DE19758107A1

DE19758107A1 - Mehrgerüstiges dornloses Streckreduzierwalzwerk

Info

Publication number: DE19758107A1
Application number: DE19758107A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Thieven
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1997-12-17
Publication date: 1999-06-24
Also published as: US6047578A; ES2205381T3; ATE251957T1; EP0924001A3; JP4125437B2; EP0924001B1; DE59809918D1; EP0924001A2; JPH11277108A

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrgerüstiges dornloses Streckreduzierwalzwerk mit einer Walzenkalibrierung für die aus jeweils drei Walzen bestehenden Walzensätze mit einer von der Kreisform abweichenden, die Formänderung im Querschnitt des Rohres berücksichtigenden und einem unrunden Rohraußendurchmesser entgegenwirkenden Kaliberform.

Es ist nach dem Stand der Technik bekannt, in Streckreduzierwalzwerken Kaliberformen einzusetzen, die von der Kreisform abweichende Walzenkonturen aufweisen. Diese Abweichungen haben verschiedene Gründe, so soll verhindert werden, daß Material in den Spalt zwischen den Walzen eintritt, wodurch Oberflächenbeschädigungen des Walzgutes verursacht werden; sie sollen außerdem den Verschleiß der Walzen im Bereich der Walzenflanken klein halten.

Auch werden von der Kreisform abweichende Kaliberformen eingesetzt, um, abhängig von der Durchmesserreduktion des Walzgutes und dem Verhältnis Wanddicke/Durchmesser des Walzgutes eine ungleichmäßige Ausbildung der Innenform des Walzgutes zu vermeiden. Zur Vermeidung dieser in der Praxis s.g. Innenpolygonbildung sind, wie vorstehend geschildert, nichtkreisförmige Walzenkaliber mit unterschiedlichsten Walzenkaliberformen vorgeschlagen worden.

Dagegen wurden zum Fertigwalzen des Rohres in dem oder den letzten Fertigkalibern des Streckreduzierwalzwerkes bislang üblicherweise exakt rund kalibrierte Walzen verwendet, bei denen gegebenenfalls das wärmebedingte Schrumpfmaß berücksichtigt wird. Es hat sich aber gezeigt, daß die das Streckreduzierwalzwerk fertig gewalzt verlassenden Rohre Außendurchmesserschwankungen von bis zu 0,3-0,5% des mittleren Durchmessers aufweisen, die durch ungleichmäßige Formänderung im Querschnitt des Walzgutes entstehen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Walzenkalibrierung eines gattungsgemäßen Streckreduzierwalzwerkes zum Walzen von Rohre so zu gestalten, daß durch örtliche Beeinflussung des Materialflusses im Rohr beim Reduzieren eine geringere lokale Rohrdurchmesserabweichung an kritischen Stellen entlang des Rohrumfanges stattfindet und dadurch die Konstanz des Außendurchmessers beim fertiggewalzten Rohr verbessert wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die letzten Kaliber (Fertigkaliber) des Streckreduzierwalzwerkes an denjenigen Umfangsstellen lokal vergrößert sind, an denen der ansonsten zu erwartende Rohrdurchmesser vom Sollmaß nach unten abweicht und an den Umfangsstellen lokal verkleinert sind, an denen der ansonsten zu erwartende Rohrdurchmesser vom Sollmaß nach oben abweicht.

Untersuchungen haben gezeigt, daß eine Unrundheit der Außenform des gewalzten Rohres im wesentlichen aus zwei Anteilen besteht, nämlich einer zweiseitig ovalen Kontur und einer dreiseitig (gegebenenfalls auch sechsseitigen) ovalen Kontur. Diese Fehlerformen können im fertiggewalzten Rohr einzeln oder in gegenseitiger Überlagerung wiedergefunden werden. Die Lage dieser Durchmesserabweichungen ist aber in den meisten Fällen nicht regellos, sondern bezüglich ihrer Lage relativ zu den Kalibern der letzten Walzgerüste reproduzierbar. Das liegt daran, daß die Ursachen für die Durchmesserabweichungen regelhaften Charakter haben und damit auch die Positionen der Durchmesserfehler am Rohr von Rohr zu Rohr wiederkehren. So können sie beispielsweise durch Verzug der Rohre bei ungleichmäßiger Abkühlung während der Walzung entstehen, durch Ablenkung der Rohrmitte aus der theoretischen Kalibermitte während des Walzens durch Verschleiß von Gerüstsitzen und Walzenlagern oder durch ungenügende Anpassung der vor den letzten Kalibern angeordneten, in der Regel dreiseitig ovalen Kaliber.

Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, zur Vergleichmäßigung des Rohrquerschnittes bei zwei- oder mehrseitiger Ovalität des Rohres je eine lokal verkleinerte (vergrößerte) Umfangsstelle des Kalibers je einer Umfangsstelle des zu erwartenden vergrößerten (verkleinerte) Rohrdurchmessers gegenüber zu legen. Auf diese Weise wird von vornherein der Unrundheit des Fertigrohres entgegengewirkt, das Ergebnis ist die gewünschte verbesserte Rohrdurchmesserkonstanz.

Um die Kaliberabweichungen von der Kreisform festzulegen und die Walzenkonturen entsprechend zu bearbeiten, macht es Sinn, zur ständigen Erfassung des lokalen Rohrdurchmessers eine manuelle oder automatische Meßeinrichtung vorzusehen, deren Daten einer Datenbank zuführbar und statistisch auswertbar sind.

Nach einer anderen günstigen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die gemessenen Werte einer CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine zur abtragenden lokalen Anpassungen des theoretischen Endkalibers zuführbar sind.

Die vorliegende Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1a ein Drei-Walzenkaliber eines Streckreduzierwalzwerkes mit runder Kaliberform,

Fig. 1b ein unrundes Rohr im Querschnitt mit zweiseitiger ovaler Kontur,

Fig. 1c ein unrundes Rohr im Querschnitt mit dreiseitig ovaler Kontur,

Fig. 2a die erfindungsgemäße Kaliberausbildung bei einer zweiseitig ovalen Kontur nach Fig. 1b und

Fig. 2b eine erfindungsgemäße Kaliberausbildung bei mehrseitiger Außendurchmesserabweichung nach Fig. 1c.

In Fig. 1a ist eine Drei-Walzenkalibrierung eines Streckreduzierwalzwerkes mit runder Kaliberform dargestellt, wie sie für die Endgerüste üblich ist. Im Kaliber können die charakteristischen Positionen a für den Kalibersprung und b für die Kalibermitte bzw. den Kalibergrund gekennzeichnet werden. Obwohl das Kaliber kreisrund ist, ist das damit gefertigte Rohr in der Regel nicht exakt rund. Untersuchungen zeigen, daß eine Unrundheit der Außenform des gewalzten Rohres im wesentlichen aus zwei Anteilen besteht, nämlich einer zweiseitig ovalen Kontur, wie sie in Fig. 1b mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, und einer dreiseitig ovalen Kontur, wie sie in Fig. 1c mit durchgezogenen Linien dargestellt ist, gegebenenfalls kann diese Kontur auch sechsseitig oval sein. Die ideale Kreiskontur ist jeweils in den Fig. 1b und 1c grau hinterlegt eingezeichnet.

Im fertigen Rohr können die Formfehler einzeln oder in gegenseitiger Überlagerung wiedergefunden werden. Die Lage dieser Durchmesserabweichungen ist meistens von Rohr zu Rohr nicht regellos, sondern reproduzierbar bezüglich der Positionen a und b der Walzenkaliber.

Da die Außendurchmesserabweichungen in ihrer Lage regelhaften Charakter haben und erfaßbar sind, sind die letzten Kaliber bei entsprechender Kalibrierung geeignet, die ansonsten sich einstellende unrunde Rohrform zu verhindern. Die Fig. 2a und 2b zeigen eine entsprechende erfindungsgemäße Kalibrierung, wobei in Fig. 2a die Kalibrierung einer zweiseitig ovalen Kontur entgegenwirkt und in Fig. 2b die Kalibrierung so gestaltet ist, daß einer dreiseitig ovalen Kaliberkontur entgegengewirkt werden kann. In beiden Fällen wird durch lokale Kaliberverkleinerung und lokale Kalibervergrößerung erreicht, daß Abweichungen des Rohrdurchmessers kompensiert werden, so daß im Ergebnis ein exakt rundes Rohr zu erwarten ist.

Claims

1. Mehrgerüstiges dornloses Streckreduzierwalzwerk mit einer Walzenkalibrierung für die aus jeweils drei Walzen bestehenden Walzensätze mit einer von der Kreisform abweichenden, die Formänderung im Querschnitt des Rohres berücksichtigenden und einem unrunden Rohraußendurchmesser entgegengewirkenden Kaliberform, dadurch gekennzeichnet, daß die letzten Kaliber (Fertigkaliber) des Streckreduzierwalzwerkes an den Umfangsstellen lokal vergrößert sind, an denen der ansonsten zu erwartende Rohrdurchmesser des einlaufenden Rohres vom Sollmaß nach unten abweicht und an den Umfangsstellen lokal verkleinert sind, an denen der ansonsten zu erwartende Rohrdurchmesser vom Sollmaß nach oben abweicht.

2. Mehrgerüstiges dornloses Streckreduzierwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergleichmäßigung des Rohrquerschnittes bei zwei oder mehrseitiger Ovalität des Rohres je eine lokal verkleinerte (vergrößerte) Umfangsstelle des Kalibers je einer Umfangsstellen des zu erwartenden vergrößerten (verkleinerten) Rohrdurchmessers gegenüberliegt.

3. Mehrgerüstiges dornloses Streckreduzierwalzwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur ständigen Erfassung des lokalen Rohrdurchmessers eine manuelle oder automatische Meßeinrichtung vorgesehen ist, deren Daten einer Datenbank zuführbar und statistisch auswertbar sind.

4. Mehrgerüstiges dornloses Streckreduzierwalzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessenen Werte einer CNC-gesteuerten Werkzeugmaschine zur lokalen Vergrößerung oder Verkleinerung des theoretischen Endkalibers zugeführbar sind.