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EP0439666B1 - Vorrichtung zum Walzen und Längsteilen ohne Verwindung und Verfahren zur Herstellung von Bewehrungsstäben - Google Patents

Vorrichtung zum Walzen und Längsteilen ohne Verwindung und Verfahren zur Herstellung von Bewehrungsstäben Download PDF

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Publication number
EP0439666B1
EP0439666B1 EP90108378A EP90108378A EP0439666B1 EP 0439666 B1 EP0439666 B1 EP 0439666B1 EP 90108378 A EP90108378 A EP 90108378A EP 90108378 A EP90108378 A EP 90108378A EP 0439666 B1 EP0439666 B1 EP 0439666B1
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EP
European Patent Office
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rolls
stand
sides
stands
offset
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EP90108378A
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EP0439666A1 (de
Inventor
David Teng Pong
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Individual
Original Assignee
Individual
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Priority to MYPI91000145A priority patent/MY105430A/en
Priority to JP3032463A priority patent/JPH0815613B2/ja
Priority to BR919100426A priority patent/BR9100426A/pt
Priority to CA002035502A priority patent/CA2035502C/en
Priority to CN91100666.4A priority patent/CN1037943C/zh
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    • 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
    • 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
    • B21B1/08—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 structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel
    • B21B1/0815—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 structural sections, i.e. work of special cross-section, e.g. angle steel from flat-rolled products, e.g. by longitudinal shearing

Definitions

  • This invention pertains to the field of manufacturing steel reinforcing bar.
  • twist-method In a conventional rolling mill layout, all of the stands are arranged on the same axis, and the steel rod are twisted approximately 90° by either twist guides or twist rollers as they enter the next stand. This is termed the "twist-method."
  • Use of this method for production of steel rod has often been troublesome, because an incorrect setting of the twist angle, or wear in the twist rollers can prevent the steel rod from entering the next stand in a proper alignment, or at all.
  • Use of the twist-method to produce steel rod is also problematic in that there is a greater possibility of surface defects resulting from contacts of the steel bar with the twist guides or twist rollers.
  • Figure 1 illustrates the typical horizontal stand slit-rolling mill, without showing rod twisting guides or twisting rollers, the base, or the turning means for the rollers. Twisting of the steel rod remains necessary between all stands including between the final two stands 17 and 18. The twisting of each rod emerging from stand 17 is critical because if problems occur on one of the stands, the production on the other stand is interrupted as well, thereby causing a bottleneck in production.
  • FIG. 2 A typical horizontal and vertical slit-rolling mill, without showing rod twisting guides or twisting rolls, or the base, or the turning means for the rolls, is illustrated in Figure 2. Although the majority of the twisting is eliminated, twisting of the steel rod remains necessary between stands 14 and 15 and from stand 15 to 16. Furthermore, the overlapping of the slitted oval section from stand 17 to 18 involves bending the steel rod at its longer axis on its cross section, which results in the full advantage of the horizontal and vertical arrangement not being realized.
  • the present invention provides an improved apparatus and method for producing steel reinforcing bar which eliminates the shortcomings found in the prior art methods of producing steel reinforcing bar, and the method is called "the NTA method," ("NTA" stands for no-twist approach).
  • Figures 3 and 4 illustrate two embodiments of the apparatus employing the NTA method without showing the base, the housings for the stands or the means to turn the rolls comprising the stands, which are standard design, and which are deleted for clarity of presentation.
  • a first feature of both embodiments of the apparatus is the arrangement of the sides of the rolls of stands 13 and 14 at 45° to a vertical plane through A-A and at approximately 90° to each other, resulting in the steel stock being presented at stand 15 without twisting being required.
  • a second feature of the first embodiment of the apparatus is its arrangement of the sides of the rolls of stand 17 being vertical and the stand 18 being horizontal to the vertical plane through A-A and at approximately 90° to each other, which accomplishes the goal of rolling the steel rod without the need for twisting.
  • a second feature of the second embodiment of the apparatus is its arrangement of the sides of the rolls of stands 17' and 18' at approximately 45° in opposite directions to the vertical plane through A-A and at approximately 90° to each other, which accomplishes the goal of rolling the steel without the need for twisting.
  • FIGs. 3 and 4 perspective schematic views of the first and second embodiments of the apparatus embodying the present invention.
  • the base of the apparatus, the housing for the stands, and the driving means for turning the rolls comprising the stands are not shown.
  • the apparatus allows the steel rod to be rolled and shaped without requiring the steel rod to be twisted.
  • the stands are arranged with their sides in various orientations to the vertical plane through A-A.
  • the first embodiment of the invention allows steel reinforcing rod to be manufactured as follows:
  • the starting steel stock, shown in Fig. 5, is rolled by a first stand 13, with rolling surfaces 231 defining an oval, which is oriented with the sides 233 of the rolls 23 offset approximately 45° in one direction from the vertical plane A-A.
  • First stand 13 is shown in greater detail by Fig. 6.
  • the resulting rod, which has an oval shaped cross-section, illustrated in Fig. 7, is next rolled by a second stand 14, shown in greater detail in Fig. 8, which stand has rolling surfaces 241 defining a square and which is oriented with the sides 243 of the rolls 24 offset approximately 45° in a second direction from the vertical plane A-A.
  • the oval shaped steel rod does not require twisting to enter the second stand 14 as the longer dimension of its oval cross-section as rolled is already oriented diagonally with the square rolling surfaces of the second stand 14.
  • the resulting steel rod having a generally square cross-section, illustrated in Fig. 9, is next rolled by stand 15, having rolling surfaces 251 defining two slightly overlapping circles, which is oriented with the sides 253 of its rolls 25 offset approximately 0° from the vertical plane A-A, as can be best seen in Fig. 10.
  • the steel rod which emerges from stand 15 has a cross-section of two slightly overlapping circles, depicted in Fig. 11.
  • the steel rod is rolled by a stand 16 having the same spatial orientation as the preceding stand, but with a rolling surface 261 defining two abutting circles, as is best shown in Fig. 12.
  • the rolling by stand 16 splits the rod into two generally circular rods, one of which is shown in Fig. 13.
  • the two rods are next presented to be rolled one each by two separate lines of stands 17-18, with the first stand 17 in each line of stands being aligned with the sides 273 of its rolls 27 offset approximately 90° from the vertical plane A-A, and with rolling surfaces 271 generally defining a circle, as shown in Fig. 14.
  • the steel rods resulting from rolling by stands 17 have a generally circular cross-section, shown in Fig. 15.
  • the two steel rods are rolled one each by stands 18 defining a generally circular rolling surface 281 and aligned with the sides 283 of their rolls 28 offset approximately 0° from a vertical plane, as can be seen in Fig. 16.
  • the offsetting of the orientations of the two stands allow the steel rods to be rolled uniformly on all sides without twisting of the steel rod being required.
  • the final product is two steel rods with circular cross-sections, one of which is shown in Fig. 17.
  • the second embodiment shown in Fig. 4, is similar to the first embodiment, except for the orientation of the stands in the lateral lines of stands located at the end of the apparatus where the rolling of the steel rod is finished.
  • the description of the first stages, recited above with reference to Figs. 3-13 remains the same.
  • the two rods are rolled after stand 16 by two separate lines of stands with the first stand 17' in each line of stands being aligned with the sides 273' of their rolls 27' offset approximately 45° in one direction from the vertical plane A-A, and with the rolling surfaces 271' defining an oval, best shown in Fig. 18.
  • the steel rods resulting from rolling by stands 17' have an oval cross-section, as shown in Fig. 19.
  • the steel rods are rolled by stands 18' having a circular cross-section and aligned with the sides 283' of their rolls 28' offset approximately 45° in a second direction, opposite the first direction, from the vertical plane A-A.
  • the offsetting of the two stands by 45° from the vertical plane and at 90° to each other allows the steel rods to be rolled uniformly on all sides without twisting being necessary.
  • the final product is two steel rods with circular cross-sections, one of which is shown in Fig. 21.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Claims (10)

  1. Eine sich nicht verdrehende schlitzabrollende Vorrichtung zur Herstellung eines stahlverstärkten Stabes von einer Stahlstange mit Stützen, durch welche die abzurollenden Stahlstangen verlaufen, wobei jede Stütze Rollen mit benachbarten Rollprofilen aufweist und auf Wellen auf den Seiten der Rollen montiert ist, wobei die genannte Vorrichtung folgendes umfaßt: eine erste Stütze (13), welche mit den Seiten seiner ersten Rollen ausgerichtet ist, die in einer ersten Richtung in bezug auf eine vertikale Bezugsebene (A-A) versetzt sind, eine zweite Stütze (14), die mit einem Abstand von der ersten Stütze angeordnet ist, mit den Seiten seiner Rollen ausgerichtet ist, die in einer zweiten Richtung entgegengesetzt zu der genannten ersten Richtung von der genannten Bezugsebene (A-A) versetzt sind, mit den Seiten der Rollen in den beiden Stützen voneinander ungefähr 90° versetzt, wobei beide Stützen an einem Ende der Vorrichtung angeordnet sind, wo das Rollen der Stahlstäbe anfangt; eine Schlitzeinrichtung (16), welche entgegengesetzte Rollen umfaßt, welche sich stomabwärts zu der zweiten Stütze zum Aufnehmen der Stahlstange von der genannten Stütze befindet, um die Stange in geteilte Stangensegmente zu schlitzen; eine Mehrzahl von weiteren Stützen (17, 18) welche sich in Seitenlinien stromabwärts zu der Schlitzeinrichtung an dem entgegengesetzten Ende der Vorrichtung zur Aufnahme des entsprechenden geteilten Stabsegments von der Schlitzeinrichtung befindet, um das Rollen der genannten geteilten Stabsegmente zu beenden, dadurch gekennzeichnet, daß:
       die Seiten (233) der Rollen (23) der ersten Stütze (13) um 45° in der genannten ersten Richtung in bezug auf die genannte Bezugsebene (A-A) versetzt sind,
       die Seiten (243) der Rollen (24) der zweiten Stütze (14) um 45° in der genannten zweiten Richtung von der genannten Bezugsebene (A-A) versetzt sind,
       die Seiten (263) der Rollen (26) der Schlitzeinrichtung (16) bei einem Winkel von 45° in bezug auf die Seiten der Rollen in den genannten ersten und zweiten Stützen angeordnet sind,
       die Stahlstange von der zweiten Stütze (14) direkt von der zweiten Stütze zu der Schlitzeinrichtung ohne Zwischenverdrehen befördert wird, und
       die geteilten Stangensegmente von der Schlitzeinrichtung direkt von der Schlitzeinrichtung zu den weiteren Stützen in den Seitenlinien ohne Zwischenverdrehen befördert werden.
  2. Eine sich nicht verdrehende schlitzabrollende Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß eine der weiteren Stützen (171) in jeder der Seitenlinien mit den Seiten (273') seiner Rollen ausgerichtet ist, welche ungefähr 45° in eine Richtung von der genannten Bezugsebene (A-A) versetzt sind und dadurch gekennzeichnet, daß noch eine Stütze (18') in jeder der Seitenlinien mit einem Abstand von der genannten einen Stütze angeordnet ist und mit den Seiten (283') seiner Rollen ausgerichtet ist, die ungefähr 45° relativ zu der genannten Bezugsebene (A-A) in einer Richtung entgegengesetzt der genannten einen Richtung versetzt sind, so daß die Seiten der Rollen in den Seitenlinien um ungefähr 90° versetzt werden.
  3. Eine sich nicht verdrehende schlitzabrollende Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß eine der weiteren Stützen (17) in jeder der Linien der seitlich angeordneten Stützen mit den Seiten seiner Rollen ausgerichtet ist, welche ungefähr 90° in bezug auf die genannte Bezugsebene (A-A) versetzt sind und dadurch gekennzeichnet, daß noch eine Stütze (18') in jeder der Seitenlinien mit einem Abstand von der genannten einen Stütze angeordnet ist und mit den Seiten (283') seiner Rollen ausgerichtet ist, die ungefähr 0° in bezug auf die genannte Bezugsebene (A-A) versetzt sind, so daß die Seiten der Rollen in den Linien um ungefähr 90° versetzt werden.
  4. Eine sich nicht verdrehende schlitzabrollende Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, welche eine Einrichtung zum direkten Liefern der Stabsegmente von den genannten weiteren Stützen in die Kühlbetten in einem wesentlich geraden Zustand umfaßt.
  5. Eine sich nicht verdrehende schlitzabrollende Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Bezugsebene vertikal ist.
  6. Eine sich nicht verdrehende schlitzabrollende Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen in den genannten weiteren Stützen (17, 18 und 17' 18') in jeder Linie bei jeweils 90° relativ zueinander in benachbarten Stützen ausgerichtet sind, die Stabsegmente bewegen sich direkt von der Schlitzeinrichtung zu und durch die weiteren Stützen ohne ein Zwischenverdrehen der Stabsegmente, wodurch der genannte Stab kein Zwischenverdrehen von seiner Zustellung zu der genannten Stütze (13) bis zu seiner Ausgabe als Stabsegment von den letzten der genannten weiteren Stützen (18, 18') in den genannten versetzten Linien durchmacht.
  7. Eine sich nicht verdrehende schlitzabrollende Vorrichtung wie in Anspruch 1 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Rollen (23) der genannten ersten Stütze konfiguriert (231) sind, um einen ovalen Querschnitt des gerollten Stabes zu erzeugen, wobei der genannte ovale Querschnitt eine Hauptachse aufweist, welche bei einem Winkel von 45° relativ zu der genannten Bezugsebene (A-A) geneigt ist, wobei die genannten Rollen (24) der genannten zweiten Stütze konfiguriert (241) sind, um einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt des gerollten Stabes zu erzeugen, welcher Seiten aufweist, die relativ parallel zu und vertikal zu der genannten Bezugsebene sind; wobei die genannte Schlitzeinrichtung (26) konfiguriert (261) ist, um den quadratischen Querschnitt des gerollten Stabes vertikal zu einer seiner Seiten zu schlitzen.
  8. Ein sich nicht verdrehendes schlitzabrollendes Verfahren zur Herstellung eines stahlverstärkten Stabes von einer Stahlstange, welches die folgenden Schritte umfaßt:
    a) Rollen des Stahlstabs in eine erste Stütze (13), welche Rollen aufweist, die mit den Seiten der Rollen ausgerichtet sind, welche in einer ersten Richtung von einer vertikalen Bezugsebene (A-A) versetzt sind;
    b) Rollen des Stahlstabs in eine zweite Stütze (14), welche Rollen aufweist, die mit den Seiten der Rollen ausgerichtet sind, welche in einer zweiten Richtung, entgegengesetzt zu der genannten ersten Richtung von der genannten Bezugsebene (A-A) versetzt sind;
    c) Zustellen des Stahlstabs von der zweiten Stütze zu einer Schlitzeinrichtung (16);
    d) Rollen und Schlitzen des Stahlstabs in eine Mehrzahl von Stahlstabsegmenten in der genannten Schlitzeinrichtung;
    e) Befördern der Stabsegmente entlang der entsprechenden seitlich versetzten Rollenlinien von weiteren aufeinanderfolgenden Stützen (17, 18); und
    f) Rollen jeder der Stahlstabsegmente in die entsprechenden seitlich versetzten Linien durch die aufeinanderfolgenden Stützen; dadurch gekennzeichnet, daß:
    1) die Seiten (233) der Rollen (23) der ersten Stütze (13) um 45° in der genannten ersten Richtung in bezug auf die genannten Bezugsebene (A-A) versetzt sind;
    2) die Seiten (243) der Rollen (24) der zweiten Stütze (14) um 45° in die genannte zweite Richtung von der genannten Bezugsebene (A-A) versetzt sind;
    3) die Seiten (263) der Rollen (26) der Schlitzeinrichtung bei einem Winkel von 45° in bezug auf die Seiten der Rollen in der genannten ersten und zweiten Stütze sind;
    4) Befördern des Stahlstabs von der zweiten Stütze (14) zu der Schlitzeinrichtung (15, 16) ohne Zwischenverdrehen; und
    5) Befördern der geteilten Stabsegmente von der Schlitzeinrichtung (15, 16) zu den weiteren Stützen (17, 17') in den seitlich versetzten Linien ohne Zwischenverdrehen.
  9. Ein Verfahren wie in Anspruch 8 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsebene (A-A) vertikal ist.
  10. Ein Verfahren wie in Anspruch 9 beansprucht, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten (273, 283; 273', 283') der Rollen (17, 18; 17', 18') in den aufeinanderfolgenden Stützen in den genannten seitlich versetzten Linien ungefähr bei 90° in bezug auf die anderen sind und jede entweder bei einem Winkel von 45° in bezug auf die genannte vertikale Ebene ist oder eine bei einem Winkel von 90° ist und die andere parallel zu der genannten vertikalen Ebene ist.
EP90108378A 1990-02-02 1990-05-03 Vorrichtung zum Walzen und Längsteilen ohne Verwindung und Verfahren zur Herstellung von Bewehrungsstäben Expired - Lifetime EP0439666B1 (de)

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