DE10316910B3 - Verfahren zur Herstellung von Rohren aus metallischem Werkstoff - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren (1) aus metallischem Werkstoff in einem Planetenschrägwalzwerk (2), bei dem eine Rohrluppe (3) dem Planetenschrägwalzwerk (2) zugeführt und zwischen einer Anzahl Walzen (4) und einem domförmigen Innenwerkzeug (5) zum Rohr (1) gewalzt wird. Um die Herstellung des Rohres zu verbessern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Innenwerkzeug (5) zu dem Zeitpunkt, zu dem der Anfang (6) einer Rohrluppe (3) und/oder das Ende (7) einer Rohrluppe (3) in den Bereich der Walzen (4) eintritt, gegen die Förderrichtung (R) der Rohrluppe (3) aus seiner Ausgangsposition (8) um einen vorbestimmten Verschiebeweg (x) zurückgezogen wird und, nachdem der Anfang (6) der Rohrluppe (3) und/oder das Ende (7) der Rohrluppe (3) den Bereich der Walzen (4) passiert hat, wieder in seine Arbeitsposition (8) vorgeschoben wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren aus metallischem Werkstoff in einem Planetenschrägwalzwerk, bei dem eine Rohrluppe dem Planetenschrägwalzwerk zugeführt und zwischen einer Anzahl Walzen und einem dornförmigen Innenwerkzeug zum Rohr gewalzt wird, wobei das Innenwerkzeug zu dem Zeitpunkt, zu dem der Anfang einer Rohrluppe und/oder das Ende einer Rohrluppe in den Bereich der Walzen eintritt, gegen die Förderrichtung der Rohrluppe aus seiner Arbeitsposition um einen vorbestimmten Verschiebeweg zurückgezogen wird und nachdem der Anfang der Rohrluppe und/oder das Ende der Rohrluppe den Bereich der Walzen passiert hat wieder in seine Arbeitsposition vorgeschoben wird. Ein solches Verfahren ist die
DE 36 22 678 A1 bekanntgeworden. - Bei einem aus der
DE 101 07 567 A1 bekannten Planetenschrägwalzwerk wird eine Rohrluppe zugeführt, die in einem Spalt zum Rohr gewalzt wird, der sich zwischen einer Anzahl Planetenschrägwalzen und einem dornförmigen Innenwerkzeug bildet. Durch die von den Walzen in das zu walzende Material eingebrachte Energie erwärmt sich die Rohrluppe bzw. das Rohr sehr stark, so dass es einer Kühlung unterzogen werden muss. Die Rohrluppe wird deshalb zur Ausbildung einer Kühlzone in der einlaufenden Umformzone des Walzwerks durch allseitig konzentrisch gerichtetes Besprühen mit Kühlmedium beaufschlagt, wobei das Kühlmedium unter hohem Druck zugeführt wird. Dabei wird eine solche Wärmemenge abgeführt, dass ein Temperaturanstieg des gewalzten Rohres zumindest derart unterdrückt wird, dass es zu keiner unzulässig hohen Erwärmung kommt. - Bei einer solchen Herstellungsweise entstehen dadurch Probleme, dass das zum Einsatz kommende Kühlmedium in die offenen Rohrenden eindringen kann, was die nachfolgende Weiterverarbeitung, z. B. durch Stopfenziehen, erschwert. Aus diesem Grunde ist es üblich, die offenen Rohrenden nicht mit Kühlmedium zu beaufschlagen, was allerdings in nachteiliger Weise zur Folge hat, dass die Ausbringung des Planetenschrägwalzwerks sinkt und der Schrottanteil ansteigt. Weiterhin ist es nachteilig, dass durch das Aussetzen der Kühlung im Endbereich des Rohrs bzw. der Rohrluppe das Rohr heiß aus dem Walzwerk läuft und deshalb leicht oxidiert. Die oxidierten Bereiche des Rohrs müssen in der Folge abgetrennt werden, um hinreichende Qualität des gefertigten Rohres zu garantieren.
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die genannten Nachteile überwindet. Damit soll eine Steigerung der Ausbringungsleistung sowie der Zuverlässigkeit des Planetenschrägwalzens gewährleistet werden.
- Diese Aufgabe durch wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Anfang der Rohrluppe und/oder das Ende der Rohrluppe bei zurückgezogenem Innenwerkzeug flüssigkeitsdicht von den Walzen zusammengewalzt wird. Es lässt sich hiermit erreichen, dass das Ende bzw. der Anfang des Rohres bzw. der Rohrluppe durch den Walzvorgang verschlossen wird, was zur Folge hat, dass kein Kühlmedium ins Innere des Rohres eintreten kann.
- Ferner erhöht es die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, wenn mindestens zwei Rohrluppen aneinanderstoßend dem Planetenschrägwalzwerk zugeführt werden. Weiterhin kann hierzu vorgesehen werden, dass das Planetenschrägwalzwerk kontinuierlich mit Rohrluppen beschickt wird.
- Eine weitere Fortbildung sieht vor, dass durch Messung der Drehung des gewalzten Rohres um seine Längsachse und gesteuerte oder geregelte Ansteuerung des Antriebs bzw. der Antriebe der Walzen eine Drehung des Rohres um seine Längsachse ausgeglichen wird. Dabei kann gesteuert oder geregelt auf den Hauptantrieb der Walzen Einfluss genommen werden; alternativ oder additiv kann vorgesehen werden, dass gesteuert oder geregelt auf einen Überlagerungsantrieb der Walzen eingewirkt wird.
- Wie als solches im Stand der Technik bekannt, wird die Rohrluppe und/oder das Rohr mit Vorteil einer Kühlung mit flüssigem Kühlmedium unterzogen.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
-
1 schematisch den Schnitt durch ein Planetenschrägwalzwerk, wobei aus einer Rohrluppe das Rohr gewalzt wird, und -
2 dieselbe Darstellung wie in1 , wobei gerade die Anschlussstelle zweier Rohrluppen gewalzt wird. - In
1 ist schematisch gezeigt, wie in einem Planetenschrägwalzwerk2 , das nicht näher dargestellt, jedoch in bekannter Weise aufgebaut ist, eine Rohrluppe3 zu einem Rohr1 gewalzt wird. Die Rohrluppe3 tritt dabei in Förderrichtung R in das Planetenschrägwalzwerk2 ein und wird zum Rohr1 gewalzt. Um dies zu bewerkstelligen, ist eine Anzahl Walzen4 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt um das Rohr 1 herum angeordnet, wobei in1 nur eine Walze4 skizziert ist. Weiterhin wird ein dornförmiges Innenwerkzeug5 so zwischen den Walzen4 positioniert, dass sich ein Walzspalt ergibt, der das Material der Rohrluppe 3 zum Rohr1 mit gewünschtem Durchmesser walzt. - Das insoweit vorbekannte Planetenschrägwalzverfahren wird gemäß der vorliegenden Erfindung wie folgt betrieben:
Im Planetenschrägwalzwerk2 können zwei Rohrluppen3 aneinanderstoßend zugeführt werden. In2 ist zu erkennen, dass das Ende7 der in Förderrichtung R vorderen (rechten) Rohrluppe3 an den Anfang6 der nachfolgenden (linken) Rohrluppe3 anstößt. Der Luppenstoß, wobei die Rohrluppen3 in diesem Bereich zugewalzt sind, ist durch den auf die durchgezogene Linie weisenden Pfeil12 veranschaulicht. - Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Anfang
6 der hinteren (linken) Rohrluppe3 bzw. das Ende7 der vorderen (rechten) Rohrluppe3 in den Bereich der Walzen4 eintritt, wird das Innenwerkzeug5 gegen die Förderrichtung R der Rohrluppen3 aus seiner in1 dargestellten normalen Arbeitsposition8 um einen vorbestimmten Verschiebeweg x in eine zurückgezogene Position11 zurückgezogen. Dies ist in1 dadurch verdeutlicht, dass hier mit ausgezogenen Linien die Arbeitsposition8 des Innenwerkzeugs5 und mit gestrichelten Linien die zurückgezogene Position11 des Innenwerkzeugs5 eingezeichnet ist. - Bei zurückgezogenem Innenwerkzeug
5 wird, wie es2 zu entnehmen ist, das Ende7 einer Rohrluppe3 bzw. der Anfang6 der nachfolgenden Rohrluppe3 durch radiales Zustellen der Walzen4 so zusammengewalzt, dass der Anfang6 bzw. das Ende7 der Rohrluppe3 flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Hierdurch kann kein Kühlmedium, das während des Walzprozesses auf die Rohrluppe3 bzw. auf das Rohr1 geleitet wird, in das Rohrinnere eindringen, womit die Weiterverarbeitung des Rohres1 , z. B. durch Stopfenziehen, nicht erschwert wird. Außerdem wird verhindert, dass das Rohr1 beim Auslauf aus dem Planetenschrägwalzwerk2 zu heiß wird und Oxidationen stattfinden. Diese sind vor allem im Falle von Kupfer bzw. Kupferlegierungen als Rohrmaterial problematisch. - Hat der Anfang
6 der (linken) Rohrluppe3 bzw. das Ende7 der (rechten) Rohrluppe3 den Bereich der Walzen4 passiert, wird das Innenwerkzeug5 wieder in die übliche Arbeitsposition8 vorgeschoben. Damit erfolgt das übliche Walzen der Rohrluppe3 zum Rohr1 gemäß1 . - Damit das Innenwerkzeug
5 in Förderrichtung R entlang der Längsachse9 des Rohres1 bewegt werden kann, sind Mittel10 vorgesehen. Diese können hydraulisch oder elektrisch betätigt werden. - Der Verschiebeweg x, um den das Innenwerkzeug
5 entgegen der Förderrichtung R zurückgezogen wird, ergibt sich aus der konkreten Geometrie von Rohrluppe3 , Rohr1 sowie Walzen4 und wird so gewählt, dass zuverlässig ein flüssigkeitsdichtes Zusammenwalzen des Anfangs6 bzw. des Endes7 der Rohrluppe3 erreicht werden kann. - Wie
2 weiter entnommen werden kann, werden bevorzugt zumindest zwei Rohrluppen3 aneinanderstoßend dem Planetenschrägwalzwerk2 zugeführt. Besonders bevorzugt wird das Planetenschrägwalzwerk2 kontinuierlich mit Rohrluppen3 beschickt. - Für die weitere Verarbeitung des gewalzten Rohres
1 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass am Austritt des Planetenschrägwalzwerks2 die Drehung des Rohres 1 um die Längsachse9 ermittelt wird und eine Ansteuerung der Antriebe der Walzen4 in der Art und Weise erfolgt, dass eine Drehung des Rohres1 um seine Längsachse9 ausgeglichen wird, d. h. nicht stattfindet. - Durch das Ziehen des Innenwerkzeugs
5 um den Verschiebeweg x werden nämlich massiv die Umformbedingungen geändert, was bei konstantem Antrieb des Haupt- und Überlagerungsantriebs der Walzen4 in einem Abriss der Rohrenden resultieren kann. Da dies in höchstem Maße nachteilig wäre, kann durch die erläuterte Vorgehensweise eine automatische Kompensation der Rohrdrehung erfolgen, da auch die Drehzahlverhältnisse durch die Änderungen der Walzbedingungen durch das Ziehen des Innenwerkzeugs5 korrigiert werden können und so ein sichereres und reproduzierbares Schließen des Rohrendes ermöglicht wird. - Der Vorteil des beschriebenen Verfahrens liegt darin, dass auch während des Walzens des Luppenstoßes
12 (vgl.2 ) weiterhin die Walzen4 mit der erforderlichen Walzemulsion beaufschlagt und das auslaufende Rohr1 gekühlt werden können, ohne dass Walzemulsion bzw. Kühlwasser in das Innere des Rohres1 gelangt. Durch den Schutz der Rohrinnenseite wird eine problemlose Weiterverarbeitung des Rohres1 ermöglicht. Gleichzeitig werden die Walzen4 gut geschmiert und das auslaufende Rohr1 gekühlt. Durch die konstante Kühlung bis zum Rohrende findet bei Kupfer und Kupferlegierungen keine Oxidation durch eine zu hohe Walzguttemperatur beim Auslauf aus dem Planetenschrägwalzwerk2 statt, woraus ein verringerter Schrottanteil resultiert. -
- 1
- Rohr
- 2
- Planetenschrägwalzwerk
- 3
- Rohrluppe
- 4
- Walze
- 5
- Innenwerkzeug
- 6
- Anfang der Rohrluppe
- 7
- Ende der Rohrluppe
- 8
- Arbeitsposition des Innenwerkzeugs
- 9
- Längsachse des Rohres
- 10
- Mittel zum Bewegen des Innenwerkzeugs
- 11
- zurückgezogene Position des Innenwerkzeugs
- 12
- Luppenstoß
- R
- Förderrichtung
- x
- Verschiebeweg
Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung von Rohren (
1 ) aus metallischem Werkstoff in einem Planetenschrägwalzwerk (2 ), bei dem eine Rohrluppe (3 ) dem Planetenschrägwalzwerk (2 ) zugeführt und zwischen einer Anzahl Walzen (4 ) und einem dornförmigen Innenwerkzeug (5 ) zum Rohr (1 ) gewalzt wird, wobei das Innenwerkzeug (5 ) zu dem Zeitpunkt, zu dem der Anfang (6 ) einer Rohrluppe (3 ) und/oder das Ende (7 ) einer Rohrluppe (3 ) in den Bereich der Walzen (4 ) eintritt, gegen die Förderrichtung (R) der Rohrluppe (3 ) aus seiner Arbeitsposition (8 ) um einen vorbestimmten Verschiebeweg (x) zurückgezogen wird und nachdem der Anfang (6 ) der Rohrluppe (3 ) und/oder das Ende (7 ) der Rohrluppe (3 ) den Bereich der Walzen (4 ) passiert hat wieder in seine Arbeitsposition (8 ) vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfang (6 ) der Rohrluppe (3 ) und/oder das Ende (7 ) der Rohrluppe (3 ) bei zurückgezogenem Innenwerkzeug (5 ) flüssigkeitsdicht von den Walzen (4 ) zusammengewalzt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Rohrluppen (
3 ) aneinanderstoßend dem Planetenschrägwalzwerk (2 ) zugeführt werden. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetenschrägwalzwerk (
2 ) kontinuierlich mit Rohrluppen (3 ) beschickt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Messung der Drehung des gewalzten Rohres (
1 ) um seine Längsachse (9 ) und gesteuerte oder geregelte Ansteuerung des Antriebs oder der Antriebe der Walzen (4 ) eine Drehung des Rohres (1 ) um seine Längsachse (9 ) ausgeglichen wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gesteuerte oder geregelte Antrieb als Hauptantrieb der Walzen (
4 ) betrieben wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gesteuerte oder geregelte Antrieb als Überlagerungsantrieb der Walzen (
4 ) betrieben wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrluppe (
3 ) und/oder das Rohr (1 ) einer Kühlung mit flüssigem Kühlmedium unterzogen wird.
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