DE3023284A1

DE3023284A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines fuer die verarbeitung in einem schraeglochwalzwerk geeigneten mehrkantigen knueppels bzw. blocks

Info

Publication number: DE3023284A1
Application number: DE3023284A
Authority: DE
Inventors: Klaus Bick; Leo Dipl.-Ing. 4790 Paderborn Kroll
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1980-06-21
Filing date: 1980-06-21
Publication date: 1982-01-28
Also published as: GB2078579A; IT1145414B; GB2078579B; JPS5714401A; BE884959A; FR2484872B1; IT8049629A0; FR2484872A1

Description

Benteler-Werke AG. η PW-527

Werk Neuhaus -«j —

Residenzstraße 1
4790 Paderborn

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines für die Verarbeitung in einem Schräglochwalzwerk geeigneten mehrkantigen Knüppels beziehungsweise Blocks

Die Erfindung richtet sich sowohl auf ein Verfahren als auch auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines für die Verarbeitung in einem Schräglochwalzwerk geeigneten gewalzten oder gegossenen mehrkantigen Knüppels beziehungsweise abgegossenen mehrkantigen Blocks.

Im Zuge der Herstellung von nahtlosen Rohren ist es erforderlich, die das Vormaterial bildenden gewalzten oder stranggegossenen Knüppel beziehungsweise im konventionellen Guß hergestellten Blöcke im Rahmen einer ersten Verformungsstufe zu lochen. Das Lochen wird entweder mittels einer Lochpresse oder auf einem Schrägwalzwerk durchgeführt.

Der Vorteil der Lochung mittels einer Lochpresse ist der, daß neben Rundblöcken sowohl Vierkantblöcke als auch sahs-, acht- oder zwölfkantige Blöcke eingesetzt werden können, deren Gestehungskosten günstiger als die von Rundblöcken sind. Um jedoch einen gut gelochten Block mit einer möglichst geringen Bohrungsexzentrizität zu erhalten, darf gemäß den Erfahrungen der Praxis das Verhältnis der Blocklänge zum Lochdurchmesser in der Lochpresse von etwa 7 : 1 bis 10 : 1 nicht überschritten werden, wodurch das in einer Lochpresse maximal einsetzbare Blockgewicht zwangsläufig begrenzt wird.

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Dieser Nachteil beim Lochen mittels einer Lochpresse ist zwar bei der Lochung auf einem Schrägwalzweäc nicht vorhanden. Dort kann nämlich das Blocklängen-Durchmesser-Verhältnis für das bei einer Lochpresse maximal einsetzbare Blockgewicht weit überschritten werden. Jedoch müssen für die Verarbeitung auf einem Schrägwalzwerk Rundblöcke bereitgestellt werden. Rundblöcke oder Rundknüppel haben aber den Nachteil, daß sie kostenungünstiger als Mehrkantblöcke herzustellen sind und auch qualitativ größere Probleme aufwerfen. Dies trifft sowohl auf den Standguß als auch auf den Stragguß zu.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, sowohl ein Verfahren als auch eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Ausnutzung der qualitativen und kostenmäßigen Vorteile von Mehrkantblöcken für die Verarbeitung auf Schräglochwalzwerken ermöglichen.

Was den verfahrensmäßigen Teil dieser Aufgabe anlangt, so besteht dessen Lösung in den im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkennt.nis zugrunde, daß bereits dann ein Knüppel oder Block einwandfrei ergriffen und durch ein Schräglochwalzwerk durchgezogen wird, wenn ein angenähertes Rundprofil vorhanden ist. Aufbauend auf dieser Erkenntnis werden demzufolge lediglich dfe Längskanten eines Mehrkantblocke oder -knüppeis so zylindermantelartig verformt, daß der Durchmesser eines die verformten Kantenbereiche umschreibenden Kreises, dessen Mittelpunkt in der Längsachse des Mehrkantblocks liegt, annähernd dem Durchmesser des Kreises entspricht, der von den die Längskanten des Mehrkantblocks vor* dem Verformen verbindenden umfangsseitigen geraden Oberflächen tangiert wird.

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Es liegt also nach einem derartigen Verformen ein Blockprofil vor, das ausreichend große umfangsseitige zylindrische Oberflächenbereiche aufweist, welche ein einwandfreies Ergreifen eines derartigen Blocks oder Knüppels und sein Hindurchziehen durch ein Schräglochwalzwerk sicherstellen.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die im wesentlichen durch die Qualität und den geringen Kostenaufwand gekennzeichneten positiven Aspekte beim Walzen oder Gießen von Mehrkantknüppeln beziehungsweise -blöcken jetzt mit den Vorteilen zusammengefaßt werden, die sich im wesentlichen durch das erheblich höhre Blockgewicht beim Lochen auf einem Schrägwalzwerk im Vergleich zu einer Lochpresse ergeben. -" "

är weiteren Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ist in diesem' Zusammenhang erfindungsgemäß noch vorgesehen, daß der bezüglich der Längskanten verformte Knüppel oder Block in etwa derselben Kitze dem Schräglochwalzwerk zugeführt wird.

Bezüglich des gegenständlichen Teils der Aufgabe kennzeichnet sich die Lösung nach der Erfindung durch ein Walzgerüst mit mindestens zwei bezüglich ihrer Achsen in einer Ebene angeordne*-

ten Formwalzen, deren Walzprofile über solche mit verdoppelter beziehungsweise vermehrfachter Eckenzahl sich annähernd zu einem Rundkaliber ergänzen.

Bei der Formgebung der in die Walzen umfangsseitig eingeschnittenen Rundkaliberprofile ist es wichtig, daß die mehr oder weniger scharfen oder leicht gerundeten Längskanten eines Mehrkantprofils soweit zylindermantelartig verformt werden können, daß der Unterschied zwischen dem Durchmesser eines* die verform-

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ten Kantenbereiche umschreibenden Kreises und dem Durchmesser eines Kreises, der von den die Längskanten des Mehrkantblocks vor dem Verformen verbindenden umfangsseitigen geraden Oberflächen tangiert wird, möglichst gering ist. Hierdurch wird gewährleistet, daß die Walzen des Schrägwalzwerks den Block oder Knüppel sicher ergreifen und durch das Schrägwalzwerk ziehen können.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich jedoch dadurch, daß das Walzgerüst vier Formwalzen aufweist, deren jeweils um 90° zueinander versetzte Achsen in einer gemeinsamen Vertikalebene angeordnet sind. Eine derartige Walzengruppierung stellt sicher, daß beispielsweise ein Achtkantblock einwandfrei zu einem angenäherten Rundprofil verformt werden kann. Die Formwalzen bilden dann eine gemeinsame Formwalzengruppe.

Gemäß der Erfindung kann eine andere Ausführungsform aber auch darin bestehen, daß das Walzgerüst zwei hintereinander geschaltete Formwalzengruppen aufweist. Diese Ausführungsform kommt dann zum Tragen, wenn das Vormaterial zur Herstellung nahtloser Rohre aus Vierkantblöcken besteht. In diesem Fall werden in der ersten Formwalzengruppe die vier Längskanten des Mehrkantblocks zunächst so gedrückt, daß ein Achtkantprofil entsteht. Dieses wird dann in der nachfolgenden Formwalzengruppe zu dem annähernden Rundprofil umgeformt, bei welchem der Durchmesser des das Profil umschreibenden Kreises annähernd dem Durchmesser des das Profil einschreibenden Kreises entspricht.

Nach der Erfindung ist es denkbar, daß die Formwalzend=s Walzgerüsts angetrieben oder nicht angetrieben werden. Sind die Formwalzen angetrieben, so besteht eine vorteilhafte Ausführungs-

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form der Erfindung darin, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Formwalzen auf die Vortriebsgeschwindigkeit des relativ zu ihnen bewegten Knüppels oder Blocks abgestimmt ist. Die Abstimmungsmittel können mechanischer oder elektronischer Art sein. Werden die Formwalzen nicht angetrieben, so entfällt selbstverständlich die zum Beispiel durch Zahnräder bewirkte getriebliche Verbindung der Formwalzen untereinander.

Zum Vorschieben des Knüppels oder Blocks ist nach der Erfindung ein Stößel vorgesehen, der unter dem Einfluß eines hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbaren Zylinders beziehungsweise eines Elektromotors steht. Bevorzugt wird der Stößel von einem hydraulisch beaufschlagbaren Zylinder hin- und herbewegt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verformen eines Mehrkantblocks in der Draufsicht;

Fig. 2 die Vorrichtung im vertikalen Längsschnitt gemäß der Linie II-II der Fig. Ij

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Linie III-III der Fig. 2;

Fig. 4 einen weiteren vertikalen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Linie IV-IV der Fig. 2;

Fig. 5 einen Achtkantblock vor der Verformung seiner Längskanten in der Stirnansicht und

Fig. 6 den Achtkantblock der Fig. 5 nach dem Verformen

seiner Längskanten,· ebenfalls in der Stirnansicht.

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In den Fig. 1 und 2 ist mit 1 der Tragrahmen einer Vorrichtung 2 zum Verformen eines Mehrkatblocks 3 bezeichnet. Die im wesentlichen nur schematisch veranschaulichte Vorrichtung 2 besitzt an einem Ende einen sich in der vertikalen Mittellängsebene erstreckenden, hydraulisch beaufschlagbaren Zylinder 4. Stirnseitig der Kolbenstange 5 des Zylinders 4 ist ein Stößel 6 befestigt. Der Zylinder 4 ruht auf Konsolen 7» 8, welche dem Tragrahmen 1 zugeordnet sind.

Mit Hilfe des Stößels 6 kann beispielsweise ein in einem Zuführbett 9" (siehe auch Fig. 4) gleitender Achtkantblock 3 in eine Zentrierbuchse 10 geschoben werden, aus der er dann an eine Formwalzengruppe 11 weitergeleitet wird (siehe auch Fig. 3). Nach dem Austritt aus der Formwalzengruppe 11 wird der dann umfangsseitig eingeformte Block 3 über einen Rollgang 12 einem nicht näher veranschaulichten Schräglochwalzwerk zugeführt.

Die Formwalzengruppe 11 besteht aus vier um 90° zueinander versetzten Formwalzen 13, 14, 15» 16, deren in einem WaIz-. ■ gerüst 17 gelagerte Achsen 18, 19, 20, 21 in einer gemeinsamen Vertikalebene liegen. Sämtliche Formwalzen 13 bis 16 sind umfangsseitig derart zylindermantelartig profiliert, daß sie - wie insbesondere aus Fig. 3 ersicnSrist - sich zu einem Rundkaliber 22 ergänzen.

Die Formwalzen 13 bis 16 sind angetrieben. Zu diesem Zweck sind die der auf einer Antriebswelle 23 befestigten Formwalze 14 nachgeschalteten Formwalzen 13, 16, 15 über Kegelrädergetriebe 24, 25, 26 miteinander verbunden.

Vor dem Einführen in die Zentrierbuchse 10 besitzt der in dem Zuführbett 9 gleitende Achtkantblock 3 in etwa das in der

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Fig. 5 näher dargestellte Querschnittsprofil, Die Längskanten 27 des Mehrkantblocks 3 sind leicht gerundet.

Im Bereich der Pormwalzengruppe Il werden nunmehr die Längskanten 27 des Achtkantblocks 3 derart zylindermantelartig verformt (siehe jetzt Fig. 6), daß der Durchmesser D des die verformten Kantenbereiche 28 umschreibenden, bezüglich seines Mittelpunkts in der Längsachse LA des Mehrkantblaks 3 liegenden Kreises DK annähernd dem Durchmesser d des Kreises dk entspricht, der von den die Längskanten 27 des Mehrkantblocks 3 vor dem Verformen verbindenden geraden Seitenflächen 29 tangiert wird.

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Bezuqszeichenaufstellung PW -

1 Tragrahmen _Von

2 gesamte Vorrichtung

3 Mehrkantblock

4 Zylinder

5 Kolbenstange von

6 Stössel

7 Konsole

8 Konsole

9 Zuführbett

10 Zentrierbuchse

11 Formwalzengruppe *

12 Rollgang

13 Formwalze

14 Formwalze

15 Formwalze

16 Formwalze

17 Walzgerüst

18 Achse von 13

19 Achse von 14

20 Achse von 15

21 Achse von 16

22 Rundkaliber

23 Antriebswelle

24 Kegelradgetriebe

25 Kegelradgetriebe

26 Kegelradgetriebe

27 Längskanten von

28 Verformte Kantenbereiche

29 Gerade Seitenflächen

D = Durchmesser des umschreibenden Kreises LA = Längsachse von Dk = großer Kreis d = Durchmesser des einschreibenden Kreises dK = kleiner Kreis

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Leerseite

Claims

BENTELER-WERKE AG
Werk Neuhaus
Residenzstraße 1 ■ ■

4790 Paderborn PW - 527

Patentansprüche

(l.jverfahren zum Herstellen eines für die Verarbeitung in einem Schräglochwalzwerk geeigneten gewalzten oder gegossenen mehrkantigen Knüppels beziehungsweise abgegossenen mehrkantigen Block, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanten (27) des Mehrkantblocks (3) derart zylindermantelartig verformt werden, daß der Durchmesser (D) des die verformten Kantenbereiche (28) umschreibenden, bezüglich seines Mittelpunktes in der Längsachse (LA) des Mehrkantblocks (3) liegenden Kreises (DK) annähernd dem Durchmesser (d) des Kreises (dk) entspricht, der von den die.Längskanten (27) des Mehrkantblocks (3) vor dem Verformen verbindenden geraden Seitenflächen (29) tangiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich der Längskanten (27) verformte Knüppel oder Block (3) in etwa derselben Hitze einem Schräglochwalzwerk zugeführt wird.
3. Vorrichtung zum Herstellen eines für die Verarbeitung

in einem Schraglochwalzwerk geeigneten gewalzten oder gegossenen mehrkantigen Knüppels beziehungsweise abgegossenen mehrkantigen Blocks, gekennzeichnet durch ein Walzgerüst (17) mit mindestens zwei bezüglich ihrer Achsen (18 bis 21) in einer Ebene angeordneten Formwalzen (13'bis 16), deren Walzprofile über Walzprofile mit verdoppelter - oder vermehrfachter Eckenzahl sich annähernd zu einem Rundkaliber (22) ergänzen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichne t, daß das Walzgerüst (17) vier Formwalzen (13 bis 16) aufweist, deren jeweils um 90° zueinander ver-

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setzte Achsen (18 bis 21) in einer gemeinsamen Vertikalebene angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzgerüst (17) zwei hintereinandergeschaltete Formwalzengruppen aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Formwalzen (13 bis 16) angetrieben sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Formwalzen (13 bis 16) auf die Vortriebsgeschwindigkeit des relativ zu ihnen bewegten Knüppels (3) oder Blocks abgestimmt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorschieben des Knüppels (3) oder Blocks ein Stößel (6) vorgesehen ist, der unter dem Einfluß eines hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagbaren Zylinders (4) beziehungsweise eines Elektromotors steht.

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