СПОСОБ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ ШПУНТОВЫХ СВАЙ С Z-ОБРАЗНЫМ ПРОФИЛЕМ

1. Способ прокатки шпунтовой сваи с Z-образным профилем, имеющей первую полку (12), вторую полку (14), которая, по существу, параллельна указанной первой полке (12), наклонный пояс (16), первый угол (18), соединяющий указанный пояс (16) с указанной первой полкой (12), второй угол (20), соединяющий указанный пояс (16) с указанной второй полкой (14), причем каждый из указанных углов имеет угол α раскрыва, больший, чем 90°; при этом указанный способ включает в себя этапы, на которых:
- прокатывают изогнутую заготовку указанного пояса (16) в последовательных межвалковых зазорах, образованных по меньшей мере одной парой валков, которая включает в себя верхний профилированный валок (26) и нижний профилированный валок (28), при этом:
в первой канавке (42) указанного верхнего валка формируют заготовку указанного первого угла (18) и примыкающей первой части указанной изогнутой заготовки указанного пояса (16), и в первой канавке (46) указанного нижнего валка формируют заготовку указанного второго угла (20) и примыкающей второй части указанной изогнутой заготовки указанного пояса (16); и
- затем выпрямляют указанную изогнутую заготовку указанного пояса (16) между верхним правильным валком (26′) и нижним правильным валком (28′);
отличающийся тем, что
по меньшей мере в последних межвалковых зазорах, формирующих указанную изогнутую заготовку указанного пояса (16), диаметр указанного нижнего валка уменьшается прерывистом образом в интервале между указанной первой канавкой (42) в указанном верхнем валке и указанной первой канавкой (46) в указанном нижнем валке, а диаметр указанного верхнего валка увеличивается в указанном интервале комплементарным образом.
2. Способ по п. 1, в котором:
третью часть указанной изогнутой заготовки указанного пояса (16), которая расположена между указанной первой частью и указанной второй частью, формируют либо частично в по меньшей мере второй канавке (52) указанного нижнего валка и частично в по меньшей мере второй канавке (54) указанного верхнего валка, либо частично между, по существу, цилиндрическими частями указанного верхнего валка и указанного нижнего валка.
3. Способ по п. 2, в котором:
номинальный диаметр (Dnom) каждого валка в паре валков определяется как минимальное вертикальное расстояние (Е(СС)) между осевыми линиями (70, 72) валков из указанной пары валков;
минимальный диаметр (Dmin(LRG2)) указанного нижнего валка в его второй канавке (52) меньше, чем номинальный диаметр (Dnom) указанного нижнего валка, и больше, чем минимальный диаметр (Dmin(LRG1)) указанного нижнего валка в первой канавке (46); и/или
минимальный диаметр (Dmin(URG2)) указанного верхнего валка в его второй канавке (54) меньше, чем номинальный диаметр (Dnom) указанного верхнего валка, и больше, чем минимальный диаметр (Dmin(URG1)) указанного верхнего валка в его первой канавке (42).
4. Способ по п. 3, в котором, если:
Dmin (URG1) является минимальным диаметром указанного верхнего валка в его первой канавке (42);
Dmin(URG2) является минимальным диаметром указанного верхнего валка в его второй канавке (54);
Dmin(LRG1) является минимальным диаметром указанного нижнего валка в его первой канавке (46);
Dmin(LRG2) является минимальным диаметром указанного нижнего валка в его второй канавке (52); и
Dnom является номинальным диаметром верхнего валка и нижнего валка;
то:
[Dnom - Dmin(URG2)]<k [Dnom - Dmin(URG1)]
и/или
[Dnom - Dmin(LRG2)]<k [Dnom - Dmin(LRG1)],
где k меньше, чем 1, предпочтительно, меньше или равно 0,5, а в предпочтительном варианте осуществления, равно 0,2.
5. Способ по п. 3, в котором, если:
Dmin(UR) является минимальным диаметром указанного верхнего валка;
Dmin(LR) является минимальным диаметром указанного нижнего валка;
Е(СС) является минимальным вертикальным расстоянием между осевыми линиями (70, 72) указанного верхнего валка и указанного нижнего валка; и
w является шириной контура межвалкового зазора;
то:
{w/[Е(СС)-(Dmin(UR)+Dmin(LR))/2]}>3,5
и предпочтительно
{w/[Е(СС)-(Dmin(UR)+Dmin(LR))/2]}>4.
6. Способ по любому из пп. 2-5, в котором:
в указанной первой канавке (42, 46) указанного верхнего валка и/или нижнего валка нижняя поверхность (80, 82) образована, по существу, в виде цилиндрической поверхности; и/или в указанной второй канавке (54, 52) указанного верхнего валка и/или нижнего валка нижняя поверхность (76, 78) образована в виде вогнутой поверхности.
7. Способ по любому из пп. 1-5, в котором:
в указанной первой канавке (42, 46) указанного верхнего валка и соответственно указанного нижнего валка, внешняя боковая поверхность образована в виде конической поверхности, образующей угол α1 в диапазоне от 55° до 75° с цилиндрической базовой поверхностью, центрированной на осевой линии указанного верхнего валка, и соответственно указанного нижнего валка; и/или в указанной первой канавке (42, 46) указанного верхнего валка и соответственно указанного нижнего валка внутренняя боковая поверхность образована в виде конической поверхности, образующей угол в диапазоне от 45° до 65° с цилиндрической базовой поверхностью, центрированной на осевой линии указанного верхнего валка, и соответственно указанного нижнего валка.
8. Способ по пп. 2-5, в котором:
в поперечном сечении, указанная третья часть (48) указанной изогнутой заготовки указанного пояса (16) имеет, по существу, форму буквы "S", повернутой на 90°, образуя впадину (100) волны и гребень (102) волны.
9. Способ по любому из пп. 1-5, в котором:
средняя плоскость прокатки определяется как плоскость, параллельная осевым линиям (70, 72) верхнего и нижнего валка из пары валков и расположенная на половине расстояния между указанными осевыми линиями (70, 72);
указанная первая полка (12) имеет вдоль ее свободного конца первое соединительное средство (22), предпочтительно крючкообразное соединительное средство, причем заготовку указанного первого соединительного средства (22) прокатывают под указанной средней плоскостью (50) прокатки, при этом минимальный диаметр (Dmin(LRG3)) указанного нижнего валка в этой зоне больше, чем или равен минимальному диаметру (Dmin(LRG1)) указанного нижнего валка в его первой канавке (46); и/или
указанная вторая полка (14) имеет второе соединительное средство (24), предпочтительно когтеобразное соединительное средство, вдоль ее свободного конца, причем заготовку указанного второго соединительного средства (24) прокатывают над указанной средней плоскостью (50) прокатки, при этом минимальный диаметр (Dmin(URG3)) указанного верхнего валка в этой зоне больше, чем или равен минимальному диаметру (Dmin(URG1)) указанного верхнего валка в его первой канавке (42).
10. Способ по любому из пп. 1-5, в котором перед заключительным этапом выпрямления, прокатанная заготовка содержит:
изогнутую заготовку первой полки (12), которая имеет в поперечном сечении, по существу, форму буквы "J", немного наклоненную вправо, причем эквивалент нижней ветви буквы "J" предпочтительно оснащен первым соединительным средством (22), которое предпочтительно является крючкообразным соединительным средством;
изогнутую заготовку второй полки (14), которая имеет в поперечном сечении, по существу, форму буквы "J", повернутую по часовой стрелке на 180°, причем эквивалент нижней ветви буквы "J" предпочтительно оснащен вторым соединительным средством (24), которое предпочтительно является когтеобразным соединительным средством;
заготовку первого угла (18), имеющую угол (α′) раскрыва, больший, чем 90°, но все еще меньший, чем первый угол (18) в готовой шпунтовой свае с Z-образным профилем;
заготовку второго угла (20), имеющую угол (α′) раскрыва, больший, чем 90°, но все еще меньший, чем первый угол (18) в готовой шпунтовой свае с Z-образным профилем; и
волнообразную заготовку пояса (16), имеющую, по существу, плоскую первую часть (64), соединенную с указанной заготовкой первого угла (18), центральную часть (48), которая содержит по меньшей мере одну впадину (100) волны и один гребень (102) волны, и, по существу, плоскую вторую часть (66), соединенную с указанной заготовкой указанного второго угла (20).
11. Способ по п. 10, в котором указанный этап выпрямления выполняют между верхним правильным валком и нижним правильным валком, при этом: указанный нижний правильный валок включает в себя:
- канавку (84) для размещения указанного первого соединительного средства (22) выпрямленной шпунтовой сваи;
- первую коническую секцию (86) для вхождения в контакт с внутренней стороной указанной первой полки (12) выпрямленной шпунтовой сваи, по существу, по всей ширине указанной внутренней стороны;
- вторую коническую секцию (88) для вхождения в контакт с одной стороной указанного пояса (16) выпрямленной шпунтовой сваи, по существу, по всей ширине указанного пояса (16); и
- третью коническую секцию (90) для вхождения в контакт с внешней стороной указанной второй полки (14) выпрямленной шпунтовой сваи, по существу, по всей ширине указанной внешней стороны;
причем указанный верхний правильный валок включает в себя:
- первую коническую секцию (92) для вхождения в контакт с внешней стороной указанной первой полки (12) выпрямленной шпунтовой сваи, по существу, по всей ширине указанной внешней стороны;
- вторую коническую секцию (94) для вхождения в контакт с другой стороной указанного пояса (16) выпрямленной шпунтовой сваи, по существу, по всей ширине указанного пояса (16);
- третью коническую секцию (96) для вхождения в контакт с внутренней стороной указанной второй полки (14) выпрямленной шпунтовой сваи, по существу, по всей ширине указанной внутренней стороны; и
- канавку (98) для размещения указанного второго соединительного средства (24) выпрямленной шпунтовой сваи;
при этом, когда указанную выпрямляемую заготовку вводят между указанным верхним правильным валком и указанным нижним правильным валком:
- указанная изогнутая заготовка указанной первой полки (12) сначала упирается выпуклой угловой частью в указанную первую коническую секцию (86) указанного нижнего правильного валка;
- указанная волнообразная заготовка пояса (16) сначала упирается своей, по существу, плоской первой частью (64) в указанную вторую коническую секцию (94) указанного верхнего правильного валка и своей, по существу, плоской второй частью (66) - в указанную вторую коническую секцию (88) указанного нижнего правильного валка, при этом указанные по меньшей мере одна впадина (100) волны и один гребень (102) волны расположены в контуре межвалкового зазора, образованного между указанной второй конической секцией (88) указанного нижнего правильного валка и указанной второй конической секцией (94) указанного верхнего правильного валка без прикасания к последнему; и
- указанная изогнутая заготовка указанной второй полки (14) сначала упирается выпуклой угловой частью в указанную третью коническую секцию (96) указанного верхнего правильный валка.
12. Способ по любому из пп. 1-5 или 11, в котором:
перед введением указанной прокатанной заготовки между нижним правильным валком и верхним правильным валком ее поворачивают вокруг продольной оси на угол в диапазоне между 5° и 45°.
13. Способ по п. 11, в котором:
средняя плоскость (50) прокатки для указанного верхнего правильного валка и нижнего правильного валка определяется как плоскость, параллельная осевым линиям (70, 72) обоих правильных валков и расположенная на половине расстояния между указанными осевыми линиями (70, 72); при этом
соединения между полками (12, 14) и соединительными средствами (22, 24) расположены вблизи указанной средней плоскости (50) прокатки.
14. Способ по п. 11, в котором, когда указанную заготовку вводят между указанным нижним правильным валком и указанным верхним правильным валком:
- указанную выпуклую угловую часть указанной изогнутой заготовки указанной первой полки (12) направляют вдоль указанной первой конической секции (86) указанного нижнего правильного валка по направлению к указанной канавке (84), в которой размещается указанное первое соединительное средство (22);
- указанную выпуклую угловую часть указанной изогнутой заготовки указанной второй полки (14) направляют вдоль указанной третьей конической секции (96) указанного верхнего правильного валка по направлению к указанной канавке (98), в которой размещается указанное второе соединительное средство (24);
- указанную, по существу, плоскую первую часть (64) указанной волнообразной заготовки пояса (16) направляют вдоль указанной второй конической секции (94) указанного верхнего правильного валка по направлению к указанной первой конической секции (92) указанного верхнего правильного валка;
- указанную, по существу, плоскую вторую часть (66) указанной волнообразной заготовки пояса (16) направляют вдоль указанной второй конической секции (88) указанного нижнего правильного валка по направлению к указанной третьей конической секции (90) указанного нижнего правильного валка; и
указанную по меньшей мере одну впадину (100) волны и указанный по меньшей мере один гребень (102) волны сначала размещают на входе контура межвалкового зазора, образованного между указанной второй конической секцией (88) указанного нижнего правильного валка и указанной второй конической секцией (94) указанного верхнего правильного валка без контакта с указанными коническими секциями (88, 94).
15. Способ по любому из пп. 1-5, 11, 13 или 14, в котором, если:
АВ является расстоянием в прокатываемой заготовке перед выпрямлением между центром А заготовки первого угла (18) и центром В заготовки второго угла (20); и
А′В′ является расстоянием в готовой шпунтовой свае между центром А′ первого угла (18) и центром В′ второго угла (20);
то отношение А′В′/АВ находится в диапазоне от 1,05 до 1,25.