreduktion durch die horizontalen Walzen folglich so groß, daß - wie in Fig. 4 gezeigt - der Stegteil 8 sich sowohl am vorderen als auch am hinteren Ende verbreitert und an jedem Ende Schrottenden C gebildet werden, wodurch die Ausbeute sinkt.

c) im allgemeinen pflegt das Ausgangsmaterial eine relativ große Querschnittsfläche zu haben, so daß die Materialdehnung auf die fertige Länge die Tendenz hat anzuwachsen. Aus diesem Grunde können Schwierigkeiten beim Walzen auftreten, die auf maschinentechnische Gegebenheiten zurückzuführen sind.

Insbesondere besteht hinsichtlich der Länge der Walzstrecke eine Grenze, da ein längeres Gebäude, eine Sägemaschine, eine erhöhte Anzahl von Materialdurchgängen zwischen den Walzen usf. erforderlich sind. Die Querschnittsfläche des Ausgangsmaterials wird also durch die Länge der Walzstrecke begrenzt. Umgekehrt kann man erwägen, die Länge des Ausgangsmaterials zu Gunsten einer Erhöhung seiner Querschnittsfläche zu verringern. In diesem Fall besteht jedoch die Gefahr, daß die Länge des Materials, verglichen mit der Länge eines Wärmeofens, so kurz wird, daß die Wirksamkeit des Ofens wesentlich abnimmt.

Die Erfindung will den vorgenannten Problemen der bekannten Verfahren abhelfen und löst die Aufgabe, ein Verfahren zum Walzen eines flachen metallischen Werkstückes zu einem H-Profil, das in fertigem Zustand die benötigte Flanschbreite hat, zu schaffen.

Die Erfindung gibt ferner ein Walzverfahren zur Herstellung von H-Metallprofilen an, welches einen verbesserton Einzug des

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Werkstückes zwischen den Walzen bietet und die Schrottbildung verringert. Ferner ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, H-förmige Metallprofile mittels billiger Anlagen wirksam herzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß man das Werkstück mit seinen Breitseiten in horizontaler Ausrichtung in ein vertikales Walzgerüst einführt, dessen Walzen ein erstes und ein zweites Kaliberpaar mit jeweils einem keilförmigen Vorsprung am Kalibergrund aufweisen, wobei der Vorsprung des zweiten Kaliberpaars stumpfer ist als der des ersten; das Werkstück in Breitenrichtung reduziert, indem man seine gegenüberliegenden Schmalseiten durch die Walzen mit dem ersten Kaliberpaar teilt oder einschneidet, sodann das Werkstück in Breitenrichtung reduziert, indem man die geteilten oder eingeschnittenen Seiten durch die Walzen mit dem zweiten Kaliberpaar breitet; und anschließend in einem Universalwalzwerk den Stegteil des Werkstückes durch horizontale Walzen vertikal reduziert und gleichzeitig die Flanschteile des Werkstückes durch vertikale Walzen in Querrichtung reduziert.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.

Die nach der Erfindung zum Einfurchen bzw. Teilen und Aufbiegen der Schmalseiten des Ausgangsmaterials sowie zum Breiten der Flansche in dem Vertikalwalzwerk dienenden Walzen können zu einem einzigen Walzenpaar zusammengefasst, aber auch auf mehrere Walzgerüste verteilt werden.

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Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt als Beispiel die Form eines Trägervorblockes, wie er in herkömmlicher Weise zum Walzen von Breitflanschträgern benutzt wird.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Beispiel eines Systems zum Walzen von Breitflanschträgern nach einem konventionellen Walzverfahren.

Fig. 3 zeigt schematisch im Querschnitt die Wechselwirkung von Walzen, einem Ausgangsmaterial und einem fertigen Produkt bei einem modernen üniversalwalzverfahren, wobei das dort eingesetzte Ausgangsmaterial rechteckigen Querschnitt hat.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines typischen Schrottendes, wie es bei einem Erzeugnis auftritt, das nach dem in Fig.3 veranschaulichten bekannten Verfahren gewalzt wurde.

Fig. 5 zeigt schematisch im Querschnitt die Wechselwirkung von Walzen, einem Ausgangsmaterial und einem fertigen Produkt in einem Üniversalwalzverfahren bei Einsatz eines relativ flachen Vorblockes mit rechteckigem Querschnitt.

Fig. 6 veranschaulicht schematisch in einem Beispiel ein System zum Walzen von Η-Stahl, welches die Anwendung des erfindungsgemäßen Walzverfahrens gestattet.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt verschiedene KaÜberformen, die im Hinblick auf den Effekt der vorliegenden Erfindung in den Walzen der vertikalen Walzengerüste vorgesehen sind, sowie eine Walzanordnung in einem Universal-Walzwerk und ferner Veränderungen in der Querschnittsform eines Werkstückes.

Fig. 8 ist ein Teilschnitt einer Walze für das erfindungsgemäße

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Walzverfahren und zeigt Einzelheiten ihres Kalibers.

Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung von Schrottenden, die bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gewalzten Produkt gebildet wurden.

Fig. 10 zeigt schematisch ein Beispiel einer Stoßvorrichtung, die sich zum Eindrücken des Werkstückes zwischen die Walzen beim erfindungsgemäßen Walzverfahren eignet.

Fig. 11 ist eine schematische Darstellung eines anderen Beispiels eines Walzsystems zur praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 12 zeigt in schematischen Querschnitt abgeänderte Vertikalwalzen zum Einsatz bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 13 veranschaulicht die Querschnitte verschiedener Ausgangsmaterialien und eines typischen Endprofils.

Fig. 13 (a) und (b) sind Querschnitte durch Werkstücke, die in den beiden oben genannten Verfahren nach dem Stand der Technik angewandt werden.

Fig. 13 (c) ist ein Querschnitt durch ein Werkstück, welches in dem Verfahren nach der Erfindung eingesetzt wird, und

Fig. 13 (d) ist ein Querschnitt durch den Formstahl, der aus den drei Arten von Ausgangsmaterj alLen zu erzeugen ist.

Fig. 14 ist eine graphische Darstellung des Zusammenhanges zwischen der Anzahl der Materialdurchgänge zwischen den Walzen und der Flanschbreite, je nachdem von welchem der in den Fig. 13 (a) - (c) ausgegangen wird.

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Nunmehr seien die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.

In der schematischen Darstellung /on Fig. 5 ist ein flaches Ausgangsmaterial 31 gezeigt, das dem Universalwalzen unterworfen werden soll. Ebenso wie bei dem bekannten Verfahren Nach Fig. 3 sieht dieses UniversaLwalzverfahren eine Reduktion des Werkstückes 31 mittels horizontalen Walzen 21 und vertikalen Walzen 23 vor. Anders als das Werkstück von Fig. 3 hat jedoch das Ausgangsmaterial 31 eine Dicke, die kleiner ist als die Breite der Flanschen 9 des Endprofils oder Produktes 7, während seine Breite viel größer ist als die Höhe des Steges 8 im Endprofil 7. Die Querschnittsabmessungen des Ausgangsmaterials werden durch die des Endprofils bestimmt. Die Ausgangsbreite ist immer größer als die Steghöhe des Endprofils, und die Ausgangsdicke ist etwa gleich der oder kleiner als die des Endprofils.

Bei diesem Verfahren ergibt sich also, daß die Dickenabnahme des Ausgangsmaterials größer ist als seine Breitenzunahme, so daß das Ausgangsmaterial eine kleinere Querschnittsfläche haben kann als das entsprechende, in dem Verfahren nach Fig. 3 benutzte Material, und gleichzeitig wird eine geringere Reduktion durch die horizontalen Walzen bzw. eine größere Reduktion (^hF) durch die vertikalen Walzen möglich. Die Dehnung des Stegteiles kann sich somit an die der Flanschenteile annähern, wodurch die Schrottbildung verringert wird. Diesem Vorteil steht jedoch gegenüber, daß das Walzen eines Ausgangsmaterials geringer Dicke zu einem Profil mit großer Flanschbreite eine verstärkte seitliche Breitung der Flanschen bedingt und dadurch schwierigere Formungsbedingungen schafft als bei dem Walzverfahren von Fig. 3. Um diese Bedingungen zu erfüllen, ist es erforderlich, die Breite des Ausgangsmaterials sowie die Reduktion durch die vertikalen Walzen weiter zu erhöhen und die resultierende seitliche Breitung zur Erzielung der gewünschten Flanschbreite auszunutzen. Ein gewöhnliches Universalwalzwerk

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weist jedoch antriebslose Ve -tikalwalzen auf und bringt das Werkstück mit den Vertikalwa Lzen früher in Kontakt als mit den Horizontalwalzen, so daß bein Stich des Materials zwischen den Walzen Schwierigkeiten auftraten und ein Walzen mit so großer Vertikalwalzen-Reduktion pre<tisch unmöglich ist.

Die vorliegende Erfindung schafft nun ein Verfahren, nach dem diese erhöhte Materialbreite durch ein unabhängiges Walzwerk mit einem oder zwei vertikal in Walzengerüsten teilweise reduziert wird. Ein Walzsystem, das ein solches unabhängiges Walzwerk vorsieht, zeigt Fig. 6 scheratisch in einem Beispiel. Nach dieser veranschaulichenden Anordnurg sind vertikale Walzengerüste 17 und 18 auf der Eintrittsseile eines Universalwalzwerks 12 vorgesehen. Sie dienen zur einlej tenden positiven Reduktion des Werkstückes in seiner Breitenric htung. Die resultierende Verschiebung des Metalls in Richtung der Flanschbreite wird für die ausreichende seitliche Breitum der Flanschen ausgenutzt. Anschließend wird das Werkstück in Universalwalzwerken 12, 13 und 14 zu dem Endprodukt au; gewalzt. Diese Universalwalzwerke, ergänzt durch zusätzliche Siauchwal/eti 15 und 16, sind die gleichen wie in Fig. 2.

Als nächstes soll die Formgebung der Walzen des vertikalen Walzgerüstes erläutert werden. Wenn gestreckte Walzen verwendet würden, müßte das Werkstück sich verziehen oder werfen, so daß kein einwandfreies Walzen möglich wäre. Aus diesem Grund sind kalibrierte Walzen in dem Gerüst vorgesehen. Ferner sind - wie in Fig. 7 gezeigt - die Wal:.kaliber so ausgebildet, daß sie die dem Fachmann geläufigen Wal:funktionen mit ver- bzw. behinderter oder freier Breitung überneiimen und insbesondere zur Maximierung der seitlichen Breitung der Flanschen beitragen. Die Fig. 7(a), (b) und (c) veranschaulichen Walzen mit Teilungskaliber (engl. "knifinq roll") bzw. mit Br. >itungsk<i Liber (engl. "spreading roll") und eine Universalwalz-Anordnung. Die Pfeile geben die Bewegungsrichtung des Metalls an.

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ORIGINAL INSPECTED

Wie in Fig. 7(a) gezeigt, weist das Profil 52 jeder vertikalen Walze 51 gegenüberliegende Seiten 53 auf, die derart geneigt sind, daß der Querschnitt des Profiles 52 sich zum Kalibergrund 54 hin in der Breite verringert, der Flanschteil 38 des Werkstückes 36 also nach außen hin abnimmt. Auf dem Kalibergrund 54 ist ein V- oder keilförmiger Vorsprung 55 vorgesehen. Beide vertikalen Walzen 51 sind angetrieben und rotieren um die Achsen 56, so daß sie das Werkstück 36 nur in dessen Breitenrichtung reduzieren. Die Vorsprünge 55 der profilierten Walzen 51 drücken auf die Seiten des Werkstückes 36 oder die Flanschenteile 38. Das Metall innerhalb jedes Profiles 52 wird dadurch gezwungen, sich in der Mitte des Kalibergrundes auseinander zu bewegen, und wandert zur oberen bzw. zur unteren Wange 53 des Profils 52, wie durch die Pfeile in Fig. 7(a) angedeutet ist, ist als bestrebt, aus dem Profil herauszufließen. Der Stegteil 37 wird hingegen nicht reduziert.

Die in Fig. 7(b) gezeigten vertikalen Walzen 61 setzen die Wirkung der Walzen 51 von Fig. 7(a) fort. Wie bei diesen verti kalen Walzen 51 hat das Profil 62 jeder vertikalen Walze 61 schräge Wangen 63 und einen Grund 64 mit einem allerdings etwas stumpferen keilförmigen Vorsprung 65. Die vertikalen Walzen 61 werden unter Drehung um die Achsen 66 angetrieben und reduzieren das Werkstück 41 in dessen Breitenrichtung. Gleichzeitig werden die von den vertikalen Walzen 51 vorgeformten Flanschteile 38 vom Grund 64 der Profile 62 in den vertikalen Walzen 61 gebreitet. Das Metall innerhalb jedes Profils 62 wird an der Grundmitte 65 auseinandergedrängt und wandert an der oberen und der unteren Wange 63 des Profils 62 entlang, wie durch die Pfeile in Fig.7(b) angedeutet ist, hat also die Tendenz aus dem Kaliber herauszufließen.

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Fig. 7(c) zeigt die Anordnung der horizontalen Walzen 71 und der vertikalen Walzen 75 eines Universilwalzwerkes gewöhnlicher Art. Die horizontalen Walzen 71 weiden angtrieben und rotieren um die Achsen 72, während die vertikalen Walzen 75, die sich um die Achsen 76 drehen, durch Reibungskoitaki mit dem Werkstück mitgenommen werden. Das Universalwalzwerk ist zur weiteren Bearbeitung des Materials 41 geeignet, das von den vertikalen Walzen 61 gemäß Fig. 7(b) gewalzt worden ist. Die horizontalen Walzen 71 reduzieren den Stegteil 47 und die vertikalen Walzen die Flanschteile 48 des Materials 46.

Für die Optimierung der Kaliberfunktioι wurde nun durch Analyse zahlreicher Versuchswerte gefunden, da ϊ dif! Formgebung der Kaliber die folgenden Bedingungen erfüLlen müssen, wenn ein stabiles Walzen und eine maxiamele Fla lschbreitung erreicht werden soll (vgl. Fig. B):

Formgebung der Teilungskaliber

Profilbreite: a = L (Dicke des Ausgangsmaterials) Verhältnis Höhe des Vorsprungs/Proiiltiefe: Lo/L = 0,2 bis 0,3 Kaliberanzug: ¹C= 20 bis 30 %

Formgebung der Breitungska]iber

Profilbreite: a = 1,1 L bis 1,2 h

Verhältnis Höhe des Vorsprungs/ProiiltLefe: Lo/L = 0 bis 0,2 Kaliberanzug: * = 20 bis 30 %

Je öfter das Werkstück die Breitungskaiiber passiert, desto größer ist der Effekt. In praktischen Betrieb ist jedoch die Anzahl der Durchgänge auf 1 bis 3 beschränkt. Unter den oben angegebenen Bedingungen kann die Flanschbrcite auf das 1,2 bis 1,5-fache der Dicke des Ausgangsmaterials erhöht werden.

Die Aufgaben der Erfindung lassen sich durch das beschriebene Verfahren vollständig lösen. Um jedoch die Vorteile der Erfindung noch mehr zu nutzen, verfährt man nach einer bevorzugten Ausführungsform wie folgty·Qg8A0/1039

ORIGINAL INSPECTED

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Das Walzen eines Werkstückes mit rechteckigem Querschnitt auf einem Gerüst mit vertikalen Walzen führt zur Bildung sog. Schrottenden (C) an der Spitze des Werkstückes, wie in Fig. 9 gezeigt, und hat eine Ausbeuteverringerung zur Folge. Die Entstehung der Schrottenden wird durch örtliche Reduktionskräfte verursacht, die auf das Werkstück nur in den Endbereichen auf gegenüberliegenden Seiten des rechteckigen Querschnittes ausgeübt werden, und lässt sich deutlich verringern, indem das Werkstück derart mit einer Kraft beaufschlagt wird, daß das Material zwischen die Walzen des vertikalen Walzengerüstes geschoben und von diesen besser ergriffen werden kann. Im Hinblick hierauf ist es zweckmäßig, dem vertikalen Walzengerüst eine Stoßvorrichtung vorzuschalten, mit deren Hilfe das Werkstück von hinten angetrieben werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist deshalb eine derartige Stoßvorrichtung vorgesehen.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel hierfür. Ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 81 ist mit einer Kolbenstange 82 versehen, die an ihrem freien Ende einen Preßkopf 83 trägt. Wenn das Ausgangsmaterial 31 von den vertikalen Walzen 51 erfasst werden soll, wird es an seinem hinteren Ende von dem Preßkopf 83 erfasst und so zwischen die vertikalen Walzen 51 gedrückt, wo es dann reduziert wird. Man braucht jedoch nur dann Vorschubkraft anzuwenden, wenn man das Werkstück in das erste Paar von Vertikalwalzen 51 drücken muß, d.h. es ist nicht erforderlich, das Material auch in das zweite Paar von Vertikalwalzen 61 zu schieben. Die Größe der Schubkraft ist dann ausreichend, wenn die durch sie in dem Werkstück erzeugte Spannung etwa 1 kg/mm² beträgt.

Zum Vorschieben des Materials braucht nicht notwendigerweise ein Druckzylinder 81 verwendet zu werden, sondern es eignen sich auch beispielsweise Klemmwalzen für diesen Zweck.

Man kann in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung zahlreiche Variationen und Modifikationen vornehmen, ohne von den Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

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Beispielsweise zeigt Fig. 11 ein abgeändertes Walzsystem, welches ein einziges vertikales Walzgerüst 19 vorsieht. Wie in Fig. 12 gezeigt, weist dieses Gerüst vertikale Walzen 85 auf, deren jede zwei Auskehlungen 86 und 87 besitzt. Für jeden Durchgang des Werkstückes durch das Gerüst werden zum Kaliberwechsel die vertikalen Walzen 85 entlang ihren Achsen 88 angehoben oder abgesenkt.

Die Auf- und Abwärtsbewegung der vertikalen Walzen 85 lässt sich durch Einrichtungen bewerkstelligen, wie sie beispielsweise in Fig. 12 gezeigt ist. Ein Rahmen 91 für die Walze 85 hat einen seitlichen Ansatz mit einer Gewindebohrung 92. Ein Motor 96 mit Untersetzungsgetriebe ist auf dem Flur 95 fest montiert, und eine Spindel 98 ist an die Abtriebswelle 97 des Motors 96 angekuppelt. Die Spindel 98 ist in die Gewindebohrung 92 des Rahmens 91 eingeschraubt, so daß ihre Drehung den Rahmen 91 zusammen mit der vertikalen Walze 85 hebt oder senkt. An Stelle dieser Walzenhubvorrichtung, die lediglich als Beispiel beschrieben worden ist, können auch andere Mittel, etwa Hydraulikzylinder, vorgesehen werden.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß zwar die Verwendung von kalibrierten Walzen in dem erfindungsgemäß vorgesehenen vertikalen Walzengerüst besonders wirksam ist, praktisch derselbe Effekt aber auch mit Hilfe von geraden an Stelle von profilierten Walzen besonders in dem vertikalen Walzenstand zur Flanschbreitung erzielt werden kann, falls das Werkstück eine relativ geringe Breite hat. Auch derartige Aggregate liegen im Rahmen der Erfindung.

Es folgt nun die Beschreibung eines praktischen Vergleichsbeispiels zwischen dem erfindungsgemäßen Walzverfahren und dem oben erwähnten bekannten Verfahren. Als Ausgangsmaterialien wurden für die herkömmlichen Verfahren ein Träger-Vorblock mit H-förmigem Querschnitt von 490 mm Breite und 280 mm Höhe sowie ein Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt von 72o mm Breite und 200 mm Höhe verwendet* »wie. io. fu. 13(a) und (b) gezeigt.

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Das für das erfindungsgemäße Verfahren benutzte Ausgangsmaterial war ein Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt von 660 nun Breite und 170 mm Höhe - s.Fig. 13 (c). Das aus diesen Ausgangsmaterialien zu erzeugende Endprodukt war ein para]lelflanschiger Breitflanschträger (Η-Stahl) mit einer Steghöhe von 400 mm und einer Flanschbreite von 200 mm.Die Querschnittsform dieses Breitflanschträgers ist in Fig. 13<d) wiedergegeben.

Fig. 14 zeigt in graphischer Darstellung für jedes dieser Ausgangsmaterialien den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Materialdurchgänge zwischen den Walzen und der Flanschbreite. In der graphischen Darstellung geben die Kurven (a), (b) und (c) die Veränderungen der Flan:;chbreite beim Walzen der Ausgangsmaterialien nach Fig. 13(a), ,b) bzw. (c) wieder. Das Walzen dieser Materialien wurde nach dem Walzsystem von Fig. 6 durchgeführt. Die in Fig. 14 angegebenen Materialdurchgänge für das vertikale Walzen wurden in den vertikalen Walzgerüsten 17 und 18 vorgenommen, während die Materialdurchgänge 1 bis 10 für das Universalwalzen auf dem ünivorsalwalzgerüst 12 von Fig. 6 erfolgten. Die anschließenden Universalwalzdurchgänge 11 bis 20 wurden in den anschließenden Uni/ersalwalzwerken 13 und 14 bewirkt; das Werkstück hatte schließlich die in Fig. 13(d) gezeigte Endform.

Aus Fig. 14 ist ersichtlich, daß sich Breitflanschträger der selben Größe aus den verschiedenen Ausgangsmaterialien gemäß Fig. 13(a), (b) und (c) erezugen lassen. Insbesondere erkennt man, daß das erfindungsgemäße Verfahren (c) einen Η-Stahl der gewünschten Flanschbreite, 200 mm, aus einem Material mit rechteckigem Querschnitt von geringerer Dicke, 170 mm, als der Flanschbreite liefert und eine viel größere seitliche Breitung der Flanschen ermöglicht als das bekannte Verfahren (b), welches ebenfalls von einem Material mit rechteckigem Querschnitt ausgeht. Erfindungsgemäß ist also die Verarbeitung eines Ausgangsmaterials mit geringerer Dicke als nach dem Verfahren (b) möglich.

Das praktische Vergleichsbeispiel hat auch ergeben, daß die Ausgangsmaterialien mit rechteckigem Querschnitt, die in den

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Verfahren (b) und (c) benutzt wurden, in der Querschnittsflache 78 % bzw. 38 % größer waren als der einen H-förmigen Querschnitt aufweisende Vorwalzblock, der für das Verfahren (a) als Ausgangsmaterial diente. Ferner wurde gefunden, daß das Ausgangsmaterial mit rechteckigem Querschnitt, welches in dem erfindungsgemäßen Verfahren (c) eingesetzt wurde, eine um 22 % kleinere Querschnittsfläche hatte als das des bekannten Verfahrens (b)·

Außerdem zeigte sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren (c), verglichen mit dem herkömmlichen Verfahren (b), eine 50 %ige Verringerung der Schrottlänge gestattet.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ermöglicht die Erfindung die wirksame Erzeugung von Breitflanschträgern aus Flachstahl mit rechteckigem Querschnitt. Ferner erübrigt die Erfindung nicht nur das konventionelle Verfahren zum Walzen von Η-Stahl aus Vorwalζblöcken, was mit einem schlechten Wirkungsgrad behaftet ist, sondern auch die Verwendung von stranggegossenen Vorwalzblöcken mit ihren zahlreichen Problemen der Materialqualität und Bearbeitbarkeit bzw. Nutzeffekt, und sie erlaubt das Walzen von Η-Stahl aus einfachen Stranggußplatten mit rechteckigem Querschnitt.

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Claims

Dipl.-Phys. Dr. W. Haßler Patentanwalt in Lüdenscheid _, Dlpl.-Chem. F. Schrumpf 2 7 1 4 4 8 Patentanwalt in Düren Anmelder: Firma Nippon Steel Corporation 29.3.1977 Tokio/Japan A 77 34 Patentansprüche

1. J Verfahren zum Walzen von Brei tf lar.sch-Metallprof ilen aus

Werkstücken mit rechteckigem Querschnitt unter Benutzung eines Universalwalzwerks, dadurch gekennzeichnet, daß man das Werkstück (36) mit seinen Breitseiten in horizontaler Ausrichtung in ein vertikales Walzgerüst einführt, dessen Walzen (51,61) ein erstes und ein zweites Kaliberpaar mit jeweils einem keilförmigen Vorsprung (55,65) am Kalibergrund (54,64) aufweisen, wobei der Vorsprung (65) des zweiten Kaliberpaars stumpfer ist als der des ersten, das Werkstück (36) in Breitenrichtung reduziert, indem man seine gegenüberliegenden Schmalseiten durch die Walzen (51) mit dem ersten Kaliberpaar teilt oder einschneidet, sodann das Werkstück in Breitenrichtung reduziert, indem man die geteilten oder eingeschnittenen Seiten durch die Walzen (61) mit dem zweiten Kaliberpaar breitet, und anschließend in einem Universalwalzwerk den Steg teil (47) des Werkstückes (46) durch horizontale Walzen (71) vertikal reduziert und gleichzeitig die Flanschteile (41) des Werkstückes (46) durch vertikale Walzen in Querrichtung reduziert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurci gekennzeichnet, daß man ein Vertikalwalzgerüst mit wenigstens einem Paar von Verti-

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kaiwalzen (51) benutzt und das Werkstück (31) in das Vertikalwalzgerüst einführt, indem man es zwischen die vertikalen Walzen (51) presst.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem Werkstück (36) ausgeht, dessen Breite größer ist als die Steghöhe des Endproduktes und dessen Dicke etwa gleich der oder kleiner als die Flanschbreite des Endproduktes ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vertikalwalzgerüst (19) einen Rahmen (91) mit einem einzigen Paar vertikaler Walzen (85) aufweist, die sowohl die erste als auch die zweite Kalibrierung (86,87) aufweisen und sich zwecks Kaliberwechsel entlang der Walzenachse (88) vertikal auf- und abbewegen lassen, so daß Teilung und Breitung mittels des ersten bzw. des zweiten Kalibers durchgeführt werden können.

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