DE1427922C3

DE1427922C3 - Adjustment device for regulating the total degree of stretching when reducing the stretching of pipes

Info

Publication number: DE1427922C3
Application number: DE19651427922
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr.-Ing. 4000 Duesseldorf Kocks
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1965-04-07
Filing date: 1965-04-07
Publication date: 1975-08-14
Also published as: DE1427922A1; DE1427922B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung zum Regeln des Gesamtstreckgrades beim Streckreduzieren von Rohren mit streuenden Rohrausgangswanddicken in einem kontinuierlichen, vielgerüstigen Rohrstreckreduzierwalzwerk zur Erzielung einer gewünschten Abmessung der mittleren Rohrendwanddicke, bei der eine Meßvorrichtung zur Messung der Wanddicke des Rohres angeordnet und an die Verstelleinrichtung zur Änderung des Gesamtstreckgrades des Walzwerkes angeschlossen ist.The invention relates to an adjusting device for regulating the total degree of stretch when reducing stretch of pipes with varying pipe outlet wall thicknesses in a continuous, multi-structure Rohrstreckreduzierwälzierwalzwerk to achieve a desired dimension of the average pipe end wall thickness, in which a measuring device for measuring the Wall thickness of the tube arranged and to the adjusting device to change the total degree of stretch of the rolling mill is connected.

Bei der Herstellung von Rohren mit einem vielgerüstigen Streckreduzierwalzwerk ist man häufig gezwungen, von nahtlosen Rohrluppen oder von längsnahtgeschweißten Rohren auszugehen, die untereinander sowie an verschiedenen Stellen ihrer Länge unterschiedliche Wanddicken aufweisen. Man ist daher bestrebt, diese Wanddickenunterschiede beim Streckreduzieren auszugleichen. Ein solcher Ausgleich ist naturgemäß nur mit solchen Streckreduzicrwalzwerken möglich, bei denen der Gesamtstreckgrad des vielgerüstigen Walzwerkes geändert werden kann. Dies wird bei einer bekannten Bauart durchgeführt, indem man die Walzendrehzahlen der einzelnen Walzgerüste in entsprechender Weise regelt. Bislang ist man dabei so vorgegangen, daß die Wanddicke des fertigen Rohres unmittelbar beim Austritt aus dem letzten Walzgerüst, also hinter diesem, gemessen wurde. Sobald sich Abweichungen von der geforderten Wanddickc feststellen ließen wurde der Streckgrad verändert, wobei das Meß ergebnis zur selbsttätigen Regulierung des Walzwerk antriebes herangezogen wurde.One is often involved in the manufacture of tubes with a multi-stand stretch-reducing mill forced to assume seamless tube blanks or longitudinally welded tubes that have different wall thicknesses among themselves and at different points along their length. Man therefore endeavors to compensate for these differences in wall thickness when reducing the stretch. Such a Compensation is naturally only possible with those stretch reducing mills in which the total degree of stretch of the multi-stand rolling mill can be changed. This is in a known type carried out by changing the roll speeds of the individual roll stands in a corresponding manner regulates. So far one has proceeded so that the wall thickness of the finished pipe immediately at Exit from the last roll stand, i.e. behind it, was measured. As soon as there are deviations from the required wall thickness can be determined, the degree of stretching was changed, with the measurement result was used for the automatic regulation of the rolling mill drive.

Eine solche Arbeitsweise ist jedoch zur Erzielung einer gleichbleibenden Rohrwanddicke unzureichend weil die Beobachtung der Wanddickenänderung am fertiggewalzten Rohr und eine daraufhin vorgenom mene Veränderung des Gesamtstreckgrades des Walzwerkes sich nicht mehr auf das gemessene Rohi auswirken kann und es sehr fraglich ist, ob diesei gemessene Wert auch für das bzw. die nachfolgenden Rohre brauchbar ist, die völlig andere Wanddickenabmessungen aufweisen können.However, such a mode of operation is inadequate to achieve a constant pipe wall thickness because the observation of the change in wall thickness on the finish-rolled tube and one as a result mene change in the total degree of stretching of the rolling mill no longer affects the measured Rohi and it is very questionable whether this measured value also applies to the following Pipes is useful, which can have completely different wall thickness dimensions.

¹S Es ist bereits beim Kaltwalzen von Blechbändern bekannt, die Ausgangs- und Fertigmaße des Walzgutes als Regelgrößen für den Walzvorgang zu verwenden, wobei die Wanddicken durch mechanisches oder radioaktives Messen festgestellt werden. Nach einem Vergleich zwischen Soll- und [stwert erfolgt eine entsprechende Veränderung des Zuges, dem das Walzgut unterliegt, um so die Walzkraft ohne Herabsetzung der Stichabnahme entsprechend verringern zu können. Die Regelung der Zugkraft erfolgt bei diesen bekannten Bauarten entweder durch Beschleunigen der Aufhaspeleinrichtung bzw. Verzögern der Abhaspeleinrichtung oder bei Verwendung eines Tandem-Kaltwalzwerkes durch entsprechende Regelung des Walzmotors. ¹ S It is already known in the cold rolling of sheet metal strips to use the initial and finished dimensions of the rolled material as control variables for the rolling process, with the wall thicknesses being determined by mechanical or radioactive measurement. After a comparison between the nominal value and the actual value, there is a corresponding change in the tension to which the rolling stock is subject, in order to be able to reduce the rolling force accordingly without reducing the pass decrease. In these known designs, the tensile force is regulated either by accelerating the reeling device or decelerating the uncoiling device or, when using a tandem cold rolling mill, by regulating the rolling motor accordingly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die streuenden Rohrausgangswanddicken, die sich zusätzlich noch über die Rohrlänge ändern können, beim Streckreduzieren ohne zusätzliche Maßnahmen auszugleichen, und zwar die streuenden Rohrausgangswanddicken sowohl der einzelnen Rohre untereinander als auch innerhalb der einzelnen Rohrlängen. The invention is based on the problem of the scattering pipe outlet wall thicknesses, which are additionally can still change over the pipe length, with stretch reduction without additional measures to compensate, namely the scattering pipe exit wall thicknesses of both the individual pipes with each other as well as within the individual pipe lengths.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßvorrichtung einlaufseitig vor dem ersten Gerüst des Walzwerkes angeordnet ist und der Ausgleich der gemessenen und von der mittleren Rohrausgangswanddicke abweichenden Wanddicke durch verhältnisgleiches Ändern des Gesamtstreckgrades erfolgt.This object is achieved in that the measuring device on the inlet side before first stand of the rolling mill is arranged and balancing the measured and from the middle Wall thickness deviating from the initial pipe wall thickness by changing the total degree of stretching in a proportionate manner he follows.

Hierdurch wird erreicht, daß man zunächst den mittleren Gesamtstreckgrad des Walzwerks entsprechend der gewünschten Veränderung der vorbestimmten mittleren Wanddickc der Ausgangsrohre einstellen kann, also nach einem Mittelwert, der sich aus den zu erwartenden Abweichungen der Ausgangsrohre vom theoretischen Maß ergibt. Jedes Ausgangsrohr wird dann vor seinem Einlauf in das Streckreduzierwalzwerk gemessen und dessen dabei festgestellte Abweichungen von der vo rh erbest im mten mittleren Wanddickc als Steuergrößen verwendet zur Veränderung des mittleren Gesamtstreckgrades des Walzwerks entsprechend den Erfordernissen des gemessenen und gerade einlaufenden Rohrs. Hieraus ergibt sich der wesentliche Vorieil, daß der Strcckgrad des Walzwerks jeweils so eingestellt bzw. verändert wird, wie es das im Walzwerk befindliche Rohr auch tatsächlich erfordert. Es ist also mit der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich, durch Streckreduzieren nicht nur den Rohrdurchmcsser zu verringern und die Wanddickc zu verändern, sondern im gleichen Arbeitsgang auch die Wanddickenunrcgclmäßigkciten cer Ausgangsrohre auszugleichen. Ein solches Ausgleichen ist nicht nur beimThis ensures that the average total degree of stretching of the rolling mill is initially determined accordingly the desired change in the predetermined mean wall thickness of the outlet tubes can set, so according to an average value that results from the expected deviations of the output pipes from the theoretical level. Each outlet pipe is then fed into the The stretch-reducing mill measured and its deviations from the pre-ve erbest im mten mean wall thickness used as control variables to change the mean total degree of stretch of the rolling mill according to the requirements of the measured and straight incoming pipe. From this the essential advantage is that the degree of stretch of the rolling mill is adjusted or changed in each case as the pipe in the rolling mill actually requires. So it is with the Device according to the invention possible not only to reduce the pipe diameter by stretching reduce the wall thickness and change the wall thickness in the same operation to compensate for the exit pipes. Such balancing is not just for

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Fertigwalzen wegen der geforderten engen Toleranzgrenzen wesentlich, sondern auch bei Rohren, die noch weiterverarbeitet werden sollen, weil damit Störungen auf Grund von Wanddickenunregelmäßigkeiten in den nachgeschalteten Anlagen vermieden werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verstelleinrichtung besteht darin, daß sie relativ einfach auch nachträglich in bereits vorhandene Anlagen eingebaut werden kann, wobei es gleichgültig ist, ob diese Anlagen die Rohre auf Fertigmaß oder auf ein Zwischenmaß bringen, ob nahtlose oder geschweißte Rohre bearbeitet werden und ob das Streckreduzierwalzwerk für sich allein oder in Verbindung mit einer Schweißmaschine oder etwaigen weiteren Maschinen arbeitet.Finishing rolling is essential because of the tight tolerance limits required, but also for pipes that should still be processed because it means that there are disruptions due to irregularities in the wall thickness can be avoided in the downstream systems. Another advantage of the invention Adjusting device consists in the fact that it can also be retrofitted into existing systems relatively easily can be installed, it is irrelevant whether these systems the pipes to finished size or Bring to an intermediate dimension whether seamless or welded tubes are processed and whether that Stretch-reducing mill on its own or in conjunction with a welding machine or any other machines are working.

Die Meßvorrichtung kann sowohl unmittelbar vor dem Streckreduzierwalzwerk als auch mit größerem Abstand vor diesem angeordnet sein. Letzteres hat den Vorteil, daß beim Warmwalzen die Messung am wannen Rohr vermieden werden kann, indem an einer Stelle gemessen wird, an der das Rohr noch nicht auf Walztemperatur erhitzt ist. Im zuletzt genannten Fall wäre eine Zwischenspeicherung der Meßwerte erforderlich. Bei einer Abweichung dieser Meßwerte von einem Sollwert wird der Streckgrad des Walzwerks in der Art verändert, daß beim Überschreiten der Sollwanddicke des Ausgangsrohrs der Streckgrad vergrößert und beim Unterschreiten der Sollwanddicke der Streckgrad verkleinert wird.The measuring device can be used both immediately in front of the stretch-reducing mill and with a larger one Be arranged distance in front of this. The latter has the advantage that during hot rolling the measurement on the tub can be avoided by measuring at a point where the pipe is still is not heated to the rolling temperature. In the latter case, the Readings required. If these measured values deviate from a nominal value, the degree of stretching is of the rolling mill changed in such a way that when the target wall thickness of the starting pipe is exceeded The degree of stretching is increased and the degree of stretching is reduced when the wall thickness falls below the nominal value.

Zum Messen der Rohrwanddicken sind verschiedene Methoden bekannt, die hinsichtlich der Genauigkeit und der Vertwertbarkeit ihrer Ergebnisse für die Automatisierung des Regelvorgangs den Anforderungen genügen, z. B. das Messen des in einer das Rohr umschließenden, mit Mittelfrequenz gespeisten Spule fließenden Stroms oder der von einer solchen Spule aufgenommenen Leistung, oder die Durchstrahlung des Bands oder des Ausgangsrohrs mit Gammastrahlen. Auch ist es möglich, die Wanddicke mittelbar zu bestimmen, z. B. durch Messen des elektrischen Widerstands eines zwischen zwei Fühlrollen geschalteten Rohrteils, der ein Glied einer Meßbrücke bildet. Diese Meßmethoden gestatten eine fortlaufende Messung sowohl am ganzen Ausgangsrohr als auch an vorbestimmten Abschnitten eines solchen Rohrs.For measuring the pipe wall thicknesses, various methods are known which, in terms of The accuracy and the usability of their results for the automation of the control process Sufficient requirements, e.g. B. measuring the in a tube enclosing, with medium frequency fed coil of flowing current or the power consumed by such a coil, or irradiating the tape or the exit pipe with gamma rays. It is also possible to use the Determine wall thickness indirectly, e.g. B. by measuring the electrical resistance of an between two sensing rollers connected pipe part, which forms a link of a measuring bridge. Allow these measurement methods a continuous measurement both on the entire outlet pipe and on predetermined sections such a pipe.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Meßvorrichtung als eine die Wanddicke jedes Rohres messende Einrichtung ausgebildet, mit welcher die Verstelleinrichtung des Gesamtstreckgrades vom Einlauf des vorlaufenden Rohrendes an systematisch veränderbar ist. Diese Ausführungsform empfiehlt sich vor allem für Ausgangsrohre mit über ihre Länge unterschiedlicher Wanddicke. Beim Walzen nahtloser Rohre in der Vorstraße ändert sich die Wanddicke oft auch systematisch, z. B. nimmt sie vom Anstichende zum auslaufenden Ende hin zu. Derartige Wanddickenunterschiede lassen sich in vorteilhafter Weise mit dieser Ausführungsform der Erfindung ausgleichen ebenso wie unregelmäßige Veränderungen der Wanddicken.In an advantageous embodiment of the invention, the measuring device is designed as a device measuring the wall thickness of each pipe, with which the adjustment device for the total degree of stretching from the inlet of the leading end of the pipe is systematically changeable. This embodiment is particularly recommended for outlet pipes with over their length of different wall thickness. When rolling seamless tubes in the roughing train, this changes the wall thickness often systematically, e.g. B. it increases from the piercing end to the expiring end. Such differences in wall thickness can advantageously be achieved with this embodiment of FIG Invention compensate as well as irregular changes in wall thickness.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Meßvorrichtung als eine die mittlere Wanddicke jedes Rohres messende Einrichtung ausgebildet sein, mit welcher die Verstelleinrichtung des Gesamtstreckgrades beim Einlauf des betreffenden Rohres auf einen entsprechenden Streckgrad einstellbar ist. Diese Ausführungsform eignet sich vor allem für solche Ausgangsrohre, die untereinander unterschiedliche Wanddicken besitzen. Diese unterschiedlichen Wanddicken werden von der Meßvorrichtung für jedes Rohr einzeln festgestellt, und das Meßergebnis verursacht bei zu geringer Wanddicke eine Absenkung des Gesamtstreckgrades des Walzwerkes, wohingegen eine zu große Wanddicke einen entsprechend höheren Gesamtstreckgrad am Walzwerk einstellt. Somit erfolgt in vorteilhafter Weise ein Anpassen der einzelnen Rohre an den Wanddicken-Sollwert unter Vereinheitlichung der Wanddickenmaße aller Rohre untereinander.In a further embodiment of the invention, the measuring device can be used as a mean wall thickness Each tube measuring device can be formed with which the adjusting device of the total degree of stretch can be adjusted to a corresponding degree of stretching at the inlet of the pipe in question. This embodiment is particularly suitable for those output tubes that are different from one another Own wall thicknesses. These different wall thicknesses are determined by the measuring device determined for each pipe individually, and the measurement result causes a Lowering of the overall degree of stretching of the rolling mill, whereas too great a wall thickness is correspondingly sets a higher total degree of stretching on the rolling mill. Adaptation thus takes place in an advantageous manner of the individual pipes to the wall thickness target value while standardizing the wall thickness dimensions of all pipes with each other.

Grundsätzlich ist es auch möglich, beide vorerwähnten Ausführungsformen gemeinsam anzuwenden, wodurch alle auftretenden Maßabweichungen bei den Wanddicken der Ausgangsrohre weitgehend ausgeglichen werden.In principle, it is also possible to use both of the aforementioned embodiments together, whereby all the dimensional deviations that occur in the wall thicknesses of the outlet pipes are largely be balanced.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung sei nachfolgend an einem Beispiel näher erläutert: The mode of operation of the device according to the invention is explained in more detail below using an example:

Nahtlose Ausgangsrohre, deren Wanddicken von Rohr zu Rohr verschieden sind und/oder bei denen die Wanddicke der einzelnen Rohre von einem Ende zum anderen zunimmt, sollen auf einem Streckreduzierwalzwerk bei Walztemperatur unter Ausgleich der vorhandenen Wanddickenunterschiede zu Rohren mit untereinander und über ihre Länge gleichmäßiger Wanddicke reduziert werden. Das Walzwerk ist mit einer Einrichtung zur zentralen 3u Drehzahlsteuerung ausgerüstet, mit deren Hilfe der Streckgrad des Walzwerks verändert werden kann. Die Änderung des den durchlaufenden Rohren aufgezwungenen Streckgrades ist der Drehzahl des Steuerungsantriebs proportional. Das Walzwerk ist außerdem mit einer auf die von den durchlaufenden Rohren abgestrahlten Wärme bzw. auf dessen Licht ansprechenden Zelle- ausgerüstet, die hinter etwa dem ersten Drittel der Gesamtzahl aller jeweils arbeitenden Walzgerüste angeordnet ist. Bei Streckreduzier-Walzwerken mit sehr träge auf Änderungen reagierendem Antrieb oder verzögerter Meßwertübertragung kann die Zelle auch näher zum Einlaufgerüst oder sogar vor diesem angeordnet sein.Seamless output pipes, the wall thicknesses of which differ from pipe to pipe and / or where The wall thickness of the individual tubes increasing from one end to the other is supposed to be done on a stretch-reducing mill at rolling temperature with compensation of the existing wall thickness differences to pipes can be reduced with a wall thickness that is uniform with one another and over their length. That The rolling mill is equipped with a device for central 3u speed control, with the help of which the The degree of stretching of the rolling mill can be changed. The change in the force imposed on the pipes passing through The degree of stretch is proportional to the speed of the control drive. The rolling mill is also with a heat radiated from the pipes passing through or its light appealing cell-equipped, which is behind about the first third of the total number of all those working Roll stands is arranged. In stretch reducing mills with a very slow reaction to changes The cell can also be driven or delayed transmission of measured values closer to the infeed frame or even be arranged in front of this.

Vor dem Einsetzen der Ausgangsrohre in den Ofen wird die mittlere Wanddicke jedes Rohrs bestimmt, z. B. aus dem Ergebnis von Messungen der Rohrlänge und des elektrischen Widerstands oder des Gewichts und der Rohrmaße. Die gewonnenen Werte werden unter Berücksichtigung der Fertigrohrwanddicke umgesetzt in die für jedes Rohr am Steuermotor einzustellende Drehzahl und gespeichert.Before placing the starting tubes in the furnace, the mean wall thickness of each tube is determined, z. B. from the result of measurements of the pipe length and the electrical resistance or the Weight and pipe dimensions. The values obtained are taking into account the finished pipe wall thickness converted into the speed to be set on the control motor for each pipe and saved.

Wenn der zuerst in das Walzwerk eingelaufene Abschnitt des ersten Rohrs die Zelle passiert, löst diese über die selbsttätige Regeleinrichtung den Anlauf des Regel motors aus, der den Streckgrad des Walzwerks im Sinne des zuerst gespeicherten Werts verändert. Nach dem Passieren auch des rückwärtigen Rohrendes bewirkt die Zelle das Stillsetzen des Steucrmotors. Das gleiche Spiel wiederholt sich beim Durchgang jedes weiteren Rohrs in der Reihenfolge der in der selbsttätigen Regeleinrichtung gespeicherten Meßwerte. Dabei ist es unerheblich, ob das vorhergehende Rohr schon vollständig aus dem Walzwerk ausgelaufen ist, während das nachfolgende Ö5 Rohr bereits die ersten Gerüste durchläuft.When the section of the first tube that entered the rolling mill first passes the cell, it releases this via the automatic control device the start-up of the control motor, which determines the degree of stretch of the Rolling mill changed in the sense of the value saved first. After passing the rear too At the end of the pipe, the cell stops the control motor. The same game is repeated at Passage of each further pipe in the order of those stored in the automatic control device Readings. It is irrelevant whether the preceding pipe has already completely left the rolling mill has expired, while the following Ö5 pipe is already running through the first scaffolding.

Zur Einstellung der Drehzahlen nach dem gespeicherten Programm kann z. B. ein Feldspannungspotentiometer am Regclmotor des Reduzierwalz-To set the speeds according to the saved program, z. B. a field voltage potentiometer on the regulating motor of the reducing roller

werks oder an dessen Leonhardgcnerator dienen,
dessen Schleifer durch die selbsttätige Regeleinrichtung motorisch verstellt wird.work or at its Leonhardgcnerator,
whose grinder is adjusted by the automatic control device.

Hat ein Rohr die Zelle vollständig passiert, wird
das Fcldspannimgspotcntiomctcr im Schnellgang 5
wieder in die Ausgangsstellung zurückgebracht, worauf die durch das folgende Rohr beeinflußte Zelle
die Einstellung des Rcgclmotors auf die nächste gespeicherte Drehzahl bewirkt.If a tube has completely passed the cell, it will
the Fcldspannimgspotcntiomctcr in high gear 5
brought back into the starting position, whereupon the cell affected by the following pipe
causes the Rcgcl motor to be set to the next stored speed.

Darüber hinaus ist durch kontinuierliche Ver- ₁₀
stellung des Potcntiometcrschlcifers auch eine BeIn addition, through continuous ₁₀
Position of the potentiometer slide is also an indication

einflussung des Regclmotors in der Weise möglich, daß er während des Durchgangs eines Rohrs durch das Walzwerk dessen Streckgrad kontinuierlich verändert. Durch Verändern der Geschwindigkeit, mit der der Potentiometerschleifer verstellt wird, kann auch der Anzahl der jeweils im Einsatz befindlichen Walzwerksgerüste Rechnung getragen werden. Es lassen sich also auch Ausgangsrohre mit über ihre Länge verschiedener Wanddicke zu Fertigrohren mit über ihre Länge gleichmäßiger Wanddickc reduzieren. influencing the Regclmotor in such a way that he during the passage of a pipe through the rolling mill changes its degree of stretch continuously. By changing the speed with which the potentiometer slider is adjusted, can also be the number of each in use Rolling mill stands are taken into account. You can also use your outlet pipes Reduce lengths of different wall thicknesses to prefabricated pipes with wall thicknesses that are uniform over their length.

Claims

Patent claims:

1. Adjustment device for regulating the overall degree of stretch when reducing the stretch of pipes with varying pipe wall thicknesses in a continuous, full-stand tube stretching reducing mill to achieve a desired dimension of the mean pipe end wall thickness, in which a measuring device for measuring the Wall thickness of the pipe arranged and on the adjusting device to change the overall strength of the rolling mill is connected, characterized in that the measuring device cinlaufscitig is arranged in front of the first stand of the rolling mill and the compensation the measured wall thickness deviating from the mean pipe outlet wall thickness There is a proportional change in the overall degree of stretch.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the measuring device is designed as a device measuring the wall thickness of each pipe, with which the adjusting device the total degree of stretch from the inlet of the leading pipe end on is changeable.

3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring device is designed as a device measuring the mean wall thickness of each pipe, with which the adjustment device for the total degree of stretching at the inlet of the pipe in question on one corresponding degree of stretch is adjustable.