DE19612009C1

DE19612009C1 - Process for the production of tubes from extruded, continuously cast or diagonally rolled blanks in a cold pilger rolling mill

Info

Publication number: DE19612009C1
Application number: DE1996112009
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Haeusler; Werner Henze
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1996-03-18
Filing date: 1996-03-18
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2016-03-19
Also published as: EP0796674A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk mit hin- und herbewegtem Walzgerüst und darin angeordneten, auf ihrem Umfang verjüngend kalibrierten Walzen sowie einem Dreh- und Vorschubantrieb, mit dem die eingesetzte Luppe mindestens in einem der beiden Walzgerüsttotpunkte gedreht und vorgeschoben wird.The invention relates to a method for producing pipes from extruded, continuously cast or diagonally rolled blanks in a cold pilger mill with back and forth moving rolling stand and arranged therein, tapering on its circumference calibrated rollers and a rotary and feed drive with which the used At least in one of the two roll stand dead centers and is advanced.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-AS 19 39 914 bekannt.Such a method is known from DE-AS 19 39 914.

Beim Kaltpilgern von Rohren werden in der Regel stranggepreßte, stranggegossene oder schräggewalzte Luppen eingesetzt. Je nach Herstellungsart haben insbesondere die stranggepreßten und schräggewalzten Luppen einen exzentrischen Wanddickenverlauf, d. h. der Mittelpunkt des Innendurchmessers stimmt nicht mit dem des Außendurchmessers überein. Das Kaltpilgern verbessert diese Toleranzabweichung nur zum Teil, d. h. es werden noch immer Rohre mit Exzentrizität gewalzt. Dies führt in der Praxis dazu, daß die fertigen Rohre ein höheres Metergewicht haben als eigentlich erforderlich wäre, weil die Stelle der dünnsten Wand mindestens der Normwand entsprechen muß. Zum Zweck der Materialeinsparung wäre es wünschenswert, die Toleranzen der Rohre beim Kaltpilgern weiter zu verbessern.In the case of cold pilgrimage of pipes, extruded, continuously cast pipes are generally used or diagonally rolled blanks used. Depending on the type of manufacture in particular the extruded and diagonally rolled blanks an eccentric Wall thickness curve, d. H. the center of the inner diameter does not match that of the outside diameter. Cold pilgrimage improves this Tolerance deviation only partially, d. H. there are still pipes with eccentricity rolled. In practice, this means that the finished pipes have a higher one Have meter weight than would actually be necessary because of the location of the thinnest wall must at least correspond to the standard wall. For the purpose of saving material it would be desirable to further increase the tolerances of the pipes during the cold pilgrimage improve.

Durch Untersuchungen wurde herausgefunden, daß die Kalibrierung der Walzen einen Einfluß auf den Grad der Toleranzverbesserung hat, insbesondere wurde festgestellt, daß eine bestimmte definierte Lage des Luppenquerschnitts zum Walzenkaliber die Toleranz verbessert oder verschlechtert.It was found through investigations that the calibration of the rollers was one Influence on the degree of tolerance improvement, in particular it was found that a certain defined position of the cross section of the barrel to the roller caliber Tolerance improved or worsened.

Ausgehend von den eingangs geschilderten Problemen des Standes der Technik und der Erkenntnis, daß die Lage der Luppe im Walzkaliber die Toleranz des gewalzten Rohres beeinflußt, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten Luppen zu finden, mit dem die Exzentrizität der eingesetzten Luppen beim Walzvorgang weitgehend verbessert werden kann.Starting from the problems of the prior art and the knowledge that the position of the blank in the rolled caliber is the tolerance of the rolled Influenced pipe, it is an object of the present invention to provide a method for Manufacture of pipes from extruded, continuously cast or diagonally rolled To find Luppen, with which the eccentricity of the used Luppen with Rolling process can be largely improved.

Zur Lösung der Aufgabe wird bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß vor Beginn des Kaltpilgerns der maximale Wanddickenverlauf über die Länge der fertiggestellten Luppe gemessen und der Meßwert in einem Rechner gespeichert wird, daß unmittelbar vor dem Einführen der Luppe in die Walzen des Kaltpilgerwalzwerkes die Luppe entsprechend ihrem Wanddickenverlauf optimal ausgerichtet wird, und daß der Drehwinkel und/oder die Drehintervalle des Dreh- und Vorschubantriebes für den anschließenden Kaltpilgervorgang unter Verwendung des gespeicherten Meßwertes und vorausberechneter, im Rechner abgelegter Werte dem Wanddickenverlauf der Luppe entsprechend definiert und gesteuert werden.To solve the problem is a method with the features of Preamble of claim 1 proposed according to the invention that before the start of Cold pilgrimage the maximum course of wall thickness over the length of the completed Luppe measured and the measured value is stored in a computer that immediately before inserting the slug into the rollers of the cold pilger rolling mill Luppe is optimally aligned according to its wall thickness profile, and that the Angle of rotation and / or the rotation intervals of the rotary and feed drive for the subsequent cold pilgrimage process using the stored measured value and pre-calculated values stored in the computer to the wall thickness curve of the slab be defined and controlled accordingly.

Aufbauend, auf der Erkenntnis, daß die richtige Lage der Luppe im Kaliber der Walzen des Kaltpilgerwalzwerkes die Toleranz des gewalzten Rohres beeinflußt, wurde eine Problemlösung dadurch bereitgestellt, daß zunächst die Exzentrizität der Wand durch Messen der Luppe erfaßt wird und dieser Meßwert verwendet wird, um die Luppe in eine solche Drehlage vor die Walzen zu bringen, in der ein Ausgleich der Wanddickenunterschiede während des Walzvorganges bewerkstelligt werden kann. Dabei wurde erkannt, daß beim Kaltpilgern der zu walzende Luppenquerschnitt in Bereiche mit größerer und geringerer tangentialer Stauchung aufgeteilt werden kann. Dreht man die Luppe so, daß der Bereich der maximalen Wanddicke in die eine Kaliberflanke der Walze und der Bereich der minimalen Wanddicke in die gegenüberliegende Kaliberflanke gelangt, wird der Bereich der minimalen Wanddicke stärker tangential gestaucht, als der Bereich der maximalen Wanddicke. Der Grund ist, daß der Bereich der maximalen Wanddicke nicht stärker gestaucht werden kann, als es die Kontur des Kaliberquerschnittes zuläßt, d. h. bis das Kaliber gefüllt ist. Andererseits wird der Bereich der minimalen Wand bis zur Füllung des Kalibers angestaucht, wobei auf dieser Seite die Stauchung stärker ist als auf der gegenüberliegenden Seite. Auf diese Weise gelingt es, einen Ausgleich zwischen dem Bereich der minimalen und der maximalen Wanddicke herbeizuführen und die Exzentrizität deutlich zu verringern.Building on the knowledge that the correct position of the blank in the caliber of the rollers of the cold pilger rolling mill influenced the tolerance of the rolled tube, one Problem solution provided by first through the eccentricity of the wall Measuring the slug is detected and this measurement is used to move the slug in to bring such a rotational position in front of the rollers, in which a compensation of the Differences in wall thickness can be achieved during the rolling process. It was recognized that during the cold pilgrimage, the slug cross section to be rolled in Areas with greater and lesser tangential compression can be divided. If you turn the plate so that the range of maximum wall thickness in one Caliber flank of the roller and the area of the minimum wall thickness in the opposite caliber flank, the area of minimum wall thickness more tangentially compressed than the area of maximum wall thickness. The reason is, that the area of maximum wall thickness cannot be compressed more than it allows the contour of the caliber cross-section, d. H. until the caliber is filled. On the other hand, the area from the minimal wall to the filling of the caliber compressed, the compression on this side being stronger than on the opposite side. In this way it is possible to find a balance between the Range of the minimum and maximum wall thickness and the Significantly reduce eccentricity.

Entsprechend der meßtechnisch erfaßten Wanddickenverläufe werden dann für den Walzvorgang der Drehwinkel und/oder die Drehintervalle des Dreh- und Vorschubantriebes so eingestellt, daß die Bereiche minimaler Wanddicke stets den entsprechend wirksamen Bereichen des Kalibers zugeordnet bleiben.According to the metrologically recorded wall thickness curves are then for the Rolling the rotation angle and / or the rotation intervals of the turning and Feed drive set so that the areas of minimal wall thickness always the remain assigned to effective areas of the caliber.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß auf der Luppe mindestens eine Referenzmarkierung aufgebracht wird, mit deren Hilfe die Lage des gemessenen Wanddickenverlaufes den Meßwerten zugeordnet werden kann und die Luppe in einer definierten Lage in das Kaltpilgerwalzwerk einlegbar ist. Mit Mitteln zum Erfassen dieser Referenzmarkierungen wird es möglich, die Lage der Luppe stets exakt zu definieren, weil anhand der Markierungen auch der Bereich der maximalen Wanddicke stets zu erkennen ist.In one embodiment of the method according to the invention it is provided that at least one reference mark is applied to the hole, with the aid of which the Position of the measured wall thickness profile can be assigned to the measured values and the slab can be inserted into the cold pilger rolling mill in a defined position. With Means for detecting these reference marks will allow the location of the Always define Luppe exactly, because the area of the maximum wall thickness can always be seen.

Die Referenzmarkierung ermöglicht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch, daß die Spannfutter des Dreh- und Vorschubantriebes die Luppe in der definierten Lage ergreifen und gemäß dem vorausberechneten Drehwinkel in der richtigen Lage in die Walzen des Kaltpilgerwalzwerkes einführen.According to a further feature of the invention, the reference marking also enables that the chuck of the rotary and feed drive the blanks in the defined Take the position and in the correct position in accordance with the predicted angle of rotation insert the cold pilger rolling mill.

Durch Steuern der Drehwinkel und/oder der Drehintervalle des Dreh- und Vorschubantriebes entsprechend dem tatsächlichen Wanddickenverlauf kann die Wanddicke entsprechend der eingesetzten Luppe verfolgt werden. Bei stranggepreßten Luppen verläuft die verdickte Wand in der Regel geradlinig und parallel zur Längsrichtung der Luppe, bei schräggewalzten Luppen dagegen spiralförmig umlaufend. Deshalb wird im letzteren Fall die Drehvorrichtung anhand des tatsächlichen Verlaufs der Wanddickenspirale gesteuert, so daß der stärker zu stauchende Wandbereich stets in dem entsprechenden Kaliberbereich liegt.By controlling the angles of rotation and / or the intervals of rotation of the Feed drive according to the actual wall thickness profile can Wall thickness can be tracked according to the blanks used. At the thickened wall is usually straight and extruded parallel to the longitudinal direction of the slug, however, in the case of obliquely rolled slugs spiraling. Therefore, in the latter case, the rotating device is based on the actual course of the wall thickness spiral controlled so that the stronger too compressing wall area is always in the corresponding caliber area.

Es hat sich herausgestellt, daß die wirkungsvollste Verbesserung erzielt wird, wenn der Bereich der dickeren Wand der Luppe sich in einer der beiden Kaliberflanken, d. h. im Bereich des Walzensprunges zu liegen kommt. Damit liegt automatisch der Bereich der dünnen Wand in der gegenüberliegenden Kaliberflanke. Über die Drehvorrichtung wird also die in das Einlaufspannfutter einlaufende Luppe derartig gedreht, daß sich die maximale Wanddicke nahezu in der 90°- bzw. 270°-Position der Walzen befindet, die durch den Walzensprung gekennzeichnet ist.It has been found that the most effective improvement is achieved when the area of the thicker wall of the blank lies in one of the two caliber flanks, d. H. comes to rest in the area of the roller jump. This automatically places the area the thin wall on the opposite side of the caliber. About the rotating device So the infeed into the chuck is rotated in such a way that the maximum wall thickness is almost in the 90 ° or 270 ° position of the rollers, which is characterized by the roller jump.

Sollte sich der Verlauf der maximalen Wanddicke über die Länge der Einsatzluppe verändern, so wird das Ein- und Ausspannfutter derartig gesteuert, daß die Lage der maximalen Wanddicke in die ursprüngliche Einlaufposition zurückgeführt wird.Should the course of the maximum wall thickness over the length of the task force change, the chuck and chuck is controlled so that the location of the maximum wall thickness is returned to the original run-in position.

Durch Messen des Wanddickenverlaufs des fertigen Rohres hinter dem Kaltpilgerwalzwerk kann nach Überprüfung, ob die Exzentrizität der Wand entsprechend ausgewalzt worden ist, gegebenenfalls der Meßwert als Korrekturwert dem Rechner zugeführt werden.By measuring the course of the wall thickness of the finished pipe behind the Cold pilger mill can after checking whether the eccentricity of the wall has been rolled out accordingly, if necessary the measured value as correction value be fed to the computer.

In der einzigen Zeichnungsfigur ist anhand einer Prinzipskizze, in der die Walzen mit W und der Dorn mit D bezeichnet sind, dargestellt, daß beim Kaltpilgern der zu walzende Luppenquerschnitt L in Bereiche mit größerer und geringerer tangentialer Stauchung aufgeteilt werden kann. Bevorzugtes Stauchen erfolgt in den Bereichen 3 und 4, geringeres oder kein Stauchen in den Bereichen 1 und 2. Darüber hinaus wird der Bereich mit dem geringeren s/h-Verhältnis ein stärkeres tangentiales Stauchen aufweisen, als der Bereich mit dem höheren s/h-Verhältnis, weil im ersten Fall die Kaliberflanke weniger stark gefüllt und eine höhere Stauchung bis zur Kaliberfüllung möglich ist. Über die Drehvorrichtung des Kaltpilgerwalzwerkes wird die in das Einlaufspannfutter einlaufende Luppe derart gedreht, daß sich die maximale Wanddicke nahezu in der 90°- bzw. 270°-Position befindet. Die Drehwinkel werden unter Beibehaltung des Überdeckungsgrades gegenüber der bisherigen Verfahrensweise gegebenenfalls so verringert, daß die maximale Wanddicke in den Bereichen 3 und 4 verbleibt. Durch Steuerung des Ein- und Auslaufspannfutters über ein Rechnerprogramm, in dem der Meßwert der Luppe verarbeitet wird, kann die Lage der maximalen Wanddicke in die ursprüngliche Einlaufposition zurückgeführt werden, wenn sich im Verlauf des Walzvorganges die Lage der maximalen Wanddicke über die Länge der Luppe verändert. Eine Verbesserung der Wanddicke kann auch durch hinter dem Kaltpilgerwalzwerk durchgeführte Messungen festgestellt werden.In the single drawing figure is shown on the basis of a schematic diagram, in which the rollers are labeled W and the mandrel is labeled D, that in the case of cold pilgrims, the cross section L to be rolled can be divided into areas with greater and lesser tangential compression. Preferred upsetting occurs in areas 3 and 4 , less or no upsetting in areas 1 and 2 . In addition, the area with the lower s / h ratio will have a greater tangential compression than the area with the higher s / h ratio, because in the first case the caliber flank is less filled and a higher compression is possible until the caliber is filled. Via the rotating device of the cold pilger rolling mill, the slug entering the chuck is rotated in such a way that the maximum wall thickness is almost in the 90 ° or 270 ° position. The angle of rotation may be reduced while maintaining the degree of coverage compared to the previous procedure so that the maximum wall thickness remains in areas 3 and 4 . By controlling the inlet and outlet chucks via a computer program in which the measured value of the billet is processed, the position of the maximum wall thickness can be returned to the original entry position if the position of the maximum wall thickness changes over the length of the billet in the course of the rolling process . An improvement in the wall thickness can also be determined by measurements carried out behind the cold pilger rolling mill.

Claims

1. A method for producing tubes from extruded, continuously cast or obliquely rolled blanks in a cold pilger rolling mill with a reciprocating rolling stand and arranged therein, calibrated rollers tapering on their circumference, and a rotary and feed drive with which the used blanks at least in one of the is rotated and advanced both roll stand dead centers, characterized in that
before the beginning of the cold pilgrimage, the maximum course of the wall thickness is measured over the length of the finished slug and the measured value is stored in a computer,
that immediately before the insertion of the slug into the rollers of the cold pilger rolling mill, the slug is optimally aligned according to its wall thickness profile and
that the angle of rotation and / or the intervals of rotation of the rotary and feed drive for the subsequent cold pilgrimage process are defined and controlled accordingly using the stored measured value and pre-calculated values stored in the computer in accordance with the wall thickness profile of the slab.

2. Process for producing pipes from extruded, continuously cast or obliquely rolled blanks in a cold pilger rolling mill according to claim 1, characterized, that at least one reference mark is applied to the blank, with whose help is the position of the measured wall thickness curve the measured values can be assigned and the rock in a defined position in the Cold pilger mill can be inserted.

3. Process for producing pipes from extruded, continuously cast or diagonally rolled blanks in a cold pilger mill according to claim 1 or 2, characterized, that the chuck of the rotary and feed drive the slug in the Pick up the defined position and according to the predicted rotation angle in the correct position in the rollers of the cold pilger rolling mill.

4. Process for producing pipes from extruded, continuously cast or diagonally rolled blanks in a cold pilger mill according to one of claims 1 to 3, characterized that the angle of rotation and / or the intervals of rotation of the Feed drive according to the actual wall thickness curve being controlled.

5. Process for producing pipes from extruded, continuously cast or diagonally rolled blanks in a cold pilger mill according to one of claims 1 to 4, characterized that the slab is rotated in such a way that the Area of maximum wall thickness in the area of one of the two Caliber flanks or in the area of the roller jump comes to rest.

6. Process for producing pipes from extruded, continuously cast or diagonally rolled blanks in a cold pilger mill according to one of claims 1 to 5, characterized, that the wall thickness curve of the finished pipe behind the cold pilger mill is measured and the measured value is optionally fed to the computer as a correction value becomes.