DE2951264C2

DE2951264C2 - Einrichtung an Warmpilgerwalzwerken zum Walzen von nahtlosen Rohren

Info

Publication number: DE2951264C2
Application number: DE2951264A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 4300 Essen Dörr; Peter Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Odenthal
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-12-17
Filing date: 1979-12-17
Publication date: 1981-11-19
Also published as: HU181767B; ES496015A0; IT8026037A0; CS220779B2; DE2951264A1; GB2065927A; RO81972B; GB2065927B; BE886664A; FR2471227A1; ES8107059A1; RO81972A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Warmpilgerwalzwerken zum Walzen von nahtlosen Rohren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs, wobei von der DE-AS 20 04 783 als Stand der Technik ausgegangen wird.

Bekannterweise ist neben Qualität und Gleichmäßigkeit des Vormaterials sowie der Kalibrierung der Walzen beim konventionellen Pilgerwalzwerk das genaue Zusammenspiel von Speisevorrichtung (Vorschub-Vorholer) und Walze entscheidend für die Gleichmäßigkeit des erzeugten Produktes und für die Belastung des Walzenantriebes.

Aus der DE-AS 20 04 783 ist es bekannt die Vorholerbewegung mit der Drehung der Walzen abzustimmen. Bei dieser Optimierung soll der Vorholer seine vordere Endstellung bei einer genau fixierten Drehstellung der Walzenkaliber erreicht haben. Auf diese Weise soll ein Optimum an Leistung erreicht werden ohne daß es zu einer Überfütterung der Walzen und damit zu einer Überbeanspruchung mit der Gefahr von Walzen- oder Spindelbrüchen kommt.

Einige die Arbeitsrate verändernde Einflüsse, wie z. B. ein ungleichmäßiger Schlittenvorschub, können mit dieser Einrichtung aber weder erfaßt noch beeinflußt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Steuerung der Hohlblockbewegungen beim Warmpilgerwalzen zur Optimierung der Arbeitsrate zu schaffen, mit der die Bewegung von Vorholer und Hub während! des Walzens betriebsmäßig erfaßt werden kann und mit der aufgrund der erzielten Informationen steuernd in die mechanisch-dynamische Regelung der Speisevorrichtung des Pilgerwalzwerkes eingegriffen werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs angegebenen

Merkmale.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht es bei höchstmöglicher Schonung der Anlage die Qualität des erzeugten Rohres zu verbessern. Es ist ferner möglich, auch von der konventionellen Art des PUgerwalzwerkes abzugehen und unabhängige elektrisch oder hydraulisch betriebene Vorrichtungen zu verwenden, die über Positionsmessungen exakter und schneller geregelt werden können als dies bei der

ίο dynamischen Kopplung der konventionellen Speiseeinrichtung möglich ist

Eine Leistungssteigerung bestehender Anlagen wird dadurch erreicht, daß einerseits die maximal technisch mögliche Arbeitsrate eingestellt und im laufenden

is Betrieb durchgehalten werden kann, während andererseits durch die Überwachung und Regelung des Bremsvorganges der Bremsverlauf optimiert wird, so daß eine maximale Vorholgeschwindigkeit erreicht werden kann ohne Gefahr zu laufen, durch unzulässig hohe Bremsverzögerungen den Hohlblock bzw. die Luppe vom Dorn zu lösen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Warmpilgerwalzanlage erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Warmpilgerwalzanlage, bestehend aus dem Pilgerwalzgerüst und der Hohlblockzuführeinrichtung,

F i g. 2 das Schema einer elektronischen Auswertung. In F i g. 1 ist eine Einrichtung dargestellt, mit der sowohl eine fortlaufende Positionsmessung der Luppenbewegung, eine Kontrolle der Bewegungsabläufe zwischen den Systemen Luftkolben und Vorholergehäuse und eine Kontrolle des Bremsvorganges erfolgen kann.

In F i g. 1 sind das Pilgergerüst 1 und die Pilgerwalzen 2 derart dargestellt, daß der zu einem Rohr auszuwalzende Hohlblock 3 auf den Pilgerdorn 4 aufgeschoben ist und an dem Auswalzring 5 anliegt. Der Pilgerdorn 4 ist über das Dornschloß 6 mit dem Luftkolben 9 verbunden. Die Drallspindel 11 ist an einem Ende mit dem Luftkolben 9 fest verbunden und wird an der anderen Seite durch das Sperrad 12 geführt. Der Hohlblock 3 ist nach dem Anpilgern fest mit dem Pilgerdorn 4 verbunden und bildet mit den Teilen 4,5,6, 9, 11 und 12 ein System »L« (Luftkolben), das sich im Vorholergehäuse 13 um einen gewissen Weg axial bewegen kann.

In der Ruhestellung, d. h. vor oder nach Ablauf des Walzvorganges wird der Luftkolben 9 durch komprimierte Luft im Luftkompressionsraum 10 in Richtung auf das Walzgerüst zu, in die Wasserbremse 7 gedruckt und kommt dort zur Anlage. Im Luftraum 8 des Vorholergehäuses 13 befindet sich Wasser, das als Bremsflüssigkeit dient.

Das Vorholergehäuse 13, in dem die Teile 7,8,10 und 12 untergebracht sind, ist fest mit dem Vorschubschlitten 14 verbunden und bildet das Bewegungssystem »V«. Dieses System »V« kann durch hydraulische Zylinder (in der Zeichnung nicht gezeigt) auf dem Schlittenbett 15 in Richtung Pilgergerüst 1 hin- und herbewegt werden.

In Fig.2 ist das Schema einer elektronischen Auswertung dargestellt. Das Stellungsmeßgerät 17 mißt die jeweilige Position des Systems »L«; das Stellungsmeßgerät 16 die Position des Systems »V«.

Die Differenz der Positionsmessung des Stellungsn ßgerätes 17 im vorderen Umkehrpunkt zu der gleichen Messung beim vorhergehenden Pilgerhub ergibt die Arbeitsrate; sie wird im Differenzbildner 22

ermittelt Gleichzeitig wird über das Stellungsmeßgerät 16 die Position des Systems »V« kontinuierlich gemessen.

Zur Einleitung des Walzvorganges werden die beiden kombinierten Systeme »L« und »V«, d. h. die gesamte Hohlblockzuführeinrichtung auf dem Schlittenbett 15 in Richtung auf das Pilgergerüst 1 hin so lange vorgeschoben, bis der Hohlblock 3 im Bereich des Leerkalibers der Pilgerwalzen 2 mit seiner vorderen Stirnkante über die Ebene der Walzenachsen hinausragt.

Bei einer weiteren Drehung der Pilgerwalzen 2 erfassen diese den Hohlblock 3 mit ihrem Arbeitskaliber, walzen eine Teillänge des Hohlblocks 3 zu einem Rohrstück aus und bewegen dabei infolge ihrer Drehrichtung, die in der Zeichnung angedeutet ist, das System »L« vom Pilgergerüst 1 weg.

Das aus Vorholergehäuse 13 und Vorschubschlitten 14 bestehende System »V« wird nicht mit zurückgeschoben, sondern bewegt sich während der Walzzeit für die gesamte Rohrlänge, angetrieben durch hydraulische Zylinder, stetig auf das Pilgergerüst 1 zu.

Das Zurückschieben des Luftkolbens 9 in den Luftkompressionsraum 10 bewirkt in diesem eine Erhöhung des Luftdruckes.

Nach etwa einer halben Umdrehung der Pilgerwalzen

2 und entsprechendem Rückschub des Systems »L« öffnet sich die Kalibrierung der Pilgerwalzen 2 zum Leerkaliber und die im Luftraum 8 komprimierte Luft bewegt den Luftkolben 9 und das gesamte System »L« wieder auf das Pilgergerüst 1 zu und ein weitere; Walzhub kann ablaufen. Bei der Bewegung des Systems »L« in Richtung Pilgergerüst 1 wird das System »L« außerdem durch das Zusammenwirken von Drallspindel 11 und Sperrad 12 um einen vorgegebenen Winkel um seine Längsachse gedrallt

Die während des gesamten Walzvorganges stetige Vorschubbewegung des Systems »V« durch die hydraulischen Zylinder muß in der Weise erfolgen, daß in der Zeit, die für eine Umdrehung der Pilgerwalzen 2 benötigt wird, der Hohlblock 3 um einen bestimmten Betrag weiter zwischen die Pilgerwalzen 2 vorgeschoben werden kann. Dieser Vorschubweg des Hohlblocks

3 pro Walzenumdrehung wird auch als Arbeitsrate bezeichnet.

Das Volumen des vorgeschobenen Hohlblockabschnittes je Walzenumdrehung muß genau dem Volumen des Rohrstückes entsprechen, das vom Arbeitskaliber der Pilgerwalze 2 während einer Walzenumdrehung zu einem Rohrstück umgeformt werden kann.

Bei zu kleiner Arbeitsrate sinkt die Walzleistung. Eine zu große Arbeitsrate kann Fehler am Rohr- oder Überlastung der Walzenlager zur Folge haben.

Die Kontrolle und das Einhalten einer vorgegebenen Arbeitsrate wird mit nachstehend beschriebener Einrichtung erreicht.

Hinter der Hohlblockzuführvorrichtung sind zwei Dauerstrichradargeräte als Stellungsmeßgeräte 16, 17 ortsfest aufgestellt Das Stellungsmeßgei-ät 16 sendet ein Signal in Richtung des Reflektors 19, der an dem Meßobjekt »V« (Vorschubschlitten) befestigt ist während das Stellungsmeßgerät 17 ein Signal auf den Reflektor 20 sendet, der mit der Drallspindel 11 des Luftkolbens 9, d. h. System »L«, verbunden ist
Mit den beiden getrennt arbeitenden Stellungsmeßgeräten 16 und 17 lassen sich die absoluten Positionen der Systeme »L« und »V«, bezogen auf den Eichpunkt 18, laufend erfassen.

Für die beschriebene Anordnung ist die Auswahl der Meßverfahren zur Positionsbestimmung der Systeme »V« und »L« nicht wesentlich. Anstelle einer Radarmessung kann z. B. eine Messung mittels Laser oder dergleichen benutzt werden.

Wie aus F i g. 2 hervorgeht ergibt die Differenz der Positionsmessung des Stellungsmeßgerätes 17 im vorderen Umkehrpunkt zu der gleichen Messung beim vorhergehenden Pilgerhub die Arbeitsrate; sie wird im Differenzbildner 22 ermittelt. Gleichzeitig wird über das Stellungsmeßgerä· 16 die Position des Systems />V« kontinuierlich gemessen.

Zum Zeitpunkt der Bewegungsumkehr im vorderen Totpunkt müssen beide Systeme »L« und »V« die gleichen Wege seit dem letzten Pilgerschlag zurückgelegt haben. Zu diesem Zeitpunkt muß deshalb die Differenz beider Positionen einen konstanten Wert haben. Dieser Wert wird im Differenzbildner 21 bestimmt.

Beide Differenzen werden einer logischen Auswerteeinheit 23 zugeführt. Ändert sich nun zwischen zwei Pilgerschlägen die Differenz im Differenzbildner 22

(d. h. die Arbeitsrate) und bleibt dabei die Differenz im Differenzbildner 21 konstant, so bedeutet dies eine Unregelmäßigkeit des Vorschubschlittenvorschubes. Diese Unregelmäßigkeit wird über die logische Auswerteeinheit 23 durch Nachregelung beseitigt.

Ändert sich die Differenz im Differenzbildner 21, so bedeutet dies eine Abweichung der Umkehrstellung des Luftkolbens bezogen auf das Vorholergehäuse. In diesem Fall muß zunächst kurzzeitig der Vorschub zurückgenommen werden und dann entweder die Drehzahl der Pilgerwalze 2 gesenkt und/oder der Kompressionsdruck im Vorholer erhöht werden. Bei Erreichung der normalen Verhältnisse wird der Vorschub wieder auf den vorgegebenen Wert eingestellt.

so Die logische Auswerteeinheit 23 gibt entsprechende Regelbefehle an das Warmpilgerwalzwerk.

In einer Anzeigevorrichtung 24 kann der Bewegungsablauf des Hohlblockes bzw. der Luppe, bezogen auf die Pilgerwalze 2, dem Steuermann angezeigt werden.

Über den Eichpunkt 18 wird zwischen jeweils zwei Rohren das ordnungsgemäße Arbeiten der Stellungsmeßgeräte 16 und 17 überprüft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Einrichtung an Warmpilgerwalzwerken zum Walzen von nahtlosen Rohren, mit einer Speisevorrichtung bestehend aus einem Vorschubschlitten und einem damit verbundenen auf den Pilgerdorn einwirkenden Vorholer (Luftkolben) mit zugeordneter Drallspindel, bei der der Vorschub erfaßt, mit einem vorgegebenen Wert verglichen und der Walzenantrieb bzw. der Vorholerdruck in Abhängigkeit von dem Vorschub-Differenzsignal auf ein Optimum geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Steilungsmeßgeräte (16 bzw. 17) zur Ermittlung der jeweiligen Stellungen des Vorschubschlittens (System V) bzw. des Vorholers (System L: Luftkolben) vorgesehen sind und daß vom System (L) in seinem vorderen Umkehrpunkt durch aufeinanderfolgende Messung erzeugte Signale einem Differenzbildner (22) zugeführt und die daraus ermittelte Arbeitsrate einer Auswerteeinheit (23), die auch die Stellungssignale des Systems (V) erhält, zugeleitet wird, wobei die Stellungssignale der Systeme (L) und (V) darüber hinaus laufend einem weiteren Differenzbildner (21) zugeführt werden, der bei Vorhandensein eines Differenzsignals dieses zusätzlich in die Auswerteeinheit (23) eingibt.