DE1107621B

DE1107621B - Einrichtung fuer die kontinuierliche Herstellung kleinkalibriger und duennwandiger Nahtrohre

Info

Publication number: DE1107621B
Application number: DEB49281A
Authority: DE
Inventors: Helmut Benteler
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1958-06-13
Filing date: 1958-06-13
Publication date: 1961-05-31
Also published as: US3262624A; FR1227616A; NL298197A; GB913063A; DE1179174B; CH374954A; GB1063705A; CH403688A

Description

Den Ausgangspunkt der Erfindung bilden bekannte Einrichtungen für die kontinuierliche Herstellung von Nahtrohren, die ein Walzwerk für das Umformen des Bandes zum Schlitzrohr, eine Schweißstation sowie ein nachgeschaltetes Kaltstreckreduzierwalzwerk umfassen, das mit um 90° gegeneinander versetzten Walzensätzen ausgerüstet ist, die mindestens teilweise Ovalkaliber aufweisen und mit einer einen Längszug auf das Rohr ausübenden, stufenweise erhöhten Umlaufgeschwindigkeit angetrieben sind, wobei mindestens der in Walzrichtung letzte Walzensatz ein Rundungskaliber bildet. Diese Kombination einer Rohrform- und Schweißeinrichtung mit einem nachgeschalteten Kaltstreckreduzierwalzwerk hat den Vorteil, daß auf der gleichen Einrichtung ohne Unterbrechung des Arbeitsganges innerhalb der durch das Reduziervermögen des Streckreduzierwalzwerkes festgelegten Grenzen aus gleich breiten Bandstreifen Nahtrohre mit verschiedenen Enddurchmessern hergestellt werden können, wozu es — ohne an der Einrichtung sonstige Veränderungen vornehmen zu müssen — lediglich notwendig ist, beim Übergang zu größeren Enddurchmessern die in Walzrichtung letzten Walzensätze auszubauen oder weitere Walzensätze einzubauen, wenn Rohre mit kleineren Enddurchmessern hergestellt werden sollen.

Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art weisen die um jeweils 90° gegeneinander versetzten Walzensätze des Kaltstreckreduzierwalzwerkes wechselweise Oval- und Rundkaliber auf, wobei die Ovalkaliber sämtlich in der gleichen Richtung orientiert sind, und zwar im allgemeinen derart, daß deren lange Halbachse in der Vertikalebene liegt. Diese Maßnahme wurde im Interesse einer möglichst schonenden Behandlung des längsnahtgeschweißten Rohres für notwendig erachtet, hat aber zur Folge, daß die von den angetriebenen Walzen auf das Rohr durch Reibung übertragenen Streckkräfte um so mehr begrenzt sind, als nur die mit Rundkalibern ausgerüsteten Walzensätze angetrieben werden, während die mit Ovalkalibern ausgerüsteten dazwischenliegenden Walzensätze lose mitlaufen.

Im Regelfall liegen die erreichbaren Mindestabmessungen der Rohre bei diesen Einrichtungen oberhalb 5 mm und der die Schweißstation verlassenden Schlitzrohre bei etwa 10 mm.

Da es nicht möglich ist, mittels eines Kaltstreckreduzierwalzwerkes auch die Wandstärke zu reduzieren, sondern die durch die stufenweise gesteigerte Umlaufgeschwindigkeit der Walzensätze erzeugten Streckkräfte nur oder im wesentlichen nur der Vermeidung einer Wandverdickung während des Redu-Einrichtung

für die kontinuierliche Herstellung
kleinkalibriger und dünnwandiger Nahtrohre

Anmelder:

Benteler -Werke Aktiengesellschaft,
Neuhaus (Kr. Paderborn)

Helmut Benteler, Bielefeld,
ist als Erfinder genannt worden

ziervorganges dienen können, ist es bei den Einrichtungen der hier in Rede stehenden Gattung erforderlich, von Bandstreifen auszugehen, deren Dicke bereits der gewünschten Wandstärke der Fertigrohre entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Herstellungsbereich dieser bekannten Einrichtungen auf sehr kleinkalibrige Rohre bis herunter zu 3 mm Außendurchmesser und entsprechend dünnen Wandstärken von 0,25 mm zu erweitern. Dies bedeutet, daß, ausgehend von entsprechend dünnwandigen Blechstreifen, nicht nur sehr hohe Streckkräfte aufgewandt werden müssen, um diese Wandstärke im Zuge des Reduziervorganges zu halten, sondern zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die im Verhältnis zu ihrer Breite sehr dünnen Blechstreifen einwandfrei zum Schlitzrohr verformen und diese zuverlässig sowie mit hinreichender Festigkeit an den Längskanten verschweißen zu können. Denn einerseits lassen sich Blechstreifen mit einer Dicke von wesentlich unter 1 mm mittels der üblichen angetriebenen Formwalzen im Hinblick auf die hierbei notwendige Geschwindigkeitsabstimmung der mit jeweils unterschiedlichem Radius an den sich in der Verformung befindenden Blechstreifen angreifenden Formwalzen nicht nur um so schwieriger einwandfrei zum Schlitzrohr verformen, je kleiner die Wandstärke

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ist, sondern insbesondere, je kleiner die Wandstärke im Verhältnis zum Schlitzrohrdurchmesser bzw. zur Breite des Blechstreifens ist. Zum anderen kann auch ein einwandfreies Verschweißen der Schlitzrohrkanten — zumal in dem Mindestdurchmesserbereich von etwa 10 mm — um so weniger gewährleistet werden, je dünner deren Wandstärke ist.

Zur Lösung der dargelegten Aufgabe kennzeichnet sich die Erfindung durch die lediglich in ihrer Gesamtkombination zum Schutz begehrte Vereinigung folgender, für sich demnach weder allein noch in Teilkombinationen beanspruchten Elemente:

(a) Das Streckreduzierwalzwerk weist unmittelbar hintereinandergeschaltete, um jeweils 90° gegeneinander versetzte Ovalkaliber ohne zwischengeschaltete Rundungskaliber auf;

(b) das Umformungswalzwerk ist als Schleppwalzwerk mit frei laufenden Formrollen ausgebildet;

(c) zwischen der Schweißstation und dem Streckreduzierwalzwerk ist eine am Rohr angreifende, die Weiterleitung der tordierenden Einwirkungen des Streckreduzierwalzwerkes auf das Rohr in die Schweißstation hinein verhindernde Führungseinrichtung eingeschaltet.

Zu Element (a)

Diesem Kombinationselement der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die bei den bekannten Einrichtungen vorgenommene wechselseitige Hintereinanderschaltung von Oval- und Rundkalibern keine schonendere Behandlung darstellt als die unmittelbare Hintereinanderschaltung von um jeweils 90° gegeneinander versetzten Ovalkalibern, zumal die nach modernen Verfahren hergestellten Schweißnähte gegen Querschnittsverformungen des Rohres nicht oder nicht nennenswert empfindlicher als der Rohrwerkstoff selbst sind. Dafür hat die unmittelbare Hintereinanderschaltung von um jeweils 90° gegeneinander versetzten Ovalkalibern den Vorteil, unter Ausnutzung der bei kalten Rohren wegen der zunehmenden Verfestigung des Rohrwerkstoffes bekanntlich begrenzten Anzahl der Umformungsvorgänge bzw. Stiche je Durchgang eine erheblich höhere Gesamtquerschnittsabnahme erzielen zu können, und zwar in Verbindung mit einem hierbei anwendbaren höheren, die Streckgrenze des Rohrwerkstoffes überschreitenden Längszug, derart, daß trotz einer bis zu 80°/» betragenden Gesamtquerschnittsabnahme eine Wandverdickung ausgeschlossen wird. Es ist daher möglich, Schlitzrohre von 20 mm Durchmesser zu erzeugen und diese nach dem Schweißen in dem nachgeschalteten Kaltstreckreduzierwalzwerk in einem einzigen Durchgang bis herunter zu einem Außendurchmesser von etwa 3 mm zu reduzieren.

Zur Erzeugung des die Streckgrenze des Rohrwerkstoffes übersteigenden Längszuges wird die Umfangsgeschwindigkeit der hintereinandergeschalteten Arbeitswalzensätze über die sich aus der Rohrverlängerung ergebende Geschwindigkeitsstufung hinaus um mindestens etwa ¹Zs bis 3% erhöht, wobei sich das absolute Maß dieser Erhöhung nach der Anzahl der benötigten Walzensätze in dem Sinne richtet, daß bei einer größeren Anzahl Walzensätze die prozentuale Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit kleiner ist als bei einer geringeren Anzahl. Die Anzahl der Walzensätze richtet sich andererseits nach der gewünschten Gesamtdurchmesserverminderung, da die jeweilige Durchmesserverringerung je Walzensatz begrenzt ist und je nach dem verwendeten Rohrwerkstoff zwischen etwa 5 und 8 % liegt, jedoch in besonderen Fällen auch höher liegen kann.

Die um jeweils 90° gegeneinander versetzten Ovalkaliber des Streckreduzierwalzwerkes sind vorteilhaft wechselseitig um je 45° gegen die Vertikalebene geneigt. Eine derartige Anordnung ist bei Reduzierwalzwerken für nahtlose Rohre zwar bekannt, doch hat die Anwendung dieser Anordnung bei geschweißten Rohren den besonderen Vorteil, daß die Schweißnaht während des Durchganges durch die hintereinandergeschalteten Walzensätze jeweils in einer Zone liegt, in der sie im Zuge des wechselsweise in um 90° zueinander versetzter Ebene erfolgenden Ovaldrückens des Rohrquerschnittes nur sehr geringen Biegeverformungen unterliegt.
Das Reduzieren mittels unmittelbar hintereinandergeschalteter, um jeweils 90° gegeneinander versetzter Ovalkaliber ist für die Weiterverarbeitung von nahtlosen Rohrluppen im Reduzierwalzwerk ebenfalls bereits bekannt, von der Anwendung dieses Prinzips bei längsnahtgeschweißten Rohren jedoch bislang wegen der angestrebten schonenden Behandlung bewußt abgesehen worden. Ferner ist es beim Kaltsreckreduzierwalzen bereits bekannt, mit einer derartigen Geschwindigkeistabstufung der hintereinandergeschalteten, um jeweils 90° zueinander versetzten Walzensätze zu arbeiten, daß auf das Rohr ein die Streckgrenze des Rohrwerkstoffes überschreitender Längszug ausgeübt wird, um auf diese Weise in Verbindung mit einer hohen Querschnittsabnahme ein Anwachsen der Wandstärke zu verhindern. Auch hierbei handelt es sich jedoch lediglich um die Weiterverarbeitung nahtloser Rohre, die zuvor kalt gewalzt worden sind.

Zu Element (b)

Zwar bildet es einen Vorteil, bei der Herstellung von Nahtrohren mit Außendurchmessern bis herunter zu etwa 3 mm durch die Anwendung des Elementes (a) mit Schlitzrohren mit verhältnismäßig großem Durchmesser von etwa 20 mm arbeiten zu können, doch steht diesem Vorteil der bereits eingangs erörterte Nachteil entgegen, daß die den Enddurchmessern angepaßten äußerst dünnen Wandstärken von nur etwa 0,25 mm sowohl den Umformungsvorgang als auch ein einwandfreies Verschweißen der Naht derart erschweren, daß eine wirtschaftliche Fertigung lediglich unter Anwendung der Maßnahmen gemäß Element (a) ausgeschlossen erscheint.

Im Hinblick auf die sehr dünnen Wandstärken und die im Verhältnis hierzu große Breite des Blechstreifens verursachen bereits geringfügige Spannungsdifferenzen während des Umformungsganges Verformungsfehler und als Folge hiervon im Hinblick auf die relativ hohe Durchlaufgeschwindigkeit zwangläufig Fehlschweißungen, die meist nicht früh genug erkannt werden und daher nachhaltige Betriebsstörungen hervorrufen können. Spannungsdifferenzen sind aber bei einem gesondert angetriebenen Formwalzwerk deswegen nicht vermeidbar, weil selbst bei noch so genauer Abstimmung der Antriebsgeschwindigkeit zwischen dem Formwalzwerk und dem Streckreduzierwalzwerk wegen der in die Getriebe eingeschalteten Rutschkupplungen od. dgl. während des

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Betriebes Abweichungen von der theoretisch errech- triebslosen Formwalzwerkes ergebende größere Zugneten Geschwindigkeit eintreten. Derartige Span- spannung im Schlitzrohr doch andererseits den Nachnungsdifferenzen werden ferner zusätzlich auch durch teil, daß sich die vom Streckreduzierwalzwerk herdie Erschütterungen hervorgerufen, die die Arbeits- rührenden Erschütterungen und vor allem die hiermit weise des nachgeschalteten Streckreduzierwalzwerkes 5 einhergehenden Verdrehungskräfte auf sehr viel mit sich bringt. Auf der anderen Seite würde die volle größerer Länge auf den vor dem Streckreduzier-Ausnutzung der mit dem Streckreduzierwalzwerk an walzwerk befindlichen Rohrabschnitt auswirken und sich erreichbaren Gesamtquerschnittsabnahme bei dadurch ein einwandfreies Verschweißen der dünnen Verwendung eines angetriebenen Formwalzwerkes Schlitzrohrkanten beeinträchtigen. Die hierdurch beauch daran scheitern, daß derart dünne Blechstreifen io dingten Nachteile werden gemäß diesem Merkmal der den Formwalzen nur einen sehr geringen Widerstand Erfindung durch die Einschaltung einer am Rohr entgegensetzen, dieser Gegendruck aber während angreifenden Führungseinrichtung zwischen der der verschiedenen Phasen des Verformungsvorganges Schweißstation und dem Streckreduzierwalzwerk verSchwankungen unterliegt, und zwar in um so weite- mieden, die die tordierenden Einwirkungen des ren Grenzen, je breiter der Bandstreifen ist. Da die 15 Streckreduzierwalzwerkes auf das Rohr auffangen und an dem sich in der Umformung befindenden Blech- dadurch deren Weiterleitung in die Schweiß- bzw. streifen angreifenden Formwalzen in den verschie- Formgebungsstation hinein verhindern. Diese Fühdenen Arbeitsphasen in bezug auf ihre wirksamen rungseinrichtung besteht zweckmäßig aus frei Kaliberbereiche zudem einen verschieden großen laufenden, den Rohrquerschnitt um ein geringes Maß radialen Abstand von der Längsachse des zu for- 20 verformenden Führungswalzen, wobei sich die gegenmenden Schlitzrohres haben, wobei diese Ab- einander nicht versetzten Führungswalzenpaare in der weichungen ebenfalls mit zunehmender Bandbreite Vertikalebene gegenüberliegen und wechselweise wachsen, ist es praktisch nicht möglich, die Geschwin- Oval- und Rundkaliber aufweisen,
digkeit der einzelnen Formwalzen so genau aufein- Bei kombinierten Rohrform- und Schweißeinrichander sowie auf die Arbeitsgeschwindigkeit des nach- 25 tungen — einerlei ob ihnen ein Streckreduzierwalzgeschalteten Streckreduzierwalzwerkes abzustimmen, werk nachgeschaltet ist oder nicht — gehört es daß auf den sich in der Umformung befindenden generell zum Stand der Technik, im Bereich der Bandstreifen überall gleich große Längskräfte durch Schweißstation Führungsmittel vorzusehen, die ein Reibung übertragen werden. Während sich diese einwandfreies Verschweißen der Schlitzrohrkanten erDifferenzen bei dickwandigeren Blechstreifen durch 30 leichtern sollen. Diese auch bei der Erfindung beden Reibungsschlupf störungsfrei ausgleichen lassen, nötigten Führungsmittel befinden sich jedoch, in führen diese bei den hier in Betracht kommenden Durchlaufrichtung des Rohres gesehen, vor oder dünnen, aber im Vergleich hierzu unverhältnismäßig innerhalb der Schweißstation, jedenfalls vor der breiten Bandstreifen zu Zerrungen, die angesichts der Schweißstelle, insbesondere der Schweißelektrode, bei derart dünnen Bandkanten ohnehin schon be- 35 wobei sie die Kanten des Schlitzrohres von innen her stehenden Schwierigkeiten auch die Gewährleistung führen. Abgesehen davon, daß die äußerst dünnen einer einwandfreien Nahtschweißung ausschließen. Schlitzrohrkanten im Falle der Erfindung keine aus-Dadurch, daß gemäß der Erfindung ein antriebs- reichend hohen Führungskräfte aufzunehmen verloses Umformungswalzwerk benutzt wird und das mögen, sind diese bekannten Führungsmittel weder Band durch die die Umformung zum Schlitzrohr be- 40 hinsichtlich ihrer Zweckbestimmung noch hinsichtlich wirkenden frei laufenden Formrollen hindurch mittels ihrer Wirkungsweise vergleichbar mit der gemäß der des nachgeschalteten Streckreduzierwalzwerkes ge- Erfindung zwischen Kaltstreckreduzierwalzwerk und zogen wird, läßt sich dieses trotz seiner geringen Schweißstation zusätzlich eingeschalteten Führungs-Stärke und seiner im Vergleich hierzu verhältnismäßig einrichtung, die das bereits geschweißte Rohr außengroßen Breite einwandfrei verformen. Gleichzeitig 45 seitig umfaßt und dadurch die Weiterleitung der vom wird hierdurch die Aufrechterhaltung einer im we- Streckreduzierwalzwerk auf das straff gespannte Rohr sentlichen gleichbleibenden Zugspannung im Band übertragenen tordierenden Kräfte in die Schweißbzw, im Schlitzrohr ermöglicht, die das zuverlässige station hinein verhindern soll.

Verschweißen der dünnen Schlitzrohrkanten inner- Da erst die gemeinsame Anwendung der EIe-

halb der Schweißstation erleichtert. 50 mente (a), (b) und (c) bei den hier in Betracht kom-

Bei kombinierten Rohrform- und Schweißeinrich- menden geringen Wandstärken die volle Ausnutzung

tungen ist es bereits bekannt, das Umformungswalz- des ungewöhnlich hohen Reduktionsvermögens des

werk als Schleppwalzwerk mit frei laufenden Form- verwendeten Kaltstreckreduzierwalzwerkes ermög-

rollen auszubilden, wobei der Bandstreifen bzw. das licht, bildet deren Kombination Voraussetzung dafür,

Schlitzrohr von einem der Schweißstation nachge- 55 daß in derselben Einrichtung im Durchlaufverfahren

schalteten Antrieb gezogen wird. Da es in diesem Fall betriebssicher und störungsfrei aus Bandstreifen Naht-

jedoch an einem der Einrichtung zugeordneten Kalt- rohre mit Endabmessungen bis zu etwa 3 mm Außen-

streckreduzierwalzwerk fehlt, liegt dort weder die durchmesser und 0,25 mm Wandstärke hergestellt

Aufgabenstellung noch die spezielle Lösung der vor- werden können und die Einrichtung bei Ausgang von

liegenden Erfindung vor. 60 gleich breiten Bandstreifen lediglich durch Austausch

der in Walzrichtung jeweils letzten Walzensätze des

Zu Element (c) Streckreduzierwalzwerkes ein wesentlich breiteres

Herstellungsprogramm von Nahtrohren mit unterWenn die Anwendung des Elementes (b) auch die schiedlichen Endabmessungen umfaßt, als dies bisher sich insbesondere für eine einwandfreie Umformung 65 möglich war.

von im Verhältnis zu ihrer Breite äußerst dünnwan- Grundsätzlich können in Verbindung mit der Ein-

digen Bandstreifen bestehenden Schwierigkeiten be- richtung gemäß der Erfindung sämtliche zu diesem

seitigt, so hat die sich aus der Verwendung eines an- Zweck bekannten Schweißverfahren benutzt werden,

doch ist es im Hinblick auf die weitmögliche Vermeidung eines gerade bei derart kleinkalibrigen Rohren besonders lästigen Innengrates zweckmäßig, ein elektrisches Abschmelzverfahren, z. B. das Argonarc-Schweißverfahren, anzuwenden. Besonders vorteilhaft ist ferner die Anwendung eines Hochfrequenz-Schweißverfahrens, bei welchem der entstehende Schweißgrat weniger ausgeprägt ist als beim Widerstandsstumpfschweißverfahren, das jedoch auch bei übten Transportzug wieder abgewickelt und hierbei durch sämtliche dem Haspel nachgeschaltete Einrichtungsteile in Durchlauf richtung des Pfeiles* im kalten Zustand hindurchgezogen wird.

Auf einem Gestellt auf dem sämtliche Einrichtungsteile verankert sind, wird durch das Stahlband la eine dem Haspel 2 nachgeschaltete Zirkularschere 5 angetrieben, deren Messerwalzen die natürlichen Walzkanten des Stahlbandes abscheren und das

einer dem optimalen Wirkungsgrad des Kaltstreck- io Band auf das genaue Breitenmaß von beispielsweise reduzierwalzwerkes entsprechenden hohen Durchlauf- 51 mm für das Fertigrohr mit den oben bezeichneten

Abmessungen schneiden.

Das beschnittene Band tritt danach in das Umformungswalzwerk 6 ein, dessen frei laufende Form

geschwindigkeit des Rohres die erforderliche Güte der Schweißnaht gewährleistet.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, der Schweiß

station ein den Rohrschütz erst kurz vor Eintritt in 15 rollen 6 a, 6 b, 6 c usw. derart angeordnet und aus-

die Schweißstation schließendes, in horizontaler Ebene umlaufendes Rollenpaar vorzuschalten und in dem Bereich zwischen den Schließrollen und den der Schweißstation zugeordneten Andrückrollen ein in gebildet sind, daß das Band zu einem Schlitzrohr von etwa 16 mm Außendurchmesser verformt wird. Dabei ist es selbstverständlich möglich, sowohl die Anordnung und Größe der Walzen als auch die Zahl der

das Rohr eingreifendes und bis nahe an den Bereich 20 Walzgerüste für diesen Umformungsvorgang den jeder Schweißstelle heranreichendes Führungsmittel zur weiligen Verhältnissen entsprechend zu ändern.

Auf einer podestartigen Erhöhung 4 a des Gestelles 4 schließt sich in Durchlauf richtung χ ein in horizontaler Ebene angeordnetes Rollenpaar 7 an, 25

Führung der Schlitzkanten vorzusehen, das — je nach dem angewandten Schweißverfahren — zusätzlich mit einem Werkzeug zum Beseitigen insbesondere des Innengrates versehen sein kann.

Wenn die Einrichtung gemäß der Erfindung auch
ihre größte wirtschaftliche Bedeutung bei der Herstellung von geschweißten Präzisionsstahlrohren mit
Außendurchmessern zwischen etwa 20 und 3 mm besitzt, so sind die Vorteile der Erfindung doch auch 30 Schweißstation angeordnet, bei Anwendung der Einrichtung in einem über den Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, kann zwischen

vorerwähnten Durchmessern liegenden Herstellungs- den Schließrollen 7 und den der Schweißstation zubereich nutzbar. So ist es beispielsweise möglich, nach geordneten Andruckrollen 8 ein Schwert 10 eingedem gleichen Prinzip unter Verwendung eines ent- schaltet sein, das an der Halterung 9 verstellbar besprechend breiteren Bandstreifens geschweißte Rohre 35 festigt ist und das in bekannter Weise dazu dient, die mit den Abmessungen von 90 X 1,2 mm herzustellen Schlitzkanten des Schlitzrohres im Bereich vor der

durch welches das bis dahin offene Schlitzrohr kurz vor dem Passieren der Schweißstation geschlossen wird. Das Rollenpaar 7 ist austauschbar und auf in ihrem Abstand verstellbaren, senkrechten Achsen frei drehbar in einem möglichst geringen Abstand von der

und diese in dem nachgeschalteten Kaltstreckreduzierwalzwerk auf Rohre mit den Endabmessungen von 20X1,2 mm oder, ausgehend von geschweißten Rohren mit den Abmessungen von 40X1,0 mm, Nahtrohre mit den Endabmessungen von 9X1,0 mm bzw. durch Ausbau der in Walzrichtung jeweils letzten Walzensätze auch beliebige Zwischenabmessungen herzustellen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Gesamtanlage im Aufriß in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Schweißeinrichtung nach der Linie IL-II in Fig. 1 in schematischer Darstellung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schweißbereich des Rohres,

Fig. 4 einen Schnitt durch das Rohr nach der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 zwei um 90° gegeneinander versetzte Walzenpaare des Kaltstreckreduzierwalzwerkes nach der Linie V-V in Fig. 1.

Zur Herstellung eines geschweißten Präzisionsstahlrohres mit den Endabmessungen von z. B. 4,75 mm Außendurchmesser und 0,7 mm Wandstärke wird in der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anlage ein kaltgewalztes Stahlband la verwendet, das eine Breite von 54 mm und eine Dicke von 0,7 mm aufweist. Das Band besteht zweckmäßig aus tiefzieh-Schweißstelle genau unter die Elektrode zu führen.

Die Schweißstation 11 ist zur Durchführung des bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehenen gaselektrischen Schweißverfahrens, und zwar des Argonarc-Schweißverfahrens, mit einer Wolframelektrode 12 ausgerüstet, die mittels der Halterung 13 in vertikaler Ebene verstellbar gelagert ist. Während der Elektrode über die Leitung 14 mittels eines (nicht dargestellten) Schweißumspanners der Schweißstrom zugeführt wird, erfolgt von der Zuleitung 15 her die Zuführung des Edelgases Argon über einen innerhalb der Halterung 13 vorgesehenen, die Wolframelektrode umgebenden Düsenmantel 13 a.

Durch die der Schweißstation unmittelbar zugeordneten Andrückrollen 8, die ebenfalls in etwa horizontaler Ebene frei drehbar gelagert sind, wird das Rohr derart abgestützt und geführt, daß sich der Querschnitt des geschlossenen Schlitzrohres nicht verändern kann. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Andrückrollen 8 an ihrem Umfang jeweils mit einer Auskehlung 8 a versehen, welche dem Außenhalbmesser des Rohres angepaßt ist und dieses zusammen auf mehr als drei Viertel seines Umfanges im Bereich der Schweißstelle umgibt.

Die durch das Argonarc-Schweißverfahren erzielbare Schweißnaht ist derart gleichmäßig und flach bzw. wenig auftragend, daß Entgratungswerkzeuge weder an der Außen- noch an der Innennaht an

fähigem Stahl und ist in bekannter Weise in mög- 65 gesetzt zu werden brauchen, zumal sich gezeigt hat,

liehst großer Länge auf einen frei drehbar gelagerten Haspel 2 aufgewickelt, von dem es ausschließlich durch den von dem Streckreduzierwalzwerk 3 ausgedaß durch die erhebliche Querschnittsabnahme innerhalb des nachgeschalteten Kaltstreckreduzierwalzwerkes geringfügige Graterhöhungen derart in die

Rohrwandung eingeebnet werden, daß eine Schweißnaht beim Fertigrohr praktisch nicht mehr erkennbar ist.

In Durchlaufrichtung χ des geschweißten Rohres 1 schließt sich hinter der Schweißstation ein Führungswalzwerk 16 an, dessen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehene vier Walzensätze 16 a, 16 b, 16 c und 16 d wechselweise mit Rund- und Ovalkalibern ausgerüstet sind, wobei sämtliche in senkrechter Ebene übereinander angeordneten Walzenpaare ebenfalls frei drehbar gelagert sind. Die Walzensätze dienen dem Zweck, die von dem nachgeschalteten Streckenreduzierwalzwerk 3 auf das geschweißte Rohr ausgeübten Beanspruchungen, insbesondere die tordierenden Einwirkungen, abzufangen bzw. zu verhindern, daß sich diese entgegen der Durchlaufrichtung nach rückwärts auf den die Schweißstation passierenden Rohrbereich auswirken können.

Dem Führungswalzwerk 16 ist das Kaltstreckreduzierwalzwerk 3 nachgeschaltet, das als einziges Aggregat der Einrichtung angetrieben ist. Eine (in der Zeichnung nicht dargestellte) Antriebswelle ist mittels Kupplungsglieder, z. B. mittels Keilriementriebe 17, mit stufenlosen (ebenfalls nicht dargestellten) Getrieben verbunden, die den einzelnen Walzengerüsten 3a, 3 b, 3c und 3d zugeordnet sind und mittels welcher die untereinander abgestuften Geschwindigkeiten der Walzensätze derart eingestellt werden können, daß auf das geschweißte Rohr 1 eine die natürliche Verlängerung des Rohres übersteigende Zugkraft ausgeübt wird.

Das im Führungswalzwerk nur geringfügig verformte Rohr 1 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel von seinem etwa 16 mm betragenden Außendurchmesser in 21 Walzgerüsten des KaItstreckreduzierwalzwerkes 3 auf einen Außendurchmesser von 4,75 mm reduziert, wobei das Metergewicht des Rohres von etwa 0,264 kg auf etwa 0,07 kg absinkt; infolgedessen beträgt die Austrittsgeschwindigkeit des Rohres aus dem Streckreduzierwalzwerk etwa das 3,8fache der optimalen Schweißgeschwindigkeit, die in Verbindung mit dem Argonarc-Schweißverfahren beim derzeitigen Stand der Entwicklung bei etwa 8 m/min liegt, bei Anwendung des Hochfrequenz-Schweißverfahrens jedoch auf 40 m/min und im Zuge der Weiterentwicklung dieses Verfahrens auch noch darüber hinaus erhöht werden kann.

Innerhalb der in Durchlauf richtung jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordneten, mit Ovalkalibern ausgerüsteten Walzensätze des Streckreduzierwalzwerkes 3 wird das geschweißte Rohr nacheinander stufenweise unter Beibehaltung der Ausgangswandstärke im Durchmesser reduziert, während ein nachgeschaltetes Rundungswalzenpaar 3 d (Fig. 5) für die genaue Kalibrierung sorgt. Je nach den gewünschten Enddurchmessern kann eine entsprechende Anzahl der in Walzrichtung letzten Walzensätze ab- bzw. zusätzlich eingebaut werden, wobei indessen das Rundungs- bzw. Kalibrierungswalzenpaar 3 d in jedem Falle den in Walzrichtung letzten Walzensatz bildet.

Hinter dem Streckreduzierwalzwerk 3 ist eine mitlaufende fliegende Säge 18 auf einem Führungsgestell längsverschieblich geführt, deren Verstellmaß und Geschwindigkeit den gewünschten Rohrlängen sowie der Austrittsgeschwindigkeit des geschweißten Rohres angepaßt sein müssen. Während des Mitlaufens schneidet das Kreissägeblatt 18 a die gewünschten Längenabschnitte des Rohres ab, die anschließend auf ein Transportgerüst 19 oder einen Korb fallen, von dem sie ihrer weiteren Bestimmung zugeführt werden. Je nach dem Verwendungszweck kann es sich empfehlen, die auf die gewünschten Längen geschnittenen Fertigrohre vor der Weiterverarbeitung in bekannter Weise einer Glühbehandlung zu unterwerfen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einrichtung für die kontinuierliche Herstellung kleinkalibriger und dünnwandiger Nahtrohre, welche ein Walzwerk für das Umformen des Bandes zum Schlitzrohr, eine Schweißstation sowie ein nachgeschaltetes Kaltstreckreduzierwalzwerk umfaßt, das mit um 90° gegeneinander versetzten Walzensätzen ausgerüstet ist, die mindestens teilweise Ovalkaliber aufweisen und mit einer einen Längszug auf das Rohr ausübenden, stufenweise erhöhten Umlaufgeschwindigkeit angetrieben sind, wobei mindestens der in Walzrichtung letzte Walzensatz ein Rundungskaliber bildet, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Elemente:

a) Das Streckreduzierwalzwerk (3) weist unmittelbar hintereinandergeschaltete, um jeweils 90° gegeneinander versetzte Ovalkaliber (3a, 3b, 3a) ohne zwischengeschaltete Rundungskaliber auf;

b) das Umformungswalzwerk (6) ist als Schleppwalzwerk mit frei laufenden Formrollen (6 a, 6 b, 6 c) ausgebildet;

c) zwischen der Schweißstation (11) und dem Streckreduzierwalzwerk (3) ist eine am Rohr (1) angreifende, die Weiterleitung der tordierenden Einwirkungen des Streckreduzierwalzwerkes auf das Rohr in die Schweißstation hinein verhindernde Führungsemrichtung (16) eingeschaltet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Schweißstation (11) nachgeschaltete Führungseinrichtung (16) aus frei laufenden, den Rohrquerschnitt um ein geringes Maß verformenden Führungswalzen (16 a, 16 b, 16 c, 16 d) besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in der Vertikalebene gegenüberliegenden Walzen der gegeneinander nicht versetzten Führungswalzenpaare wechselweise Oval- und Rundkaliber aufweisen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die um jeweils 90° gegeneinander versetzten Ovalkaliber des Streckreduzierwalzwerkes wechselseitig um je 45° gegen die Vertikalebene geneigt sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißstation (11) ein den Rohrschlitz erst kurz vor Eintritt in die Schweißstation schließendes, in horizontaler Ebene umlaufendes Rollenpaar (7) vorgeschaltet ist und in dem Bereich zwischen den Schließrollen (7) und den der Schweißstation zugeordneten Andrückrollen (8) in das Rohr eingreifende und bis nahe an den Be-

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reich der Schweißstelle heranreichende Mittel (10) zur Führung der Schlitzkanten vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Schlitzkanten führenden Mittel (10) ein Werkzeug zum Beseitigen des Schweißgrates zugeordnet ist.

., In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 724 547; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 017 122; deutsche Patentanmeldung G9088Ib/7a kanntgemacht am 22. U. 1956); USA.-Patentschrift Nr. 2196192.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen