DE2403215A1

DE2403215A1 - Verfahren zum walzen nahtloser rohre und anlage zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2403215A1
Application number: DE2403215A
Authority: DE
Inventors: Jean Paul Calmes
Original assignee: Innocenti Santeustacchio SpA
Current assignee: SMS Group SpA
Priority date: 1973-01-23
Filing date: 1974-01-23
Publication date: 1974-08-01
Also published as: FR2214533B1; US3946586A; GB1437684A; FR2214533A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen nahtloser Rohre umfassend eine Walzphase, bei welcher das zu walzende Rohr durch eine Walzenstraße auf einem Dorn, der
an seinem oberstromseitigen Ende gehalten wird, hindurchgeführt wird, und eine Kühlungsphase.

Ferner ist die Erfindung auf eine Anlage z\ir Durchführung dieses Verfahrens gerichtet, welche Anlage eine Walzenstraße und eine dieser vorgeschaltete Vorrichtung umfaßt, um die in die Hohlblöcke, welche dem Walzvorgang unterzogen

409831 /0823

M 9797

werden sollen, eingesetzten Dorne in geregelter Weise zu halten und zu verschieben.

Es sind Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren mit einem kohtinuierliehen mehrgerüstigen Walzwerk auf einem gehaltenen Dorn bekannt, der während des Walzvorgangs mit einer geregelten konstanten Geschwindigkeit vorbewegt wird.

Zum Walzen mit einer solchen Anlage wird ein Hohlblock bzw. ein hohler Rohling auf einen Tisch vor dem mehrgerüstigen Walzwerk gebracht und wird durch den Kohlblock ein Dorn bis zum Erreichen der Walzstellung eingeführt. In dieser Stellung stützt sich der Kopf des Dorns hinter dem Rohling gegen ein anfänglich festes Haltequerstück ab. Mit dem Einführen des Rohlings in das erste Walzenpaar des Walzwerks wird die Vorschubbewegung des Haltequerstücks des Dorns eingeleitet, vorzugsweise indem mit Hilfe einer Pumpe von konstanter Förderung das öl abgezogen wird, das in den Druckölzylindem für die Betätigung des Querstücks enthalten ist. Auf diese Weise wird die Vorschubgeschwindigkeit des Dorns auf einen bestiinnten Wert eingeregelt, der von dem zulässigen Grad der Erwärmung der Oberflächenschicht des Dorns abhängt. Dieser wird während des Walzvorgangs durch Schmiermitteleinspritzung auf die Innenfläche des Rohlings mittels einer Leitung geschmiert, die im Inneren des Dorns vorgesehen ist und ständig im Inneren mittels eines kontinuierlichen unter Druck stehenden Kaltwasserstroms gekühlt wird (siehe beispielsweise die französische Patentschrift 1 458 432).

Nach dem Walzen des Rohres und dem Abziehen des Dorns wird dieser, der an einer Längstransportvorrichtung befestigt ist, aus.dem Walzwerk (durch dieses hindurch) zurückgezogen, urn

409831/0823

ihn in die ursprüngliche Ausgangsstellung des Walzzyklus zurückzubringen. Um den Dorn vollständig kühlen, zu können, wird dieser seitlich in die Stellung zur äusseren Kühlung unter Duschen gedrückt, während ein zweiter Dorn, der sich in der Kühe- und Kühlstellung unter den Duschen während des Arbeitszyklus des ersten Dorns befand, durch die Verschiebung des ersten Dorns automatisch in die Arbeitsstellung gebracht wird.

Durch diesen Arbeitswechsel von zwei Dornen wird ein zeitlich ziemlich befriedigender Arbeitsrhythmus erzielt, jedoch hat dieses Verfahren verschiedene Nachteile:

- die Nebenzeiten für das Einführen, Ausziehen, die Rückführung und das seitliche Verschieben des Dorns setzen die Produktionszeit des Gesamtzyklus um mindestens 50 % herab;

- der Viechsei der Dorne, die an ihren Betätigungsvorrichtungen befestigt sind, bringt einen Zeitverlust und unterbricht den Produktionsrhythmus;

- der Achsabstand von zwei aufeinanderfolgenden Gerüsten, der ein bestimmender Faktor für die Verschiebungsge-

. schwindigkeit des Dorns ist, muß derart beschränkt wer-• den, daß die Eiriführungs- und Rückführungshübe der Dorne sowie auch ihr Gewicht nicht übermässig erhöht werden.

Aufgabe der Erfindung ist, die vorerwähnten Nachteile so weit wie möglich durch die Schaffung eines Fertigungsverfahrens zu vermeiden, mittels welchem die Nebenzeiten wesentlich verkürzt werden können und angemessene arbeitsmässige Verkettungen erzielt werden, besonders hinsichtlich der

409831/0823

Verschiebung und Kühlung der Dorne.

Dieses Ziel wird durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Walzen von nahtlosen Rohren dadurch erreicht, daß die Kühlungsphase vorsieht, daß der erwähnte Dorn vom Rohr nach dem Walzvorgang befreit und von der jeweiligen Halteeinrichtung gelöst, seitlich zur Achse der.Walzrichtung verschoben wird, worauf dieser Dorn vor die Walzenstraße in die Lastaufnahmestellung zur Wiederverwendung längs eines Weges seitlich zur Walzrichtung zurückgeführt wird, auf welchem Wege er einer Kühlung unterzogen wird, vorzugsweise dadurch, daß er durch ein Becken hindurchgeführt wird, in welchem eine Kühlflüssigkeit umläuft, während mindestens ein weiterer Dorn in mindestens einem weiteren WalzVorgang verwendet wird, welcher sodann die gleiche Behandlung erfährt, mit wiederholter Verschiebung der Dorne in einem geschlossener. Kreislauf von stromab zu stromauf seitlich zur Walzenstraße in der Kühlungsphase und von stromauf zu stromab auf der Achse des Walzvorgangs während der eigentlichen WaIzarbeit.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen darin, daß statt die Dorne nach dem WalzVorgang den Weg auf der Bearbeitungsachse vonneuem zurückzuführen, diese längs einer seitlichen Bahn stromauf zurückgebracht werden, wobei sie gekühlt werden, so daß die .Walzenstraße freibleibt, auf welcher deshalb gleichzeitig ein weiterer Walzvorgang unter Verwendung eines vorher gekühlten Dorns durchgeführt werden kann.

Auf diese Weise werden die Nebenzeiten herabgesetzt, während der Abstand zwischen den Walzgerüsten gegenüber den bekannten Systemen vergrössert werden kann (da die Rückführung

409831/0823

der Dorne seitlich geschieht), was eine grössere Bemessung der mechanischen Organe der Gerüste selbst ermöglicht.

Weitere" Merkmale und .Vorteile der Erfindung ergeben · sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung einer beispielsweisen und bevorzugten Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum.Walzen von nahtlosen Rohren in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen: .

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Draufsicht einer Anlage mit einem kontinuierlichen Walzwerk und einer Vorrichtung für den Transport und die Kühlung der Dorne;

Fig. 2 in vergrössertem Maßstab eine Ansicht'im Längsschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 der Vorrichtung zur Kühlung der Dorne;

Fig. 3 in einem weiter vergrösserten Maßstab eine Ansicht im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.

Wie in Fig. 1 dargestellt, sieht das erfindungsgemäße Walzverfahren die Anordnung eines Rohlings oder Hohlblockes 1, der vorher erwärmt worden ist, auf/einem entsprechenden Auflager gegenüberliegend einer Rollenführung la am Einlaß des Walzwerks A in Bereitschaft zum Hindurchführen eines Dorns 2 und zum Einführen in das erste Gerüst des erwähnten Walzwerks A vor. Bei diesem Walzwerk handelt es sich um ein kontinuierliches mehrgerüstiges Walzwerk. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Gerüste vor-

409831/0823

gesehen, von denen jedes ein Walzenpaar a besitzt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Fig. 1 die Walzen a alle mit parallelen Achsen gezeigt, jedoch sind in Wirklichkeit die Achsen der Walzen des zweiten und des vierten Gerüstes senkrecht zu den Achsen der Walzen der anderen Gerüste.

Der Kopf des Doms 2 (der aus einem Arbeitsteil 2a und aus einer Verlängerung 2b zusammengesetzt ist) wird wie bei den bekannten Systemen automatisch mit dem Kaltequerstück 4 gekoppelt, das in der Längsrichtung mittels Druckölzylindem 5 verschoben wird, deren Hub es ermöglicht, den Rohling 1 (mit dem Dorn 2) bis zum Eingriff mit dem ersten Walzenpaar a zu schieben, während die an sich bekannte Vorrichtung 5a den erwähnten Dorn schmiert.

Von dieser Stellung aus beginnt die Walzarbeit, während welcher die Vorschubgeschwindigkeit des Querstücks 4 durch eine Pumpe von konstanter Fördermenge (nicht dargestellt) gesteuert wird, die sich im Druckölkreislauf der Zylinder 5 befindet.

Nach dem Durchgang des Rohlings 1 durch alle Gerüste des Walzwerks A wird der Rohling der Wirkung eines Kalibrier-.Walzwerks 6 unterzogen, welches dem Walzwerk A nachgeschaltet ist. Nach Beendigung der Walzarbeit werden die gewalzten Rohre mit Hilfe der Walzen- vom Dorn 2 (der durch das Querstück U gehalten wird) abgezogen und werden auf die Reihe von Endrollen B gebracht, von denen aus sie seitlich in der Richtung des Pfeils C zur Durchführung weiterer Bearbatungsvorgänge oder zur Lagerung verschoben werden. Nach dem Abziehen des gewalzten Rohres wird der Dorn 2 durch die Rollen 7 gelagert, die im Walzwerk A un"d im Kalibrierwalzwerk 6 vorgesehen sind, wobei das Ab-

- 6 4 03 831/0823

koppeln des gleichenDorns vom Querschnitt 4 geschieht, das rasch in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, damit ein neuer Arbeitskreislauf eingeleitet werden kann. Der auf diede Weise zurückgelassene Dorn 2 wird mit.Hilfe eines tf'alzenpaares '8, das am Einlaß des Kalibrierwalzwerks 6 angeordnet ist, zur Rollenreihe B gebracht, auf der er in der Stellung, die in Fig..l strichpunktiert dargestellt ist, mit Hilfe eines Endanschlags 8a angehalten wird. Unmittelbar darauf wird der Dorn 2 seitlich in der Richtung des· Pfeils D auf eine Reihe von Schrägrollen E verlagert, die parallel zu der erwähnten Rollenreihe B angeordnet ist. Von diesem Augenblick an beginnt das Zurückschieben des Doms 2, das längs einer zur Walzachse seitlichen und parallelen Bahn geschieht, wobei er der Schrägrollenreihe E folgt. Mit anderen Worten, der Dorn 2 wird mit Hilfe einer an sich bekannten Vorrichtung mit schraubenförmiger Drehung, die durch ein Rollenpaar mit geneigten Achsen gebildet wird, (welches die Längsverschiebung und gleichzeitig eine Drehung des Dorns 2 um seine eigene Achse bewirken kann)weitergefördert, bis er in ein rohrförmiges Bad 11 eingeführt wird, in welchem er durch Schrägrollen 13 gelagert wird. Während dieser Verschiebung öffnet der Dorn 2, der für die ganze Länge hohl vorgesehen ist, automatisch die Türe 10 mit Hilfe einer Photozelle (nicht dargestellt), welche den Vorbeigang des Kopfes 3 feststellt und den die Türe 10 betätigenden Druckölzylinder steuert. Wie auf der rechten Seite der Fig. 2 angegeben, wird die Türe 10 dabei aus dar mit voll ausgezogenen Linien gezeichneten-Stellung in die strichpunktiert angegebene Stellung gebracht. Das Bad 11 wird durch einen rohrförmigen Behälter gebildet, der mit Hilfe geeigneter Leitungen mit Kühlwasser beliefert wird. Mit anderen Worten wird das Wasser, wie durch die Pfeile in Fig. 3 angegeben, von unten durch Lei-

409831/0823

tungen 12 zugeführt, durch den Behälter 11 hindurchgeleitet, bis es oben durch U-förmige Rohrstücke 12a austritt und in die Austrittsrohre 12b gelangt, die mit den Abwasser.leitungen verbunden sind. Die U-förmigen Rohrstücke -12a befinden sich etwas in Abstand von den trichterförmigen oberen Enden der Austrittsrohre 12b, um den Wasserdurchtritt sichtbar zu machen. Es· sind ferner weitere Hilfsleitungen 12c für den Eintritt des Kühlwassers vorgesehen, die mit den U-förmigen Rohrstücken 12a abwechseln .(Fig. 2).

Sobald sich die Türe 10 geöffnet hat, findet ein Kühlwasserdurchtritt durch den Hohlraum 2c des Dorns 2 statt, wie durch den gestrichelten Pfeil G auf der rechten Seite der Fig. 2 angegeben. Auf diese Weise beginnt die Kühlung des Dorns 2 von innen aus noch bevor dieser von dem Bad 11 aufgenommen wird. Dies ist sehr vorteilhaft, da dör Dorn 2, genauerdessen Arbeitsteil 2a, der mit der Verlängerung 2b verbunden ist, eine innere Kühlung vor seiner äusseren Kühlung erfährt, so daß die Wärmespannungen an der äusseren Oberfläche des Dorns ausgeschaltet werden. Die vollständige innere Kühlung und die Kühlung der Oberfläche geschieht, wenn der Dorn 2 durch das rohrförmige Bad 11 hindurchtritt.

Wenn der Kopf 3 des Dorns 2 in die Nähe der Austrittspforte 14 gelangt, steuert eine Photozelle '(nicht dargestellt) den Öldruckzylinder 14a, der das öffnen der Pforte bewirkt, so daß diese aus der strichpunktiert gezeichneten Stellung in die in Fig. 2 mit durchgezogenen Linien angegebene Stellung gelangt.

Der Dorn kann daher aus dem Behälter 11 austreten, wobei er eine schraubenförmige Bewegung ausführt, die ihm durch

- 8 -409831/0823

eine Vorrichtung 15 mit schraubenförmiger Drehung mitgeteilt wird,(welche durch zwei Rollen mit geneigten Achsen gebildet wird).

Auf die'se Weise wird der Dorn bis zur Auflage auf Schrägrollen 16 verschoben, auf denen er (wie strichpunktiert angegeben) durch das Auftreffen gegen einen Anschlag 16a angehalten wird, nachdem der hintere Pfeil des Doms vollständig aus dem Bad 11 ausgetreten ist. Während des Austritts des Doms 2 aus dem Behälter 11 wird weiterhin Kühlwasser in den Hohlraum 2c geleitet, wie durch die gestrichelte Linie H in Fig. 2 angegeben, wodurch die Kühlwirkung bis zum Austritt des hinteren Endes des Dorns aus dem Bad 11 verlängert wird.

Aus seiner Lage auf den Rollen 16 wird der Dorn dann seitlich in der Richtung des Pfeils- F in Fig. 1 verschoben, um in die Wartestellung auf der Achse des Walzwerks in Bereitschaft für einen neuen Walzarbeitskreislauf mittels eines Schiebeorgans eingeführt wird.

Wie ersichtlich, wird durch das erfindüngsgemäße Verfahren der Rückhub des Dorns auf der Walzarbeitsachse ausgeschaltet, der bei den bekannten Verfahren erfolgt, wodurch das Produktionsvermögen wesentlich erhöht wird, da. die Dauer des Arbeitskreis lauf s verkürzt wird (das Walzwerk kann mit nahezu kontinuierlicher Arbeitsweise betrieben werden).

In der Praxis wird das Verfahren mit drei oder mehreren Dornen durchgeführt,die, wie vorangehend beschrieben, mit Wiederholung in einem geschlossenen Kreislauf von stromab nach stromauf Seitlich zur Walzenstraße in der Kühlungsphase verschoben werden und von stromauf nach stromab

409831/0823

auf der Walzachse während der eigentlichen Walzarbeit. Auf diese Weise kann, während ein Dorn sich auf der Walzarbeitsachse bewegt und am Walzarbeitsvorgang an den rohrförmigen Blöcken 1 mitwirkt, ein anderer vorher verwendeter Dorn im entgegengesetzten Sinn seitlich zur Walzarbeitsachse verschoben und gleichzeitig während seines Durchtritts durch das Bad 11 gekühlt werden.

Ferner ist zu erwähnen, daß mit den erfindungsgemäßen Verfahren-die Zeitverluste für den Wechsel der·Dorne zum Vorteil für einen konstanten Produktionsrhythmus ausgeschaltet werden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren. Beispielsweise kann anstelle des rohrförmigen Bades 11 ein Kühlungssystem mit Duschen vorgesehen werden.

In der Praxis können die verwendeten Materialien sowie die Abmessungen je nach den Erfordernissen beliebig gewählt werden.

Patentansprüche:

- 10 -

409831/0823

Claims

P a t e η t a nsprüche

Verfahren zum Walzen nahtloser Rohre, bei welchem · eine Walzarbeitsphase, in der das zu walzende Rohr durch eine Walzenstraße auf einem Dorn hindurchgeführt wird, der an seinem oberstromsextxgen Ende gehalten wird, und eine Kühlungsphase vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlungsphase vorsieht, daß der Dorn, vom Rohr befreit, nach der Walzarbeit und nach dem Lösen von der jeweiligen Halteeinrichtung seitlich zur Walzarbeitsachse verschoben wird, worauf dieser Dorn stromauf zur Walzarbeitsstraße zur Aufnahmestellung für die Wiederverwendung längs einer zur Walzarbeitsachse seitlichen Bahn zurückgeführt wird, auf welcher Bahn er einer Kühlung vorzugsweise derart unterzogen wird, daß er durch ein Gefäß hindurchgeführt wird, in welchem Kühlflüssigkeit umläuft, während zumindest ein weiterer Dorn in zumindest einem weiteren Walzarbeitsvorgang verwendet wird, welcher weitere Dorn die gleiche Behandlung mit wiederholter Schiebung der Dorne in einem geschlossenen Kreislauf von stromab nach stromauf seitlich zur Walzenstraße in der Kühlungsphase verschoben wird und von stromauf nach stromab auf der Walzarbeitsachse während des eigentlichen Walzvorgangs.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß

- 11 409831/0 823

der erwähnte Dorn während der Kühlungsphase in der Längsrichtung verschoben und um seine Achse gedreht wird.'
3. Verfahren nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor der eigentlichen • Kühlung des Doms Kühlflüssigkeit und Hohlraum desselben eingeleitet wird.
4. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach den vorangehenden Ansprüchen, mit einer Walzenstraße und einer dieser vorgeschalteten Vorrichtung zum Zurückhalten und Verschieben der Dorne, die in die der Walzarbeit zu unterziehenden Hohlblöcke eingeführt worden sind, in geregelter Weise, dadurch gekennzeichnet, daß ausserhalb der Walzarbeitsachse und im wesentlichen parallel zu dieser eine Bahn vorgesehen ist, die zum Verschieben der Dorne (2) von stromab nach stromauf nach ihrem Durchlauf der Walzenstraße (A) ausgerüstet ist, in welcher Bahn Vorrichtungen (11) zur.Kühlung der Dorne angeordnet sind.
5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der erwähnten Bahn Schrägrollen (E, 9, 13, 15, 16) angeordnet sind, die dazu dienen, die erwähnten Dorne (2) während ihrer axialen Verschiebung um ihre jeweiligen Achsen zu drehen.
6. Anlage nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,

- 12 409831/0823

daß die erwähnten Vorrichtungen zur Kühlung der Dorne ein rohrförmiges Gefäß (11) umfassen, in welchem eine Kühlflüssigkeit in Umlauf gesetzt wird, und welches am Einlaß und am Auslaß mit automatischen Verschlüssen (10, 14) versehen ist".
7. Anlage nach den Ansprüchen 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet ," daß die Dorne (2) mit Hohlräumen (2c) über ihre ganze Länge versehen sind.

Anlage nach den Ansprüchen 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlaß und am Auslaß des rohrförmigen Gefäßes (11) Türen (10, 14) vorgesehen sind, die automatisch durch Druckmittelzylxnder (10a, 14a) geöffnet werden können, die von Photozelleri gesteuert werden können, welche auf den Durchgang der Enden der erwähnten Dorne (2) ansprechen, wobei die Anordnung so^troffen ist, daß die Kühlflüssigkextsströmung durch den Hohlraum (2c) der erwähnten Dorne (2) während der Eintritts- und Austrxttsphasen derselben mit Bezug auf das rohrförmige Gefäß (11) stattfinden kann.

Für: INNOCENTI SANTEUSTACCHIO S.p.A.

PATENIANWAt-Ti: RHNCJCE. DIPL-ING. KiOMt MPUIM. S. STAMK

- 13 -

409831/0823