DE19751205C2 - Verfahren zum Vermeiden von Triangulationen und Verlusten an den hinteren Endteilen von dünnwandigen Rohrluppen - Google Patents
Verfahren zum Vermeiden von Triangulationen und Verlusten an den hinteren Endteilen von dünnwandigen RohrluppenInfo
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- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden von Triangulationen und Verlusten
an den hinteren Endteilen von, insbesondere in Asselwalzstraßen gewalzten
dünnwandigen Rohrluppen, deren Durchmesser und Wanddicke über eine in die
Rohrluppe eingeführte axial verschiebbare Dornstange reduziert werden.
Beim Schrägwalzen von Stahlrohren werden der Durchmesser und die Wanddicke der
Rohrluppe bei einer Temperatur von etwa 1000°C reduziert. Die Reduktion wird
beispielsweise in einem Assel-Schrägwalzwerk mit Walzen vorgenommen, die
symmetrisch um die Rohrachse angeordnet sind, wobei ein innerer Dom oder eine
Domstange in die Rohrluppe eingeführt wird. Während des Walzens fließt das Material
hauptsächlich in Längsrichtung des Rohres, erhält aber aufgrund der Reduktionskräfte
und der Walzgeometrie auch eine Tendenz zur Ausdehnung in Querrichtung, sobald
es in die Reduktionszone kommt, wo die Wandreduktion in Aufweitung und Streckung
umgesetzt wird. Die Aufteilung wird stark durch den einlaufenden Walzgutquerschnitt
beeinflußt, der die Umfangsvergrößerung der Rohrluppe behindert. Die Ausdehnung
der Rohrluppe in Querrichtung ist daher abhängig von der Wanddicke des Rohres. Am
Ende der Luppe fällt diese Behinderung weg, die Umfangsvergrößerung nimmt dort zu.
Beim Walzen des hinteren Endteiles dünnwandiger Rohrluppen ab D/S ~ 10 kann die
Ausdehnung der Luppe in Querrichtung und die damit einhergehende Vergrößerung
des Rohrdurchmessers so groß werden, daß sich eine starke Triangulation ergibt und
das trichterförmige Ende im Walzwerk steckenbleibt, wenn nicht Gegenmaßnahmen
getroffen werden. Um dies zu vermeiden, wurden verschiedene Verfahren eingeführt.
Die EP 0 423 159 B1 löst das Problem durch eine Vorreduktion des Durchmessers
und der Wanddicke des hinteren Endteiles der Rohrluppe unmittelbar vor dem
Einlaufen in die Reduktionszone des Asselwalzgerüstes. Auf diese Weise lassen sich
die trichterförmigen triangularen Aufweitungen des Rohuluppenendes weitgehend
vermeiden, doch das Verfahren ist mit höherem technischen Aufwand verbunden; die
Beherrschung der Vorreduktionseinrichtung ist technologisch anspruchsvoll. Bei D/S <
20. . .28 ist trotzdem wieder eine Endentriangulation zu verzeichnen, die
Schwierigkeiten beim Luppenauslauf und beim Transport auf dem Rollgang bereitet.
Es wurde erkannt, daß die Ursache der Triangulation nicht nur der zunehmende
Wegfall der stabilisierenden Wirkung des Hohlblockqueschnittes ist, sondern vor
allem die Veränderung des Verhältnisses zwischen tangentialer und longitudinaler
Umformung zugunsten der tangentialen Umformung, d. h. der
Durchmesservergrößerung bzw. Aufweitung. Da der sich vergrößernde
Luppenumfang zunehmend weniger Platz zwischen den Walzen findet, muß das
Luppenmaterial zwangsläufig in die Walzenzwischenräume eintreten. Das kann so
weit führen, daß die Drehbedingungen für die Luppe nicht mehr gewährleistet sind.
Ursache der sinkenden longitudinalen Umformung und der abnehmenden
Streckwirkung ist das Absinken der Längszugspannungen in der Luppe, weil der
Umformwiderstand und damit die Rückhaltekraft im Einlauf abnehmen.
Ausgehend von den erkannten Zusammenhängen und den Nachteilen der bekannten
Verfahren ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, das beim Elongieren bzw.
Asselwalzen von dünnwandigen Rohrluppen entstehende Problem der verdickten
Enden mit einfachen und wirksamen Mitteln zu lösen, um ein qualitativ hochwertiges
Rohr ohne Endenverluste herstellen zu können.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen, eine Längsgeschwindigkeit der
Domstange in Walzrichtung beim Auswalzen eines hinteren Rohrluppenendes auf
etwa Walzgutauslaufgeschwindigkeit zu erhöhen.
Es wurde erkannt, daß der Grund für die sinkende longitudinale Umformung und die
abnehmende Streckwirkung das Absinken der Längszugspannungen in der Luppe ist,
weil der Umformwiderstand und damit die Rückhaltekraft im Einlauf abnehmen. Die
notwendige Längszugspannung soll erfindungsgemäß dadurch erhalten werden, daß
die Dornstangengeschwindigkeit beim Auswalzen des Rohrluppenendes so gesteigert
wird, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Domstange und Walzgut etwa Null
wird. Damit ergibt sich das Maximum der Reibungskraft zwischen
Dornstangenoberfläche und Walzgutinnenoberfläche. Durch Synchronisierung der
Dornstangengeschwindigkeit mit der Axialkomponente der Walzengeschwindigkeit
unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitszuwachses durch die Streckung und des
Geschwindigkeitsabfalls durch den axialen Schlupf läßt sich wieder eine
Längszugspannung auf das Material ausüben und damit die Tangentialumformung
begrenzen.
Dieser Prozeß kann noch unterstützt werden, wenn in einer günstigen Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen ist, daß die Dornstange eine höhere Rauhigkeit aufweist,
d. h. zum Auswalzen des hinteren Rohrluppenendes die Reibung zwischen dem
hinteren Ende des Arbeitsteils der Domstange und dem Walzgut erhöht wird.
Zur Erhöhung der Reibung sind verschiedene Maßnahmen denkbar, so kann nach
einem Merkmal der Erfindung die Schmierung zwischen der Dornstange und dem
Walzgut herabgesetzt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Rauhigkeit
der Oberfläche des hinteren Endes des Arbeitsteils der Domstange zu verstärken.
Es ist aber auch denkbar, daß zur Erhöhung der Reibung zwischen dem Walzgut und
den Walzen die Rauhigkeit des Glätt- und Auslaufteils der Walzen definiert verstärkt
wird.
Im Rahmen der Erfindung läßt sich der positive Effekt dadurch verbessern, daß
zusätzlich zur Erhöhung der Längsgeschwindigkeit der Domstange und der Reibung
zwischen der Domstange und den Walzen oder dem Walzgut und den Walzen der
Vorschubwinkel der Walzen beim Auswalzen des hinteren Rohrluppenendes auf
einen Wert zwischen 0° und 4° verstellt wird. Auch mit dieser zusätzlichen Maßnahme
wird der Kern der Erfindung benutzt, nämlich durch Erhöhung der Zugkraft auf die
Rohrluppe eine Längsspannung im Walzgut hervorzurufen, die verbunden mit einer
Beschränkung der tangentialen Umformung die Aufweitung des Rohrendes bei
gleichzeitiger Vermeidung der Relativgeschwindigkeit zwischen Domstange und
Walzgut verhindert.
Wenn schließlich während des Auswalzens des hinteren Rohrluppenendes auf die
auslaufseitig austretende Rohrluppe eine Zugkraft aufgebracht wird, erreicht man
ebenfalls eine Erhöhung der Längsspannung im Walzgut. Eine solche Längskraft
ließe sich beispielsweise mit einer auf der Auslaufseite des Walzgerüstes
vorgesehenen, in Walzrichtung verfahrbaren Dreirollenführung erreichen.
Die Erfindung ist anhand der einzigen Zeichnung erläutert. Die Walzen eines
Asselwalzwerkes sind mit 1 und 2 bezeichnet. Sie umgreifen symmetrisch die zu
walzende Rohrluppe 3, in deren Innerem die Dornstange 4 in Pfeilrichtung 5
axialverschiebbar angeordnet ist. Wie festgestellt wurde, ist die Ursache der
sinkenden longitudinalen Umformung und der abnehmenden Streckwirkung auf die
Rohrluppe 3 das Absinken der Längszugspannungen, weil der Umformwiderstand
und damit die Rückhaltekraft im Einlaufbereich abnehmen. Die notwendige
Längszugspannung wird erfindungsgemäß dadurch erhalten, daß die Geschwindigkeit
VD1 der Dornstange 4 beim Auswalzen des Endes der Rohrluppe 3, d. h. wenn das
Rohrluppenende die Ebene A-A passiert, so auf die Geschwindigkeit VD2 gesteigert
wird, daß die Relativgeschwindigkeit zwischen Dornstange 4 und Rohrluppe 3 etwa
Null wird. Dieser Prozeß kann dadurch unterstützt werden, daß die Domstange 4 ab
der Ebene B-B eine höhere Oberflächenrauhigkeit aufweist.
Die Ursache der Triangulation entfällt durch die Maßnahmen der Erfindung, der
Hohlblockquerschnitt wird stabilisiert, die Verhältnisse zwischen tangentialer und
longitudinaler Umformung stimmen wieder. Durch Synchronisierung der
Dornstangengeschwindigkeit mit der Axialkomponente der Walzengeschwindigkeit
unter Berücksichtigung des Geschwindigkeitszuwachses durch die Streckung und des
Geschwindigkeitsabfalls durch den axialen Schlupf läßt sich wieder eine ausreichende
Längszugspannung auf das Material ausüben und damit die Tangentialumformung
begrenzen.
Claims (7)
1. Verfahren zum Vermeiden von Triangulationen und Verlusten an hinteren
Endteilen von, insbesondere in Asselwalzstraßen, gewalzten dünnwandigen
Rohrluppen, deren Durchmesser und Wanddicke über eine in die Rohrluppe
eingeführte axial verschiebbare Domstange reduziert werden,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Längsgeschwindigkeit der Domstange in Walzrichtung beim
Auswalzen eines hinteren Rohrluppenendes auf etwa
Walzgutauslaufgeschwindigkeit erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Auswalzen des hinteren Rohrluppenendes die Reibung zwischen
dem hinteren Ende des Arbeitsteils der Domstange und dem Walzgut erhöht
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Erhöhung der Reibung die Schmierung zwischen der Domstange und
dem Walzgut herabgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Erhöhung der Reibung zwischen der Domstange und dem Walzgut die
Oberflächenrauhigkeit des hinteren Endes des Arbeitsteils der Domstange
verstärkt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zur Erhöhung der Reibung zwischen dem Walzgut und Walzen die
Rauhigkeit eines Glätt- und Auslaufteils der Walzen definiert verstärkt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass zusätzlich zur Erhöhung der Längsgeschwindigkeit der Domstange und
der Reibung zwischen der Domstange und Walzen oder dem Walzgut und den
Walzen der Vorschubwinkel der Walzen beim Auswalzen des hinteren
Rohrluppenendes auf einen Wert zwischen 0° und 4° verstellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass auf die auslaufseitig austretende Rohrluppe während des Auswalzens des
hinteren Rohrluppenendes eine Zugkraft aufgebracht wird.
Priority Applications (1)
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DE1997151205 DE19751205C2 (de) | 1997-11-13 | 1997-11-13 | Verfahren zum Vermeiden von Triangulationen und Verlusten an den hinteren Endteilen von dünnwandigen Rohrluppen |
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Publications (2)
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DE19751205A1 DE19751205A1 (de) | 1999-05-27 |
DE19751205C2 true DE19751205C2 (de) | 2003-10-09 |
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Family Applications (1)
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DE102012007379B4 (de) * | 2012-04-12 | 2016-12-29 | Zhozef Rotenberg | Verfahren zum Schrägwalzen von zylindrischen Erzeugnissen |
Citations (1)
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EP0423159B1 (de) * | 1988-07-05 | 1996-07-24 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Methode und anordnung durch walzen den aussendurchmesser und die wanddicke einer hauptsächlich zylindrisch gehohlten rohrluppe zu reduzieren |
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1997
- 1997-11-13 DE DE1997151205 patent/DE19751205C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
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EP0423159B1 (de) * | 1988-07-05 | 1996-07-24 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Methode und anordnung durch walzen den aussendurchmesser und die wanddicke einer hauptsächlich zylindrisch gehohlten rohrluppe zu reduzieren |
Non-Patent Citations (1)
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Patent abstracts of Japan. M-1553, 1994, Vol. 18, No. 62, JP 05-285507 * |
Also Published As
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DE19751205A1 (de) | 1999-05-27 |
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