DE19758388C1 - Vorrichtung zum Entzundern von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Innenentzundern des Vorrohres während des Walzprozesses in einem Stopfenwalzwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US 3570582 bekannt.

Während des Walzprozesses im Stopfenwalzwerk sammelt sich mit fortschreitender Walzung der im Vorrohr vorhandene Zunder vor dem Stopfen und baut sich zunehmend auf dem Stopfen auf. Das Ergebnis dieses Prozesses ist, daß der Stopfen während des Umformprozesses "wächst", wodurch sich die Rohrwand kontinuierlich von Walzstart bis Walzende über die gesamte produzierte Rohrlänge reduziert.

Es sind verschiedene Maßnahmen bekannt, um diesem Problem zu begegnen. So wird durch die US-PAtentschrift 1,945,929 vorgeschlagen, das Hohlblockinnere zu, z. B. mit Salz schmieren. Das Salz löst und bindet den Zunder zu einer flüssigen Masse, kann aber letztlich das "Wachsen" des Stopfens nicht entscheidend verhindern.

Eine andere Maßnahme ist das gezielte Öffnen des Walzkalibers bzw. der Walzenanstellung über eine Öffnungsrampe nach Erfahrungswerten. Mit diesem Verfahren ist zwar eine Kompensation der Wandddickenänderung in Grenzen möglich, doch ist das Verfahren aufwendig und über die Zeit bei veränderten Walzparametern, insbesondere Temperaturen, nicht stabil. Erforderlich sind kontinuierliche Wanddicken­ messungen des Stopfenrohres über die gesamten Walzlängen und, je nach Befund, Änderungen der Kaliber-Öffnungsrampen. Ein Regelkreis ist nicht möglich, sondern nur die Änderung der Steuerungsvorgabe (Öffnungsrampe) zur Korrektur unbefriedigender Walzergebnisse.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, mit dem Streckwalzprozess im Stopfenwalzwerk eine gleichförmige Rohrwand über die gesamte Walzlänge dadurch zu erzeugen, daß auch der Verformungsprozess im Rohrinnern vom Zunder freigehalten wird, damit es nicht zu dem beschriebenen Wachsen des Stopfens kommen kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Mit dem Druckwasser wird in äußerst einfacher Weise der Zunder von der Vorrohrinnenwand abgesprengt und mit dem gleichen Medium ausgespült. Ein "Wachsen" des Stopfens wird dadurch sicher verhindert, so daß eine gleichmäßige Rohrwanddicke und somit einwandfreie Qualität der gewalzten Rohre zu erwarten ist.

Eine betriebsgerechte Nutzung der erfindungsgemäßen Innenentzunderung beim Walzprozess erfordert eine zeitlich exakt mit dem Walzstart einsetzende Druckbeaufschlagung der Entzunderungsdüsen bzw. bei Walzende die sofortige Abschaltung. Die Ventilsteuerung für das Zu- und Abschalten des Druckwassers kann sowohl mechanisch direkt als auch durch Fremdansteuerung erfolgen Neuzeitliche Stopfenwalzwerke sind in der Regel mit einer Stopfenwechselvorrichtung ausgerüstet. Diese Vorrichtung hat u. a. die Aufgabe, den Stopfen für die nächstfolgende Walzung in einer derartigen Position vorzuhalten, daß das in Walzrichtung eingestoßene Vorrohr den Stopfen erfassen und ihn zwischen die Arbeitswalzen bis zum Anschlag an der Stopfenstange mitführen kann. Am Anschlag der Stopfenstange (Stopfenstangenkopf) ist der Stopfen exakt im Walzkaliber positioniert. Durch die Umformkraft in Rohrachsrichtung wird der Stopfen gegen den Kopf der Stopfenstange gepreßt und in Walzposition gehalten. Die Position "Stopfen an der Stopfenstange" ist zeitlich gleichbedeutend mit "Walzstart". Bei "Walzende" verliert der Stopfen schlagartig die Haltekraft, die ihn an der Stopfenstange hält, und er fällt ab. Dieses System macht sich die Erfindung zunutze, indem es vorschlägt, daß das Druckwassers für die Innenentzunderung über ein vom Stopfen gesteuertes mechanisch zu- und abschaltbares Ventil zugeleitet wird, das von der in Rohrachsrichtung aufgebrachten Umformkraft beaufschlagt gegen den anstehenden Systemdruck des Wassers öffnet und bei Wegfall der auf den Stopfen wirkenden Umformkraft durch den Systemdruck des Wassers schließt. Die Ventilsteuerung für das Zu- und Abschalten des Druckwassers für die Innenentzunderung erfolgt somit mechanisch, das Schaltelement ist der Stopfen, der beaufschlagt von der in Rohrachsrichtung aufgebrachten Umformkraft gegen den anstehenden Systemdruck des Wassers das Rückschlagventil öffnet. Bei Walzende entfällt die auf den Stopfen wirkende Umformkraft, das Ventil schließt durch den Systemdruck des Wassers.

Die Vorteile der mechanischen Ventildirektsteuerung sind darin zu sehen, daß das Ventil sich direkt hinter dem Stopfen befindet, der Weg des Druckwassers vom Ventil bis zur Verbraucherstelle an der Düse ist dadurch optimal kurz. Der Entzunderungsvorgang, d. h. die Ventilöffnung, ist nur bei Walzdruck möglich, so daß Fehlsteuerungen ausgeschlossen sind.

Vorzugsweise ist das Ventil koaxial zur Stopfenstange zwischen dieser und dem Stopfen angeordnet. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß dem Systemdruck des Druckwassers zum Schließen des Ventils eine auf das Ventil wirkende Druckfeder zugeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 die Anlagenkonfiguration des Stopfenwalzwerkes und

Fig. 2 den Stangenkopf der Stopfenstange mit dem integrierten Ventilstößel

Fig. 1 zeigt die Anlagenkonfiguration des Stopfenwalzwerkes, bestehend aus den Arbeitswalzen 3 dem Vorrohr 7, den Rückholwalzen 4 und der Stopfenstange 2 mit dem Widerlager 8. Die Stopfenstange 2 trägt an ihrem vorderen Ende den Vor- oder Zentrierstopfen 5 und den Arbeitsstopfen 6, kurz Stopfen genannt. Mit 1 ist schematisch die Zuführung des Druckwassers dargestellten. Im Gegensatz zur bekannten Ausführung, wo die Stopfenstange 2 mit Kühlwasser versorgt wird, ist hier erfindungsgemäß eine Druckwasserversorgung vorgesehen, die neben der Rohrinnenentzunderung auch die Stangenkühlung deckt.

Fig. 2 zeigt den Stangenkopf der Stopfenstange 2 mit dem integrierten Ventilstößel 17 des Ventils 13. Die obere Darstellung (oberhalb der Mittellinie) zeigt die Situation während des Walzvorganges. Der Stopfen, hier bestehend aus Vorstopfen 5, Arbeitsstopfen 6 und Stopfenschraube 10, ist über den Zentrierkegel 12 von S Stopfenschraube 10 und Ventilstößel 17 zur Stopfenstange 2 zentriert. Die Umformkraft drückt über den Arbeitsstopfen 6 den Ventilstößel 17 ein bis zur Ventilöffnung. Die Umformkraft sorgt andererseits für einen hohen Anpreßdruck zwischen Arbeitstopfen 6 und Ventil 13 und gewährleistet eine ausreichende Abdichtung des Druckraumes zwischen Stopfen 5, 6 und Stopfenstange 2 bei geöffnetem Ventil 13. Das Druckwasser findet seinen Weg durch den Arbeitsstopfen 6 und die Düsen 9 bis zum Auftreffpunkt an der Innenwand des Vorrohres 2.

Die untere Darstellung (unterhalb der Mittellinie) zeigt den Kopf der Stopfenstange 2 außerhalb der Walzphase. Das Ventil 13 ist gesperrt, der Ventilstößel 17 ist um den Betrag des Schalthubes über das Ventil 13 nach vorne herausgetreten.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Innenentzundern des Vorrohres während des Walzprozesses in einem Stopfenwalzwerk, wobei das Druckwasser für die Innenentzunderung über ein gesteuertes mechanisch zu- und abschaltbares Ventil zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (13) vom Stopfen (5, 6) gesteuert ist, wobei das Ventil (13) von der in Rohrachsrichtung aufgebrachten Umformkraft beaufschlagt gegen den anstehenden Systemdruck des Druckwassers (1) öffnet und bei Wegfall der auf den Stopfen (5, 6) wirkenden Umformkraft durch den Systemdruck des Druckwassers (1) schließt.

2. Vorrichtung zum Innenentzundern des Vorrohres nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (13) koaxial zur Stopfenstange (2) zwischen dieser und dem Stopfen (5, 6) angeordnet ist.

3. Vorrichtung zum Innenentzundern des Vorrohres nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Systemdruck des Druckwassers (1) zum Schließen des Ventils (13) eine auf das Ventil wirkende Druckfeder zugeordnet ist.