DE1939778A1

DE1939778A1 - Device on shoulder rolling mills for stretch rolling tubes

Info

Publication number: DE1939778A1
Application number: DE19691939778
Authority: DE
Inventors: Hermann Knipps; Reinhold Schaefer
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1969-08-05
Filing date: 1969-08-05
Publication date: 1971-02-18
Also published as: FR2056498A5; JPS4924792B1; SE353848B; GB1308382A

Description

Deutsche Edelstahlwerke
AktiengesellschaftGerman stainless steel works
Corporation

415 Krefeld
Oberschlesienstraße415 Krefeld
Oberschlesienstrasse

Vorrichtung an Schulterwalzwerken
zum Streckwalzen von Rohren.Device on shoulder rolling mills
for stretch rolling of pipes.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Streckwalzen von Rohren auf Schulterwalzwerken über einen Dorn auf ein Verhältnis von Durchmesser zu Wandstärke von größer als
10 ι 1.The invention relates to a device for the stretch rolling of tubes on shoulder rolling mills over a mandrel to a ratio of diameter to wall thickness of greater than
10 ι 1.

Schulterwalzwerke bekannter Bauart erlauben es, Rohre bis auf ein Verhältnis ihres Durchmessers zu Wandstärke bis
etwa 10 t 1 zu strecken. Versuche, Rohre in Schulterwal»— werken auf eine geringere Wandstärke zu walzen als dem
genannten Verhältnis entspricht, sind bisher fehlgeschlagen. Es stellte sich heraus, daß die Enden der Rohre aufgrund des verdrängten Materials einen etwa dreidimensionalen Querschnitt annahmen und infolge dieser Verformung die Walzen nicht passieren konnten sondern im Walzgerüst
steckenblieben, wenn man den Walzspalt so einstellte, daß sich ein Verhältnis von Durchmesser zu Wandstärke der zu
walzenden Rohre von größer'als 10 t 1 ergab. Abhängig vom Durchmesser der zu walzenden Rohre ergab sich also eine
Mindestwandstärke, entsprechend dem angegebenen Verhältnis, die auf Schulterwalzwerken bekannter Bauart nicht
unterschritten werdeil konnte«Known design shoulder rolling mills allow tubes to be manufactured up to a ratio of their diameter to wall thickness
about 10 t 1 to stretch. Attempts to roll pipes to a smaller wall thickness than that in shoulder mills
mentioned ratio, have failed so far. It turned out that the ends of the tubes assumed an approximately three-dimensional cross-section due to the displaced material and, due to this deformation, the rollers could not pass but in the rolling stand
got stuck if you set the roll gap so that there is a ratio of diameter to wall thickness of the to
rolling pipes of greater than 10 t 1 resulted. Depending on the diameter of the tubes to be rolled, there was one
Minimum wall thickness, according to the specified ratio, not that of known design shoulder mills
could be fallen below "

T 0 9 8 0 8(äT 0 9 8 0 8 (Ä

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nun, eine Möglichkeit zu schaffen, auf Schulterwalzwerken bekannter Bauart Rohre auf ein Verhältnis von Durchmesser zu Wandstärke von größer als 10 j I zu walzen.The object of the present invention is now to create a possibility on shoulder rolling mills of a known type Pipes to a ratio of diameter to wall thickness of greater than 10 j I to roll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Vorrichtung, bestehend aus elektromotorisch über Getriebe verstellbaren, an den beiderseits der Walzen zu ihrer Lagerung angeordneten Einbaustücken angreifenden Spindeln, durch die der Abstand der Walzen zueinander unter Beibehaltung ihrer Schräglage veränderbar ist, vorgeschlagen, den die Spindeln antreibenden Elektromotor selbst mit einem Schnellgang auszurüsten oder einen zusätzlichen Motor zur Schneilüftung der Walzen über die Spindeln anzuordnen. Diese Anordnung hat neben einer sehr einfachen Ausführung und wirksamen Funktion den besonderen Vorteil, daß man vorhandene Schulterwalzwerke üblicher Bauart ohne große Schwierigkeit umrüsten kann· Es bedarf hierzu lediglich des Umbaues oder des Ersatzes des vorhandenen Elektromotors bei üblichen Schulterwalzwerken, durch den die Anstellung der Walzen, d.h. die jeweilige Einstellung des Walzenspalts in der gewünschten Größe, vorgenommen wird. Der vorhandene Motor oder ein zusätzlicher Motor müssen einen Schnellgang besitzen, der über die vorhandenen Getriebe und die Verstellspindeln in kurzer Zeit ein Auseinanderfahren der Walzen in ausreichendem Maße ermöglicht, damit das Rohrende ungehindert den Walzenspalt passieren kann. Dazu müssen die Walzen unter Umständen bis zu 20 mm oder mehr .auseinandergefahren werden, um ein ungehindertes Hindurchführen des Rohrendes zu ermöglichen.To solve this problem, in a device consisting of an electric motor adjustable via a gear, on the spindles acting on the chocks arranged on both sides of the rollers to support them which the distance between the rollers can be changed while maintaining their inclined position, proposed the Equip the spindles driving electric motor with an overdrive or an additional motor to be arranged over the spindles for snow ventilation of the rollers. This arrangement has a very simple design and effective function has the particular advantage that existing shoulder mills of conventional design without large Difficulty converting · All that is required is to convert or replace the existing electric motor in conventional shoulder rolling mills, through which the adjustment of the rollers, i.e. the respective setting of the Roll gap in the desired size is made. The existing motor or an additional motor must have an overdrive gear that is compatible with the existing gearbox and the adjustment spindles allow the rollers to move apart sufficiently in a short time, so that the pipe end can pass the nip unhindered. To do this, the rollers may have to be up to 20 mm or more. be pulled apart to create an unimpeded To allow passage of the pipe end.

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Um die Reibung zwischen den Anstellspindeln und den Einbaustücken, an denen die Spindeln angreifen, zu verringern, soll gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Kugellager zwischen den Anstellspindeln und den Einbaustücken angeordnet sein·In order to reduce the friction between the adjusting spindles and the chocks on which the spindles engage, should according to an advantageous embodiment of the invention Device a ball bearing can be arranged between the adjusting spindles and the chocks

Der mit Schnellgang ausgerüstete Motor soll nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung über einen i» kurzen Abstand vor dem Walzgerüst angeordneten Schalter, z.B. eine Fotozelle, gegebenenfalls über ein Zeitrelais beim Passieren des Endes des durch das Walzwerk geführten Rohres zur Schneilüftung der Walzen kurzzeitig ein- und nach erfolgter Lüftung ausschaltbar sein. Um die Walzen nach-dem Verlassen des Rohres aus demThe engine equipped with an overdrive should according to a further advantageous embodiment of the invention Device over a short distance in front of the roll stand arranged switch, e.g. a photocell, possibly via a time relay when passing the end of the through the Rolling mill guided pipe for snow ventilation of the rolls Can be switched on briefly and switched off after ventilation is complete be. To the rollers after leaving the pipe from the

Walzwerk wieder in ihre Ausgangslage zurückzuführen, kann der zum normalen Anstellen der Walzen vorgesehene Motor durch ein Zeitrelais, durch einen weiteren hinter dem Walzwerk angeordneten Schalter oder durch einen vom Niederhalter ausgelösten Schalter betätigt werden.The motor provided for normal starting of the rolls can be used to return the rolling mill to its original position by a time relay, by a further switch arranged behind the rolling mill or by one of the hold-down devices actuated switch.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch dargestellt» Die Walzen 1 des Schulerwalzwerks, zwischen denen und dem Dorn 2 der Walzspalt gebildet ist, durch den das Rohr 3 geschoben und dabei im Querschnitt reduziert wird, sind auf beiden Seiten in je einem Einbamstück k gelenkig gelagert. An den Einbaustücken k greifen über Kugellager 5 Spindeln 6 an, die in den Spindelmuttern 7 längsverschiebbar sind. Der Antrieb der Spindeln erfolgt von dem Elektromotor 8 her über einen Schneckentrieb 9, eine Kupplung 10, einen Kegeltrieb 11 bzw. 11', einen weiteren Kegeltrieb 12 bzw. 12' und einen weiteren Schneckentrieb 13 bzw. 13', wobei die Kegeltriebe 11 und 11« über eineIn the drawing, a possible embodiment for the device according to the invention is shown schematically »The rolls 1 of the Schulerwalzwerk, between which and the mandrel 2 the roll gap is formed, through which the tube 3 is pushed and thereby reduced in cross-section, are on both sides in one Single piece k articulated. Spindles 6, which are longitudinally displaceable in the spindle nuts 7, engage the chocks k via ball bearings 5. The spindles are driven by the electric motor 8 via a worm drive 9, a coupling 10, a bevel drive 11 or 11 ', a further bevel drive 12 or 12' and a further worm drive 13 or 13 ', the bevel drives 11 and 11 «over a

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Kardanwelle l4 miteinander verbunden sind. Diese Anordnung ist zur normalen Anstellung der Walzen 1 üblich, die zwecks Beibehaltung Ihrer Schräglage verstellbar sein müssen.Cardan shaft l4 are connected to each other. This arrangement is usual for the normal employment of the rollers 1, which can be adjusted to maintain their inclination have to.

Zusätzlich zu dieser bekannten Anordnung sind erfindungsgemäß Mittel vorgesehen, um ein schnelles Lüften der Walzen 1, d.h. Auseinanderfahren der den Walzspalt begrenzenden Walzen 1 und damit Vergrößerung des Walzenspalts ininerhalb kurzer Zeit, zu ermöglichen. Dies kann einmal W dadurch verwirklicht werden, daß der Motor 8 zusätzlich einen Schnellgang erhält bzw. stufenlos auf verschiedene Geschwindigkeiten regelbar ist. Es ist aber auch möglich, einen zusätzlichen Motor 15 zum Stellantrieb vorzusehen, der über einen Kegeltrieb 16 und eine Magnetkupplung 17 auf den Kegeltrieb 11· und 11 zugeschaltet werden kann. Vorher wird der Motor 8 über die Kupplung 10, die dann als Magnetkupplung ausgebildet sein sollte, ausgekuppelt.In addition to this known arrangement, means are provided according to the invention to enable the rolls 1 to be quickly lifted, ie to allow the rolls 1 delimiting the roll gap to move apart and thus to enlarge the roll gap within a short period of time. This may once W be realized by that the motor 8 also receives an overdrive or continuously be regulated to different speeds. However, it is also possible to provide an additional motor 15 for the actuator, which can be connected to the bevel drive 11 and 11 via a bevel drive 16 and a magnetic coupling 17. Before this, the motor 8 is decoupled via the coupling 10, which should then be designed as a magnetic coupling.

Der Vorgang bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung einer Vorrichtung, wie sie in der Zeichnung angedeutet ist, spielt sich folgendermaßen ab. t Zunächst werden die rotierenden Walzen 1 des Walzwerke nach dem Einschalten der Kupplung 10 von dem Elektromotor über die Getriebe 9, Hf H¹. 12, 12», 13t 13' und die an den Einbaustücken k angreifenden Spindeln 6 auf die für das Walzen eines Rohres bestimmter Abmessung vorgesehene Größe des Walzspalte angestellt. Nach dem Ausschalten des Motors 8 bleiben die Walzen 1 in der angestellten Lage stehen.The process when executing the method according to the invention using a device as indicated in the drawing takes place as follows. First, after the clutch 10 has been switched on, the rotating rollers 1 of the rolling mill are driven by the electric motor via the gear 9, Hf H ¹ . 12, 12 », 13t 13 'and the spindles 6 acting on the chocks k are adjusted to the size of the roll gap intended for rolling a pipe of certain dimensions. After switching off the motor 8, the rollers 1 remain in the engaged position.

Das Rohr 3 mit eingeschobenem Dorn 2 wird dann in den zwischen den Walzen gebildeten Walzspalt eingeführt, wobei der Querschnitt; des Rohres 3 reduziert und gleichzeitig das Rohr mit der Dornstange 2 durch das Walzwerk vorgeschoben wird.The tube 3 with inserted mandrel 2 is then in the Roll gap formed between the rolls introduced, the cross section; of the tube 3 and at the same time the tube with the mandrel bar 2 through the rolling mill is advanced.

,10 9 8 0 8/0162 - 5 -, 10 9 8 0 8/0162 - 5 -

Durch einen Schalter, z.B. eine Fotozelle 18 vor dem Walzwerk in Durchlaufrichtung des Rohres 3 wird ein Impuls zu dem Motor 15 bzw. zu dem Motor 8, wenn dieser mit einem Schnellgang ausgerüstet ist, gegebenenfalls über ein Zeitrelais 19 gegeben, durch den der Motor 15 bzw. der Motor 8 eingeschaltet wird* Dabei kann das Zeitrelais 19 je nach Stellung der Fotozelle 18 zu dem Walzgerüst so eingestellt werden, daß der Impuls von der Fotozelle 18 erst nach Ablauf diner bestimmten Zeit zu dem Motor 15 bzw, dem Motor 8 weitergegeben wird und daß die Betätigung des Motors 15 bzw. 8 nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, die ausreicht, um die Walzen 1 zu lüften, unterbrochen wird. Nach dem Einschalten des Motors 15 bzw. des Motrjps 8 werden die Walzen 1 über die Spindeln 6 und die zwischen sie und dem Motor 1$ bzw. 8 geschalteten Getriebe und Kupplungen mit einer Geschwindigkeit von etwa k mm/s gelüftet, d.h. voneinander wegbewegt, so daß sich' der Walzspalt innerhalb kürzester Zeit bis etwa 20 mm oder mehr im Durchmesser vergrößert. Dadurch kann das Ende des Rohres 3 die Walzen 1 ungehindert passieren.A switch, for example a photocell 18 in front of the rolling mill in the direction of passage of the pipe 3, sends an impulse to the motor 15 or to the motor 8, if this is equipped with an overdrive, possibly via a time relay 19, through which the motor 15 or the motor 8 is switched on and that the actuation of the motor 15 or 8 after a predetermined time which is sufficient to ventilate the rollers 1 is interrupted. After switching on the motor 15 or the motor 8, the rollers 1 are lifted via the spindles 6 and the gears and clutches connected between them and the motor 1 $ or 8 at a speed of about k mm / s, ie moved away from each other, so that 'the roll gap increases in diameter to about 20 mm or more within a very short time. As a result, the end of the tube 3 can pass the rollers 1 unhindered.

Wenn das Rohr 3 die Walzen 1 passiert hat, kann die Rückstellung der Walzen 1 entweder über den Schnellantrieb oder über den normalen Antrieb mittels des Motors 8 erfolgen. Hierfür können weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Schalter angeordnet sein, die den betreffenden Motor betätigen, wenn das Rohr 3 das Walzgerüst verlassen hat·When the tube 3 has passed the rollers 1, the rollers 1 can be reset either via the high-speed drive or via the normal drive by means of the motor 8. For this purpose, further switches, not shown in the drawing, can be arranged which actuate the relevant motor when the tube 3 has left the rolling stand.

Statt der in der Zeichnung dargestellten speziellen Ausführung der Walzenanateilung und Schnellveretellung können ebensogut in anderer Weise ausgestaltet· AnordnungenInstead of the special design of the roller division and quick adjustment shown in the drawing, arrangements can just as well be designed in a different way

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gewählt werden« So kann z.B. statt der Abschaltung des Motors mit Schnellgang durch das Zeitrelais 19 auch eine Ausschaltung über den Endschalter 20 erfolgen, der durch einen Hebel 21 an der Verlängerung der Spindel 6 betätigt wird« Der Hebel 21 kommt bei der Schneilüftung der Walzen zwangsläufig mit dem Ausschalter 20 in Berührung, Durch Verstellen des Hebels 21 auf der Spindelverlängerung kann der Abstand festgelegt werden, auf dem die Walzen 1 beim Schneilüften am Ende des Walzvorgangs auseinandergefahren werden sollen.can be selected «For example, instead of switching off the motor at high speed using the timing relay 19, a Switching off via the limit switch 20, which is operated by a lever 21 on the extension of the spindle 6 « The lever 21 inevitably comes into contact with the on / off switch 20 when the rollers are snapped up, through Adjusting the lever 21 on the spindle extension, the distance can be set at which the rollers 1 when Snow release should be moved apart at the end of the rolling process.

Statt des in gestrichelten Linien gezeichneten zusätzlichen Motors 15 mit Schnellgang und dem zugehörigen Kegeltrieb 16 und der Kupplung 17 kann wie gesagt auch der Motor 8, der normalerweise für die Anstellung der Walzen auf dem vorgegebenen Walzenspalt verwendet wird, mit einem Schnellgang ausgerüstet werden, der am Ende des Walzvorgangs eingeschaltet wird, um ein Lüften der Walzen 1 zu bewirken. Weitere konstruktive Abwandlungen sind denkbar, die aber vom Schutzumfang mit umfaßt sein sollen, svweit das erfindungsgemäße Prinzip der Schneilüftung der Walzen 1 zum Ende des Walzvorgange dabei in gleicher Weise verwirklieht wird·Instead of the additional motor 15 shown in dashed lines with overdrive and the associated bevel gear 16 and the coupling 17 can, as I said, also the motor 8, which is normally used for the adjustment of the rollers used on the specified roll gap, be equipped with an overdrive at the end of the rolling process is switched on to cause the rollers 1 to be lifted. Further constructive modifications are conceivable, but which should be included in the scope of protection, svweit the inventive principle of the snow ventilation of the rollers 1 at the end of the rolling process in the same way is realized

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Claims

Pat ent EinsprüchePat corresponds to objections

Vorrichtung an Schulterwalzwerken zum Streckwalzen von Rohren über einen Dorn auf ein Verhältnis von Durchmesser zu Wandstärke von größer als 10 t 1, bestehend aus elektromotorisch Über Getriebe verstellbaren, an den beiderseits der Walzen zu ihrer Lagerung angeordneten Einbaustücken angreifenden Spindeln, durch die der Abstand der Walzen zueinander unter Beibehaltung ihrer Schräglage veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der die Spindeln (6) antreibende Elektromotor (8) selbst mit einem Schnellgang ausgerüstet ist oder ein zusätzlicher Motor (15) zur Schneilüftung der Walzen (l) ilber die Spindeln (6) angeordnet ist.Device on shoulder rolling mills for stretch rolling of pipes via a mandrel to a ratio of diameter to wall thickness of greater than 10 t 1, consisting of electromotive adjustable via gear, on both sides of the rollers to their Spindles engaging with mounting chocks, by means of which the distance between the rollers can be changed while maintaining their inclined position, characterized in that the spindles (6) the driving electric motor (8) itself is equipped with an overdrive gear or an additional one Motor (15) for snow ventilation of the rollers (l) silver the spindles (6) is arranged.

2, Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellspindeln (6) über Kugellager (5(2, device according to claim 1, characterized in that that the adjusting spindles (6) via ball bearings (5 ( mit den Einbeustücken (4) verbunden sind,are connected to the inserts (4),

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Schnellgang ausgerüstete Motor (8 bzw. 15) über einen im kurzen Abstand vor dem Walzgerüst angeordneten Schalter, z.B. eine Fotozelle (l8), gegebenenfalls über ein Zeitrelais (l9) beim Passieren des Endes des durch das Walzwerk geführten Rohres (3) zu Schneilüftung der Walzen (l) kurzzeitig ein- und nach erfolgter Lüftung wieder ausschaltbar ist.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the motor equipped with overdrive (8 or 15) has a short Distance in front of the mill stand, e.g. a photocell (l8), if necessary via a Time relay (19) when passing the end of the pipe (3) guided through the rolling mill for snow ventilation the roller (l) can be switched on briefly and switched off again after ventilation.

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H. Apparatus according to claim 3, characterized in that the normal adjusting motor or the motor (8 or 15) equipped with overdrive, after the pipe (3) has been discharged from the rolling mill, by a time relay, by a further switch arranged behind the rolling mill or by a is betätig- bar from the hold-down triggered switch for resetting * of the rollers (l) in its rolling starting position.

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