DE2528883B1

DE2528883B1 - Kalibrierung eines Dreiwalzen-Streckreduzierwalzwerkes zur Vermeidung der Polygonbildung im Rohrinnern beim Streckreduzierwalzen von Rohren

Info

Publication number: DE2528883B1
Application number: DE2528883A
Authority: DE
Inventors: Horst Biller
Original assignee: Mannesmannroehren Werke AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1975-06-25
Filing date: 1975-06-25
Publication date: 1976-12-16
Also published as: US4099402A; IT1078828B

Description

Die Erfindung betrifft eine Kalibrierung für ein Dreiwalzen-Streckreduzierwalzwerk zur Vermeidung der Polygonbildung im Rohrinnern beim Streckreduzierwalzen von Rohren.

Zur Vermeidung der Polygonbildung beim Streckreduzierwalzen von Rohren hat man vorgeschlagen, jeden Walzensatz zu dem vorhergehenden um die Rohrachse so zu versetzen, daß die Kalibersprünge fortlaufend in anderen Ebenen liegen (DT-PS 6 75 180). Wegen des komplizierten Walzenantriebs bzw. Walzenwechsels ist dieser Vorschlag nur unter wirtschaftlichen Nachteilen zu verwirklichen.

Ein weiterer Vorschlag sieht die Bildung von Gerüstgruppen vor, die um 45° beim Zweiwalzenkaliber, bzw. um 30° beim Dreiwalzenkaliber gegeneinander versetzt werden sollen (DT-PS 25 445). Auch diese Lösung ist konstruktiv und wirtschaftlich zu aufwendig. Es wurde hierbei aber auch schon erkannt, daß ein Mehreck, das beim Zweiwalzenkaliber über das Viereck und das beim Dreiwalzenkaliber über das Sechseck hinausgeht, günstigere Verhältnisse bezüglich der Abweichung des Rohrinneren vom Kreis darstellt.

Nach der Lehre der DT-PS 9 40 524 soll die Polygonbildung beim Reduzieren von Rohren durch den Einsatz von unsymmetrisch zur Walzenmittelebene liegenden Kalibern unterdrückt werden. Dabei werden die unsymmetrisch kalibrierten Walzgerüste gemeinsam mit symmetrisch zur Walzenmittelebene kalibrierten Walzgerüsten eingesetzt. Die Nachteile dieser Lösung ergeben sich daraus, daß die unsymmetrisch kalibrierten Gerüste das Rohr in Drehung versetzen wollen, die symmetrisch ausgeführten diese Drehung jedoch verhindern. Außerdem ist die Differenz der Walzendurchmesser innerhalb eines Kalibers größer als beim symmetrischen Kaliber. Daraus ergibt sich gegenüber dem symmetrischen Kaliber ein größerer Schlupf zwischen Rohr und Walzenoberfläche und damit ein erhöhter Walzenverschleiß. Darüber hinaus ist die gleichzeitige Benutzung von 2 Walzentypen unwirtschaftlich, weil der Walzenpark vergrößert wird und die Zerspanungsverluste beim Kaliberschneiden höher sind, als beim Einsatz ausschließlich symmetrischer oder unsymmetrischer Walzen.

Weitere Vorschläge zur Vermeidung der Polygonbildung sehen das Drehen des Rohres während des Streckreduzierwalzens vor. Dazu sind entweder schräggestellte Arbeitswalzen (DT-PS 6 75 180 und DT-Gbm 18 07 019) oder Walzen mit zur Walzenmittelebene unsymmetrischer Kaliberform, wobei die Gerüste in bezug auf die Unsymmetrie gleichsinnig angeordnet sind (DT-AS 10 59 865), vorgesehen.

Das Drehen des Rohres führte aber besonders bei den heute üblichen großen Rohr- und Luppenlängen zu Verletzungen der Walzgutoberfläche und zu Führungsschwierigkeiten beim auslaufendem Rohr. Außerdem ergibt das Schrägstellen der Walzenachsen aufwendige und komplizierte Walzwerkkonstruktionen, wohingegen bei den unsymmetrisch geschnittenen Kalibern gegenüber symmetrischen Kalibern die Walzen einem höheren Verschleiß unterliegen, weil die Walzendurchmesser-Unterschiede bei der unsymmetrischen Kalibrierung größer sind.

Es ist auch bekannt, Polygonbildung durch eine geeignete symmetrische Kaliberform weitgehend zu vermeiden. Man hat beispielsweise vorgeschlagen, das Reduzierwalzen dem Hohlzug derart anzugleichen und die Abnahme so über den Rohrumfang zu verteilen, daß die gedruckte Fläche möglichst ein Rechteck wird.

Eine Kalibrierung dieser Art weist jedoch folgende Mängel auf:

Das Verhältnis der großen Kaliberachse a,. zur kleinen Kaliberachse b, (Fig. 1) nimmt für eine übliche Abnahmeverteilung (Fig.3) alternierend kleine und große Werte an; das bedeutet, die Kaliberform wechselt von Gerüst zu Gerüst von einer ovalen (F i g. 2a) zu einer runden (F i g. 2b) Ausführung. Dadurch kommt es in den Walzspalten zu einer Biegewechselbeanspruchung für den Rohrwerkstoff, die zu einer Schädigung durch Risse bzw. Fältelungen führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kalibrierung mit möglichst rechteckiger gedrückter Fläche zu finden, die eine Biegewechselbeanspruchung des Rohrwerkstoffes weitgehend vermeidet.

Erfindungsgemäß wird dazu die Abnahme in einem der vorderen Gerüste — vorzugsweise im Gerüst 3 — so verändert, daß das Verhältnis tx = a,lbi für die auf dieses Gerüst folgenden Gerüste sich von Gerüst zu Gerüst höchstens um 0,4% ändert.

Dabei soll gleichzeitig die Differenz, gemessen in Millimeter, zwischen größter und kleinster gedrückter Länge für jedes der Gerüste, die auf das in der Abnahme veränderte Gerüst folgen, kleiner sein ais

wobei y_tAm die mittlere logarithmische Außendurchmesserabnahme der jeweiligen Kaliberreihe in Millimeter gemessen darstellt. (Berechnung dieser Größe im »Archiv für das Eisenhüttenwesen«, 41. Jahrgang, Heft 11 - November 1970, Seite 1047ff.) Die beiden Bedingungen gelten nicht für das in der Abnahme geänderte Gerüst, die vor diesem Gerüst liegenden Gerüste und die der rundenden Fertiggerüste. In der Abnahmereihe, die als Beispiel in den F i g. 3 und 4 wiedergegeben ist, werden die Gerüste 4—19 den beiden Bedingungen unterworfen.

Praktisch geht man bei der Kaliberberechnung so vor:

1. Man ermittelt die Kaliberreihe aufgrund der bekannten Kalibrierungsgrundsätze für ein Streckreduzierwalzwerk. Dabei entsteht eine Abnahmeverteilung, wie sie in F i g. 3 wiedergegeben ist.

2. Man variiert für jedes Gerüst den Durchmesser des Kaliberschneidwerkzeuges im Durchmesser schrittweise um V100 mm, bis die Bedingung

^max - k_min < 1,15 l/yrAm

für das jeweils kalibrierte Gerüst der Kaliberreihe

erfüllt ist. Dabei wird als Ausgangspunkt für den Werkzeugmesser D= a,-+ ^gewählt.

3. Nach Durchführung der unter 2. beschriebenen Berechnung prüft man, ob die Bedingung — das Verhältnis von a, zu b, darf sich von Gerüst zu Gerüst nur um 0,4% ändern — erfüllt ist. Im allgemeinen ist das nicht der Fall.

4. Nun erhöht man die Abnahme eines der vorderen Gerüste — vorzugsweise die des Gerüstes 3 — in Schritten von '/ioo mm, wiederholt die unter 2. wiedergegebene Berechnung und prüft erneut, ob die unter 3. aufgestellte Bedingung erfüllt ist.

5. Das Verfahren wird abgeschlossen, wenn die Kalibrierung beiden der genannten Vorschriften für alle Gerüste, die hinter dem in der Abnahme veränderten Gerüst liegen, genügt. Dabei sind die Fertiggerüste (in Fig. 3 die Gerüste 20—24) nicht zu berücksichtigen. Das Ergebnis ist eine Abnahmereihe, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist. Die zugehörigen Verhältnisse a = a/ö/ sind für die Gerüste 4—19 in Fig. 5 für die unveränderte Kaliberreihe und in F i g. 6 nach der erfindungsgemäßen Abnahmereihe wiedergegeben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Kalibrierung eines Dreiwalzen-Streckreduzierwalzwerkes zur Vermeidung der Polygonbildung im Rohrinnern beim Streckreduzierwalzen von Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß sich gleichzeitig das Verhältnis λ = a/b, für diejenigen Gerüste, die im Bereich des größten bzw. konstanten Zuges liegen, von Gerüst zu Gerüst nur um 0,4% ändert und die Differenz zwischen größter und kleinster gedrückter Länge jedes Kalibers in Millimeter gemessen, mit Ausnahme der Fertigkaliber, nicht mehr als l,15y'y,_Am beträgt, wobei a, die große Kaliberachse, b, die kleine Kaliberachse und y,_Am die mittlere logarithmische Außendurchmesserabnahme der Kalibrierung in Millimeter gemessen darstellen.