DE10201717C1

DE10201717C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Walzen eines Rohres

Info

Publication number: DE10201717C1
Application number: DE2002101717
Authority: DE
Inventors: Peter Thieven; Hans Joachim Pehle
Original assignee: SMS Meer GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2022-01-19
Also published as: CN1253260C; EP1329268A2; CN1436612A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen eines Rohres (1) in einer Walzstraße (2), die mindestens ein Walzgerüst (3, 4, 5) aufweist, in dem mindestens zwei zusammenwirkende Walzen (6, 7, 8) angeordnet sind, die jeweils über einen definierten Umfangsabschnitt (9, 10, 11) an dem Rohr (1) anliegen. Zur Verringerung der Wanddickenunregelmäßigkeiten des Rohres ist das erfindungsgemäße Verfahren gekennzeichnet durch die Schritte: a) Ermitteln der Wanddicke (d¶1¶, d¶2¶, d¶3¶) des Rohres (1) vor oder hinter den Walzen (6, 7, 8) an mindestens zwei Umfangspositionen (12, 13, 14), die korrespondierenden Umfangsabschnitten (9, 10, 11) der Walzen (6, 7, 8) zugeordnet sind; b) individuelles Antreiben der zusammenwirkenden Walzen (6, 7, 8) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den ermittelten Wanddicken (d¶1¶, d¶2¶, d¶3¶) in den korrespondierenden Umfangsabschnitten (9, 10, 11) mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten (omega¶1¶, omega¶2¶, omega¶3¶).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen eines Rohres in einer Walzstraße, die mindestens ein Walzgerüst aufweist, in dem mindestens zwei zusammenwir kende Walzen angeordnet sind, die jeweils über einen definierten Umfangsab schnitt an dem Rohr anliegen. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Obergriff des Patentanspruches 8.

Insbesondere beim Streckreduzierwalzen sowie beim Reduzier- und Maßwalzen nahtloser Stahlrohre durchläuft das zu bearbeitende Rohr eine Walzstraße, in der in Förderrichtung des Rohres hintereinander eine Anzahl Walzgerüste angeordnet sind. In jedem Walzgerüst sind Walzen gelagert, die beim Walzvorgang das Rohr jeweils um einen definierten Umfangsabschnitt kontaktieren. Insgesamt wirken dabei in jedem Walzgerüst mehrere, beispielsweise drei Walzen so zusammen, dass das Rohr im wesentlichen über seinen gesamten Umfang von den Walzen kontaktiert wird. Das Rohr wird damit auf einen reduzierten Durchmesser gewalzt und dabei auf eine genaue äußere Form gebracht.

Das Rohr soll nach dem Walzen eine ideale Form haben, d. h. die zylindrische Kontur des Außenumfangs und die des Innenumfangs sollen zwei konzentrische Kreise bilden. Tatsächlich gibt es aber stets Toleranzen im Fertigrohr, so dass ei ne gewisse Exzentrizität der Kreiskontur des Innenumfangs relativ zu derjenigen des Außenumfangs vorliegt. Diese Exzentrizität geht im wesentlichen auf den vor dem Walzprozess stattfindenden Fertigungsprozess des Rohres zurück. Beim Streckreduzierwalzen bzw. Reduzier- und Maßwalzen kann bislang die Exzentri tät nicht beeinflusst, d. h. abgebaut werden. Die im halbfertigen Rohr vorliegende Exzentrizität bildet sich vielmehr im fertig gewalzten Rohr entsprechend ab. Die demgemäss bestehenden Toleranzen müssen bislang hingenommen werden und stellen einen Nachteil bei der Rohrfertigung dar. Es besteht nach dem Stand der Technik bisher keine Möglichkeit, aktiv in die lokale Wanddickenverteilung über den Umfang des Rohres einzugreifen und diese zu beeinflussen.

In der DE 36 43 659 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung der Rohrwanddicke in ei ner vielgerüstigen kontinuierlichen Streckreduzierwalzstraße beschrieben, bei der Einrichtungen zur Messung der Rohrwanddicke vor der Umformung sowie der Einlaufgeschwindigkeit des Rohres, eine Rechnereinheit zur Messwertverarbei tung und eine Einrichtung zur Drehzahlsteuerung der Antriebsmotoren zum Ein satz kommen. Bei diesem Verfahren werden die Verhältnisse der Walzendreh zahlen von Walzgerüst zu Walzgerüst fortlaufend nach einem Steuerungsgesetz in Abhängigkeit vom Minimalwert der Wanddickenwerte eingestellt, die vor der Um formung gemessen und dem Walzgutabschnitt zugeordnet sind, der sich zum je weiligen Zeitpunkt in dem zur Wanddickenbeeinflussung vorgesehenen Bereich der Walzstraße befindet.

Aus der DE 19 15 545 A ist ein Walzwerk zum Reduzieren von Rohren mit mehre ren, hintereinander angeordneten Walzgerüsten bekannt, wobei jedes Walzgerüst mehrere Walzen aufweist, die jeweils mit einem in der Drehzahl frequenzgeregle ten Asynchronmotor angetrieben sind.

In dem Beitrag "Neue Antriebs- und Regelsysteme für das Streckreduzieren von Rohren" von H. J. Pehle und H. Eichholz in Stahl und Eisen, 108, 1988, Nr. 20, ist offenbart, vormaterialbedingte oder gegebenenfalls durch den Reduzierwalz prozess entstehende Wanddickenungleichmäßigkeiten durch die Steuerung der Walzendrehzahlen in Rohrlängsrichtung auszugleichen. In diesem Beitrag sowie in den genannten Offenlegungsschriften finden sich indes keine Hinweise darauf, wie vorgegangen werden kann, wenn Wanddickenungleichmäßigkeiten in Um fangsrichtung ausgeglichen werden sollen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Walzverfahren der ein gangs genannten Art sowie eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit dem bzw. mit der es möglich ist, die bestehenden Nachteile zu verringern bzw. ganz zu eliminieren.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und durch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit den Merkmalen des Patentanspruches 8.

Das gattungsgemäße Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:

a) In einem ersten Schritt wird die Wanddicke des Rohres vor oder hinter den Walzen an mindestens zwei Umfangspositionen ermittelt, die kor respondierenden Umfangsabschnitten der Walzen zugeordnet sind.
b) In einem zweiten Schritt werden die zusammenwirkenden Walzen in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den ermittelten Wanddicken in den korrespondierenden Umfangsabschnitten mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten individuell angetrieben.

Insbesondere kann dabei vorgesehen werden, dass der Antrieb derjenigen Walze bzw. Walzen mit - im Verhältnis zu der oder den anderen Walzen - geringerer oder höherer Drehgeschwindigkeit erfolgt, in deren Umfangsabschnitt eine geringere Wanddicke als in dem oder den anderen Umfangabschnitten gemessen wird.

Indem erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der tatsächlichen Rohrwanddicke in definierten Umfangsabschnitten des Rohres eine individuelle Steuerung bzw. Re gelung der Drehgeschwindigkeit der korrespondierenden Walze vorgenommen wird, kann damit die oben erwähnte Exzentrizität im Rohr während des Streckre duzierwalzens bzw. des Reduzier- und Maßwalzens effektiv vermindert oder sogar gänzlich eliminiert werden kann. Es ist in vorteilhafter Weise mit dem vorgeschla genen Verfahren zu erreichen, daß sich die Wanddickenverteilung beispielsweise des einlaufenden Mutterrohres im Streckreduzierwalzwerk entlang der Umfangs richtung günstig verändern läßt. Die Wanddicken-Unregelmäßigkeiten des einlau fenden Mutterrohres können herabgesetzt bzw. ganz beseitigt werden, so dass die Fertigrohrtoleranz wesentlich verbessert ist.

Gemäß dem verfahrensgemäß definierten Konzept der Erfindung wird es also möglich, die Exzentrizität des Rohres zu verringern, sei es, dass diese schon durch ursprünglich vorliegende Wanddickenungleichmäßigkeiten im Mutterrohr bedingt ist, sei es, dass die Exzentrizität durch das Reduzierwalzen bedingt ist.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Umfangsposition in der azimutalen Mitte des jeweiligen Umfangsabschnitts, also am Ort der Winkelhalbierenden zwischen zwei Umfangspositionen, angeordnet wird. Stellvertretend für die Wanddicke des Um fangssegments, das die betreffende Walze kontaktiert, wird damit also in der Mitte des Winkelabschnitts die Wanddicke bestimmt.

Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn obiger Schritt b) erst ab dem Zeitpunkt ausgeführt wird, ab dem das vordere Ende des Rohres in die Wal zen des in Förderrichtung nachfolgenden Walzgerüsts eingetreten ist. Damit läßt sich trotz der erfindungsgemäß ungleichmäßig schnell angetriebenen Walzen vermeiden, daß die Rohrspitze krumm aus dem betreffenden Walzgerüst ausläuft und deshalb nicht mehr richtig in das Folgegerüst einfädelt. Somit wird hiernach bis zum Einlauf des Rohres in das nachfolgende Walzgerüst zuerst mit gleicher Drehgeschwindigkeit aller Walzen des Walzgerüsts gearbeitet. Sobald sich dann die Rohrspitze zumindest im Folgegerüst befindet, werden die Drehgeschwindig keiten der einzelnen Walzen im betreffenden Gerüst in obigem Sinne verändert. Danach kann dann mit ungleichen Drehgeschwindigkeiten gearbeitet werden, weil das aus dem entsprechenden Walzgerüst auslaufende Rohr nicht mehr ausbre chen kann. Erst in der Walzpause bis zum nächsten Rohr ist es dann wieder empfehlenswert, zunächst mit gleichen Drehgeschwindigkeiten der einzelnen Walzen zu arbeiten.

Die vorgeschlagene individuelle Steuerung der Drehgeschwindigkeiten der einzel nen Walzen in einem Walzgerüst muss nicht in allen Walzgerüsten der Walzstraße vorgesehen werden. Vielmehr ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass die Messung der Wanddicke und die entsprechende individuelle Steuerung der Dreh geschwindigkeiten nur an ausgewählten Walzgerüsten durchgeführt werden. Es reicht zumeist aus, wenn die ausgewählten Walzgerüste sich im - in Förderrich tung betrachtet - vorderen Teil der Walzstraße befinden.

Bei zwei in Förderrichtung des Rohres folgenden Walzgerüsten ist gemäß dem Stand der Technik vorgesehen, dass die Walzenanordnung eines Folgegerüsts in Bezug auf die des vorhergehenden Gerüsts um die Längsachse des Rohres ver dreht ist, so dass sich die angrenzende Stelle zweier Walzen in einem Gerüst im Verlauf der folgenden Walzgerüste nicht immer an der gleichen Umfangsposition des Rohres befindet. Deshalb ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, dass die obigen Schritte a) und b) an einer geraden Anzahl Walzgerüste, d. h. mit zwei, vier, sechs usw. Walzgerüsten einer Walzstraße durchgeführt werden. Dadurch kann gleichmäßig auf alle Umfangsabschnitte eingewirkt werden.

Mit Vorteil ist weiterhin vorgesehen, dass mindestens zwei Walzen eines Walzge rüsts mit der gleichen Drehgeschwindigkeit angetrieben werden. Zwei oder mehre re Walzen eines Walzgerüsts werden danach also zu einer Walzengruppe zu sammengefasst, die mit einer Drehgeschwindigkeit angetrieben wird. Zumindest ein Teil der verbleibenden Walzen des betreffenden Walzgerüsts dreht dann mit einer erhöhten bzw. verminderten Drehgeschwindigkeit.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Walzen eines Rohres in einer Walzstraße zur Durchführung des Verfahrens weist mindestens ein Walzgerüst auf, in dem mindestens zwei zusammenwirkende Walzen angeordnet sind, die jeweils über einen definierten Umfangsabschnitt des Rohres an diesem anliegen und es wal zen.

Erfindungsgemäß ist hier vorgesehen, dass die Vorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung von Drehzahldifferenzen zwischen den Walzen aufweist. Hierbei ist zunächst daran gedacht, dass jede Walze einen separaten, steuerbaren Antrieb aufweist. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung einen Antrieb, mindestens einen Hilfsmotor und ein Überlagerungsgetriebe zum Antrieb der Walzen aufweist; die Drehzahldifferenz wird im letztgenannten Fall also me chanisch erzeugt.

Vorzugsweise sind in Förderrichtung vor oder hinter den Walzen mindestens zwei Sensoren zur Messung der Wanddicke des Rohres an vorgegebenen Umfangspo sitionen angeordnet. Alternativ dazu ist es auch möglich, dass in Förderrichtung vor oder hinter den Walzen mindestens ein Sensor zur Messung der Wanddicke des Rohres angeordnet ist, der in Umfangsrichtung des Rohres um dieses herum geschwenkt werden kann. Die gemessenen Signale können Rechnermittel zur Ermittlung der Differenz mindestens zweier gemessener Wanddicken des Rohres zugeführt werden. Schließlich kann eine Steuerung oder Regelung zur Steuerung bzw. Regelung der Antriebe der Walzen mit individuellen Drehgeschwindigkeiten vorgesehen werden.

Bei den Walzen kann es sich um Reduzierwalzen, insbesondere um Streckredu zierwalzen, oder um Maßwalzen handeln, die vorzugsweise für das Walzen naht loser oder geschweißter Stahlrohre und Rohre aus NE-Metallen im kalten und warmen Zustand geeignet sind. Über den Umfang des Rohres wirken mit Vorteil drei oder mehrere Walzen zusammen; es können auch nur zwei oder vier Walzen vorgesehen sein.

Die möglichen Drehzahldifferenzen zwischen den Walzen eines Gerüsts können entweder kontinuierlich je nach den Wanddickendifferenzen entlang des Rohrum fanges variieren oder in festen Stufen eingestellt werden. Weiterhin ist es - wie oben schon kurz erwähnt - möglich, dass zwei Walzen eines Dreiwalzengerüstes einen gemeinsamen Antrieb (ohne Drehzahldifferenz) haben, die dritte Walze des Gerüsts aber mit einem eigenen Antrieb oder einer Vorrichtung zur Erzeugung der die Wanddicke beeinflussenden Drehzahldifferenz betrieben wird.

Das gleiche gilt sinngemäß auch für Vierwalzengerüste, wo zwei oder drei Walzen des Gerüsts zu einer mit gleicher Drehzahl angetriebenen Gruppe zusammenge fasst werden und die restlichen ein oder zwei Walzen des Gerüsts mit der wand dickenbeeinflussenden Drehzahldifferenz betrieben werden.

Des weiteren ist es - wie ebenfalls schon kurz erwähnt - möglich, dass die erfin dungsgemäß vorgesehenen Drehzahldifferenzen nicht durch jeweils einzelne An triebe der Walzen eines Gerüsts erzeugt werden, sondern alle Walzen zwar einen gemeinsamen Basisantrieb haben, jedoch durch separate Zusatzeinrichtungen für jede Walze, wie Hilfsmotoren und Überlagerungsgetriebe, je Walze eine individuell steuerbare Drehzahl erreicht wird.

Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Ausregelung von Exzentrizitäten, die als Folge des eigentlichen Reduziervorgangs entstehen. Beispielsweise wurde beobachtet, dass geschweißte Rohre, die keine Wanddickenexzentrizität aufweisen, nach dem Reduzieren eine merkliche Wanddickenexzentrizität haben, die auf kleine, nicht mehr verbesserbare Temperaturdifferenzen des Ausgangsrohres zurückzuführen sind. In diesem Falle kann durch unterschiedliche Walzendrehzahlen innerhalb eines oder mehrerer Gerüste der ansonsten entstehenden Exzentrizität entgegen gewirkt werden. Hierzu ist es vorteilhaft, zusätzlich die Wanddickenverteilung des auslaufenden Rohres zu messen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Seitenansicht einer Walzstraße zum Streck reduzierwalzen eines Rohres,

Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1 im Detail,

Fig. 3 den Schnitt B-B gemäß Fig. 1,

Fig. 4 den Schnitt C-C gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 schematisch den Aufbau eines Walzgerüsts.

In Fig. 1 ist eine Walzstraße 2 schematisch dargestellt, in der ein Rohr 1 einem Streckreduzier-Walzprozess unterzogen wird. Das Rohr 1 durchläuft dabei in För derrichtung R eine Anzahl Walzgerüste, von denen in Fig. 1 drei dargestellt sind, nämlich die Walzgerüste 3, 4 und 5; zumeist ist die Anzahl Walzgerüste deutlich größer als drei.

In jedem Walzgerüst sind mehrere Walzen angeordnet, schematisch sind die Wal zen 6, 7 und 8 im Walzgerüst 3, die Walzen 15, 16, 17 im Walzgerüst 4 und die Walzen 29, 30, 31 im Walzgerüst 5 skizziert. Es sei angemerkt, dass es sich hier nur um eine schematische Darstellung handelt; tatsächlich umschließen die jewei ligen Walzen 6, 7, 8 bzw. 15, 16, 17 bzw. 29, 30, 31 den Umfang des Rohrs 1 voll ständig, wie es aus den nachfolgenden Figuren noch ersichtlich werden wird. Zum Antrieb der Walzen 6, 7 und 8 sind individuelle Antriebe 18, 19 und 20 vorgese hen, was in Fig. 1 auch nur sehr schematisch dargestellt ist.

In Fig. 2 ist der Schnitt A-A gemäß Fig. 1 dargestellt. Dort ist zunächst zu sehen, dass das Rohr 1 über seinen gesamten Umfang von den drei Walzen 6, 7 und 8 umfasst wird, wobei von den Walzen nur Ausschnitte dargestellt sind. Jede Walze 6, 7 bzw. 8 umfasst das Rohr 1 dabei über einen Umfangsabschnitt 9, 10 bzw. 11, die alle jeweils 120° betragen. Das Rohr 1 kann damit über seinen gesamten Umfang gewalzt werden.

Wie weiterhin aus der Fig. 2 hervorgeht, besitzt das Rohr 1 - sich in Förderichtung R noch vor dem ersten Walzgerüst 3 befindend - eine Exzentrizität, die in der Fi gur übertrieben dargestellt ist: Die Wanddicke d₁ an der Umfangsposition 12 des Rohres 1 ist geringer als die Wanddicke d₂ an der Umfangsposition 13 bzw. die Wanddicke d₃ an der Umfangsposition 14.

Zur Verringerung bzw. Eliminierung dieser Exzentrizität wird wie folgt vorgegan gen:
In Förderrichtung R noch vor dem ersten Walzgerüst 3 sind im Ausführungsbei spiel drei Sensoren 21, 22 und 23 angeordnet (vergleiche Fig. 1 und Fig. 2). Die drei Sensoren 21, 22, 23 sind dabei jeweils in der Mitte des Winkelabschnitts posi tioniert, der durch die drei Umfangsabschnitte 9, 10 und 11 definiert wird. Mit den Sensoren 21, 22, 23 können für den entsprechenden Umfangsabschnitt 9, 10, 11 die jeweiligen Wanddicken d₁, d₂ bzw. d₃ gemessen werden, wie sie vor dem Walzgerüst 3 vorliegen.

Abhängig von den ermittelten Werten für die Wanddicken d₁, d₂ und d₃ werden - was schematisch in Fig. 3 skizziert ist - individuelle Drehgeschwindigkeiten ω₁, ω₂ bzw. ω₃ für die drei Walzen 6, 7 und 8 vorgegeben, die von den Antrieben 18, 19 bzw. 20 gefahren werden.

Dabei wird zunächst der arithmetische Mittelwert der gemessenen Wanddicken d₁, d₂ und d₃ gebildet. Die Walze bzw. Walzen, in deren Umfangsabschnitt 9, 10 bzw. 11 eine Wanddicke d gemessen wurde, die geringer ist als der Mittelwert, wird mit reduzierter Drehgeschwindigkeit ω angetrieben, verglichen mit der Drehgeschwin digkeit der anderen Walze/Walzen.

Durch die Reduzierung der Drehgeschwindigkeit ω bei einer Walze - im Ausfüh rungsbeispiel bei der Walze 6 - wird unter dieser Walze Rohrmaterial angehäuft bzw. angestaucht, da es, in Relation zu den anderen Walzen, nicht schnell genug weitergeführt werden kann. Die Walzkraft F zwischen Walze und Rohr steigt hier durch entsprechend an. In Fig. 3 ist schematisch skizziert, dass die Walzkraft F₁ der Walze 6, die mit geringerer Drehgeschwindigkeit ω₁ läuft als die beiden ande ren Walzen 7 und 8, höher ist als die entsprechenden Walzkräfte F₂ bzw. F₃ der Walzen 7 und 8.

In dem Maße, in dem die Walzkräfte unterschiedlich groß sind, wird infolge der Fließfähigkeit des Rohrmaterials unter dem Walzdruck Material aus dem Um fangsabschnitt der "schnelleren" Walzen in den Umfangsabschnitt der "langsame ren" Walze übertragen: die Exzentrizität des Rohres kann sich ausgleichen, da die Wanddicken d₂ und d₃ in den "dicken" Umfangsabschnitten 13 und 14 reduziert, die Wanddicke d₁ im Umfangsabschnitt 12 indes erhöht wird.

Es hat sich herausgestellt, dass auf diese Weise bis zu etwa 0,3% Wanddicken differenz im Rohrumfang pro Walzgerüst ausgeglichen werden kann.

In Fig. 4 ist die zu Fig. 3 entsprechende Darstellung für das Walzgerüst 5 zu se hen (s. Schnitt C-C). Es ist zu erkennen, dass die Exzentrizität nunmehr abgebaut worden ist. Sowohl die Drehgeschwindigkeiten ω₁, ω₂ und ω₃ als auch - in der Fol ge, die Walzkräfte F₁, F₂ und F₃ sind gleich groß.

In Fig. 5 ist schematisch die apparative Ausrüstung der Walzvorrichtung darge stellt. Hier ist das erste Walzgerüst 3 zu sehen, vor dem - in Förderrichtung R be trachtet - über den Umfang des Rohres 1 die Sensoren 21, 22 und 23 angeordnet sind. Die von den Sensoren ermittelten Werte für die Wanddicke d₁, d₂ und d₃ werden an ein Rechnermittel 24 weitergeleitet. Dort kann eine Mittelwertbildung erfolgen sowie die Feststellung der Abweichung der Wanddickenwerte d von die sem Mittelwert. Die Signale werden an eine Steuerung bzw. Regelung 25 übertra gen, die veranlasst, dass die Antriebe 18, 19 und 20 entsprechend angesteuert werden. Liegt ein Wanddickenwert d unter dem ermittelten Mittelwert, wird durch die Steuerung 25 ein reduzierter Vorgabewert für die entsprechende Drehge schwindigkeit ω an den Antrieb ausgegeben.

Im vorliegenden Beispiel (s. Fig. 2) wurde dem Antrieb 18, der die Walze 6 an treibt, ein geringerer Wert für die Drehgeschwindigkeit ω₁ vorgegeben als für die Antriebe 19 und 20 für die Walzen 7 und 8, die höhere Werte für die Drehge schwindigkeiten ω₂ bzw. ω₃ erhielten.

Die Messwerte der dem Walzgerüst 3 nachgeordneten Wanddickenmesseinrich tungen 26, 27, 28 können zur Kontrolle der erzielten Wanddickenveränderungen verwendet werden.

Die Frage, in welchem Umfang der Wert für die Drehgeschwindigkeit in Abhängig keit von der entsprechenden Abweichung der Wanddicke vom Mittelwert reduziert wird, ergibt sich aus empirischen Ergebnissen, die jeweils fallbezogen zu ermitteln sind. Zumeist werden Unterschiede in der Drehgeschwindigkeit ein 5%-Fenster nicht verlassen.

Wie es in Fig. 1 skizziert ist, reicht es zumeist aus, nur an einigen wenigen Walz gerüsten das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden. Im dargestellten Falle sind nur die Walzgerüste 3 und 4 dazu ausgerüstet, um mit in ihrer Drehge schwindigkeit individuell angepassten Walzen das Rohr zu walzen. Vor dem Walzgerüst 3 sind die Wanddickensensoren 21, 22 und 23 angeordnet, deren Messwerte - gemäß Fig. 5 - zur gezielten individuellen Ansteuerung der Antriebe 18, 19 und 20 verwendet werden. In gleicher Weise sind vor dem Walzgerüst 4 die Wanddickensensoren 26, 27 und 28 angeordnet, wobei - was in Fig. 1 jedoch nicht dargestellt ist - die von diesen gemessenen Werte zum individuellen Antrieb der Walzen 15, 16 und 17 benutzt werden.

Bei den nicht erfindungsgemäß ausgestatteten Walzgerüsten, von denen sich an die Walzgerüste 3 und 4 noch mehrere als das dargestellte Walzgerüst 5 an schließen können, kommen, wie üblich, Walzen zum Einsatz, die mit gleicher Drehzahl von einem gemeinsamen Motor angetrieben werden bzw. die mit einem gemeinsamen Abtrieb eines Verteilergetriebes verbunden sind.

Bezugszeichenliste

1

Rohr

2

Walzstraße

3

Walzgerüst

4

Walzgerüst

5

Walzgerüst

6

Walze des Walzgerüsts

3

7

Walze des Walzgerüsts

3

8

Walze des Walzgerüsts

3

9

Umfangsabschnitt

10

Umfangsabschnitt

11

Umfangsabschnitt

12

Umfangsposition

13

Umfangsposition

14

Umfangsposition

15

Walze des Walzgerüsts

4

16

Walze des Walzgerüsts

4

17

Walze des Walzgerüsts

4

18

Antrieb der Walze

6

19

Antrieb der Walze

7

20

Antrieb der Walze

8

21

Sensor

22

Sensor

23

Sensor

24

Rechnermittel

25

Steuerung/Regelung

26

Sensor

27

Sensor

28

Sensor

29

Walze des Walzgerüsts

5

30

Walze des Walzgerüsts

5

31

Walze des Walzgerüsts

5

d₁

Wanddicke an der Umfangsposition

12

d₂

Wanddicke an der Umfangsposition

13

d₃

Wanddicke an der Umfangsposition

14

ω₁

Drehgeschwindigkeit der Walze

6

ω₂

Drehgeschwindigkeit der Walze

7

ω₃

Drehgeschwindigkeit der Walze

8

F₁

Walzkraft der Walze

6

F₂

Walzkraft der Walze

7

F₃

Walzkraft der Walze

8

R Förderrichtung

Claims

1. Verfahren zum Walzen eines Rohres (1) in einer Walzstraße (2), die minde stens ein Walzgerüst (3, 4, 5) aufweist, in dem mindestens zwei zusammen wirkende Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) angeordnet sind, die jeweils über einen definierten Umfangsabschnitt (9, 10, 11) an dem Rohr (1) anlie gen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist:

a) Ermitteln der Wanddicke (d₁, d₂, d₃) des Rohres (1) vor oder hinter den Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) an mindestens zwei Umfangspositio nen (12, 13, 14), die korrespondierenden Umfangsabschnitten (9, 10, 11) der Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) zugeordnet sind;
b) individuelles Antreiben der zusammenwirkenden Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den ermittelten Wanddicken (d₁, d₂, d₃) in den korrespondierenden Umfangsabschnitten (9, 10, 11) mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten (ω₁, ω₂, ω₃).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass derjenigen Antrieb der Walze bzw. Walzen (6) mit im Verhältnis zu der oder den anderen Walzen (7, 8) geringerer oder höherer Drehgeschwindig keit (ω₁) erfolgt, in deren Umfangsabschnitt (9) eine geringere Wanddicke (d₁) als in dem oder den anderen Umfangabschnitten (10, 11) gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsposition (12, 13, 14) in der azimutalen Mitte des jeweiligen Umfangsabschnitts (9, 10, 11) angeordnet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich Schritt b) gemäß Anspruch 1 zu einem Zeitpunkt anschließt, ab dem das Ende des Rohres (1) in die Walzen (15, 16, 17) des in Förderrich tung (R) nachfolgenden Walzgerüsts (4) eingetreten ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und b) gemäß Anspruch 1 nur an ausgewählten Walzge rüsten (3, 4) durchgeführt werden, die sich im, in Förderrichtung (R) be trachtet, vorderen Teil der Walzstraße (2) befindet.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte a) und b) gemäß Anspruch 1 an einer geraden Anzahl Walzgerüste (3, 4) durchgeführt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) eines Walzge rüsts (3, 4, 5) mit der gleichen Drehgeschwindigkeit (ω₁, ω₂, ω₃) angetrieben werden.

8. Vorrichtung zum Walzen eines Rohres (1) in einer Walzstraße (2) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die min destens ein Walzgerüst (3, 4, 5) aufweist, in dem mindestens zwei zusam menwirkende Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) angeordnet sind, die jeweils über einen definierten Umfangsabschnitt (9, 10, 11) des Rohres (1) an diesem anliegen und es walzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Einrichtung (18, 19, 20) zur Erzeugung von Dreh zahldifferenzen zwischen den Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) auf weist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Walze (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) einen separaten, steuerbaren Antrieb (18, 19, 20) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Antrieb, mindestens einen Hilfsmotor und ein Über lagerungsgetriebe zum Antrieb der Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (R) vor oder hinter den Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) mindestens zwei Sensoren (21, 22, 23) zur Messung von Wanddicke (d₁, d₂, d₃) des Rohres (1) an vorgegebenen Umfangspositionen (12, 13, 14) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (R) vor oder hinter den Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) mindestens ein Sensor (21, 22, 23) zur Messung von Wanddicke (d₁, d₂, d₃) des Rohres (1) angeordnet ist, der in Umfangs richtung des Rohres (1) um dieses herum geschwenkt werden kann.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet durch Rechnermittel (24) zur Ermittlung der Differenz mindestens zweier ge messener Wanddicken (d₁, d₂, d₃) des Rohres (1).

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch eine Steuerung bzw. Regelung (25) zur Steuerung bzw. Regelung der An triebe (18, 19, 20) der Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) mit individu ellen Drehgeschwindigkeiten (ω₁, ω₂, ω₃).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) Reduzierwalzen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) Streckreduzierwalzen sind.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) Maßwalzen sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31) für das Walzen nahtloser und geschweißter Stahlrohre und Rohre aus NE-Metallen im kalten und warmen Zustand geeignet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, gekennzeichnet durch drei über den Umfang des Rohres (1) zusammenwirkende Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31).

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, gekennzeichnet durch zwei über den Umfang des Rohres (1) zusammenwirkende Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31).

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, gekennzeichnet durch vier über den Umfang des Rohres (1) zusammenwirkende Walzen (6, 7, 8, 15, 16, 17, 29, 30, 31).