DE1178032B - Verfahren zum Abkuehlen von Walzdornen fuer Rohrwalzwerke - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 21 b

Nummer:
Aktenzeichen:
Amneldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 7 a-17/03

J19288Ib/7a
13. Januar 1961
17. September 1964

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen eines hohlen Walzdornes für Rohrwalzwerke während des Abrollens über eine Kühlstrecke zwischen zwei Arbeitsgängen.

Bei Stahlrohrwalzwerken zum Herstellen nahtloser Rohre muß der Walzdorn, der beim Walzen des Rohres in den Rohling eingeführt wird, nach Herausziehen aus dem Rohr am Ende des Arbeitsganges abgekühlt werden. Normalerweise erfolgt die Abkühlung, indem die Walzdorne einem Abkühltisch zugeführt werden, auf dem sie einige Zeit stehengelassen werden, damit sich die Walzdorne auf eine zum Einleiten eines weiteren Arbeitsumlaufes geeignete Temperatur abkühlen.

Da die Walzdorne aus legiertem Stahl bestehen, soll eine plötzliche Abkühlung, die Oberflächenrisse hervorrufen könnte, möglichst vermieden werden. Verfahren, bei welchen die Außenfläche des Walzdornes in ein Kühlmittel eingetaucht, mit diesem besprüht oder angeblasen wird, scheiden hier aus. Dabei wird nämlich die Außenfläche plötzlich geschrumpft, während die noch auf höherer Temperatur gehaltenen Innenteile des Domes außerordentliche Zugspannungen an der Außenseite hervorrufen. Durch den ständigen Wechsel von Walzbetrieb und Abkühlung ergeben sich dort dann Wärmeermüdungsrisse, die schließlich zum Bruch führen.

Unter Berücksichtigung des normalen Arbeitsrhythmus, der mindestens vier Stück je Minute beträgt, wird eine erhebliche Anzahl, z. B. ungefähr 20 bis 25 Walzdorne erforderlich. Dies ist durchführbar, solange es sich um Walzdorne mit verhältnismäßig geringem, 125 mm unterschreitendem Durchmesser handelt. Bei größeren Durchmessern treten erhebliche Schwierigkeiten auf, da die Verweilzeit auf dem Abkühltisch noch verlängert werden müßte, wobei eine größere Anzahl von Walzdornen unter schwer zu überwindenden betrieblichen und wirtschaftlichen Schwierigkeiten nötig wird.

Bekanntlich werden beim Heißwalzen von Rohren bereits Walzdorne verwendet, in welchen Kühlwasser dauernd bzw. zeitweise in Umlauf gesetzt wird, wodurch ein einziger Walzdorn, der mit der Zu- bzw. Ableitung für das Kühlwasser verbunden ist, kontinuierlich benutzt werden kann. Dort ist der Aufwand verhältnismäßig groß; eine gleichmäßige Kühlung des Mantels läßt sich auf diese Weise nicht erreichen. Aus diesem Grunde wird auch diese Kühlung durchweg nur bei solchen Dornen angewandt, bei welchen nur die Dornspitze mit dem heißen Metall in Berührung kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Abkühlen von Walzdornen
für Rohrwalzwerke

Anmelder:

Innocenti Societä*p*er l'Industria

Metallurgica e Meccanica, Mailand (Italien)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Fincke, Dipl.-Ing. H. Bohr
und Dipl.-Ing. S. Staeger, Patentanwälte,
München 5, Müllerstr. 31

Als Erfinder benannt:

Emilio Dvorak, Mailand (Italien)

Beanspruchte Priorität:

Italien vom 21. April 1960 (7194)

Verfahren zum Abkühlen eines hohlen Walzdornes für Rohrwalzwerke zu schaffen, das keinen besonderen Aufwand erfordert und eine besonders gleichmäßige Abkühlung des Walzdornes von innen her in wirtschaftlich vertretbarer Zeit ermöglicht, so daß man mit relativ wenigen Wechseldornen auskommt.

Hierzu wird erfindüngsgemäß der Walzdornhohlraum während des Abrollens durch vom Dornende in ihn eingespritztes, flüssiges Kühlmittel bespült und der sich bildende Kühldampf am anderen Dornende aus ihm abgeführt. Bei Verwendung eines stufenweise fördernden Kühlbettes kann das Einspritzen des Kühlmittels vor oder bei Beginn der ersten Kühlstufe in einer bis zum Abheben vom Kühlbett vollständig verdampfenden Menge erfolgen.

Durch die Rotation des Domes wird hier an dessen Innenfläche ständig ein Kühlmittelfilm gehalten, so daß der Dom von innen nach außen praktisch völlig gleichmäßig ausgekühlt wird und während des Abkühlens Zugspannungen von der Außenfläche femgehalten werden. Die bekannten Wärmeermüdungsrisse können daher dort nicht in Erscheinung treten.

Die Erfindung betrifft ferner einen Walzdorn zum Ausüben des vorgeschriebenen Verfahrens, der aus einem durch Kopfteile abgeschlossenen, gegen die auftretenden Walzbeanspruchungen widerstandsfähigen Rohr besteht und dadurch gekennzeichnet ist,

: ·ΐ:. 409 687/109

daß ein Kopfteil eine mit einem Rückschlagventil versehene, an sich bekannte Axialbohrung für den Kühlmitteleinlaß aufweist und am anderen Dornende eine axiale Dampf auslaßbohrung vorgesehen ist.

Durch diese Anordnung der Wassereinlaß- und der Dampfauslaßbohrung wird der Wasserspiegel stets unterhalb der Dornachse gehalten. Jeder Dorn erhält die gleiche, vollständig zu verdampfende Wassermenge und wird daher auch in gleichem Maße abgekühlt.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, welche eine Ausführungsform des Walzdornes beispielsweise schematisch darstellen, ausführlicher beschrieben. Es zeigt Sobald der Walzdorn aus der Endstellung B am Rollentisch abgenommen wird, werden die übrigen auf dem Rollentisch liegenden Walzdorne um einen Schritt vorgerückt, wodurch die Anfangsstellung A frei wird und ein weiterer abzukühlender Dorn aufgenommen werden kann.

Das Vorrücken der Walzdorne erfolgt durch ein Paar an den Rollenköpfen angeordnete Platten 10, die durch Gelenkbolzen 11 an Arme 12 angeschlossen ίο sind, die bei jedem Schritt eine Umdrehung um Zapfen 13 durchführen.

Die Oberseite 14 der Platten 10 ist sägezahnförmig ausgebildet, um das Vorrücken der Walzdorne nach der Endstellung B hin zu fördern, sobald die Platten

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Walzdorn im 15 durch die Arme 12 hochgeschoben werden. Axialschnitt, Bei der Bewegung von der Anfangsstellung A zur

Endstellung B hin verdampft das Kühlwasser restlos oder beinahe restlos, da die optimale Endtemperatur der Walzwerke beim Betrieb 100° C übersteigt. Die Wassermenge wird entsprechend bemessen, um die gewünschte Endtemperatur der Walzdorne zu ge-

Fig. 2 eine Schnittansicht nach Linie II-II in F i g. 1 und

F i g. 3 ein Schema des Verfahrens zum Abkühlen der Walzdorne.

Der in F i g. 1 und 2 dargestellte Walzdorn zum Walzen nahtloser Rohre umfaßt einen rohrförmigen Mittelabschnitt 1, an dem ein kegelstumpfförmiger Kopf 2 zum Erleichtern des Einführens in den Rohling und ein rückwärtiger Dornschaft 3 an sich bekannter Form befestigt sind, welcher zum Herausziehen des Walzdornes aus dem Rohr nach beendetem Walzen dient.

Der Kopf 2 weist eine Axialbohrung 4 von gegenüber dem rohrförmigen Mittelteil 1 verringertem Querschnitt auf. Mit der Bohrung 4 wirkt ein Ventil 5 zusammen, welches normalerweise durch eine Feder 6 geschlossen gehalten wird und zum Steuern des Einlasses des Kühlwassers in das Dorninnere dient.

Der Dornschaft 3 weist eine blinde Axialbohrung 7 auf, die mit im wesentlichen radial verlaufenden Löchern 8 verbunden ist, welche zum Auslaß des Wasserdampfes dienen, der durch die Verdampfung des in den Walzdorn eingeführten Kühlwassers entstanden ist.

Nach Herausziehen der einzelnen Walzdorne aus dem betreffenden Rohr nach beendetem Heißwalzen werden die Dorne (F i g. 3) jeweils am Anfang A eines Rollentisches abgelegt, dessen Rollen 9 sich in Richtung der Pfeile drehen. In das Dorninnere wird sodann eine dosierte Menge Kühlwasser eingespritzt, welches die Höhe der Bohrung 7 nicht überschreitet. Bei der hohen Dorntemperatur verdampft das Wasser, wobei der entstandene Dampf über die am entgegengesetzten Domende angeordneten Löcher 7, 8 austritt und dem Dorn Wärme entzieht, so daß der Dorn wieder die gewünschte Temperatur annimmt. Die auf den Rollentisch abgelegten Walzdorne werden ständig bei gleichbleibender Geschwindigkeit gedreht, wodurch sich dieselben allmählich und gleichförmig abkühlen und Verformungen vermieden werden. Bei der Endstellung B am Rollentisch weisen die Walzdorne eine zum Einsatz in einem weiteren Arbeitsumlauf geeignete Temperatur auf.

währleisten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abkühlen eines hohlen Walzdornes für Rohrwalzwerke während des Abrollens über eine Kühlstrecke zwischen zwei Arbeitsvorgängen, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzdornhohlraum während des Abrollens durch vom Dornende in ihn eingespritztes flüssiges Kühlmittel bespült und der sich bildende Kühlmitteldampf am anderen Dornende aus ihm abgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 bei Verwendung eines stufenweise fördernden Kühlbettes, dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzen des Kühlmittels vor oder bei Beginn der ersten Kühlstufe in einer bis zum Abheben vom Kühlbett vollständig verdampfenden Menge erfolgt.

3. Walzdorn zum Ausüben des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus einem durch Kopfteile abgeschlossenen, gegen die auftretenden Walzbeanspruchungen widerstandsfähigen Rohr, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kopfteil (2) eine mit einem Rückschlagventil (5) versehene, an sich bekannte Axialbohrung (4) für den Kühlmitteleinlaß aufweist und am anderen Dornende eine axiale Dampfauslaßbohrung (7) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 725 839, 572 768, 890, 239 188;

deutsche Patentanmeldung D 3148 I b / 7 a (bekanntgemacht am 20. 3.1952);

französische Patentschrift Nr. 549 145; USA.- Patentschriften Nr. 2 699 697, 2 182 910, 623.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen