用于热轧z形截面板桩的方法
【专利摘要】一种用于轧制Z形截面板桩的方法，该方法包括：在由包括有槽上辊(26)和有槽下辊(28)的至少一个辊对所限定的连续辊缝中轧制腹板(16)的弯曲预成型件，其中：在上辊(26)的第一凹槽(42)中形成第一转角(18)和腹板(16)的弯曲预成型件的邻接的第一部分；并且在下辊(28)的第一凹槽(46)中形成第二转角(20)和腹板(16)的弯曲预成型件的邻接的第二部分。在形成腹板(16)的弯曲预成型件的最后辊缝中，在上辊(26)中的第一凹槽(42)和下辊(26)中的第一凹槽(46)之间的间隔中，下辊(28)的直径以不连续的方式减小，并且上辊(26)的直径在此间隔中以互补的方式增加。
【专利说明】用于热轧Z形截面板粧的方法
【技术领域】
[0001]本发明一般涉及一种用于热轧Z形截面板桩的方法。
【背景技术】
[0002]钢板桩是设置有互锁系统的长结构截面，该互锁系统允许建造连续挡土墙。最常用的板桩截面是:Z形截面、U形截面、Ω形截面、平腹板截面(flat-web sect1ns)、以及Η或双Τ形截面。
[0003]Ζ形截面板桩包括第一凸缘、与第一凸缘大体上平行的第二凸缘、倾斜腹板(inclined web)、将腹板与第一凸缘连接的第一转角、将腹板与第二凸缘连接的第二转角，其中，各转角具有大于90°的开口角(opening angle) α，优选地，在110°至140°的范围内。凸缘的纵向缘通常装配有用于互锁目的的f禹接装置(coupling means)。与其他板桩截面截然相反，Z形截面板桩没有对称平面。
[0004]在本领域中众所周知的是，通过热轧工艺，从板坯开始，或者，最近从异形坯(beamblanks)开始来制造Z形截面板桩。例如，在以下文献中公开了用于热轧Ζ形截面板桩的不同方法:US 4，291，564、EP 0284827 A2、EP 0890395 A1、DE 2529405 A、JP 4/288903 A 和US-A-5, 671，630。
[0005]US-A-5, 671，630公开了一种用于从异形坯轧制这种Z形截面板桩的方法。根据此方法，用弯曲的腹板和凸缘的预成型件轧制板桩的预成型件(preform，预成型体)。弯曲的腹板的预成型件包括:两个腹板/凸缘过渡截面，其是平行于轧制平面的大体上平的截面；中间截面，其是与轧制平面限定大约60°的角度的大体上平的截面；以及两个连接弓，将腹板/凸缘过渡截面与倾斜的中间截面连接。凸缘的大体上“J”形的预成型件允许在接近中性轧制平面(neutral rolling plane)的地方轧制f禹接装置。在最后轧制的步骤中，将弯曲的腹板和凸缘的预成型件矫直，以形成最终的Z形截面板桩。
[0006]在本领域中众所周知的是，用于轧制Z形截面板桩的有槽轧辊具有相对短的使用寿命。由于在其截面中不存在镜面对称，所以，必须在上辊的深槽中制造Z形截面板桩的一侦!|，并在下棍的深槽中制造另一侧。这种极端(extreme)的棍缝轮廓导致棍面被迅速磨损，并且，对它们修复的可能性相当有限。其还会增加辊断裂的风险。
[0007]因此，需要有一种用于轧制Z形截面板桩的方法，其中，辊(rolls)具有较长的使用寿命，且不太容易出现辊断裂。
【发明内容】
[0008]本发明提出了一种用于热轧Z形截面板桩的方法，Z形截面板桩具有第一凸缘、与第一凸缘大体上平行的第二凸缘、倾斜腹板、将腹板与第一凸缘连接的第一转角、将腹板与第二凸缘连接的第二转角，其中，每个转角具有大于90°的开口角α，优选地，在110°至140°的范围内。所提出的方法包括以下步骤:(1)在由包括有槽上辊和有槽下辊的至少一个辊对限定的连续辊缝中轧制腹板的弯曲预成型件，其中，在上辊的第一凹槽中形成第一转角的预成型件和腹板的弯曲预成型件的邻接的第一部分，其中，后者具有例如其最小直径，并且，在下辊的第一凹槽中形成第二转角的预成型件和腹板的弯曲预成型件的邻接的第二部分，其中，后者具有例如其最小直径；并且(2)随后在上矫直辊和下矫直辊之间矫直腹板的弯曲预成型件。根据本发明的一个方面，至少在轧制腹板的弯曲预成型件的最后的辊缝中，下辊的直径在上辊中的第一凹槽和下辊中的第一凹槽之间的间隔(interval)中以不连续的方式减小，并且，上辊的直径以互补的方式增加。以不连续的方式减小意味着下辊的直径并不连续减小，即所涉及的间隔中存在下辊的中间部分，其中，初始减小的直径保持基本恒定和/或其中，在其再次减小之前增加。换句话说，在上辊中的第一凹槽和下辊中的第一凹槽之间的间隔中，例如，下辊的直径以阶梯状的方式，和/或以波状的方式减小。由此可见，需要更小的垂直空间来轧制腹板的预成型件；即，两个辊的最小直径可能比轧制Z形板桩的任何现有技术方法的直径大。因此，在辊的最小直径减小超过限制值之前，可更频繁地修复辊缝轮廓。此外，辊中的不太深的凹槽还会产生更小的轧制力矩，并沿着辊缝轮廓产生更均匀的表面速度，即，导致辊表面的机械磨损更小。总而言之，通过所提出的方法，辊磨损地较慢，并且，必须进行修复的次数更少，但是，由于更大的最小直径的原因，会甚至比任何用于轧制Z形截面板桩的现有技术方法更通常地修复。最后但并非最不重要的，辊中的不太深的凹槽也会减小辊断裂的危险。因此，通过所提出的方法，可大幅度增加辊的预期总使用寿命。最后，将进一步理解，所提出的方法允许使用相对薄的板坯作为用于轧制Z形截面板桩的初始产品。
[0009]在一个优选实施方式中，下辊的直径在上辊中的第一凹槽与下辊中的第一凹槽之间的间隔中，以波状的方式减小，以在此间隔中具有至少一个中间最大值和一个中间最小值。这意味着，例如，腹板的弯曲预成型件的位于第一部分和第二部分之间的第三部分，部分地形成于下辊的第二凹槽中并且部分地形成于上辊的第二凹槽中。由于将腹板的弯曲预成型件的轧制分配在上辊中的至少两个凹槽和下辊中的至少两个凹槽上的事实，这些凹槽可能没那么深，即，两个辊的最小直径可能更大。
[0010]在另一实施方式中，在上辊中的第一凹槽和下辊中的第一凹槽之间的间隔中，下辊的直径减小，然后，在进一步减小之前保持恒定。这意味着，例如，腹板的弯曲预成型件的位于第一部分和第二部分之间的第三部分，形成于上辊和下辊的大体上圆柱形的部分之间。由于在大体上圆柱形的辊截面之间至少部分地轧制腹板的弯曲预成型件的中间截面的事实，需要更小的垂直空间来轧制腹板的预成型件；即，两个辊的最小直径可能比轧制Z形板桩的任何现有技术方法更大。
[0011]如果将辊的中心线定义为辊围绕其旋转的轴(线)(即，通过辊的两个支承轴颈的中心的线)，并将辊对中的辊的标称直径定义为辊对的辊的中心线之间的最小垂直距离，下辊在其上述第二凹槽中的最小直径，优选地比下辊的标称直径小，且优选地比下辊在其第一凹槽中的最小直径大；和/或，上辊在其上述第二凹槽中的最小直径，优选地比上辊的标称直径小，且优选地比上辊在其第一凹槽中的最小直径大。
[0012]此外，如果:
[0013]-Dmin(URGl)是上辊在其第一凹槽中的最小直径；
[0014]-Dmin (URG2)是上辊在其第二凹槽中的最小直径；
[0015]-Dmin(LRGl)是下辊在其第一凹槽中的最小直径；
[0016]-Dmin (LRG2)是下辊在其第二凹槽中的最小直径；并且
[0017]_Dnom是上棍和下棍的标称直径；
[0018]那么，优选地满足这些直径的以下关系:
[0019][Dnom-Dmin(URG2)] < k.[Dnom-Dmin(URG1)]
[0020]和/ 或
[0021][Dnom-Dmin(LRG2)] < k.[Dnom-Dmin (LRG1)]。
[0022]其中，k优选地小于1，更优选地，k小于或等于0.5，并且在优选实施方式中，k等于 0.2。
[0023]如果:
[0024]-Dmin (UR)是上辊的最小直径；
[0025]-Dmin (LR)是下棍的最小直径；并且
[0026]-E(CC)是上辊和下辊的中心线之间的最小垂直距离；并且
[0027]-w是辊缝轮廓的总水平宽度；
[0028]那么，优选地满足这些参数之间的以下关系:
[0029]{w/ [E (CC) - (Dmin (UR) +Dmin (LR) )/2]} >3.5
[0030]并且，优选地
[0031 ] {w/ [E (CC) - (Dmin (UR) +Dmin (LR) )/2]} > 4。
[0032]在优选实施方式中，在上辊和/或下辊的第一凹槽中，由大体上圆柱形的表面形成底面；和/或，在上辊和/或下辊的第二凹槽(如果存在的话)中，由凹形弯曲的表面形成底面。
[0033]在一个优选实施方式中，分别在上辊和下辊的第一凹槽中，由与分别以上辊和下辊的中心线为中心的圆柱形参考表面限定55°至75°的范围内的角度α?的锥形面形成外侧面；和/或，分别在上辊和下辊的第一凹槽中，由与分别以上辊和下辊的中心线为中心的圆柱形参考表面限定45°至65°的范围内的角度的锥形面形成内侧面。有利地，锥形内侧面和大体上圆柱形的底面之间的连接是凹形弯曲的过渡表面。
[0034]在一个优选实施方式中，在横截面中，腹板的弯曲预成型件的第三部分具有倾斜90°的大体上字母“S”的形状，并形成波谷和波峰。
[0035]如果将中性轧制平面定义为平行于辊对的上辊和下辊的中心线，且在其之间一半的距离处的平面，并且如果第一凸缘(即，相邻于第一转角的凸缘)沿着其自由端具有第一耦接装置，优选地是钩形耦接装置，那么，有利地，在中性轧制平面的下方轧制此第一耦接装置的预成型件，其中，下辊在此区域中的最小直径大于或等于下辊在其第一凹槽中的最小直径。类似地，如果第二凸缘(即，第二转角附近的凸缘)沿着其自由端具有第二耦接装置，优选地是爪形耦接装置，那么，有利地，在中性轧制平面的上方轧制此第二耦接装置的预成型件，其中，上辊在此区域中的最小直径大于或等于上辊在其第一凹槽中的最小直径。
[0036]在最终矫直步骤之前，轧制的预成型件有利地包括:
[0037]-第一凸缘的弯曲预成型件，其在横截面中具有稍微向右倾斜的大体上字母“J”的形状，其中，字母“J”的下分支的等价物(equivalent)优选地装配有第一耦接装置，其优选地是钩形耦接装置；
[0038]-第二凸缘的弯曲预成型件，其在横截面中具有大体上顺时针旋转180°的字母“J”的形状，其中，字母“J”的下分支的等价物优选地装配有第二耦接装置，其优选地是爪形耦接装置；
[0039]-第一转角的预成型件，具有大于90°的开口角α’，但是，其优选地仍小于第一转角最后在Z形截面板桩中的角度；
[0040]-第二转角的预成型件，具有大于90°的开口角α’，但是，其优选地仍小于第一转角最后在Z形截面板桩中的角度；以及
[0041]-腹板的波状预成型件，优选地包括:与第一转角的预成型件连接的大体上平的第一部分，优选地包括至少一个波谷和一个波峰的中央部分，以及优选地与第二转角的预成型件连接的大体上平的第二部分。
[0042]然后，此预成型件的矫直在上矫直辊和下矫直辊之间进行。有利地，下矫直辊包括:用于容纳矫直的板桩的第一耦接部分的凹槽；用于进入到在内侧的大体上整个宽度上与矫直的板桩的第一凸缘的内侧接触的第一锥形截面；用于进入到在腹板的大体上整个宽度上与矫直的板桩的腹板的一侧接触的第二锥形截面；以及用于进入到在外侧的大体上整个宽度上与矫直的板桩的第二凸缘的外侧接触的第三锥形截面。有利地，上矫直辊包括:用于进入到在外侧的大体上整个宽度上与矫直的板桩的第一凸缘的外侧接触的第一锥形截面；用于进入到在腹板的大体上整个宽度上与矫直的板桩的腹板的另一侧接触的第二锥形截面；用于进入到在内侧的大体上整个宽度上与矫直的板桩的第二凸缘的内侧接触的第三锥形截面；以及用于容纳矫直的板桩的第二耦接装置的凹槽。当在上矫直辊和下矫直辊之间导入待矫直的预成型件时，第一凸缘的弯曲预成型件优选地首先取决于相对下矫直辊的第一锥形截面的凸转角部分；腹板的波状预成型件优选地首先取决于相对上矫直辊的第二锥形截面的大体上平的第一部分并取决于相对下矫直辊的第二锥形截面的大体上平的第二部分，其中，优选地，将至少一个波谷和一个波峰布置在下矫直辊的第二锥形截面和上矫直辊的第二锥形截面之间形成的辊缝轮廓中，而不接触后者；并且，第二凸缘的弯曲预成型件优选地首先取决于相对上矫直辊的第三锥形截面的凸转角部分。
[0043]在将轧制的预成型件导入下矫直辊和上矫直辊之间之前，优选地，将其围绕纵向轴线旋转一定的角度，该角度的范围在5°和45°之间；优选地，使得，腹板的波状预成型件的大体上平的第一部分和大体上平的第二部分(如果存在)大体上平行于上矫直辊或下矫直棍的第二锥形截面的圆锥母线(cone generator)。
[0044]如果将上矫直辊和下矫直辊的中性轧制平面定义为平行于两个矫直辊的中心线且位于这些中心线之间的距离的一半处的平面；那么，凸缘端部和耦接装置之间的连接优选地位于接近中性轧制平面的地方。
[0045]当在上矫直辊和下矫直辊之间导入待矫直的预成型件时，有利地，将第一凸缘的弯曲预成型件的凸转角部分朝着容纳第一耦接装置的凹槽，沿着下矫直辊的第一锥形截面引导；有利地，将第二凸缘的弯曲预成型件的凸转角部分朝着容纳第二耦接装置的凹槽，沿着上矫直辊的第三锥形截面引导；有利地，将腹板的波状预成型件的大体上平的第一部分朝着上矫直辊的第一锥形截面，沿着上矫直辊的第二锥形截面引导；有利地，将腹板的波状预成型件的大体上平的第二部分朝着下矫直辊的第三锥形截面，沿着下矫直辊的第二锥形截面引导。将至少一个波谷和至少一个波峰初始布置在形成于下矫直辊的第二锥形截面和上矫直辊的第二锥形截面之间的辊缝轮廓中，而不与锥形截面接触。
[0046]如果AB是在第一转角的预成型件的中心A和第二转角的预成型件的中心B之间的、矫直之前的轧制的预成型件中的距离，且A’ B’是第一转角的中心A’与第二转角的中心B’之间的最终板桩中的距离，那么，比率A’ Β’ /AB优选地介于1.05和1.25之间的范围内。
【专利附图】
【附图说明】
[0047]对于本发明的实施方式的以下说明，在参考附图的基础上，将更好地理解本发明的上述和其他特征、方面和优点，其中:
[0048]图1用连续辊缝的垂直横截面图示意性地示出了一种用于轧制Z形截面板桩的方法，该连续辊缝用字母数字符号C01A、C01B、C02A、C02B、C03、C04、……、C08、C09、C10来表不;
[0049]图2是图1的辊缝C09的示意性垂直横截面图，进一步示出了上辊和下辊的中心线，并且，在棍缝C09内，在此棍缝中轧制的最终板桩?C09(the final sheet pile blank)；
[0050]图3是图1的辊缝C1的示意性垂直横截面图，在由上矫直辊和下矫直辊限定的辊缝的入口处，即，垂直截面与上矫直辊和下矫直辊的中心线未对准；该截面进一步示出了当其与矫直辊进行首先接触时的图2的最终板桩坯C09 ；
[0051]图4是和图3中一样的示意性垂直横截面图，该垂直截面现在包含上矫直辊和下矫直辊的中心线；
[0052]图5是根据所提出的方法制造的板桩的横截面图；
[0053]图6是轧制另一板桩坯以便其后被矫直的最后辊缝的另一实施方式的示意性垂直横截面图。
【具体实施方式】
[0054]图5示出了利用下文中公开的处理来轧制的典型的Z形截面板桩10。这种典型的Z形截面板桩10具有:第一凸缘12、与第一凸缘12大体上平行的第二凸缘14、倾斜的直(即，平)腹板16、将腹板16与第一凸缘12连接的第一转角18、将腹板16与第二凸缘14连接的第二转角20。该转角具有大于90°的开口角α，通常处于110°至140°的范围内。当前市场上的Ζ型截面板桩具有典型范围在500mm至800mm内的宽度B，以及典型范围在250_至600_内的高度。在大多数Z形截面板桩中，腹板和凸缘具有相同的厚度(即，tl=t2)，典型地在8mm至20mm的范围内。然而，对于更重的Z形截面板桩，凸缘12、14的厚度tl可能大于腹板16的厚度t2。
[0055]在图5的板桩10中，第一凸缘12装配有钩形耦接装置22，更具体地，是钩形LARSSEN型的耦接(coupling)。第二凸缘14装配有爪形耦接装置24，在本情况中，是爪形LARSSEN型的耦接。然而，将理解，所提出的方法并非必须限制于轧制如图5所示的具有LARSSEN类型的耦接装置22、24的Z形截面板桩。例如，在欧洲标准EN 102482中示出了进一步可能的耦接装置，但是，其他耦接装置也是可能的。此外，并不排除轧制具有裸凸缘端或仅承载耦接装置的预成型件的凸缘端的Z形截面板桩10，其中，例如，随后通过一个或多个机械加工操作将耦接装置切成凸缘端或切成耦接装置的预成型件，或者，其中，随后将耦接装置固定(例如焊接)至裸凸缘端。
[0056]图1示意性地示出了所提出的用于轧制这种Z形截面板桩的方法的优选实施方式的不同步骤。所提出的方法被实施在有槽棍对(grooved roll pairs)中，各棍对包括安装在垂直辊机座(roll stand)(未示出)中的有槽上辊26和有槽下辊28。
[0057]上辊26和下辊28中的槽配合，以限定具有成形轮廓的辊缝以及可能的可调节高度。在图1中，每张单独的图是独立成形辊缝轮廓的垂直横截面图。用参考符号C01A、C01B、C02A、C02B、C03、C04、……、C08、C09、ClO来确认在所提出的方法中用来轧制Z形截面板桩10的连续辊缝轮廓。将理解，通过一些辊缝，板桩坯必须穿过几次，其中，辊缝的高度是通过减小上辊26和下辊之间的垂直距离来渐进的减小。如果板桩坯必须通过特定辊缝几次，那么，图1所示的辊缝轮廓示出了通过特定辊缝的板桩坯在最后通过期间的辊缝高度。
还将用参考符号C01A、C01B、C02A、C02B、C03、C04、......、C08和C09来确认在其最后通过具有相同参考符号的辊缝轮廓之后的板桩坯。
[0058]将进一步注意，一对辊26、28通常限定几个(最常见的是三个)邻接的辊缝；尽管如此，但并不需要几个这种辊对来限定用于将初始产品逐渐转变成最终的Z形截面板桩的所有辊缝轮廓。然而，为了理解所提出的轧制方法，知道通过哪个辊对或在哪个辊机座中限定具体的辊缝轮廓C01A、C01B、C02A、C02B、C03、C04、......、C08、C09、C10并不是真正重要的。因此，在所提出的方法中参考数字26被系统地用于一般地确认任何上辊，并用参考数字28被系统地用于一般地确认任何下辊。
[0059]将注意，所提出的方法可利用异形坯或板坯作为初始产品来实现。大体上，仅有前两个辊缝轮廓将根据初始产品是否是异形坯或板坯而不同。因此，在图1中，辊缝轮廓C01A、C02A与初始产品是异形坯时的情况对应，而辊缝轮廓C01B、C02B与初始产品是板坯时的情况对应，并且，辊缝轮廓C03至ClO对两种初始产品最终都是共用的。
[0060]在辊缝轮廓COlA中，示出了异形坯30的初始形状。将注意，将此异形坯30支撑在稍微倾斜的辊道(未示出)上，使得其腹板32在辊缝轮廓COlA的入口处，相对于水平面34稍微倾斜。因此，在辊缝轮廓COlA的入口处，异形坯30的腹板部分32具有与辊缝轮廓COlA中的对应腹板部分大约相同的倾斜度。如上所述，对辊缝轮廓COlA示出的辊缝高度，与通过该辊缝轮廓COlA的异形坯30最后通过期间的该辊缝的高度对应。为了实现期望的厚度减小和变形，例如，需要三次通过辊缝轮廓C01A，其中，逐渐减小辊缝的高度。在辊缝轮廓⑶IA的出口处，板桩坯COAl的横截面仍具有骨头形状，即将接近于异形坯30的横截面。
[0061]在辊缝轮廓COlB中，示出了板坯36的初始形状。将注意，此板坯36的水平对称面38包含所谓的中性线或轧制线，S卩，位于上辊26的中心轴线和下辊28的中心轴线之间的垂直距离的一半处的水平线。为了实现板坯36所期望的厚度减小和初始变形，仅需要两次至四次通过辊缝轮廓C01B，其中，连续地减小辊缝轮廓COlB的高度。将注意，在此上下文中，在第一次进入辊缝轮廓COlB之前，板坯36的高度(或厚度)比包围辊缝轮廓COlB的假想矩形的高度稍小。(如下面说明的，此矩形的高度相当于[E(CC)-(Dmin(UR)+Dmin(LR))/2]，其中=E(CC)是上辊26和下辊28的中心线之间的垂直距离；Dmin(UR)是上辊26的最小直径；Dmin(LR)是下辊28的最小直径)。在辊缝轮廓COlB的出口处，板桩坯COBl的横截面已经粗略具有倾斜字母“Z”的形状。
[0062]将理解，虽然辊缝COlA和COlB的轮廓仍然是非常不相似，但是，后续的辊缝C02A和C02B的轮廓已经是非常相似的。由此可见，板桩坯C02A和C02B的横截面已经足够相似，从而对下一个辊缝轮廓C03具有共同的设计。
[0063]将注意，利用图5中的对应部分的参考标号，对应C参考标号的数字作为下标参考标号，在板桩坯C01A、C01B、C02A、C02B、C03、C04、......、C08、C09、C10中识别最终板桩
10 (见图5)的特定部分的预成型件。例如，板桩坯C02A或C02B中的腹板16的早期预成型件将利用标号16%来确认。相似地，利用公共的主参考标号承载(bearing)对应C参考标号的数字作为下标参考标号，来确认不同阶段中的几个辊缝轮廓中出现的轮廓元件或者板桩坯中出现的元件。
[0064]在辊缝轮廓C02A和C02B中(在C01B中也已经是这样)，轧制腹板16的粗糙预成型件(见参考标号16J、第一凸缘12的粗糙预成型件(见参考标号12J、第二凸缘14的粗糙预成型件(见参考标号14J、第一转角18的粗糙预成型件(见参考标号18J、和第二转角20的粗糙预成型件(见参考标号20J。在上辊26的第一凹槽42%中形成第一转角18的粗糙预成型件18%和腹板16的粗糙预成型件16%的邻接的第一部分4(^，其中，此上棍26具有其最小直径。在下棍28的第一凹槽(a first groove) 4602中形成第二转角20的粗糙预成型件2(^2和腹板16的粗糙预成型件16%的邻接的第二部分44%，其中，此下辊28具有其最小直径。腹板16的粗糙预成型件1化2的集中位于上述第一部分4(^2和第二部分4402之间的第三部分48%形成在辊26、28的两个圆柱形的表面(见C02B)或两个稍微圆锥形的表面(见C01B和C02A)之间。
[0065]在辊缝轮廓C03中，进一步减小所有上述粗糙预成型件12^14^16^18%和20Q2的厚度。加宽上述腹板16的粗糙预成型件1化2的第三部分48%并且立刻在中性轧制平面50，S卩，位于上辊26的中心轴线和下辊28的中心轴线之间的垂直距离的一半处的水平面附近的辊26、28的两个圆柱形表面之间轧制。由此可见，板桩坯C03的腹板16的粗糙预成型件16μ的第三部分48μ大体上是平的。此外，将钩形耦接装置22的粗糙预成型件22Q3轧制到第一凸缘12的早期预成型件12%的端部中，并且，将爪形耦接装置24的粗糙预成型件2403轧制到第二凸缘12的粗糙预成型件14%的端部中。
[0066]在辊缝轮廓C04中，进一步减小利用辊缝轮廓C03轧制的所有预成型件12^14,16^18^和20μ的厚度。此外，现在将腹板16的早期预成型件16μ的大体上平坦且水平的第三部分48^轧制成浅波状的第三部分48M，其在横截面中大体上具有字母“S”转90°的形式。腹板16的预成型件16m的该波状第三或中央部分48m部分地形成于下辊28的第二凹槽52q4中(其水平相邻于上辊26中的第一凹槽4204)，且部分地形成于上辊26的第二凹槽54m中(其水平相邻于下辊28中的第二凹槽52m)。借助上辊26的第一环形焊珠(afirst ring-shaped bead) 5804,在下棍28中位于稍微低于轧制平面50的第三凹槽56Q4中进一步加工(elaborated)钩形稱接装置22的粗糙预成型件22。3。在上棍26中的定位于稍微高于轧制平面50的第三凹槽60m中进一步加工爪形耦接装置24的粗糙预成型件24。3，其中，上辊26具有位于第三凹槽6004中的第二环形焊珠62。4，以成形爪形耦接装置24的预成型件2404中的内部腔室。
[0067]在图1中未示出的辊缝轮廓C05至⑶7中，仍进一步减小用辊缝轮廓C04轧制的所有预成型件12M,14^16^18^和20m的厚度。将辊缝轮廓C04与辊缝轮廓C08相比，将理解，由厚度减小引起的腹板16的弯曲预成型件16m的长度的增加部分地通过在上辊26的第一凹槽42Q8中产生大体上平的部分64Q8并在下辊28的第一凹槽46q4中产生大体上平的部分66%吸收，并且部分地由下辊28的第二凹槽52%所增加的深度和上辊28的第二凹槽54μ所增加的深度吸收。由厚度减小引起的第一凸缘12的预成型件12μ的长度的增加主要通过在轧制平面50下方更大的距离处设置第三凹槽56μ的等价物(equivalent) 56Q8来吸收，在等价物56%中形成钩形耦接装置22的预成型件22%。然而，下辊28在第三凹槽5608中的最小直径保持大于(或至少等于)下棍28在第一凹槽46(!8中的最小直径。类似地，由厚度减小引起的第二凸缘14的预成型件Htl4的长度的增加主要通过在轧制平面50上方更大的距离处设置第三凹槽60m的等价物(equivalent) 6(^来吸收,在等价物60Q8中形成爪形耦接装置24的预成型件24,然而，上辊26在第三凹槽60%中的最小直径保持大于(或至少等于)上棍26在第一凹槽42(!8中的最小直径。
[0068]辊缝轮廓C09与辊缝轮廓C08的不同之处主要在于下辊28中的第三凹槽56。9，在第三凹槽56Q9中钩形耦接装置22完成，并且主要在于上辊26中的第三凹槽60。9，在第三凹槽60Q9中爪形耦接装置24完成。下辊28中的第一和第二凹槽46Q9、52Q9与上辊26中的第一和第二凹槽42,54,在辊缝轮廓C08和C09中是大体上相等的。板桩坯C09具有腹板16的弯曲预成型件16Μ、装配有钩形耦接装置22的第一凸缘12的弯曲预成型件12μ、以及装配有爪形耦接装置24的第二凸缘14的弯曲预成型件14μ。在下文中，将参考图2更详细地描述辊缝轮廓C09和板桩坯C09的几何形状。
[0069]辊缝轮廓ClO被视为纯矫直的辊缝，在其中矫直了腹板16的弯曲预成型件16。9、第一凸缘12的弯曲预成型件12,以及第二凸缘14的弯曲预成型件14μ，从而使如图2所示的板桩坯C09具有如图5所示的Z形截面板桩10的最终几何形状。
[0070]现在参考图2，将更详细地描述辊缝轮廓C09和板桩坯C09的几何形状。参考数字70表示上辊26的中心线，参考数字72表示下辊28的中心线。将辊的中心线70、72定义为辊26、28围绕其旋转的线，S卩，通过辊的两个支承轴颈的中心的线。用箭头E(CC)表示两条中心线70、72之间的垂直距离。按照定义，上辊26和下辊28的标称直径Dnom等于定义的距离E(CC)(为了节省空间，在图2中，用仅在辊26、28的中心线70、72开始的箭头来表示辊径)。
[0071]在图2看，可注意到，将板桩坯C09轧制成上辊26和下辊28限定的六个凹槽，即:
[0072]I)上辊26中的第一凹槽42Q9:其中轧制第一转角18的预成型件18Q9和腹板16的弯曲预成型件Ietl9的邻接的第一部分^ci9 ;在其中，上辊26具有小于Dnom的最小直径Dmin(URGl);并且，在其中，下辊28具有与上辊26中的第一凹槽42Q9的凹形形状配合的凸出形状；
[0073]2)下辊28中的第一凹槽46μ:在其中轧制第二转角20的预成型件20Μ和腹板16的弯曲预成型件Ietl9的邻接的第二部分44?^ ;在其中，下辊28具有小于Dnom的最小直径Dmin(LRGl);并且，在其中，上辊26具有与下辊28中的第一凹槽46Q9的凹形形状配合的凸出形状；
[0074]3)下辊28中的第二凹槽52Q9:其与上辊26中的第一凹槽42Q9水平相邻；在其中轧制腹板16的弯曲预成型件16Μ的第三部分48?^的第一弯曲部分(即波谷)；在其中，下辊28具有稍微小于Dnom的最小直径Dmin (LRG2);并且，在其中，上辊26具有与下辊28中的第二凹槽52μ的凹形形状配合的凸出形状；
[0075]4)上辊26中的第二凹槽54Q9:其与下辊28中的第一凹槽46Q9水平相邻；在其中轧制腹板16的弯曲预成型件16μ的第三部分48*5的第二弯曲部分(即波谷)；在其中，上辊26具有稍微小于Dnom的最小直径Dmin(URG2);并且，在其中，下辊28具有与上辊26中的第二凹槽54μ的凹形形状配合的凸出形状；
[0076]5)下辊28中的第三凹槽56Q9:其水平相邻于上辊26中的第一凹槽42Q9 ;在其中轧制钩形耦接装置22 ;在其中，下辊28具有小于Dnom的最小直径Dmin(LRG3);并且，在其中，上棍26具有与穿入第三凹槽56Q9中的环形腔室(ring-shaped cavity)的第一环形焊珠58μ配合的凸出形状，以在其中形成钩形连接装置22 ;并且
[0077]6)上辊26中的第三凹槽60Q9:其水平相邻于下辊26中的第一凹槽46Q9 ;在其中轧制爪形耦接装置24 ;在其中，上辊26具有小于Dnom的最小直径Dmin(URG3);在其中，上辊26具有环形凹陷，在其中具有第二环形焊珠(ring-shaped bead) 6209,以在其中形成爪形耦接装置24 ;并且，在其中，下辊26具有配合的凸出形状以形成爪形耦接装置24的大体上平的背(substantially flat back)。
[0078]从左到右，连续的形成辊缝轮廓C09的六个凹槽如下:(1)下辊28中的第三凹槽5609 ；⑵上辊26中的第一凹槽42。9 ； (3)下辊28中的第二凹槽52。9 ； (4)上辊26中的第二凹槽54。9 ； (5)下辊28中的第一凹槽46。9 ;以及(6)上辊26中的第三凹槽60Q9。
[0079]将进一步注意:Dmin(LRG1)大约等于 Dmin (URG1) ；Dmin (LRG2)大于 Dmin(LRGl)；并且，Dmin(LRG3)大约等于 Dmin(LRGl)。类似地，Dmin(URG2)大于 Dmin(URGl);并且，Dmin (URG3)大约等于 Dmin (URG1)。
[0080]通过参考矩形74 (在图2中用虚点线绘制)，进一步示出了所提出的辊缝轮廓的布局。此矩形74的宽度w是辊缝轮廓的总体水平宽度，高度h是辊缝轮廓的总体垂直高度，即:
[0081 ] h = Emin(CC)-[Dmin(URG1)-Dmin(LRG1)]/2
[0082]其中，Emin(CC)是上辊26和下辊28的中心线之间的最小垂直距离，S卩，当上棍26和下棍28最接近时(在板桩还穿过棍缝轮廓几次且在连续穿过(the successivepasses)之间减小辊缝轮廓的高度的情况下)。中性轧制平面50是矩形74的中心平面。
[0083]此矩形74的形状的特征可能在于其宽高比w/h。在图2所示的实例中，此比率大约是5。在US 5，671，630中公开的方法中，相同的比率小于3，这意味着，通过现有技术方法，对于相同的可用轧制宽度，辊中的凹槽比本文所提出的新方法更深。
[0084]将理解，由于使用具有总共六个相邻凹槽56^42^52^54^46,6(^的辊缝轮廓，所以可直接在中性轧制平面50的附近轧制板桩坯C09的个别部分(以及板桩坯C04至C08的任何一个的那些部分)，即，辊26、28中不需要深凹槽。由此可见，辊26、28的初始最小直径可以更大；即，在辊的最小直径减小超过限制值之前，通常可修复(reworked)辊缝轮廓。当与在US 5,671,630中公开的方法相比时，本文提出的方法允许获得大约80mm的最小直径的辊。此外，辊中的不太深的凹槽还会产生更小的轧制力矩，并沿着辊缝轮廓产生更均匀的表面速度，即，产生更小的辊面的机械磨损。最后，和所提出的辊缝轮廓一样，具有大量圆角的凹槽在辊中也会产生更小的应力。总而言之，通过所提出的方法，辊磨损得更慢，并且，进行更少地必须修复，但是，由于更大的最小直径的原因，甚至会比任何用于轧制Z形截面板桩的现有技术方法更经常地修复。因此，通过所提出的方法，可大幅度增加辊的总使用寿命。
[0085]将进一步理解，由于六个相邻凹槽56、42、52、54、46、60的原因，可在辊之间非常好地引导板桩坯，这便于与其他板状皮一起轧制耦接装置(板桩坯不太可能横向地偏离)。
[0086]所提出的方法的另一明显优点是，可能从相对薄的板坯开始轧制Z形截面板桩。
[0087]为了便于矫直腹板16的弯曲预成型件Ietl9，下辊28中的第二凹槽52Μ的深度和上辊26中的第二凹槽54Q9的深度优选地没有下辊28中的第一凹槽46Q9的深度和上辊26中的第一凹槽42μ的深度那么重要。在附图所示的实例中，具有以下关系，例如:
[0088][Dnom-Dmin(URG2)] < 0.2.[Dnom-Dmin(URGl)]
[0089]并且
[0090][Dnom-Dmin(LRG2)] < 0.2.[Dnom-Dmin(LRGl)]。
[0091]如可在图2中看到的，下辊28中的第二凹槽52Q9和上辊26中的第二凹槽54Q9具有凹形弯曲的底面76、78，而下辊28中的第一凹槽46Q9和上辊26中的第一凹槽42Q9中的底面是大体上圆柱形的表面，至少在轧制转角18、20的预成型件ISci9JOci9的直接邻域(directneighbourhood)中是圆柱形表面。
[0092]在上辊26的第一凹槽46Q9中，利用中心在上辊26的中心线70上的圆柱形参考面，外侧面由限定大约67°的角度α I的锥形面形成，内侧面由限定大约55°的角度α 2的锥形面形成，圆柱形参考面位于。类似地，在下辊28的第一凹槽46?^中，利用中心在下辊28的中心线72上的圆柱形参考面，外侧面由限定大约67°的角度α I的锥形面形成，内侧面由限定大约55°的角度α2的锥形面形成。典型地，α?的范围是55°至75°，优选地，60°至70°，α 2的范围是45°至65°，优选地，50°至60°。
[0093]腹板16的弯曲预成型件16Q9的第三部分48Q9具有大体上倾斜90°的字母“S”的形状，形成波谷和波峰。将波谷与波峰连接的“S”形部件的中央部分，形成大约25°的角度β (典型地，β的范围是10°至40°，优选地，20°至30° )。
[0094]第一凸缘12的预成型件Utl9具有大体上稍微倾斜至右侧的字母“J”的形状，其中，装配有钩形耦接装置22的预成型件22μ的字母“J”的下分支的等价物，大体上平行于中性平面50延伸。第二凸缘14的预成型件Htl9具有大体上顺时针旋转大约180°的字母“J”的形状，其中，装配有爪形耦接装置24的预成型件24?^的字母“J”的下分支的等价物，大体上平行于中性平面50延伸。如上所述，在中性轧制平面50的下方轧制钩形耦接装置22的预成型件22Q9，其中，Dmin(LRG3)大体上等于Dmin (LRGl);并且，在中性轧制平面50的上方轧制爪形耦接装置24的预成型件24Q9，其中，Dmin(URG3)大体上等于Dmin(URGl)。还将注意，预成型件22?^已经具有钩形耦接装置22的最终形状，并且，预成型件24μ已经具有爪形耦接装置24的最终形状。然而，由于凸缘12和14的弯曲预成型件Utl9和Htl9的原因，耦接装置22、24的方向还不是最终的。
[0095]在图6中示出了根据本发明的辊缝和板桩坯的另一实施方式。此实施方式与图2的实施方式的区别在于，在上辊26中的第一凹槽42Q9和下辊28中的第一凹槽46Q9之间的间隔“I”中，下辊28的直径首先减小，直到其大约等于标称直径Dnom，然后，在其再次减小之前，在下辊28的一定长度上保持恒定。上辊26的直径在此间隔I中以互补的方式变化。这意味着，主要在上辊26的大体上圆柱形的部分和下辊28的大体上圆柱形的部分之间(接近于中性轧制平面)形成腹板的弯曲预成型件16Μ的中间截面104。由于在大体上圆柱形的辊截面之间至少部分地轧制腹板的弯曲预成型件16Μ的中间截面104的事实，需要更小的垂直空间来轧制腹板的预成型件；即，两个辊的最小直径可能比轧制Z形板桩的任何现有技术方法的两个辊的最小直径更大。将注意，替代如图6所示将一个中间阶梯(oneintermediate step)轧制成腹板的弯曲预成型件16,还可将几个中间阶梯轧制成腹板的弯曲预成型件16μ。
[0096]现在，参考图3和图4描述板桩坯C09的矫直。在图3中，可在由上矫直辊26’和下矫直辊28’限定的辊缝的入口处识别参考图2描述的板桩坯C09 (垂直截面Is与上矫直辊26’和下矫直辊28’的中心线未对准)，其中，将板桩坯示出为当它进入到与矫直辊26’、28’第一次接触时的位置。在图4中，将完成的Z形截面板桩10示出为，处于由上矫直辊26’和下矫直辊28’限定的辊缝的出口处(在此图4中，垂直截面包含上矫直辊26’和下矫直辊28’的中心线)。
[0097]下矫直辊28’包括(见图3和图4):用于容纳矫直的板桩的第一耦接装置22的凹槽84 ;第一锥形截面86，在图4中，其在此内侧的大体上总宽度上与矫直的板桩的第一凸缘12的内侧接触；第二锥形截面88，在图4中，其在此腹板16的大体上总宽度上与矫直的板桩的腹板16的一侧接触；以及第三锥形截面90，在图4中，其在此外侧的大体上总宽度上与矫直的板桩的第二凸缘14的外侧接触。
[0098]上矫直辊26’包括:第一锥形截面92，在图4中，其在此外侧的大体上总宽度上与矫直的板桩的第一凸缘12的外侧接触；第二锥形截面94，在图4中，其在腹板16的大体上总宽度上与矫直的板桩的腹板的另一侧接触；第三锥形截面96，在图4中，其在此内侧的大体上总宽度上与矫直的板桩的第二凸缘14的内侧接触；以及用于容纳矫直的板桩的第二耦接装置24的凹槽98。
[0099]因此，将注意，上矫直辊26’和下矫直辊28’的几何形状主要由最终的Z形截面板桩10的几何形状来决定。
[0100]在上矫直辊26’和下矫直辊28’之间导入板桩坯C09之前，将其围绕纵向轴线旋转，使得腹板16的波状预成型件16μ的大体上平的第一部分64μ和66*5分别与上矫直辊26’的第二锥形截面94的圆锥母线大体上平行和下矫直辊28’的第二锥形截面88的圆锥母线(cone generator)大体上平行。在本情况中，例如，已将板桩还围绕纵向轴线旋转大约12°的角度，该纵向轴线通过由第一凸缘12的J形预成型件12μ限定的凸出转角。
[0101]在图3中，与矫直辊26’、28’第一次接触；即，在开始矫直之前在辊缝C10内将板桩坯C09示出。第一凸缘12的弯曲预成型件12Q9取决于相对(against)下矫直辊28’的第一锥形截面86上的凸出转角部分。腹板16的波状预成型件16?^取决于相对下矫直辊28’的第二锥形截面88上的大体上平的第二部分66,上矫直辊26’利用腹板16的波状预成型件16?^的大体上平的第一部分64?^处的第二锥形截面94以及利用在第二凸缘14的弯曲预成型件14?^的凸出转角部分处的其第三锥形截面96，与板桩坯C09接触。将注意，将腹板16的波状预成型件16μ的波谷100和波峰102布置在形成于下矫直辊28’的第二锥形截面88和上矫直辊26’的第二锥形截面94之间的辊缝轮廓中，而不与后者接触。这是可能的，因为，如上所述，在辊缝轮廓C09中，下辊28中的第二凹槽52Q9的深度和上辊26中的第二凹槽54Q9的深度远没有下辊28中的第一凹槽46Q9的深度和上辊26中的第一凹槽42Q9的深度那么重要。将理解，至少在波状腹板16μ的初始矫直过程中波谷100和波峰102不接触矫直辊26’、28’的事实，非常有助于此矫直操作。
[0102]可能只在一次穿过中执行在辊缝轮廓ClO中矫直板桩坯C10。在矫直过程中，朝着容纳第一耦接装置22μ的凹槽84，沿着下矫直辊28’的锥形截面86引导第一凸缘12的弯曲预成型件12μ的凸出转角部分。类似地，朝着容纳第二耦接装置24?^的凹槽98，沿着上矫直辊26’的第三锥形截面96引导第二凸缘14的弯曲预成型件Htl9的凸出转角部分。同时，第一转角18和第二转角20的预成型件IStl9JOtl9的开口角α ’增加，其一开始大于90°，但是仍小于Z形截面板桩中的相应的开口角。朝着上矫直辊26’的锥形截面92，沿着上矫直辊26’的第二锥形截面94引导腹板16的波状预成型件16Μ的大体上平的第一部分64。9。类似地，朝着下矫直辊28’的第三锥形截面，沿着下矫直辊28’的第二锥形截面88引导腹板16的波状预成型件16μ的大体上平的第二部分66,
[0103]图3示出了离开由矫直辊26’，28’限定的辊缝的矫直的Z形板桩。腹板16、第一凸缘12和第二凸缘14现在是平的，并且，位于凹槽84、98中的耦接装置22、24相对于第一凸缘12和第二凸缘14具有其最终的方向。凸缘端和耦接装置22、24之间的连接位于接近所述中性轧制平面50的地方。
[0104]在腹板16的预成型件Ieci9的矫直过程中，点A和B (其是转角18，20的中心)之间的距离增加大约14%。类似地，耦接装置的外端面上的点C和D之间的距离增加大约12%。最后，辊缝轮廓ClO和C09的总水平宽度w之间的比率是大约1.2。
[0105]将理解，所提出的方法对于轧制Z形截面板桩特别有利，其中，腹板16的厚度t2小于凸缘12、14的厚度tl，和/或其中，转角18、20通过腹板16和/或凸缘12、14的局部额外厚度来外部和/或内部增强。
[0106]参考符号列表
[0107](在以下列表中，“i”表示基于用于识别辊缝轮廓或在此辊缝轮廓中轧制的板桩的预成型件的参考标号而形成的下标)
[0108]10 Z形截面板桩Wi 16的预成型件
[0109]12 第一凸缘18 第一转角
[0110]12i 12的预成型件Wi 18的预成型件
[0111]14 第二凸缘20 第二转角20
[0112]Hi 14的预成型件20i 20的预成型件
[0113]16 倾斜的直腹板22 钩形耦接装置
[0114]50 中性轧制平面28 下辊
[0115]52i 28中的第二凹槽 28’下矫直辊
[0116]54i 26中的第二凹槽 30 异形坯
[0117]56i 28中的第三凹槽 32 30的腹板
[0118]58i 26的第一环形焊珠 34 水平面
[0119]60i 26中的第三凹槽 36 板坯
[0120]62i 26的第二环形焊珠 38 36的水平对称平面
[0121]64i 40i的大体上平的部分40i与18邻接的16的第一部分
[0122]66i M1的大体上平的部分
[0123]42j 26的第一凹槽
[0124]70 26的中心线
[0125]44i与20邻接的16的第二部分
[0126]7228的中心线
[0127]74图2中的矩形46i 28的第一凹槽
[0128]22i22的预成型件48i 16的第三部分
[0129]24爪形耦接装置76t 52i中的底面
[0130]24,24的预成型件78i 5七中的底面
[0131]26上辊80i 42i*的底面
[0132]26’上矫直辊82i 46i中的底面
[0133]84用于22的28’中的凹槽
[0134]8628’的第一锥形截面
[0135]8828’的第二锥形截面
[0136]9028’的第三锥形截面
[0137]9226’的第一锥形截面
[0138]9426’的第二锥形截面
[0139]9626’的第三锥形截面
[0140]98用于24的26’中的凹槽
[0141]100波谷
[0142]102波峰
[0143]104腹板的弯曲预成型件的中间截面
【权利要求】
1.一种用于轧制Z形截面板桩的方法，所述Z形截面板桩具有第一凸缘(12)、与所述第一凸缘(12)大体上平行的第二凸缘(14)、倾斜腹板(16)、将所述腹板(16)连接至所述第一凸缘(12)的第一转角(18)、将所述腹板(16)连接至所述第二凸缘(14)的第二转角(20)，其中，各个所述转角具有大于90°的开口角α ;其中，所述方法包括以下步骤: -在由包括有槽上辊(26)和有槽下辊(28)的至少一个辊对限定的连续辊缝中轧制所述腹板(16)的弯曲预成型件，其中: 在所述上辊(26)的第一凹槽(42)中形成所述第一转角(18)的预成型件和所述腹板(16)的所述弯曲预成型件的邻接的第一部分，并且 在所述下辊(28)的第一凹槽(46)中形成所述第二转角(20)的预成型件和所述腹板(16)的所述弯曲预成型件的邻接的第二部分；并且 -随后在上矫直辊(26’ )和下矫直辊(26’ )之间矫直所述腹板(16)的所述弯曲预成型件； 其特征在于: 至少在形成所述腹板(16)的所述弯曲预成型件的最后辊缝中，所述下辊(28)的直径在所述上辊(26)中的所述第一凹槽(42)与所述下辊(26)中的所述第一凹槽(46)之间的间隔中以不连续的方式减小，并且所述上辊(26)的直径在所述间隔中以互补的方式增加。
2.根据权利要求1所述的方法，其中: 所述腹板(16)的所述弯曲预成型件的位于所述第一部分与所述第二部分之间的第三部分，至少部分地形成于所述下辊(28)的第二凹槽(52)中并且至少部分地形成于所述上辊(26)的第二凹槽(54)中，或者部分地形成于所述上辊(26)和所述下辊(28)的大体上圆柱形部分之间。
3.根据权利要求2所述的方法，其中: 辊对中的各个辊(26，28)的标称直径(Dnom)被定义为所述辊对的辊(26，28)的中心线(70,72)之间的最小垂直距离(E(CC))； 所述下辊(28)在其第二凹槽(52)中的最小直径(Dmin (LRG2))小于所述下辊(28)的标称直径(Dnom)并且大于所述下辊(28)在其第一凹槽(46)中的最小直径(Dmin(LRGl))；和/或 所述上辊(26)在其第二凹槽(54)中的最小直径(Dmin (URG2))小于所述上辊(26)的标称直径(Dnom)并且大于所述上辊(26)在其第一凹槽(42)中的最小直径(Dmin (URGl))。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，如果: Dmin(URGl)是所述上辊(26)在其第一凹槽(42)中的最小直径； Dmin (URG2)是所述上辊(26)在其第二凹槽(54)中的最小直径； Dmin(LRGl)是所述下辊(28)在其第一凹槽(46)中的最小直径； Dmin(LRG2)是所述下辊(28)在其第二凹槽(52)中的最小直径；并且 Dnom是所述上辊(26)的标称直径和所述下辊(28)的标称直径； 那么:
[Dnom-Dmin(URG2)] < k.[Dnom-Dmin(URGl)] 和/或
[Dnom-Dmin(LRG2)] < k.[Dnom-Dmin(LRGl)] 其中，k小于I，优选地，k小于或等于0.5，并且在一个优选实施方式中，k等于0.2。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，如果: Dmin(UR)是所述上辊(26)的最小直径； Dmin(LR)是所述下辊(28)的最小直径；并且 E(CC)是所述上辊(26)的中心线(70)和所述下辊(28)的中心线(72)之间的最小垂直距离；并且 w是所述辊缝的轮廓的宽度； 那么:
{w/ [E (CC) - (Dmin (UR) +Dmin (LR)) /2]} >3.5
并且优选地
{w/ [E (CC) - (Dmin (UR) +Dmin (LR)) /2]} > 4。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中: 在所述上辊(26)的所述第一凹槽(42)和/或所述下辊(28)的所述第一凹槽(46)中，底面(80，82)由大体上圆柱形表面形成；和/或在根据权利要求2所述的方法的所述上辊(26)的所述第二凹槽(54)和/或所述下辊(28)的所述第二凹槽(52)中，底面(76，78)由凹形弯曲表面形成。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中: 分别在所述上辊(26)的所述第一凹槽(42)、所述下辊(28)的所述第一凹槽(46)中，外侧面由分别与以所述上辊(26)的中心线和所述下辊(28)的中心线为中心的圆柱形参考表面限定55°至75°的范围内的角度α I的锥形面形成；和/或在根据权利要求2所述的方法中，分别在所述上辊(26)的所述第一凹槽(42)、所述下辊(28)的所述第一凹槽(46)中，内侧面由分别与以所述上辊(26)的中心线和所述下辊(28)的中心线为中心的圆柱形参考表面限定45°至65°的范围内的角度的锥形面形成。
8.根据权利要求2和从属于权利要求2的前述权利要求中任一项所述的方法，其中: 在横截面中，所述腹板(16)的所述弯曲预成型件的所述第三部分(48)具有倾斜90°、形成波谷(100)和波峰(102)的大体上字母“S”的形状。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中: 中性轧制平面被定义为与辊对的所述上辊和所述下辊(26，28)的中心线(70，72)平行并且位于所述平行线(70，72)之间的距离的一半处的平面； 所述第一凸缘(12)沿着其自由端具有第一耦接装置(22)，优选地，具有钩形耦接装置，其中，在所述中性轧制平面(50)的下方轧制所述第一耦接装置(22)的预成型件，其中，所述下辊(28)在此区域中的最小直径(Dmin (LRG3))大于或等于所述下辊(28)在其第一凹槽(46)中的最小直径(Dmin(LRGl));和/或 所述第二凸缘(14)沿着其自由端具有第二耦接装置(24)，优选地，具有爪形耦接装置，其中，在所述中性轧制平面(50)的上方轧制所述第二耦接装置(24)的预成型件，其中，所述上辊(26)在此区域中的最小直径(Dmin (URG3))大于或等于所述上辊(26)在其第一凹槽(42)中的最小直径(Dmin (URGl))。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在最终矫直步骤之前，轧制的所述预成型件包括: 所述第一凸缘(12)的弯曲预成型件，在横截面中具有稍微向右倾斜的大体上字母“J”的形状，其中，字母“J”的下分支的等价物优选地装配有第一耦接装置(22)，优选所述第一耦接装置(22)是钩形耦接装置； 所述第二凸缘(14)的弯曲预成型件，在横截面中具有大体上字母“J”顺时针旋转180°的形状，其中，字母“J”的下分支的等价物优选地装配有第二耦接装置(24)，优选所述第二耦接装置(24)是爪形耦接装置； 所述第一转角(18)的预成型件，具有大于90°的开口角(α ’)，但是仍小于所述第一转角(18)最终在Z形截面板桩中的角度； 所述第二转角(20)的预成型件，具有大于90°的开口角(α ’)，但是仍小于所述第一转角(18)最终在所述Z形截面板桩中的角度；以及 所述腹板(16)的波状预成型件，包括:与所述第一转角(18)的所述预成型件连接的大体上平的第一部分(64)，至少包括一个波谷(100)和一个波峰(102)的中央部分(48)，以及与所述第二转角(20)的所述预成型件连接的大体上平的第二部分(66)。
11.根据权利要求10所述的方法，所述矫直的步骤在上矫直辊(26’)与下矫直辊(28’ )之间进行，其中: 所述下矫直辊(28’ )包括: -凹槽(84)，用于容纳矫直的所述板桩的所述第一耦接装置(22)； -第一锥形截面(86)，用于进入到在内侧的基本整个宽度上与所述矫直的板桩的所述第一凸缘(12)的内侧接触； -第二锥形截面(88)，用于进入到在所述腹板(16)的基本整个宽度上与所述矫直的板桩的所述腹板(16)的一侧接触；以及 -第三锥形截面(90)，用于进入到在外侧的基本整个宽度上与所述矫直的板桩的所述第二凸缘(14)的外侧接触； 所述上矫直棍(26’ )包括: -第一锥形截面(92)，用于进入到在所述外侧的基本整个宽度上与所述矫直的板桩的所述第一凸缘(12)的所述外侧接触； -第二锥形截面(94)，用于进入到在所述腹板(16)的基本整个宽度上与所述矫直的板桩的所述腹板(16)的另一侧接触； -第三锥形截面(96)，用于进入到在所述内侧的基本整个宽度上与所述矫直的板桩的所述第二凸缘(14)的所述内侧接触；以及 -凹槽(98)，用于容纳所述矫直的板桩的所述第二耦接装置(24)； 其中，当在所述上矫直辊(26’)与所述下矫直辊(28’)之间导入待矫直的所述预成型件时: -所述第一凸缘(12)的所述弯曲预成型件首先取决于相对所述下矫直辊(26’ )的所述第一锥形截面(86)的凸转角部分； -所述腹板(16)的所述波状预成型件首先取决于相对所述上矫直辊(26’ )的所述第二锥形截面(94)的大体上平的第一部分(64)，并且取决于相对所述下矫直辊(26’)的所述第二锥形截面(88)的大体上平的第二部分(66)，其中，将所述至少一个波谷(100)和一个波峰(102)布置在所述下矫直辊(26’ )的所述第二锥形截面(88)和所述上矫直辊(26’ )的所述第二锥形截面(94)之间形成的所述辊缝轮廓中，而不接触后者；并且 -所述第二凸缘(14)的所述弯曲预成型件首先取决于相对所述上矫直辊(26’ )的所述第三锥形截面(96)的凸转角部分。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中: 在将所述轧制的预成型件导入下矫直辊(28’)与上矫直辊(26’)之间之前，将所述轧制的预成型件围绕纵向轴线旋转范围在5°和45°之间的角度。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中: 用于所述上矫直辊(26’ )和所述下矫直辊(28’ )的中性轧制平面(50)被定义为与两个矫直辊的中心线(70，72)平行并且位于所述中心线(70，72)之间的距离的一半处的平面；并且 所述凸缘(12，14)和所述耦接装置(22，24)之间的连接定位于接近所述中性轧制平面(50)。
14.根据权利要求11或从属于权利要求11的前述权利要求的任一项所述的方法，其中，当在所述下矫直辊(28’ )和所述上矫直辊(26’ )之间导入所述预成型件时: -朝着容纳所述第一耦接装置(22)的所述凹槽(84)，沿着所述下矫直辊(26’)的所述第一锥形截面(86)引导所述第一凸缘(12)的所述弯曲预成型件的所述凸转角部分； -朝着容纳所述第二耦接装置(24)的所述凹槽(98)，沿着所述上矫直辊(26’)的所述第三锥形截面(96)引导所述第二凸缘(14)的所述弯曲预成型件的所述凸转角部分； -朝着所述上矫直辊(26’)的所述第一锥形截面(92)，沿着所述上矫直辊(26’)的所述第二锥形截面(94)引导所述腹板(16)的所述波状预成型件的所述大体上平的第一部分(64);并且 -朝着所述下矫直辊(26’)的所述第三锥形截面(90)，沿着所述下矫直辊(26’)的所述第二锥形截面(88)引导所述腹板(16)的所述波状预成型件的所述大体上平的第二部分(66);并且 将所述至少一个波谷(100)和所述至少一个波峰(102)初始布置在所述下矫直辊(26’)的所述第二锥形截面(88)与所述上矫直辊(26’)的所述第二锥形截面(94)之间形成的所述辊缝轮廓的入口中，而不与所述锥形截面(88，94)接触。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的方法，其中，如果: AB是矫直之前的轧制的预成型件中的所述第一转角(18)的预成型件的中心A与所述第二转角(20)的预成型件的中心B之间的距离；并且 A’ B’是最终板桩中所述第一转角(18)的中心A’与所述第二转角(20)的中心B’之间的距离； 那么，比率A’ B’ /AB介于1.05与1.25之间的范围内。
【文档编号】B21B1/082GK104364024SQ201280071567
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2012年4月2日 优先权日:2012年4月2日
【发明者】阿洛伊塞·埃梅斯, 弗兰乔斯·罗比内 申请人:安赛乐米塔尔研发有限公司