DE3140015A1 - Anlage zum herstellen nahtloser rohre - Google Patents

Description

Be Schreibung :

Zum Herstellen nahtloser Rohre benutzt man unter anderem das bekannte Stoßbankverfahren, welches sich aus dem Ehrhardt-Verfahren entwickelt hat. Letzteres ermöglicht es, nahtlose, im Querschnitt runde, als Lochstücke bezeichnete Hohlkörper aus im Querschnitt quadratischem Halbzeug herzustellen, welches ein preisgünstiges Ausgangsmaterial ist. Dabei wird in eine Matrize mit zylindrischem Innenraum ein im Querschnitt quadra-, tisches Halbzeug mit Warmformgebungstemperatur eingeführt, dessen Diagonalmaß in etwa dem Innendurchmesser der Matrize entspricht: Ein Lochdorn wird dann mittig in das Werkstück in Richtung seiner Längsachse eingedrückt, wodurch man ein Lochstück mit kreisrunder QuerSchnitts form erhält, das an einem Endabschnitt mit einem Boden verschlossen ist. Die prak_r tische Erfahrung hat gezeigt, daß das Verhältnis der Lochstücklänge zum Lochdorndurchmesser nicht größer, als 8:1 gewählt werden kann, weil sonst der Lochdorn beim Einpressen seitlich ausweicht und das Lochstück ungleichmäßige Wanddicken erhält," die bei der Weiterverarbeitung mit wirtschaftlich tragbarem Aufwand nicht beseitigt werden können. Folglich ist das Lochstück' relativ kurz und dickwandig und an ganz bestimmte Abmessung sverhaltnisse gebunden, die zunächst nicht überschritten werden konnten, woraus sich eine Begrenzung der Werkstoffmenge, die als Werkstück eingesetzt werden konnte, ergab. Besonders bei großen Wanddicken erhielt man beim Stoßbankverfahren nur -sehr kurze und daher für die Herstellung und Weiterverarbeitung unwirtschaftliche Rohrluppen.

Mit dem in der DE-PS 12 98 494 beschriebenen Verfahren ist es jedoch gelungen, das Einsatzgewicht der Lochstücke zu vergrößern. Dabei wird ein stufenförmig abgesetzter Lochdorn in das Werkstück

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gepreßt, welches sich in einer nach unten flaschenhalsartig verjüngenden Matrize befindet. Der überwiegende Teil des Werkstückes wird dabei mit einem Durchmesser gelocht, der größer ist als der vorgesehene innendurchmesser der fertigen Rohrluppe. Das bedeutet,' daß von einem größeren Halbzeugquerschnitt und Einsatzgewicht ausgegangen werden kann. Lediglich der kleinere Durchmesser des Lochdorns entspricht dem Dornstangendurchraesser. Der damit gelochte Teil des Lochstückes dient zur Zentrierung der Dornstange beim anschließenden Stoßen. Die so ermöglichte Steigerung des Einsatzgewichtes ergibt sich aus dem Verhältnis. der Abstufung der Lochdorndurchmesser. Nachdem bei diesem Stufenlochen nur noch der Durchmesser des kurzen Zentrieransatzes des. ■ Lochdorns dem Innendurchmesser der Rohrluppe entspricht, und der eigentliche Lochdorndurchmesser frei gewählt werden kann, und damit das Einsatzgewicht des Lochstückes praktisch frei vom Dornstangendurchmesser und damit vom Innendurchmesser der Rohrluppe ist, lassen sich Lochstücke mit größeren Querschnitten, größerer Länge und größerem Gewicht herstellen, so daß seitdem die Grenzen des Stoßbankverfahrens im Bereich der Stoßbank selbst liegen. ■

Die Grenzen der Stoßbank sind durch verschiedene Faktoren gegeben. Die Abstände der Rollengerüste sind inzwischen optimiert worden, so daß eine weitere Verkürzung der Hublängen kaum möglich erschien. Eine Steigerung der Stoßgeschwindigke'it ist ebenfalls nicht zu erwarten, weil die erforderliche Stoßkraft eine relativ große Masse bei der Zahnstange und den übrigen Antriebsteilen erfordert«, was zu hohen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften führt, die eine weitere Steigerung der Stoßgeschwindigkeit kaum zulassen. Da die Kaliber aus Rollen gebildet werden, deren Formen und Abmessungen ebenfalls weitgehend optimiert sind, ist auch eine weitere Verringerung der Stoßkraft nicht mehr

zu erwarten, so daß von daher eine Verringerung der Massen, die wiederum eine Erhöhung der Stoßgeschwindigkeit zulassen würde, nicht verwirklicht werden kann. Weil aus den vorgenannten Gründen bei einer herkömmlichen Stoßbankanlage die Länge des Gerüstbettes bei einer bestimmten Rohrluppenlänge nicht weiter zu verkürzen ist und sich auch die Stoßgeschwindigkeit nicht erhöhen läßt, ergibt sich bei einer bestimmten Rohrluppenlänge auch eine bestimmte Kontaktzeit zwischen Dornstange und Rohrluppe. Diese Kontaktzeit ist mit Rücksicht auf die Abkühlung der Rohrluppe und die Erwärmung der Dornstange nicht beliebig verlängerbar. Weil sich die Kontaktzeit aber mit wachsender Rohrluppenlänge vergrößern würde, konnte man zunächst die Länge der auf einer Stoßbank erzeugten Rohrluppen nicht vergrößern und die Möglichkeiten des Stufenlochens, das ein höheres Einsatzgewicht ermöglichte, nicht ausnutzen.

Um trotzdem Rohrluppen größerer Länge herzustellen, schlägt die DE-CS 28 12 778 vor, der Fertig stoßbank ein Vorstreckaggregat, nämlich eine weitere Stoßbank, vorzuordnen. Damit ist es tatsächlich möglich, Rohrluppen mit einer Länge von über 20 Metern, beispielsweise von 22 Metern und mehr, herzustellen, und zwar in mindestens gleichgroßer Stückzahl wie zuvor.

Die Erfindung betrifft eine solche Anlage zum Herstellen nahtloser Rohre mit einer Fertig stoßbank, der mindestens ein Vorstreckaggregat/ wie z.B. ein Sehragwalzwerk oder eine Vorstoßbank, zum Strecken und Reduzieren eines Blockes oder Lochstückes zu einer Vorluppe vorgeschaltet ist.

Bei der bekannten Anlage nach der DE-OS 28 12 778 wird vorgeschlagen, daß die Fertig stoßbank 20 bis 35 Prozent, höchstens 50 Prozent, der gesamten Querschnittsabnahme der Anlage vornehmen soll, während die Vorstoßbank den größten Teil, nämlich die übrigen 65 bis 80 Prozent, mindestens aber 50 Prozent, der gesamten

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Querschnittsabnahme der Anlage bewirkt. Weil man eine möglichst große Rohrluppenlänge erreichen will, muß man das Einsatzcjewj cht des Blockes, von dem man ausgeht, beträchtlich steigern. Dies führt wegen der eingangs erläuterten Zusammenhänge zu· wesentlich größeren Blockquerschnitten, was zur Folge hat, daß die erfor- . derliche Streckung ebenfalls entsprechend groß wird. Bei einer Fertigluppenlänge von z.B. 22 Metern wird eine etwa 5O-fache Streckung vom Block oder Lochstück bis zur Fertig luppe erforderlich. Diese große Streckung ist in der Praxis nur durch die bekannte Verwendung eines Vorstreckaggregates möglich, weil sonst die Gerüstbettlänge und damit die Gesamtlänge der Fertigstoßbank unvertretbare Abmessungen erhalten würde,, Geht man deshalb von der bekannten Bauart aus, und verteilt die 50-fache Streckung der gesamten Anlage - die einer Querschnittsabnahme von 98% entsprächt in der bekannten Weise auf die Fertig stoßbank und das Vorstreckaggregat, dann verbleibt für die Fertig stoßbank ein Streckgrad von höchstens dem 25-fachen, vorzugsweise dem lO- bis 17-fachen, was einer Querschnittsabnahme von.höchstens 5O Prozent, vorzugsweise 20 bis 35 Prozent der Gesamtabnahme, entspricht, wie dies in der DE-OS 28 12 778 vorgeschlagen ist. Mit den letztgenannten Werten liegt der Streckgrad der Fertig stoßbank im Bereich der herkömmlichen Auslegung.

Eine 17-fache Streckung, welche einer Querschnittsabnahme von ca; 94 Prozent entspricht, ist etwa die obere Grenze der Leistungsfähigkeit einer Stoßbank. Diese obere Grenze wird gesetzt durch die praktisch noch verwirklichbare Länge der Stoßbank, insbesondere des Gerüstbettes. Die Stoßbanklänge ist selbst dann begrenzt,, wenn genügend Platz innerhalb der Werkshalle vorhanden ist. Man kann nämlich die Hublänge der axial sich bewegenden Teile nicht beliebig vergrößern, weil dies zu einer unzulässig langen Kontaktzeit zwischen Dornstange.und Rohrluppe führt, welche sich nicht dadurch verkürzen läßt, daß man die Stoßgeschwindigkeit erhöht, weil die damit verbundene Vergrößerung der Beschleunigungs- und

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Verzögerungskräfte bei gleichzeitiger Vergrößerung der bewegten Massen wegen der größeren Hublänge dies nicht zulassen. Die Stoßgeschwindigkeit müßte sogar bei einer Vergrößerung der Hublänge verringert werden." Wegen dieser einander widersprechenden Forderung läßt sich also die Hublänge und damit die Gerüstbettlänge nicht über ein bestimmtes Maß hinaus vergrößern. Die Gerüstbett^ länge, welche hierdurch vorgegeben ist, ermöglicht aber nur die Anordnung einer bestimmten Anzahl von Kalibern, die ebenfalls nicht überschritten werden kann. Die auf diese Weise begrenzte Anzahl von Streckkalibern läßt eben nur eine etwa 17-fache Streckung bzw.' 94prozentige Querschnittsabnahme maximal zu.

Die Streckkaliber sind bei einer Stoßbank so über die Länge des Gerüstbettes verteilt, daß beim Stoßen immer nur eine begrenzte Anzahl von Streckkalibern gleichzeitig am Abstreckvorgang beteiligt ist. Am Anfang der Kaliberreihe sind- immer nur zwei oder drei Kaliber gleichzeitig im. Eingriff. Hier muß vermieden werden, daß der Lochstückboden durch zu hohe Stoßkräfte durchstoßen .wird. Diese Gefahr besteht in den ersten Streckkalibern deshalb, weil, dort fast die gesamte Stoßkraft über den Lochstückboden übertragen wird, da dort noch keine ausreichend starke Reibverbindung zwischen der Außenfläche der Dornstange und der Innenfläche des Lochstückes vorhanden ist. Dies bessert sich mit fortschreitendem Stoßvorgang, wobei der umzuformende Werkstoff zunehmend fester auf die Dornstange gedrückt wird, eine stärkere Haftung entsteht und ein größer werdender Anteil der Stoßkräfte nicht mehr über den Lochstückboden, sondern über die Mantelfläche der Dornstange übertragen wird. Gegen Ende des Abstreckvorganges ist infolgedessen das Durchstoßen des Bodens nicht mehr zu befürchten. Trotzdem ist die Zahl der gleichzeitig arbeitenden Kaliber auch dann noch begrenzt, weil.dann Störungen in Form von Rohreinschnürungen oder Rohraufstauung en zwischen den Kalibern auftreten können, wenn die Zahl der gleichzeitig arbeitenden Kaliber zu groß wird. Um zu verhindern, daß eine unzulässige Anzahl von Streckkalibern

gleichzeitig im Eingriff ist, müssen die Streckkaliber mit entsprechend großen Abständen in das Gerüstbett eingesetzt werden«, Hieraus ergibt sich eine große Länge des Gerüstbettes, und damit des Hubes und der gesamten Stoßbank. Obwohl die Zahl der gleichzeitig arbeitenden Kaliber im Verlauf des Abstreckvorganges ständig zunimmt, müssen trotzdem die Kaliber zur Auslaufseite hin in ständig größer werdenden Abständen angeordnet werden, weil ja auch die Länge der Rohrluppe ständig zunimmt und nur durch die großen Abstände verhindert werden kann, daß eine unzulässige Anzahl von Streckkalibern gleichzeitig im Eingriff ist. Eine Querschnittsabnahme von 7O bis 80 Prozent als Gesamtabnahme aller gleichzeitig auf die Rohrluppe einwirkenden Kaliber sollte nicht überschritten werden. ' " ■

Aus den vorerwähnten Gründen ergibt sich also ein'direkter Zusammenhang zwischen der Gesamtstreckung einer Stoßbank, der Länge, der fertigen Luppe, der Gerüstbettlänge und damit der Länge der gesamten Stoßbank. Bei der bekannten Anlage ist die Fertig stoßbank nach den vorerwähnten Kriterien ausgelegt, das heißt ihre Streckung liegt im Bereich der oberen Grenze und nur die restliche Streckung, die notwendig ist, um von dem vorhandenen Lochstück auf die Fertigluppe zu kommen, ist auf das Vorstreckaggregat, bei der bekannten Bauart eine Vorstoßbank, verteilt. Man erhält damit eine Fertigstoßbank sehr großer Länge, und da die Vorstoßbank bei der bekannten Bauart auch mindestens 50 Prozent, vorzugsweise 65 bis 80 Prozent, der gesamten Querschnittsabnahme der Anlage bewirkt, hat auch die Vorstoßbank beträchtliche Abmessungen,, so daß insgesamt ein erheblicher Platzbedarf besteht und die großen und schweren Anlagenteile hohe Investitionskosten verursachen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zu schaffen, mit der man besonders lange Rohrluppen von mehr als 20 Metern herstellen kann, aber niedrigere Investitionskosten und kürzere Baulängen erreicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fertig stoßbank außer mit den bekannten ein oder zwei Glättkalibern nur mit einer solchen Anzahl von Streckkalibern bestückt ist, wie gleichzeitig an einer Rohrluppe gefahrlos einsetzbar sind. Dies I)CdGUtCt, daß in der Fertig stoßbank außer dem einen oder zwei Glättkalibern, die ohne nennenswerte Querschnittsabnahme arbeiten, allenfalls sechs oder sieben Streckkaliber eingesetzt sind, die zusammen eine Querschnittsabnahme von maximal 70 bis 80 Prozent bewirken. Es sollen also erfindungsgemäß in der Fertig stoßbank nur jene Kaliber eingesetzt werden, die bei einer bekannten Stoßbank am Ende des Abstreckvorganges gleichzeitig im Eingriff sind. Alle übrigen Streckkaliber sollen bei der erfindungsgemäßen Fertig stoßbank fehlen.

Flierdurch wird zunächst erreicht, daß die Fertig stoßbank drastisch verkürzt wird. Dies liegt einmal daran, daß die sonst vorhandenen vorderen Kaliber völlig fehlen. Außerdem können die vorhandenen, beispielsweise sechs Streckkaliber sowie das oder die beiden nachfolgenden Glättkaliber mit kürzesten Abständen aufeinander folgen, da alle diese Kaliber gleichzeitig an der Rohrluppe zum Einsatz kommen dürfen und man infolgedessen nicht gezwungen ist,, durch größere Abstände dies zu verhindern. Die Abstände der Kaliber brauchen sich infolgedessen nur'noch nach den konstruktiven Notwendigkeiten zu richten, also nach der Dicke der Rollengerüste und den notwendigen Abständen für Wartung und Montage. Ein Kaliberabstand von beispielsweise 0,6 Metern ist großzügig bemessen und er ergibt bei sechs bis sieben Streckkalibern.sowie ein bis zwei Glättkalibern eine maximale Setzlänge des Gerüstbettes von 5 Metern. Dem steht eine Setzlänge von 22 Metern bei der Fertigstoßbank der bekannten Anlage gegenüber. Die Länge der Fertigluppe von z.B. 22 Metern hat auf die Setzlänge bei der erfindungsgemäßen Fertig stoßbank keinen Einfluß. Der Hub der Fertigstoßbank ergibt sich wie bisher aus der Summe der Vorluppenlänge, der Gerüstbettlänge und der FertigIuppenlänge. Bei der erfindungsgemäßen Anlage ergibt sich hieraus ein Hub von etwa 33 Metern, wiederum

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bei einer FertigIuppenlänge von zum Beispiel 22 Metern. Bei clnr bekannten Anlage würde sich im Vergleich hierzu der wesentlich größere Hub von 50 Metern bei gleicher Fertigluppenlänge ergeben,, Diese erhebliche Verkürzung des Gerüstbettes und des Hubes bei der erfindungsgemäßen Fertigstoßbank führt zu einer wesentlich kürzeren und leichteren· Anlage„ Die sehr viel kleinere Gerüstbettlänge und der sehr viel kleinere Hub ergeben eine geringere Taktzeit und ermöglichen damit einen erhöhten Durchsatz»

Aber nicht nur die erhebliche Verkürzung des Gerüstbettes und damit der gesamten Fertig stoßbank sowie ihres Hubes r,ind Ursache für beträchtliche Einsparungen bei der er findung ssgemüßen Anlage, sondern auch der größte Anstichquerschnitt in der Fertig stoßbank ist bei der erfindungsgemäßen Anlage kleiner als bei der bekannten Bauart, weil bei letzterer in dem VorstreckaggrcgaL eine geringere Streckung erfolgt. Bei der erfindungsgemäßen Anlage muß die Streckung im Vorstreckaggregat selbstverständlich größer sein als bei der bekannten Bauart, wenn man von gleicher Gesamtstreckung der Anlage zwischen Block bzw= Lochstück einerseits und Fertig luppe andererseits ausgeht. Die stärkere Vorstreckung bei der erfindungsgemäßen Anlage bedingt einen kleineren größten Anstichdürchmesser bei der Fertigstoßbank, so daß bei gleicher spezifischer Lagerbelastung der Rollendurchmesser verkleinert werden kann. Kleinere Rollendurchmesser vermindern die Staugefahr beim Abstreckeη kleiner Wanddicken_o Außerdem wird die Stoßkraft wegen der verminderten Stangenreibung geringer. Insgesamt also ergibt sich auch aus den letztgenannten Gründen eine wesentlich leichtere und daher preisgünstigere Fertig stoßbank.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird von der erforderlichen Gesamtstreckung also ein wesentlich größerer Teil als bei der bekannten Anlage im Bereich des Vorstreckaggregates durchgeführte

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Dies wirkt sich vor allem in einer größeren Länge der Vorluppe aus und - wenn das Vorstreckaggregat eine Vorstoßbank ist - so erhält diese auch eine größere Gerüstbettlänge und einen größeren Hub als bei der bekannten Anlage. Es wurde

aber überraschend herausgefunden, daß mit der Verlegung eines größeren Teils der GesamtStreckung in das Vorstreckaggregat die mit der erfindungsgemäßen Fertig stoßbank erzielten Vorteile keineswegs wieder aufgezehrt werden, sondern daß insgesamt eine bedeutend kürzere, leichtere und daher wirtschaftlichere Anlage als die bekannte' entsteht.

Um dies im einzelnen nachzuweisen, .sei zunächst die Länge der Vorluppe betrachtet. Bei derjerfindung sgemäßen Anlage kann - wie auch bei den bekannten Rohrstoßbänken - die gesamte Querschnittsabnahme aller Kaliber, die gegen Ende des AbStreckvorganges gleichzeitig im Eingriff sind, 70 bis 77 Prozent betragen, bevor es zu den erwähnten unerwünschten Erscheinungen kommt. Bei der erfindungsgemäßen Anlage wäre diese Querschnittsabnahme auch gleichzeitig die gesamte Querschnittsabnähme der Fertigstoßbank, was einer 3,3 bis 4,3facheη Streckung entspricht. Legt man wiederum eine Länge von .22 Metern für die Fertig luppe zugrunde, dann ergibt sich hieraus eine Länge der Vorluppe von 5,1 bis 6,6 Metern. Diese Vorluppenlänge ist nur wenig größer als die bei der bekannten Rohrstößbank nach der DE-OS 28 12 778 und erfordert nur einen geringen Mehraufwand, wie nachstehend dargelegt.

Da die Länge der Vorluppe die Setzlänge in der Vorstoßbank beeinflußt und die erfindungsgemäße Anlage längere Vorluppen herstellen soll, wird auch das Gerüstbett der Vorstoßbank langer. Aber diese Verlängerung des Gerüstbettes der Vorstoß-bank hält sich bei der erfindungsgemäßen Anlage in engen ■ Grenzen. Bei dieser ist die Streckung in der Fertigstoßbank

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für alle Luppenwanddicken im wesentlichen gleich, da sie den oben erwähnten Grenzwerten von etwa 3,3 bis 4,3 entspricht. Weil die GesamtStreckung vom Lochstück bis zur Fertigluppe mit zunehmender Luppenwanddicke immer geringer wird, ist auch die Streckung in der Vorstoßbank bei dickerer Wand der Fertig luppe ebenfalls geringer. Setzt man die gleiche große Länge der Fertigluppe voraus, wünscht aber eine dickere Fertig luppenwand, so muß man naturgemäß eine größere Werkstoffmenge einsetzen, das heißt, das Lochstück muß ein größeres Gewicht er- · halten. Weil aus Wirtschaftlichkeitsgründen man immer bestrebt ist, von Vormaterial mit gleichem Querschnitt auszugehen und auch die Werkzeuge der Lochpresse möglichst nicht ändern will', wird das höhere Gewicht des Lochstückes nicht über.seine Querschnittsabmessungen erzielt, sondern man benutzt ein Lochstück größerer Länge, wenn die Wanddicke der Fertigluppe größer sein soll. Die größte Streckung in der Vorstoßbank tritt infolgedessen bei der kürzesten Lochstücklänge auf, während bei der größten Lochstücklänge eine weit geringere Streckung erforderlich ist. Hieraus ergibt sich eine günstige Ausnutzung des Gerüstbettes _P da bei großer Streckung die gleichbedeutend mit einer größeren Kaliberzahl ist, die Kaliber, wegen der geringeren Lochstücklänge in kürzeren Abständen gesetzt werden können. Wird z. B. eine Meter lange Fertigluppe bei einem maximal 4, 3fachen Streckgrad in der Fertigstoßbank und bei einem maximal 48fachen Gesamtstreckgrad erzeugt, so benötigt man in der Vorstoßbank eine Setzlänge von etwa 11 Metern» Bei der bekannten Anlage mit einer Querschnittsabnahme von zum Beispiel 72 Prozent in der Vorstoßbank, wird eine Setzlänge von immerhin auch 8,8 Metern in der Vorstoßbank benötigt, wobei der gleiche maximale Gesamtstreckgrad und die gleiche Stoßkraft in der Vorstoßbank zugrunde gelegt worden sind. Hieraus ergibt sich eine Vergrößerung der Setzlänge von nur 2,2 Metern bei der effindungsgemäßen Anlage, was sehr viel geringer ist als die oben erwähnte beträchtliche

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Vorkürzung der Fertig stoßbank. Die. Gesamtlänge beider Stofibänke wird also bedeutend geringer und damit naturgemäß auch der Investitionsaufwand.

Der Hub in der Vorstoßbank ergibt sich aus der Summe der Lochstücklänge, der Gerüstbett länge und der Länge, der Vorluppe. Bei der erfindungsgemäßen Anlage ergibt sich bei dem gewählten Beispiel ein Hub von 19 Metern, wogegen bei der bekannten Anlage der Hub 15 Meter betragen würde» Also auch hier nur eine geringe Vergrößerung des Hubes bei der erfindungsgemäßen Anlage im Bereich der Vorstoßbank, jedoch, wie oben dargelegt, eine wesentlich größere Hubverkürzung im Bereich der Fertig stoßbank.

An den genannten Zahlenbeispielen erkennt man deutlich, daß der Mehraufwand im Bereich der Vorstoßbank bei der erfindungsgemäßen Anlage verhältnismäßig gering ist, daß man dafür aber wesentlich größere Einsparungen im Bereich der Fertig stoßbank erzielt. " Schwierigkeiten treten auch bei den'Stoßgeschwindigkeiten, nicht auf. Arbeitet man bei der bekannten Anlage beispielsweise mit einer Stoßgeschwindigkeit von 3 Metern pro Sekunde in der Vorstoßbank, was einem üblichen Wert entspricht, so läßt sich mit der erfindungsgemäßen Anlage der gleiche Zeittakt mit einer Stoßgeschwindigkeit von 4 Metern pro Sekunde erreichen. Diese Stoßgeschwindigkeit ist nicht besonders hoch und sogar steigerung sfähig, da heute Stoßgeschwindigkeiten bis zu 6 Metern pro Sekunde erreicht werden.

Tm Interesse einer kurzen Verweilzeit der Dornstange in der Vorluppe ist man bestrebt, mit einer festen Dornstange in der Vorstoßbank zu arbeiten. Hierbei wird in aufeinanderfolgenden Stoßvorgängen immer wieder dieselbe Dornstange benutzt, die beim Rücklauf der Stoßbank aus der Voriuppe herausgezogen wird, welche dabei von einem Abstreifer festgehalten ist. Auch dies bereitet keine nennenswerten Schwierigkeiten, weil vom Betrieb älterer

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Stoßbankanlagen bekannt ist, daß ohne den Einsatz eines Lösewalzwerkes Dornstangen aus Rohren bis zu 8 Metern Länge ohne weiteres herausgezogen werden können. Erleichternd kommt hinzu,, daß die Kontaktzeit zwischen Dornstange und Vorluppe bei der erfindungsgemäßen Anlage'kürzer ist als bei herkömmlichen Fertigstoßbänken, weil der Hub der erfindungsgemäßeη Vorstoßbank immer noch relativ gering ist. Weil die Vorstoßbank keine Fertigluppen erzeugt, kann die Dornstange der Vorstoßbnnk auch leicht konischausgeführt werden und .es können relativ stark ovale Rollenknliber benutzt werden. Beide Maßnahmen sind geeignet, die Vorluppe von der Dornstange zu lösen und so das Abstreifen der Vorluppe von der Dornstange zu erleichtern.

Wird als Vorstreckaggregat nicht eine Vorstoßbank, sondern nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ein Sehragwalzwerk benutzt, so ergeben sich durchaus.vergleichbare Vorteile, weil die Fertig stoßbank genauso wie bei der vorerwähnten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls sehr kurz ist. Die verhältnismäßig langgestreckten Vorluppen können auch auf einem Sehragwalzwerk bekannter Bauart direkt aus Rundblöcken erzeugt werden. Eine Erhöhung des Einsatzgewichtes ist dabei ohne weiteres möglich. Bei der Verwendung eines Schrägwalzwerkes als Vorstreckaggregat muß man allerdings an das Ende der Vor luppe nach dem tValzen einen trag fähigen Boden oder einen nach innen gerichteten Rand anformen, um das Stoßen in der Fertig stoßbank zu eripög liehen. Dabei ist aber zu bedenken, daß die Bodenbelastung wegen der verhältnismäßig geringen Stoßkraft in der Fertig stoßbank und wegen der dort hohen Reibkraftübertragung zwischen Dornstangenmantelfläche und Fertiglup'pe gering ist. Außerdem ist zu bedenken, daß die Vorluppen bei weitem nicht mehr so dickwandig wie beim herkömmlichen Stoßbankverfahren mit vorgeschaltetem Schrägwalzwerk sind und daß sie sich deshalb leichter·umformen lassen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung empfiehlt es sich, der Fertigstoßbank eine Einrichtung zum Einschieben einer Dornstange

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in die Vorluppen vorzuschalten. Auf diese Weise ist es möglich, eine weitere wesentliche Verkürzung des Hubes bei der Fertigstoßbank zu erreichen. Bei der größeren Vorluppenlänge lohnt es sich bereits, eine solche zusätzliche Einrichtung vorzusehen, · weil nämlich sonst ein erheblicher Anteil des Hubes der Fertigstoßbank für das Einschieben der. Dornstange in die Vorluppe benutzt werden muß. Für dieses Einschieben sind weit geringere Kräfte notwendig, als für den eigentlichen "Abstreckvorgang. Trotzdem muß man aber den starken Antrieb und die großen Massen der Fertigstoßbank für das Einschieben der Dornstange bewegen, was wirtschaftlicher durch eine besondere Einrichtung erfolgen kann. Die Wirtschaftlichkeit ist im allgemeinen bei der Vorstoßbank noch nicht gegeben, weil die dort vorhandene Lochstücklänge zu gering ist. Die bedeutend größere Vorluppenlänge macht eine solche Ein-■ richtung wirtschaftlicher und außerdem wird der Hub der Fertig- " stoßbank bei dem oben allgemein benutzten Beispiel zusätzlich von 33 Meter auf 27 Meter verkürzt, was zu kleineren Anlagen führt. Ferner wird die Taktzeit noch kürzer und der Durchsatz noch weiter gesteigert.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 ein Diagramm mit den wichtigsten Daten

einer bekannten Rohrstoßbank; Figur 2 eine Anlage mit einer Vor- und einer

Fertigstoßbank nach der Erfindung

in der Draufsicht.

In Figur .1 .ist auf der Abzisse die erforderliche Gerüstbettlänge in Metern.aufgetragen für eine Rohrstoßbank, bei der der Dornstangendurchmesser 90 Millimeter beträgt und die erzielte Fertig-

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luppe einen Außendurchmesser von 96 Millimetern besitzt bei einer Rohrluppenlänge von 12 Metern. Es handelt sich also um eine herkömmliche Rohrstoßbank,und es ist am oberen Rand des Diagramms erkennbar, daß der Gerüstabstand zur Auslaufseite hin zunimmt» . In diesem Beispiel wird das Lochstück in insgesamt 13 Kalibern gestreckt und ein 14. Kaliber dient als Glättkaliber, in dem die Durchmesserabnahme im wesentlichen gleich Null ist«, Auf der ordinäten ist ablesbar, daß der Gesamtstreckgrad etwa das 14-fache beträgt, was einer Gesamtquerschnittsabnähme von etwa 93 Prozent entspricht» Die Querschnittsabnähme in den einzelnen Kalibern ist oberhalb des eigentlichen Diagramms im einzelnen aufgetragen. Durch die Darstellung auch der Rohrluppenlängen immer dann, wenn der Rohrluppenboden ein weiteres Kaliber erreicht hat, wird deutlich, daß immer nur eine begrenzte Anzahl von Kalibern gleichzeitig am Abstreckvorgang beteiligt ist. Die Anzahl der gleichzeitig" arbeitenden Kaliber beträgt maximal sechs. Dies'ist, wenn der Rohrluppenboden in das letzte Streckkaliber einläuft. Dann weist die Rohrluppe eine Länge von etwa 7 Metern auf, bevor diese das letzte Streckkaliber durchlaufen hat. Danach besitzt die Fertig~ luppe eine Länge von 12 Metern. Deutlich wird auch gezeigt, wie im Verlauf des Abstreckvorganges die Zahl der gleichzeitig arbeitenden Kaliber zunimmt.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage besitzt die Fertig stoßbank nur jene Kaliber, die in Figur 1 mit dem Pfeil "n" bezeichnet sind» Die davorliegenden Kaliber bzw. deren Aufgaben übernimmt bei der erfindungsgemäßen Anlage die Vorstoßbank. Dabei ist darauf hinzuweisen* daß'die Gerüstabstände im Bereich der Kaliber "n", welche im Diagramm ablesbar sind, nicht für die erfindungsgemäße Anlage gelten, sondern mit gleichmäßig etwa 0,6 Metern wesentlich kleiner sind als in dem in Figur 1 dargestellten Diagramm einer bekannten Rohr stoßbank.

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In Figur 2 ist mit 1 ein Querförderer bezeichnet, über den Lochstücke einer Vorstoßbank 2 zugeführt werden. Die Lochstücke kommen aus. Pfeilrichtung χ von einer nicht dargestellten bekannten Lochpresse und besitzen eine für die Warmumformung ausreichend hohe Temperatur. Die Lochstücke weisen die Form eines sehr dickwandigen Zylinders auf, dessen Innenbohrung an einer Stirnseite mit einem Boden verschlossen ist. Die Lochstücke gelangen über den Querförderer 1 zu dem Einlegetisch 3 der Vorstoßbank 2, auf den. sie einzeln aufgelegt werden. In einer Dornstangenführung 4 ist eine Dornstange axial verschieblich gelagert, welche von einer Zahnstange, die in einer Zahnstangenführung 5 ebenfalls axial verschieblich geführt ist, angetrieben wird. Der Antrieb der Zahnstange ist allgemein mit 6 bezeichnet und besteht im wesentlichen aus zwei Antriebsmotoren 7, einem Untersetzungsgetriebe 8, zwei Kupplungen 9 und zwei Antriebsritzeln lo, die unmittelbar in die Zahnstange eingreifen. Für die Schmieröl- und Druckölversorgung ist eine Pumpstation 11 vorgesehen.

Befindet sich ein'Lochstück auf dem Einlegetisch 3, so wird mit Hilfe des Antriebes 6 die Zahnstange in der Zahnstangenführung 5 und mit ihr die Dornstange in der Dornstangenführung 4 in Figur 2 nach rechts bewegt, so daß die Dornstange mit ihrem vorderen Endabschnitt zunächst in die Bohrung des Lochstückes hineinstößt bis gegen den Lochstückboden. Das Lochstück wird dann von der Dornstange durch die Kaliberöffnungen von Rollengerüsten 12 hindurchgestoßen, die in einem Rollengerüstbett 13 in einer Reihe hintereinander angeordnet sind. Dabei wird das Lochstück zu einer Vorluppe umgeformt, die bereits eine wesentlich geringere Wanddicke und größere Länge als das Löchstück aufweist. Die so entstandene Vorluppe gelangt auf einen zweiten Querförderer 14, nachdem die Dornstange wieder zurückgezogen und die Vorluppe von dieser abgestreift wurde. Eine Abstreifvorrichtung 15, angeordnet zwischen dem zweiten Querförderer 14 und dem Rollengerüstbett 13, hält dabei die Vorluppe auf dem zweiten Querförderer 14 zurück, während

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die Dornstange von dem Antrieb 6 aus der Vorluppe und den Rollengerüsten heraus bis in die Dornstangenführung 4 hinein zurückgezogen wird, wo sie für den nächsten Arbeitshub bereitliegt.

Die auf diese Weise in der Vorstoßbank 2 entstandene Vorluppe gelangt über den zweiten Querförderer 14 zum Einlegetisch 16 der allgemein mit 17 bezeichneten Fertigstoßbank. Auch diese besitzt wie die Vorstoßbank 2 eine Dornstangenführung 18 in Stoßrichtung vor dem Einlegetisch 16 und ein Rollengerüstbett 19 mit Rollengerüsten 20 hinter dem Einlegetisch 16. Da bei der Fertig stoßbank die eingelegte Vorluppe bereits wesentlich langer ist .als das Lochstück bei der Vorstoßbank 2, ergeben sich bei der Fertig stoßbank 17 in allen Teilen etwas größere Längen. Außerdem kann bei der Fertig stoßbank 17 nicht mehr wie bei der Vorstoßbank 2 immer wieder mit derselben Dornstange gearbeitet werden, sondern-man benötigt für jede Rohrluppe eine gesonderte Dornstange. Diese wird im Bereich der Dornstangenführung 18 kurz vor dem Einlegetisch von der Seite her eingelegt. Das Einlegen erfolgt von einem Vorratsbett, 21 aus, wo die Dornstangen bereitgehalten werden. Falls es erforderlich ist, die Dornstangen vorzuwärmen, so geschieht dies in einem Dornstangenofen 22, von dem aus die Dornstangen ■ einzeln auf das Vorratsbett 21 herübergegeben werden,, was jedoch jeweils erst kurz vor dem Einlegen in die Dornstangenführung erfolgt.

Angetrieben wird die Dornstange in der Dornstangenführung 18 über eine Schaftstange, die in·einer Schaftstangenführung 23 axial gleitend geführt ist. Die Schaftstange wird von einer Zahnstange angetrieben, die in einer Zahnstangenführung 24 liegt. Der Antrieb der Fertigstoßbank 17 ist mit 25 bezeichnet und er besteht aus zwei Antriebsmotoren 26, welche auf zwei Antriebsritzel 27 unmittelbar einwirken. Die Antriebsritzel 27 greifen direkt in die Zahnstange ein. Die Pumpstation 28 versorgt die

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einzelnen Führungen, Lager und einige Arbeitszylinder mit dem erforderlichen Schmier- und Drucköl. Der Übergang 29 gestattet dem Bedienungspersonal ein gefahrloses überqueren der Fertigstoßbanlc 17.

Wenn die Vorluppe durch die Kaliber der Rollengerüste 20 hindurchgestoßen und zur Fertigluppe geworden ist, wird bei der Fertigstoßbank. 17 nur die Schaftstange mit Hilfe der Zahnstange und des Antriebes 25 zurückgezogen, während die Dornstange in der Fertigluppe über einen Rollgang 30 einem Lösewalzwerk 31 zugeleitet wird. Im Lösewalzwerk 31 wird die Fertigluppe gerade so viel ' verformt, daß sie nicht mehr fest"auf der Dornstange sitzt, sondern sich abstreifen läßt. Ein weiterer Rollgang 32 hinter dem Lösewalzwerk 31 nimmt die Fertigluppe mit noch innenliegender Dornstange nach dem Lösevorgang auf, und ein weiterer Querförderer 33 leitet die Fertig luppe mit innenliegender Dornstange zu einem Ausziehrollgang 34, der sich parallel zum Rollgang 32 erstreckt. Hinter dem Lösewalzwerk 31, jedoch in einer Linie mit dem Ausziehrollgang 34, befindet sich ein Dornstangenauszieher 35, welcher das rückwärtige, nicht von der Fertigluppe überdeckte Ende der Dornstange erfaßt und in Figur 2 nach links aus der Fertigluppe herauszieht. Damit die Fertigluppe auf dem Ausziehrollgang 34 liegenbleibt, besitzt der Dornstangenauszieher 35 eine. Abstreifbrille 36, gegen welche die rückwärtige Stirnfläche nur der Fertig luppe sich anlegt, wogegen die Dornstange durch die Ausnehmung der Abstreifbrille 36 vom Dornstangenauszieher'35 aus der Fertig luppe herausgezogen wird. Die dann freie Dornstange gelangt anschließend auf einen Dornstangenrollgang 37, von dem aus sie dem Dornstangenofen 22 oder dem Vorratsbett 21 oder dem mit 38 bezeichneten Dornstangenkühlbett zugeführt wird.

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Claims (1)

1. Anlage zum Herstellen nahtloser Rohre

   Patentansprüche«

   Ι«) Anlage zum Herstellen nahtloser Rohre mit einer Fertigstoßbank, der mindestens ein Vorstreckaggregat, wie zum Beispiel ein Schrägwalzwerk oder eine Vorstoßbank,, zum Strecken und Reduzieren eines Blockes oder Lochstückes zu einer Vorluppe vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fertig stoßbank (17) außer mit den bekannten ein oder zwei Glättkalibern nur mit einer solchen Anzahl von Streckkalibern bestückt ist, wie gleichzeitig an einer Rohrluppe gefahrlos einsetzbar sind«

   2„ Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fertig stoßbank (17) eine Einrichtung zum Einschieben einer Dornstange in die Vorluppcn vorgeschaltet ist=

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   Kommanditgesellschaft Sitz Düsseldorf, Registergericht: Düsseldorf, HRA 4607. perEÖilich haftende GesellschgMerin Kocks Technik GmbH, Sitz: Wermelskirchen, Registergerich!: Wermelskirchen, HRB 170 Geschäftigerer: All Bndernagel und Wolfgang AllBnburg

   InselstraßB 2, 4000 Düsseldorf 30; Telefon (0211) 445371; Telex 8584766 FRKO. D.; Teieijrammanschrift: Kockitec Düsseldorf Commerzbank AG, Düsseldorf, BLZ 30O4OQ00, Konto-Nr. 1371053 - Deutsche Bank AQ, Düsseldorf, BLZ 3007001U. Konto-Nr 24Π4130