DE2745242A1

DE2745242A1 - Verfahren und vorrichtung zum schmiermittelauftrag

Info

Publication number: DE2745242A1
Application number: DE19772745242
Authority: DE
Inventors: John James Seaton; James Kenneth Slagle
Original assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Current assignee: USS Engineers and Consultants Inc
Priority date: 1976-10-07
Filing date: 1977-10-07
Publication date: 1978-04-13
Also published as: AR220321A1; US4132096A; FR2366880A1; GB1558252A; JPS5346462A; IT1091255B

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Schmierraittelauftrag

Walzwerke zum Erzeugen nahtloser Rohre sind seit vielen Jahren in Betrieb. Diese kontinuierlich arbeitenden Walzwerke besitzen in der Hegel eine Vielzahl (üblicherweise 9) einzeln angetriebener Tandemgerüste mit je zwei Profilwalzen. Die Walzen sind in den aufeinanderfolgenden Gerüsten unter einem Winkel von 90° angeordnet. Das Walzen nahtloser Rohre erfordert einen Innendorn, über welchen das Material gewalzt wird, um die Wandstärke zu verringern. Dieser Innendorn erstreckt sich gänzlich durch einen gelochten Block und läuft zusammen mit dem Walzgut durch das Walzwerk. In den beiden ersten Walzgerüsten wird der Durchmesser des gelochten Blockes so verringert, daß die Innenoberfläche in Anlage an der Dornstange ist. In aufeinanderfolgenden Walzgerüsten wird die Wandstärke des Blockes verringert, wobei die Wandstärkenreduktionen mit jeder aufeinanderfolgenden Walze geringer werden. Beim neunten Walzgerüst erfolgt nur eine sehr geringe Wandstärkenreduktion, da der Hauptzweck dieses Gerüstes darin besteht, die Hohrober-

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fläche zu glätten. Die Form oder Gestalt des Rohres, die in den vorhergehenden Walzgerüsten oval war, wird im neunten Gerüst in eine kreisförmige Gestalt umgewandelt. Der in diesem Walzgerüst herbeigeführte Rundungseffekt befreit die Innenfläche des Rohrs von der Dornstange, um so das Herausziehen des Doms aus dem Rohr zu erleichtern.

Im Walzbetrieb wird nach dem Lochen eines Blockes mit Hilfe einer herkömmlichen Mannesmann-Locheinrichtung ein geschmierter Dorn, der beträchtlich langer ist als der gelochte Block eingeführt und Block und Dorn laufen gemeinsam durch die Walzgerüste. Das Rohr und der Dorn werden sodann aus der Walzstraße zu einer Strippervorrichtung transportiert, welche den Dorn mechanisch entfernt.

Das auf den Dorn aufgebrachte Schmiermittel dient dem Zweck, jegliches Kleben des Doms im Rohr zu vermeiden. Das Auftreten von Klebeerscheinungen ist äußerst nachteilig, da zusätzliche Arbeitszeit zum Lösen des Doms aus dem Rohr benötigt wird und wo das Verkleben oder Verschweißen sehr intensiv ist, kann häufig eine Zerstörung des Rohres erforderlich werden, um den Dorn herauszuziehen. Es versteht sich, daß derartige, die Produktivität hemmenden Erscheinungen nicht hingenommen werden können. Bisher wird als Schmiermittel zum Beschichten der Dornstange Schwarzöl verwendet. Die Verwendung von Schwarzöl war erfolgreich und Schwarzöl wurde als das richtige Schmiermittel für Dornstangen betrachtet. Schwarzöl ist jedoch ein Kohlenwasserstoff und erzeugt beim Verbrennen (was erfolgt, wenn das Schmiermittel auf den Dorn aufgetragen ist und letzterer in den heißen Block eingeführt wird) einen dicken schädlichen Rauch. Der Rauchgehalt in den Walzwerken wurde ein Gesundheits- und Sicherheitsrisiko für die Walzwerker, wenngleich es im übrigen sehr gute Ergebnisse hinsichtlich konstantem Walzwerksdurch-

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satz und Schmierfähigkeit erbrachte.

Ein von den Anmeldern durchgeführter erster Untersuchungsabschnitt führte zu der Erkenntnis, daß eine Graphit-Wasser-Dispersion mit etwa 15 % Graphit unv/irksam ist. Kleben und Anhaften trat kurze Zeit nach Versuchsbeginn bei verschiedenen graphithaltigen Schmiermitteln auf. Die Anmelder kamen nach Durchführung eines gründlxchen Forschungsprogramms zu der Feststellung, daß sich ein extrem stark nicht-kolloidales Graphit nicht verwenden läßt, weil es typischerweise zu fein ist und deshalb nicht im Stande ist, die Unebenheiten in den Dornstangen wirksam auszufüllen, was erforderlich ist, um Klebe- oder Hafterscheinungen zu verhindern. Das verbleibende Problem besteht jedoch darin, wie eine graphitreiche Dispersion auf eine Dornstange aufgetragen werden kann, wenn oder während dieselbe in den gelochten Block eintritt und mit Geschwindigkeiten von etwa 185 m/min durch die Walzgerüste läuft.

Erfindungsgemäß ist ein System für das wahlweise und periodische Auftragen einer Schmiermittelmischung auf einen sich bewegenden Dorn vorgesehen, wobei die Schmiermittelmischung die Neigung hat, das System zu verstopfen. Dieses erfindungsgemäße System umfaßt Einrichtungen zum Pumpen einer derartigen Schmiermittelmischung aus einer Quelle einer derartigen Schmiermittelmischung, Einrichtungen zum Aufsprühen dieser Schmiermittelmischung auf einen sich bewegenden Dorn, Einrichtungen zum Leiten dieser Schmiermittelmischung von der Pumpeinrichtung zu den Aufsprüheinrichtungen, Einrichtungen zum wahlweisen und automatischen Einschalten des Systems zwecks Aufbringen der Schmiermittelmischung auf einen Dorn, wenn sich ein solcher Dorn einem gegebenen Punkt relativ zum System annähert und zum Ausschalten des Systems, wenn sich ein solcher Dorn relativ zu dem System von einem anderen Punkt entfernt, wobei außerdem JReini-

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gungseinrichtungen vorgesehen sind, die das System wenigstens dann, wenn vom System über einen gewissen Zeitraum kein Dorn mit der Schmiermittelmischung versehen worden ist, reinigt, um auf diese Weise ein Verstopfen des Systems durch die Schmiermittelmischung zu vermeiden.

Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Auftragen einer Graphit-Wasser-Mischung, die eine Neigung zum Verstopfen eines Auftragungssystems aufweist, auf einen sich bewegenden Dorn für die Herstellung nahtloser Rohre und dieses Verfahren umfaßt das Pumpen einer solchen Graphit-Wasser-Mischung aus einer geeigneten Quelle einer solchen Mischung, das Aufsprühen dieser Mischung auf einen sich bewegenden Dorn, das wahlweise und automatische Einschalten des Systems zwecks Auftrag der Graphit-Wasser-Mischung auf einen solchen Dorn,wenn sich ein solcher Dorn auf seiner Bewegungsbahn einem gegebenen Punkt annähert und zwecks Ausschaltung des Systems, wenn ein solcher Dorn auf seiner Bewegungsbahn von einem anderen gegebenen Punkt fortbewegt wird. Ferner umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren das Reinigen des Systems von der Graphit-Wasser-Mischung, wenigstens dann, wenn das System über eine vorgegebene Zeitdauer keine derartige Mischung auf einen Dorn aufgetragen hat.

Ein bevorzugter Gedanke liegt in einem Graphit-Schmierungssystem zum Auftragen einer Beschichtung aus dem Schmiermittel auf aufeinanderfolgende Dorne für nahtlose Rohre, unmittelbar vor ihrem Einbringen in die Rohr-Rohlinge. Das System ermöglicht den wahlweisen Auftrag des rauchfreien Schmiermittels auf die Dorne, bevor dieselben in die gelichten Ausgangsblöcke für nahtloses Rohr eingeführt werden und Dorn und Block gemeinsam durch die Walzgerüste laufen. Um ein Verstopfen oder Verkleben durch das Schmiermittel zu vermeiden, besitzt das System eine Selbstreinigungs-Vorrichtung, die für ein Reinigen sorgt, wenn das

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System über eine vorgegebene Zeitdauer untätig war.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. In dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der wichtigsten Bestandteile eines kontinuierlichen Walzwerkes für nahtlose Eohre mit dem erfindungsgemäßen Auftragssystem,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Auftragssystems und

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgestalteten Auftrags-Sprühdüse.

Die wesentlichen Bestandteile eines kontinuierlichen Walzwerkes für nahtlose Rohre sind schematisch in Fig. 1 dargestellt. Das allgemein mit 10 bezeichnete Walzwerk besitzt eine Vorbereitungsstation 12 für die Dorne, einen Schmiermittel-Auftragsbereich 14 sowie eine Dorn-Einführstation 16, die unmittelbar vor der neungerüstigen Walzstraße angeordnet ist. Die Walzstraße selbst ist schematisch mit dem Bezugszeichen 18 bezeichnet. Die Ausgangsseite des Gesamtwalzwerkes 10 besitzt einen Ausgangsbereich 20, einen Stripperbereich 22 und eine Dornstangen-Kühlzone 24, von welcher die Dornstangen in Sichtung zur Vorbereitungsstation 12 bewegt werden, um wieder in einen anderen Lochblock eingeführt zu werden.

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Im Betrieb wird ein Satz von Dornstangen (üblicherweise zwischen 12 und 16 Stangen) nacheinander durch das gesamte Walzwerk 10 bewegt. Zum besseren Verständnis, wie das erfindungsgemäße Schmiersystem arbeitet, wird im folgenden anhand einer einzelnen Dornstange ein vollständiger Kreislauf beschrieben.

Eine Dornstange, die beispielsweise bei 26 in der Vorbereitungs- oder Bereitstellungsstation 12 gezeigt ist, wird mit Hilfe eines Kettenförderers, auf welchem sie ruht, in Richtung auf den Graphit-Schmiermittel-Auftragbereich 28 bewegt, der das Annähern einer Dornstange fühlt und auf dem Dorn oder der Dornstange eine Beschichtung aus einem 50 % Graphit und 50 % Wasser bestehenden Schmiermittel aufträgt. Die Vorrichtung 28 enthält, wie noch beschrieben wird, eine weitere Fühlereinrichtung, die die Auftragsvorrichtung abschaltet, wenn der Dorn 26 die Graphit-Schmier-Station 14 verläßt und sich in Richtung auf die Dorn-Einführzone 16 bewegt. Lochblöcke, die aus gerundeten und gelochten Gußblöcken bestehen, werden von der nicht dargestellten Lochvorrichtung entlang einer Rampe 30 in Richtung zur Zone 16 transportiert, wo die mit Schmierstoff versehene Dornstange 26 in den gelochten Block 32 eingeführt wird. Lochblock und Dorn werden dann gemeinsam durch das kontinuierliche Walzwerk 18 für drahtlose Rohre geschickt, in welchem die Wandstärke des Lochblockes verringert und der Lochblock in Längsrichtung über die gesamte Länge der Dornstange gestreckt wird, wobei die Ausgangslänge des Lochblockes 4,5 bis 7»6 m und die Länge der Dornstange etwa 19 η beträgt. Das erzeugte Rohr 36 bewegt sich samt Dorn in die Zone 20, wo eine mit dem Pfeil 34 bezeichnete seitliche Bewegung entlang einer Rampe 38 in Richtung auf eine Strippstation 22 folgt. Eine Strippvorrichtung oder -maschine 40 ergreift ein in spezieller Weise ausgebildetes Ende des Doms 26 und zieht den Dorn aus dem ortsfest gehaltenen Rohr

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36. Das Rohr wird sodann in der durch den Pfeil 42 bezeichneten Richtung zwecks weiterer Bearbeitung abtransportiert, während der Dorn 26 in Richtung des Pfeiles 44 transportiert wird.

Der Dorn oder die Dornstange 26 wird auf Temperaturen von etwa 90⁰C erhitzt, während er (sie) gemeinsam mit dem Rohr aus der Walzstraße 18 austritt. Der gestrippte Dorn hat auf seinem kontinuierlichen Weg zur Abkühlzone 24, wo die Dorne gesammelt und üblicherweise mit Hilfe von Wassersprüheinrichtungen gekühlt werden, eine Temperatur von 50 bis 60⁰C. Dieses Abkühlen verringert die Dorntemperatur auf etwa 26 bis 38⁰C und auf dieser Temperatur wird der Dorn erneut in einen anderen Lochblock eingeführt. Aufeinanderfolgend gekühlte Dorne werden aus der Abkühlzone 24 entlang einer Rampe 46 in der durch einen Pfeil 48 bezeichneten Richtung zu einem Aufnahmetrog 50 bewegt, aus welchem sie ihren vorstehend beschriebenen Umlauf wieder antreten.

Das vorstehend beschriebene Verfahren ist speziell daraufhin ausgelegt, die Dorntemperaturen allmählich in spezieller Weise zu erniedrigen, um die Geradlinigkeit der Dorne oder Dornstangen zu erhalten und um schädliche Abkühlungsbedingungen und daraus folgende Verwerfungen zu vermeiden. Es sei ferner unterstrichen, daß der Schmiermittelauftrag wichtig ist, um das Entfernen des Dorns aus dem fertig gewalzten Rohr zu erleichtern und um im Rohrinneren ausgezeichnete Oberflächenbeschaffenheiten hervorzurufen, die sich durch das Fehlen von Fehlern auszeichnet. Wie bereits erwähnt, wird zum Schmieren der Dorne in Walzwerken für nahtlose Rohre Schwarzöl verwendet. Wegen der dadurch verursachten großen Umweltbelastung sowie auch wegen der in den letzten Jahren für diesen Rohstoff gestiegenen Kosten ist es notwendig geworden, sich um andere Schmierstoffe,

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wie Graphit, zu kümmern. Auf anderen Gebieten verwendete Graphite haben sich jedoch bis heute als ungeeignet erwiesen, um einen Dorn oder eine Dornstange so gut zu beschichten, daß ein Verkleben ausgeschlossen und eine gute Erzeugnisqualität gewährleistet ist. In jüngerer Zeit sind Graphit-Dispersionen mit einem Verhältnis von 50 : 50 Graphit zu Wasser für spezielle Zwecke entwickelt worden. Ein Beispiel eines derartigen Erzeugnisses wurde von der Grapho Colloids Corporation entwickelt und als Schmierstoff Nr. 150-4 bezeichnet. Dieses Erzeugnis ist der Gegenstand der US-PA 584 722 vom 9. Juni 1975- Während sich das gerade erörterte Graphit-Schmiermittel dadurch auszeichnet, daß es ein ausreichendes Gewicht besitzt, um eine zuverlässige Beschichtung auf den Dornen auszubilden, hat es den damit korrelierenden Nachteil, daß es ein Gewicht hat, welches die charakteristische Viskosität eines Schlammes oder Teiges besitzt. Demzufolge kann das für eine zuverlässige Beschichtung geeignete Graphit-Schmiermittel nur unter größter Mühe aufgebracht werden, wobei außerdem darauf hinzuweisen, ist, daß dieses Schmiermittel sehr stark zur Ausbildung von Verstopfungen oder Zusetzungen neigt. Das Schmiermittel läßt sich in gewissem Ausmaß mittels vom Aufsprühen verschiedenen Verfahren auftragen, wenngleich solche Verfahren äußerst materialverschwendend und weder wirksam noch gut durchzuführen sind. Es sei daran erinnert, daß die Dorne mit ziemlich großen Geschwindigkeiten durch die Auftragsvorrichtung bewegt werden. Demzufolge scheint das Aufsprühen des Schmiermittels auf den Dorn die einzige Methode zu sein, die in dieser Hinsicht den meisten Erfordernissen gerecht wird. Die Anmelder hatten hinsichtlich des Aufbringens oder Auftragens des dicken Schlammes mit Hilfe von Sprühdüsen große Probleme zu überwinden und hatten außerdem sehr viel Mühe, ein solches System vor Zusetzungen oder Verstopfungen zu schützen, sowohl während des Auftrags als auch

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nachfolgend, wenn das System in Ruhe war. Die vorliegende Erfindung löste die anstehenden Probleme und führte zu einer wirkungsvollen und praktisch durchführbaren Möglichkeit zum Erreichen der angestrebten Ziele.

Fig. 2 stellt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Graphitschmiermittel-Auftragssystems dar. Das System hat zur Basis eine Vorratseinrichtung oder einen Vorratsbehälter 52, in welchem eine Menge einer Graphit-Wasser-Schmiermittelmischung 54 enthalten ist. Eine über ein Rohr oder eine Rohrleitung 58 mit der Mischung 5^· verbundene Luftpumpe pumpt die Mischung aus dem Behälter 52 zur Auftragszone des Systems. Die Steuerung der der Auftragszone des Systems zugeführten Mischung wird mit Hilfe eines Luftregulators und -filters 60 sowie eines Magnetventils 62 vorgenommen. Der Regulator 60 ist an eine Druckluftquelle 64 verbunden und reguliert die Menge und den Druck von zu Antriebszwecken der Luftpumpe zuströmenden Luft. Die Menge an mittels der Pumpe 56 gepumpter Mischung ist direkt dem Luftdruck proportional, der die Pumpe treibt und vom Regulator 60 kommt. Unterschiedlich gestaltete Dorne erfordern unterschiedliche Mengen an Mischung, was eine Steuerung der Pumpenleistung zwecks Konstanthaltung der Gegebenheiten erfordert. Das Magnetventil 62 ist ein Ein-Aus-Schalter für die Luftpumpe und wird im folgenden noch näher beschrieben. Die von der Pumpe 56 gepumpte Mischung bewegt sich durch ein Rohr 66 zu einem Filter- und Reinigungssystem 68 in Richtung auf die .Auftragszone. Das System 68 besitzt ein erstes Ventil 70 und ein zweites Ventil 72, wobei beide Ventile normalerweise geöffnet sind. Zwischen diesen beiden Ventilen ist ein Filter 7^ angeordnet. Ein drittes Ventil 76 ist im anderen Verzweigungsarm des Systems 68 angeordnet und üblicherweise geschlossen. Demzufolge nimmt die Mischung im

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Normalfall den Weg durch die untere Zweigleitung (durch die Ventile 70 und 72 sowie das Filter 74) durch ein weiteres Ventil 78 und durch eine Rohrleitung 82 zu einem Schmiermittel-Verteiler 80. Ein Wasserrückstrom durch das Filter 74 kann zu Reinigungszwecken durch Schließen des Ventils 70 und öffnen des Ventils 76 herbeigeführt werden. Zusätzlich muß ein zwischen dem Filtersystem 68 und einer Wasserquelle 86 angeordnetes und mittels einer Steuereinrichtung 88 gesteuertes Ventil 84 geöffnet werden, um den Eintritt von Wasser in Rückstromrichtung zwecks Reinigung des Filters 7^ zu ermöglichen. Diese Reinigungseinrichtung wird im folgenden näher beschrieben.

Die Mischung aus dem Schmiermittelverteiler durchwandert ein kurzes Rohr 90 bevor sie auf drei verschiedene Versprühungspfade 92, 94 und 96 aufgeteilt wird. Im Rohr 90 ist ein Ventil 98 vorgesehen, und, wie in Fig. 2 dargestellt, sind ein weiteres Ventil 100, eine weitere Steuereinrichtung 102 sowie eine Wasserquelle 104 dem Rohr 90 zugeordnet. Die drei Versprüungspfade 92, 94 und 96 führen jeweils zu einer der Sprüheinrichtungen 106, 108 undHO. Die Sprüheinrichtungen haben alle einen gemeinsamen Ursprung, nämlich den Schmiermittelverteiler, um zu gewährleisten, daß jeder der drei Sprüheinrichtungen eine konstant gleichbleibende Mischung zuströmt. Die spezifischen Konstruktionseinzelheiten der Sprühköpfe werden weiter unten näher erläutert. Die Sprüheinrichtungen 106, 108 und 110 werden außer ihrer wahlweisen Versorgung mit der Graphitmischung auch konstant mit Druckluft aus der Quelle 64 über einen Regler 112 versorgt. Die Druckluft wird auf drei verschiedene Bahnen 114, 106 und 118 aufgeteilt, die jeweils an einer der drei Sprüheinrichtungen 106, 108 und 110 enden.

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Die Sprüheinrichtungen sind um den Dorn in gleichen Abständen voneinander angeordnet, wobei jede Einheit einen Beschichtungswinkel von etwa 120 bestreicht. Das hat zur Folge, daß der gesamte Dorn oder die gesamte Dornstange hinreichend mit der Graphitinischung beschichtet wird. Die Anmelder haben diese Sprühkopf-Konfiguration mit Erfolg verwendet. Damit ist jedoch keinesfalls die Verwendung von mehr oder weniger als drei Sprüheinheiten ausgeschlossen.

In der Nähe des Auftragsystems sind eine Einschalt-Einrichtung 120 und eine Ausschalteinrichtung 122 vorgesehen, wobei jede dieser Einrichtungen mit Hilfe von Leitungen 124 bzw. 126 mit dem Magnetventil 62 verbunden ist. Die Schaltereinrichtungen 120 und 122 können von herkömmlicher Bauart sein und haben die Aufgabe, das Nagnetventil 62 beim Eintreten eines Doms in das Graphit-Schmiermittel-Auftragsystem einzuschalten und wieder auszuschalten, wenn der Dorn das System verläßt. Die Anmelder haben in dieser Zone auf Wärme ansprechende Schalter mit großem Erfolg verwendet.

Die Betriebsweise des vorstehend beschriebenen Systems ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung. Die spezielle Weise der Sprühdüsenbetätigung wird im folgenden erläuter: Bis jetzt noch nicht beschrieben, aber von größter Bedeutung für das erfindungsgemäße System ist das Beinigen oder Durchspülen des Systems, was stets erfolgt, wenn das System für oder während einer vorgegebenen Zeitdauer untätig ist. Derartige Stillstandsoder Ruhezeiten können die Folge einer Vielzahl von Ursachen sein, aber auch unabhängig von solchen Gründen ist die Systemreinigung äußerst vorteilhaft. Es wurde bereits erwähnt, daß die Graphitnischung ^A- eine dicke schlammartige Konsistenz und eine deutliche Neigung zur Ausbildung von Verstopfungen im Leitungssystem besitzt, wobei das erfindungsgemäße Leitungs-

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system keine Ausnahme macht. Demzufolge müssen Maßnahmen getroffen werden, um Blockierungen oder Zusetzungen des Systems zu verhindern und um in der Praxis wirksam und erfolgreich ein ohne Schwarzöl arbeitendes Schmierungssystem zu schaffen. Es sei unterstrichen, daß die Lösung dieses Verstopfungsproblems auch die Umwandlung oder Veränderung des Schmiermittels im System und im gesamten Walzwerk in Betracht ziehen muß.

Die beiden Wasserquellen 86 und 104-, die an das übrige System mit Hilfe von Ventilen 84· und 100 angeschlossen sind, welche ihrer seits durch die Steuereinrichtungen 88 bzw. 102 gesteuert sind, sorgen für das notwendige Durchspülen oder Reinigen des Systems auf spezifisch periodischer Basis oder jeder beliebigen Basis, die von der Schmiermittel-Systemgrenzfläche benötigt wird. Die Reinigungsdauer oder -frequenz wird demzufolge von der Verstopfungsneigung des Graphitschmiermittels innerhalb des jeweils vorhandenen Systems diktiert. Demzufolge sind die vorliegend genannten Zeitdauern lediglich als beispielsweise Angaben anzusehen, die nicht ohne weiteres auf anders ausgelegte Systeme übertragbar sind. Die beiden dargestellten Reinigungsvorrichtungen können einzeln oder in Kombination benutzt werden, um die erforderliche Reinigung oder Durchspülung des Auftragssystems zu erzielen.

Zum Zwecke der Straffung wird lediglich eine Spül- oder Reinigungsvorrichtung im einzelnen beschrieben, da die Betriebsweise der anderen im wesentlichen gleichartig abläuft. Die Wasserquelle 104 ist über das Ventil 100 an einem in der Nähe des Schmiermittelverteilers liegenden Punkt an das Auftragssystem angeschlossen. Hat das Auftragssystem eine Ruhezeit über volle 30 min hinter sich, so beginnt die automatische, halbautomatische oder von Hand betätigte Steuereinrichtung

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mit dem öffnen des üblicherweise geschlossenen Ventils 100, wodurch Wasser aus der Quelle zum Schmiermittelverteiler 80 und zu den Sprüheinrichtungen strömen kann. Der Wasserdurchsatz durch das Ventil erfolgt so dicht wie möglich an den Sprüheinheiten, um den Verlust von bereits in der Leitung vorliegendem Schmiermittel zu verhindern, wenn der SpülVorgang erfolgt. Beim SpülVorgang spült Wasser aus dem Wasservorrat 104 die Leitungen 92, 9^ und 96 und befreit dieselben von jeglicher darin vorhandener Schmiermittelmischung, wodurch ein Zusetzen der Leitungen verhindert wird. Die in diesen Leitungen vorhandengewesene geringe Schmierstoffmenge wird aus dem System ausgetragen und ist verloren, sofern nicht ein spezielles Aufbereitungssystem nachgeschaltet ist. Das in die Leitung 90 eingebrachte Wasser strömt jedoch auch in Richtung auf den Behälter 52 durch die zuvor beschriebenen Rohrleitungen und Ventile und gelangt durch geeignete Durchlässe in der Luftpumpe 56 zurück in den Behälter 52, v/o es aufgefangen wird. Nach dem Reinigen der Leitungen schließt die Steuereinheit das Ventil 100 und das reingespülte System ist bereit zum weiteren Auftragen der Schmiermittelmischung auf die Dorne.

Wenngleich das vorstehend beschriebene System auf eine 30 minütige Untätigkeit des Auftragsystems anspricht (bei Normalbetrieb ist das System lediglich etwa 15 bis 20 Sekunden zwischen aufeinanderfolgend behandelten Dornen untätig), so braucht dieses nicht stets und immer der Fall zu sein. So kann beispielsweise die vorgegebene Ruhezeitdauer, die zur Aktivierung der Steuereinrichtung 102 erforderlich ist, bei weitem langer oder kürzer sein, wobei hinsichtlich kürzerer Zeitdauern eine Grenze dann gegeben ist, wenn das System zwischen den Schmiermittelaufträgen auf aufeinanderfolgende Dorne gespült wird. Im letztgenannten Extremfall ist eine Schmiermittel-Aufbereitungsvorrichtung erforderlich, um das aus den Leitungen 92, 94· und 96

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nach jedem Schmierinittelauftrag herausgespülte Schmiermittel wieder zu gewinnen. Bei besonders drastischen Zusetzungsgefahren kann dieses extreme Gegenmittel einer konstanten Spülung erforderlich werden.

Es kann kaum deutlich genug unterstrichen werden, wie wichtig es ist, ein Zusetzendes Leitungssystems durch die dicke schlammförmige GraphitSchmiermittel-Mischung zu verhindern. Das Zusetzen irgendeines Systemabschnittes, welches zu Stillstandszeiten führt und die Reinigung bestimmter Abschnitte erfordert, kann nicht bei einer für kontinuierlichen Betrieb bestimmten Walzwerksanlage toleriert werden. Kam es zu Graphit-Verstopfungen oder -zusetzungen, so mußte früher, als es die vorliegende Erfindung noch nicht gab, das Walzwerk oder zumindest die betreffende Walzstraße stillgesetzt werden. Ein zu derartigen Betriebsausfällen neigendes System hat in einem Walzwerk der genannten Gattung keine lange Lebensdauer. Außerdem verlangen die beim Reinigen eines solchen Systems auftretenden Schwierigkeiten ein normal arbeitendes und wirksames System zum Schmiermittelauftrag. Der Sprühauftrag des stark stopfenden Schmiermittels ist ebenso schwierig wie das Reinigungsproblem und wird im folgenden erörtert. Das Versprühen der Schmiermittelmischung, und demzufolge der Erfolg oder der Mißerfolg des gesamten Auftragssystems hängt von der Funktionsbereitschaft oder dem Versagen der Sprühdüsen ab. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer erfolgreich innerhalb des erfindungsgemäßen Systems verwendeten Sprühdüse. Pig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Sprühdüse. Die allgemein mit dem Bezugszeichen 128 bezeichnete Sprühdüse besitzt ein Gehäuse 130, welches von einer Bohrung 132 durchsetzt ist. Die Bohrung 132 besitzt ein Luft-Zuführende 134 und ein Mischungs-Austrittsende 136, wobei in letzteres eine herkömmliche Sprühdüse 138

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eingeschraubt ist, die eine nicht dargestellte durchgehende Öffnung besitzt. Die Bohrung 132 wird im Bereich der Hälfte ihrer Längsabmessung von einer zweiten Bohrung 140 geschnitten, die senkrecht zur Bohrung 132 angeordnet ist. Mit einem Graphit-Schmiermitteleinlaß 142 versehen, ist die Bohrung 140 dazu bestimmt, das Schmiermittel in die Düse einzubringen. Im Betrieb tritt aus einer Druckluftquelle her stammende Luft durch das Ende 132 der Bohrung 132 in die Düse ein. Das Schmiermittel wird durch den Einlaß 142 und die Bohrung 140 in einer zur Bewegungsrichtung der Atomisierungsluft senkrechten Richtung eingeführt. Die dargestellte Düsenkonfiguration ruft eine Zerstäubung der zähflüssigen Schmiermittelmischung hervor, wodurch der Durchgang des Schmiermittels durch den Rest der Bohrung 132 und durch die Sprühdüse 138 erleichtert wird, wonach das Schmiermittel auf den Dorn gelangt. Wegen der Geschwindigkeit, mit welcher sich der Dorn durch das erfindungsgemäße Auftragsystem bewegt, ist das Aufsprühen die einzige praktisch durchführbare und wirksame Möglichkeit zum Aufbringai des Schmiermittels. Außerdem ist die vorstehend beschriebene Sprühdüsenkonfiguration sehr geeignet für ein wirksames Aufbringen des Schmiermittels durch die Düse.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß durch die Erfindung ein einfaches, sauberes, wirksames und praktisch durchführbares Verfahren samt Einrichtung zur Durchführung geschaffen worden ist, welches den Ersatz des zu Umweltschäden führenden und gefährlichen Schwarzöls als Schmiermittel für Walzwerke für die Herstellung nahtloser Rohre ermöglicht. Die Erfindung schafft ein verbessertes System, bei welchem ein Graphit-Schmiermittel in wirksamerer Weise mit einer größeren Auftragsfläche und geringeren Verlusten aufgebracht wird. Die hauptsächlichen Vorteile eines Auftragsystems der in Bede stehenden Gattung lassen sich durch Bestimmen des Wirkungsgrades, der Sauberkeit und der Arbeitssicherheit feststellen. Bei der vorliegenden Erfindung sind alle diese Vorteile mit Sicherheit gegeben. 809815/0808

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Claims

Patentansprüche

1.J System zum wahlweisen und periodischen Auftragen einer zum Zusetzen des Systems neigenden Schmiermittelmischung auf einen sich bewegenden Born, gekennzeichnet durch Einrichtungen (56) zum Pumpen der Schmiermittelmischung aus einer geeigneten Quelle (52), Einrichtungen (64, 106, 108, 110) zum Aufsprühen der Schmiermittelmischung auf den sich bewegenden Dorn (26), Einrichtungen (62, 120, 122) zum wahlweisen und automatischen Einschalten des Systems zwecks Aufbringen der Schmiermittelmischung auf den Dorn, wenn sich der Dorn gegenüber dem System einem vorgegebenen Punkt nähert, und zum Abschalten des Systems, wenn der Dorn von einem anderen vorgegebenen Punkt relativ zum System fortbewegt wird, und durch Einrichtungen (84, 86, 88, 100, 102, 104), mit deren Hilfe das System wenigstens dann, wenn über eine vorgegebene Zeitdauer keine Schmiermittelmischung auf einen Dorn aufgetragen wurde, das System säuberbar ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtungen eine Vielzahl von Sprühdüsen (106, 108, 110) aufweisen, die um die Längsachse der Bewegung des Doms (26) angeordnet sind.

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TELEQRAMME MONARAT

TELEKOfIERER

ORIGINAL INSPECTED

3. System nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen zwischen der Pumpeinrichtung (56) und den Sprühdüsen (106, 108, 110) angeordneten Schmiermittelverteiler (80), mit dessen Hilfe eine gleichmäßige Versorgung der Sprühdüsen mit dem Schmiermittel erzielbar ist.

4. System nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Sprühdüsen (106, 108, 110) an eine Luftdruckquelle (64) angeschlossen sind, um die Schmiermittelmischung innerhalb der Sprühdüsen zu zerstäuben.

5- System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Sprühdüsen (106, 108, 110) einen Druckluftdurchtritt (134) aufweist, der sich in einer im wesentlichen in der Richtung des Schmiermittelauftrages auf den Dorn (26) erfolgenden Richtung erstreckt und daß ein im wesentlichen senkrecht dazu vorgesehener Schmiermittel-Hischungsdurchtritt (140) vorgesehen ist, der den Druckluftdurchtritt schneidet.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet , daß die Reinigungseinrichtung eine Kontrolleinrichtung (88, 102) aufweist, mit deren Hilfe das System immer dann mit Wasser durchspülbar ist, wenn keine Schmiermittelmischung auf einen Dorn (26) aufgebracht wird.

7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet , daß die Reinigungseinrichtung eine Steuerungseinrichtung (88, 102) aufweist, mit deren Hilfe das System immer dann mit Wasser durchspülbar ist, wenn wenigstens während einer vorgegebenen Zeitdauer keine Schmiermittelmischung aufgetragen wird.

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8. Verfahren zum Auftragen einer zum Zusetzen eines Leitungssystems neigenden Graphit-Wasser-Mischung auf einen sich bewegenden Dorn beim Herstellen nahtloser Rohre, dadurch gekennzeichnet , daß die Graphit-Wasser-Mischung aus einer Quelle einer solchen Mischung gepumpt wird, daß die Mischung auf den sich bewegenden Dorn gesprüht wird, wobei das System wahlweise und automatisch zum Auftragen der Mischung auf den Dorn eingeschaltet wird, wenn sich der Dorn auf seiner Bewegungsbahn einem vorgegebenen Punkt nähert, und das System ausgeschaltet wird, wenn der Dorn auf seiner Bewegungsbahn von einem anderen vorgegebenen Punkt fortbewegt wird, und daß das System von der Graphit-Wasser-Mischung wenigstens dann gereinigt wird, wenn das System über eine vorgegebene Zeitdauer keine Mischung auf einen Dorn aufgetragen hat.

9· Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Systemreinigung ein Spülen des Systems mit Wasser immer dann erfolgt, wenn vom System keine Mischung auf einen Dorn aufgebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Reinigen des Systems ein Durchspülen des Systems mit Wasser immer dann erfolgt, wenn vom System wenigstens während einer vorgegebenen Zeitdauer keine Mischung auf einen Dorn aufgebracht wird.

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