DE3216496A1

DE3216496A1 - Verfahren und vorrichtung zum abschrecken von stahlrohren

Info

Publication number: DE3216496A1
Application number: DE19823216496
Authority: DE
Inventors: Shinji Yokohama Kanagawa Akita; Haruyuki Chigasaki Kanagawa Nakanishi
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1981-05-06
Filing date: 1982-05-03
Publication date: 1982-11-25
Also published as: FR2505361A1; JPS6020448B2; CA1190127A; JPS57185924A; IT8221121A0; DE3216496C2; GB2100292A; US4458885A; GB2100292B; IT1235217B; FR2505361B1

Description

- h - U.Z. 858.29

NIPPON KOKAN KABUSHIKI KAISHA
1-2 Marunouchi - 1 - chome
Chiyoda-ku, Tokio
Japan

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ABSCHRECKEN VON STAHLROHREN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschrecken von Stahlrohren, die über ihre gesamte Länge auf eine gegebene Abschrecktemperatur erhitzt wurden, und insbesondere
ein Verfahren, das derart' angelegt ist, daß das Stahlrohr während des Abkühlens gedreht wird, oder während der Drehbewegung zusätzlich axial verschoben und dadurch das ganze Rohr gleichmäßig abgekühlt wird. Weiterhin betrifft
die Erfindung eine Vorrichtung zum Abschrecken, die in
eine Stahlrohr-Fertigungsstraße dergestalt eingebaut werden kann, daß ein Stahlrohr von einer vorausgehenden

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Bearbeitungsstation mit dem genannten Verfahren abgeschreckt wird und sodann automatisch an die nachfolgende Verarbeitungsstation weitergeführt wird, wobei das Rohr in Längsrichtung gleichmäßig abgekühlt und die Abschreckzeit verkürzt wird.

Die bisher bekannten Verfahren zum Abschrecken von Stahlrohren, die über ihre gesamte Länge auf eine gegebene Abschrecktemperatur erhitzt wurden, umfassen folgende typisehe Verfahren: (1) Abschrecken der Außenfläche mit Ringdüsen; (2) Abschrecken der Innenfläche, wobei Wasser vom Ende eines Stahlrohrs eingesprüht wird; und (3) Verfahren, bei dem ein Stahlrohr in einen Wasserbehälter gebracht und ein Wasserstrahl aus einer in der Nähe des Rohrendes angebrachten Düse in das Rohr gesprüht wird.

Wenn in diesem Fall ein dickwandiges Stahlrohr mit dem Verfahren (1) abgeschreckt wird, ist "es unmöglich, eine befriedigende Abkühlgeschwindigkeit zu erzielen, und ausserdem wird infolge von Schwankungen' der von den verschiedenen Kühlwasser-Sprühringen oder von verschiedenen Umfangsstellen der einzelnen Sprühringe abgesprühten Kühlwassermenge, oder auch aufgrund von Ausrichtungsfehlern zwischen der Mittelachse der Ringe und derjenigen des abzuschreckenden Stahlrohrs, die Abkühlgeschwindigkeit des Stahlrohrs ungleichmäßig, so daß sich das Roh: verzieht, und bei einem ausreichend starken Verziehen Nachteile nicht nur für das abgeschreckte Stahlrohr selbst entstehen, sondern auch die Abschreckanlage beschädigt werden kann. Weiterhin erfordert das Verfahren eine große Kühlwassermenge. Im Fall des Verfahrens (2) ist zwar die Kühlwassermenge ?.xn Verhältnis zum Verfahren (1) gering, doch ist es unmöglich, e? ie ausreichende Abkühlgeschwindigkeit

für das Abschrecken von dickwandigen Stahlrohren sicherzustellen, und darüberhinaus hat jede Durchbiegung in einem Stahlrohr zwischen seinen Auflagestellen eine beträchtliche Auswirkung auf die Geradheit des Stahlrohrs nach dem Abschrecken. Außerdem ist die Abkühlgeschwindigkeit auf der Eintrittsseite hoch und auf der Austrittsseite gering,-so daß die Abkühlgeschwindigkeit in Längsrichtung ungleichmäßig wird, und dies erschwert das Abschrecken von langen Rohren. Das Verfahren (3) wurde entwickelt, um die Nachteile der Verfahren (1) und (2) auszuschalten, weist jedoch insofern Nachteile auf als die im Innern des Wasserbehälters vorgesehene Düse sich in einiger Entfernung vom Ende des Stahlrohrs befindet, wodurch es infolge des Wasserwiderstandes im Behälter unmöglich wird, eine ausreichende Kühlwassergeschwindigkeit im Rohr sicherzustellen, und daß die Bedingungen auf der oberen und unteren Fläche des Stahlrohrs im Behälter nicht die gleichen sind, wodurch es unmöglich wird, eine gleichmäßige Oberflächenabkühlung des Rohrs sowohl in Längsrichtung als auch in Umfangrichtung zu erzielen. Diese Tatsache ist ein entscheidender Nachteil beim Abkühlen von Stahlrohren, insbesondere von langen Rohren. Somit bringen alle bekannten Verfahren viele Schwierigkeiten mit sich.

Neuerdings wurden Versuche unternommen, eine Abschreckvorrichtung in eine Stahlrohr-Fertigungsstraße einzugliedern, und dadurch wird eine Klemmvorrichtung zur Verwendung mit derartigen Abschreckanlagen erforderlich, die mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann, wobei ein Stahlrohr mit seiner Endfläche gegen die Endfläche einer Düse gepreßt wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Rohr durch das Wasser verschoben wird usw.

Die bisher nach dem Stand der Technik bekannten Klemmvorrichtungen erfüllen jedoch nicht unbedingt diese Forderungen.

Eine weitere Anforderung liegt darin, daß die abzuschreckenden Stahlrohre verschiedene Größen mit kleinen und großen Rohruurchmessern aufweisen, und diese verschiedenen Rohre müssen.derart festgeklemmt werden, daß der Mittelpunkt eines Rohrs auf den Mittelpunkt des Abschreckkopfes ausgerichtet ist. In diesem Fall wäre zwar ein Verfahren denkbar, bei dem der Abschreckkopf feststeht und die Auflagen des Rohrs vertikal verschoben werden, oder bei dem die Auflagen des Stahlrohrs feststehen und der Abschreckkopf vertikal verschoben wird. Infolge des kleinen vertikalen Verstellbereichs der bekannten Anlagen ist es jedoch bisher unmöglich, diese für Stahlrohre in einem großen Durchmesserbereich anzupassen, und darüberhinaus ist die Konstruktion kompliziert und erfordert mühsame Vorkehrungen, welche die kurzfristige Durchführung der gewünschten Ausrichtung erschweren.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenannten Mängel auszuschalten und ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Abschrecken zu schaffen, bei denen die äußere Fläche oder die innere Fläche oder beide Flächen eines Stahlrohrs mit Wasser abgekühlt werden ur ι eine gleichmäßige Abkühlung über die gesamte Länge ues Stahlrohrs in kurzer Zeit erzielt wird, bei denen die Spannvorrichtung einen einfachen Aufbau und schnelles Ansprechverhalten aufweist und in der Lage ist, ein Stahlrohr dergestalt festzuklemmen, daß dessen Endfläche gegen die Endfläche einer Düse gepreßt wird, und bei denen eine Zentriereinricht„ng die Auflage des Stahlrohrs festhält und einen Abschreckkopf vertikal verschiebt, so daß

deren Mittelpunkte leicht und in kurzer Zeit aufeinander ausgerichtet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie A - A in Fig. 2,

, Pig· 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform des dabei verwendeten Abschreckkopfes ,

Fig. 5 eine Seitenansicht zur Erläuterung der Funktion der Klemmvorrichtung des in Fig. 4 gezeigten Ab

schreckkopfes ,

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie B-B von Fig. 4 mit einer Ausführungsform der verwendeten Zentriervorrichtung,

Fig. 7 eine Seitenansicht eines wichtigen Teils von Fig. 6. .

In Fig. 1-3 bezeichnet die Bezugszahl 1 eine Abschreckstrecke mit einer Länge- von ca. 30 m zum Abschrecken von

Stahlrohren von kleiner bis großer Länge. Die Bezugszahlen 11a, 11b, ...,11n und 12a, 12b, ..., 12n bezeichnen Auflagerollen für ein Stahlrohr P, die in gewissen Abständen auf Grundflächen 13 angeordnet sind, die fest auf die Abschreckstrecke 1 montiert sind. Die Bezugszahlen 14a, 14b, ...,14η, und 15a, 15b ...,15n bezeichnen axiale Rohrvorschubrollen, die jeweils längs der Auflagerollen 11a bis 11n bzw. 12a bis 12n in einem gewissen Abstand von denselben angeordnet sind. Die Bezugszahlen 16a, 16b ...,I6n bezeichnen Schwingbalken für die Querverschiebung des Rohrs, die durch einen Antriebsmechanismus 17 angetrieben werden. Die Bezugszahl 18 bezeichnet Auflag3teile, die sich in Längsrichtung der Abschreckstrecke 1 und über den Auflagerollen 11a bis 11n bzw. 12a bis 12n erstrecken und Arme 19a, 19b ...19n besitzen, die gegenüber den Auflagerollen 11a bis 11n bzw. 12a bis 12n angeordnet sind. Klemmrollen 20a, 20b,..., 2On bzw. 21a, 21b, ...',21n sind am unteren Teil der Arme 19a bis 19n befestigt. Ein Wasserzuleitungsrohr 22 ist am Auflageteil 18 vorgesehen, und eine Abschreckeinrichtung für Außenflächen mit einer glatten Düse 24 ist an einem Schlitz 23 vorgesehen, der in der unteren Fläche des Rohrs 22 in dessen Längsrichtung verläuft. Die Arme 19a, 19b, ...,19n sind dergestalt angeordnet, daß sie durch einen Antriebsmechanismus 27 in vertikale Drehbewegung versetzt werden. Eine gegebene obere. Gr nzstellung wird durch obere Begrenzungsteile 28 für die Arme 19a, 19b,..., 19n eingestellt, um den Arbeitsabstand gemäß den verschiedenen Außendurchmessern der abzuschrekkenden Stahlrohre zu reduzieren. Die Bezugszahl 25 bezeichnet eine Abflußklappe, die mit einem Zapfen 26 schwenkbar am Boden der Abschreckstrecke 1 befestigt ist, so daß sie um den Ze^fen 26 gedreht werden kann.

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In Fig. 4, die einen Abschrec'kkopf 3 für Innenflächen darstellt, bezeichnet die Bezugs zahl 31 den eigentlichen Abschreckkopf und 32 einen Zylinder, der drehbar innerhalb des eigentlichen Abschreckkopfes 31 mit Lagern 33 und 33a gelagert ist. Bezugszahl 34 bezeichnet einen Hydraulikzylinder, der am oberen Teil des eigentlichen Abschreckkopfes 31 befestigt ist, 36 einen Motor und 37 ein Untersetzungsgetriebe zur Untersetzung des Abtriebs vom Motor 36, dessen (nicht gezeigtes) Getriebe' mit einem Zahnrad 38 in Eingriff steht, das auf der Außenfläche des Zylinders 32 befestigt ist. Bezugszahl 39 bezeichnet eine Düse, die im vorderen Ende des Zylinders 32 angeordnet ist und je nach dem Außendurchmesser des abzuschreckenden Stahlrohrs ausgetauscht werden kann.

Die Bezugszahl 4 bezeichnet eine Klemmeinrichtung, die an einem Ende des Zylinders 32 vorgesehen ist. Bezugszahl 40 bezeichnet einen beweglichen Teil, der auf den Zylinder 32 mit Keil und Keilnut oder dergleichen dergestalt aufgesetzt ist, daß er nur in Axialrichtung verschiebbar ist, und in dessen Außenfläche eine Nut 41 ausgebildet ist. Bezugszahl 42 bezeichnet einen Hebel, von dem ein Ende an der Kolbenstange 35 des Hydraulikzylinders 34 und das andere Ende drehbar am eigentlichen Abschreckkopf 31 mit einem Zapfen 43 befestigt ist. Bezugszahl 44 bezeichnet einen Stift, der im wesentlichen in der Mitte des Hebels 42 angebracht und in die Nut des beweglichen Teils 40 eingepaßt ist. Bezugszahl 45 bezeichnet einen Klemmarm, der im wesentlichen L-förmig ausgebildet und am beweglichen Teil 40 befestigt ist, und ein an einem Ende des Zylinders 32 befestigter Hebel 46 ist an seinem anderen Ende im wesentlichen mit

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dem Mittelteil des Klemmarms 45 verbunden. Bezugszahl 45a bezeichnet einen Klemmschuh, der auf das vordere Ende des Klemmarms 45 aufgesetzt ist. Obwohl nur ein Satz Klemmarme 45 und der Hebel 46 abgebildet ist, müssen mindestens zwei Satz derselben an der Außenfläche des Zylinders 32 vorgesehen sein.

Die Klemmeinrichtung 4 ist derart ausgelegt, daß beim Vorwärtsbewegen der Kolbenstange 35. des Hydraulikzylinders 34, wie in Fig. 5 dargestellt, der Hebel 42 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 43 gedreht wird, und damit wird der bewegliche Teil, der mit dem Hebel 42 durch den Stift 44 verbunden ist, nach vorne bewegt. Wenn der bewegliche Teil 40 nach vorne bewegt wird, werden die Klemmarme 45 von den Hebeln 46 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, und dadurch wird das Stahlrohr P.und die Düse 39 von den Klemmschuhen 45a festgeklemmt.

Die Bezugszahl 5 bezeichnet ein Wasserzuleitungsrohr, 51 ein Ventil zur Steuerung der Durchflußmenge, und 52 ein Rohr, das an einer (nicht gezeigten) Druckluftquelle angeschlossen ist, um dem Zylinder 32 Luft zuzuführen. Das Wasserzuleitungsrohr 5 und der Zylinder 32 sind wasserdicht miteinander durch eine Kupplung 53 verbunden, so daß nur der Zylinder 32 sich drehen kann.

Bezugszahl 6 bezeichnet eine Antriebsvorrichtung zur Bewegung des Abschreckkopfes 3 in Axialrichtung, die einen Arm 62 enthält, der an einem mit dem eigentlichen Abschreckkopf 31 gekoppelten Teil 61 befestigt ist, sowie eine mit dem Arm 62 verbundene Kette 63. Eines der Kettenräder 64 wird von einem umsteuerbaren Motor 66 angetrieben, so daß es sich in beiden Richtungen drehen kann. Demzufolge wird der Abschreckkopf 3 in beiden Richtungen

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(Axialrichtung) durch den Arm 62 bewegt, der mit der Kette 63 und dem Teil 61 verbunden ist.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 4 und Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils von Fig. 6. Bezugszahl 7 bezeichnet eine Zentriereinrichtung des Abschreckkopfes 3 für Stahlrohre P mit verschiedenen Außendurchmessern. Bezugszahl 71 bezeichnet eine Auflageachse, die in Lagern 80 und 80a gelagert ist, welche in den Teilen 61 bzw. 61a eingebaut sind, und der eigentliche Abschreckkopf 31 ist auf die Auflageachse 71 montiert. Bezugszahlen 72 und 72a bezeichnen Kurbeln, die an den Enden der Auflageachse

71 befestigt sind und über Arme 73 bzw. 73a verfügen.

Bezugszahlen 74 und 74a bezeichnen Kurbelwellen, die jeweils an den Kurbeln 72 und 72a an Stellen befestigt sind, die bezüglich des Mittelpunkts der Auflageachse 71 um einen Betrag Jl exzentrisch liegen, und die Kurbelwellen

72 bzw. 72a sind in Lagern 75 und 75a vcn Rädern 81 bzw. 81a gelagert. Mindestens zwei Einheiten der Zentriereinrichtung 7 sind am eigentlichen Abschreckkopf 31 in geeigneten Abständen vorgesehen. Bezugszahl 77 bezeichnet eine Stange, welche die Arme 73 und 73b der· vorderen und hinteren Zentriereinrichtung 7 und 7a miteinander verbindet, und 78 bezeichnet einen Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange 79, die mit der Stange 77 oder dem Arm 73b verbunden ist.

Wenn die Zentriereinrichtung 7 und 7a den oben beschriebenen Aufbau aufweist, sind die Arme 73 und 73b in dem in Fig. 7 dargestellten Zustand an ihrer höchsten Stelle, so daß der Mittelpunkt O^ der Auflageachsen 71 bzw. 71b um einen Betrag Jl vom Mittelpunkt Op der Kurbelwellen 74

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bzw. 74b entfernt liegt. Wenn dann der Zylinder 78 betätigt wird, so daß die Stange 77.z.B. in Richtung eines Pfeils a_ verschoben wird, werden die mit der Stange 77 verbundenen Kurbelarme 73 bzw. 73b entgegen dem Uhrzeigersinn um die Kurbelwellen 74 und 74a gedreht. Demzufolge werden die Auflageachsen 71 und 71b ebenfalls bewegt IuA somit ihre Mittelpunkt O^ nach CL· ' verlagert. Infolgedessen wird der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Auflageachsen 71 und 71b und denjenigen der Kurbelwellen 74 und 74b zu ^₁ , und somit wird der Mittelpunkt 0 des eigentlichen Abschreckkopfes 31 um einen Betrag ( l-l^ ) abgesenkt.

Mit dem oben beschriebenen Aufbau wird nunmehr der Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben. Es wird zugrundegelegt, daß diese zum Abschrecken von.. Stahlrohren mit großem Durchmesser verwendet wird, und daß der Mittelpunkt 0 des Zylinders 32 des Abschreckkopfes mit dem Mittelpunkt eines abzuschreckenden Stahlrohres ausgerichtet ist. Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das von der vorausgehenden Bearbeitungsstation zugeführte Stahlrohr P in Axialrichtung über die Abschreckstrecke durch die Transportrollen 14a bis 14η transportiert, so daß das Rohr P₁ gegen einen Anschlag 1a aufläuft und dort zum Stillstand kommt. Bei diesem Ereignis treten die Schwingbalken 16a bis I6n in Tätigkeit, so daP das Stahlrohr P in Querrichtung zugestellt und auf die Auflagerollen 11a bis 11n und 12a bis 12n gelegt wird. Sodann werden, wie in Fig. 2 und 3 dargestellt, die Arme 19a, 19b, ... 19n abgesenkt, und das Stahlrohr P wird von den Klemmrollen 20a bis 2On und 21a bis 21n leicht festgeklemmt. Andererseits, wie in Fig. 5 gezeigt, wird das vor. dere Ende des Stahlrohrs B durch die Klemmeinrichtung

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dergestalt festgeklemmt, daß seine Endfläche gegen die Endfläche.der Düse 39 gepreßt wird.

In diesem Fall wird das Kühlwasser dem' Stahlrohr P vom Wasserzuleitungsrohr 5 durch den Zylinder 32 zugeführt, und Kühlwasser wird ebenfalls dem auf den Auflageteilen 18 vorgesehenen Wasserzuleitungsrohr 22 zugeführt, so daß das Kühlwasser in laminarer Strömung über die gesamte Länge der Außenfläche des Stahlrohrs B aus der glatten Düse 24 fließt. Dann wird der Motor 36 in Betrieb gesetzt, so daß der Zylinder 32 und das mit diesem gekoppelte Stahlrohr P durch das Zahnrad 38 gedreht wird, und die gesamte Innen- und Außenfläche des Stahlrohrs P wird gleichmäßig abgekühlt. Gleichzeitig wird der Abschreckkopf 3 und das Stahlrohr P durch die Antriebseinrichtung 6 nach links und rechts bewegt, und die von den Auflagerollen 11a bis 11n und 12a bis 12n sowie von den Klemmrollen 20a bis 2On und 21a bis 21n verdeckten Rohrteile werden gekühlt.

Nachdem die Innen- und Außenflächen des Stahlrohrs P eine bestimmte Zeit lang abgekühlt wurden, wird die Wasserzufuhr durch das Ventil 51 unterbrochen, und Luft wird in den Zylinder 32 und das Stahlrohr P aus einem Luftzuleitungsrohr 52 geleitet. Der Zweck dieser Luftzufuhr besteht darin, zu verhindern, daß der Zylinder 32 durch ein Vakuum beschädigt wird,· das im Zylinder 32 bei der plötzlichen Unterbrechung der Wasserzufuhr entsteht,- und das Kühlwasser aus dem Stahlrohr P herauszudrücken.

Das aus dem Stahlrohr P abfließende Wasser wird von der Abflußklappe 25 abgelenkt und unter den Boden der Abschreckstrecke 1 geleitet. Gleichzeitig mit der Unterbrechung der Wasserzufuhr in das Stahlrohr P wird auch die

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Wasserzufuhr zum Wasserzuleitungsrohr 22 am Auflageteil 18 unterbrochen.

Wenn der beschriebene Vorgang abgeschlossen ist, wird die Kolbenstange 35 des Hydraulikzylinders 34 zurückbewegt, so daß die Klemmeinrichtung 4 freigegeben wird, und das Stahlronr P wird dann auf die nachfolgenden Transportrollen 15a bis 15n verbracht. Zu diesem Zeitpunkt wurde das nächste Stahlrohr P,, auf die Transportrollen 14a bis I4n verbracht, so daß gleichzeitig mit dem Abtransport des abgeschreckten Stahlrohrs P das nächste Stahlrohr P₁ auf die Auflagerollen 11a bis 11n und 12a bis 12n gebracht wird. Das abgeschreckte Stahlrohr P wird dann der nachfolgenden Bearbeitungsstation zugeführt (z.B. einem Richtapparat)=

Als' nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Abschrecken von Stahlrohren verschiedener Rohrdurchmesser beschrieben. Die an der Abschreckstrecke 1 vorgesehenen Auflagerollen 11a bis 11n und 12a bis 12n sind auf feste Unterlagen 13 montiert, und deshalb liegen diese Rollen stets auf konstanter Höhe. Demzufolge ergibt sich eine unterschiedliche Mittelpunktlage, wenn Rohre mit großem Durchmesser, mit kleinem und mit mittlerem Durchmesser abgeschreckt werden, und es ist daher unmöglich, Rohre verschiedener Durchmesser ohne w .-iteres auf dem Abschreckkopf 3 festzuklemmen.

Aus diesem Grund wird, wenn z.B. Stahlrohre mit kleinem Durchmesser abgeschreckt werden sollen, die Düse 39 des Abschreckkopfes 3 durch eine Düse mit kleinem Innendurchmesser ersetzt, und die mit Bezug auf Fig. 6 und 7 beschriebene Zentriereinrichtung 7 wird betätigt, so daß

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die Kurbeln 72 um einen gewissen Winkel Θ gedreht werden, der dem Rohrdurchmesser entspricht, wobei der eigentliche Abschreckkopf 31 abgesenkt und somit der Mittelpunkt 0 des Zylinders 32 mit dem Mittelpunkt des Stahlrohrs P ausgerichtet wird. In diesem Fall wird die Durchflüßtnenge des Wassers aus dem Wasserzuleitungsrohr 5 bzw. aus dem Wasserzuleitungsrohr 22 je nach dem Aussen- und Innendurchmesser des Stahlrohrs P eingestellt.

Es wurden Stahlrohre verschiedener Größe mit einem Aussendurchmesser von 114,3 bis 244,5 mm und einer Wanddicke von 4,5 bis 25 mm mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung abgeschreckt, wobei die innere Durchflußmenge maximal 10 m/s und die äußere laminare Strömungsgeschwindigkeit 500 t/h betrug und womit hervorragende Ergebnisse erzielt wurden, d.h. Abschreckgeschwindigkeiten von mehr als 50° C/s bei einem Verziehen der Rohre um weniger als 10 mm/10 m im Vergleich zu Abkühlgeschwindigkeiten von 32°C/s und Verziehen der Rohre um 60 mm/10 m im Fall des sogenannten Tauch-Abschreckens, und einer Abkühlgeschwindigkeit von 55°C/s und einem Verziehen der Rohre um 35 mm/10 m bei Tauch-Abschrecken und zusätzlicher innerer Wasserzufuhr (das Prüfrohr hatte in beiden Fällen einen Außendurchmesser von 244,5 mm und eine Wanddicke von 30,5 mm).

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Erfindung die Innen- und Außenflächen des Stahlrohrs abgeschreckt werden, kann die Erfindung auch zum Abschrecken der Innenflächen verwendet werden, wobei nur die Innenfläche des Rohrs abgekühlt wird, oder auch zum Abschrekken der Außenflächen, bei dem nur die Außenfläche der Rohre gekühlt wird. Beim Abschrecken der Innenfläche kann

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es ausreichen, lediglich die Drehung der Rohre durchzuführen. Weiterhin können mindestens die Auflagerollen an einer Stelle in Drehbewegung versetzt werden, um das Auftreten einer Verdrehung im Rohr während der Drehtewegung des Abschreckkopfes zu reduzieren. Weiterhin ist eine Anordnung möglich, bei der die Kurbeleinheiten dreh-.bar mit dem eifentlichen Abschreckkopf gekoppelt sind und der eigentliche Abschreckkopf in fester Lage gehalten wird, wobei ein Rohr durch Betätigung der Auflagerollen in Drehung versetzt wird. Auch können selbstverständlich die einzelnen Vorgänge wie z.B. Einführen und Festklemmen, Wasserzufuhr, Drehung und Axialbewegung des Rohrs, Abschaltung der Wasserzufuhr, Luftzufuhr, Lösen der Klemmen, Weitertransport des Rohrs zu einer nachfolgenden Bearbeitungsstation u.s.w., also die gesarate mit dem Abschreckvorgang verbundene Reihe von Arbeitsgängen, automatisch abgewickelt werden. Im übrigen wurden die entsprechenden Einrichtungen der Abschreckvorrichtung gemäß der Erfindung anhand der dargestellten Ausführungsformen beschrieben; die Erfindung ist jedoch, nicht auf diese beschränkt, und es ist möglich, andere Einrichtungen zu verwenden, vorausgesetzt, daß sie die gleichen Funktionen ausüben und die gleichen Wirkungen erzielen. Weiterhin ist es möglich, durch Anordnen der Höhenlinie des Abschreckkopfes unter der Bearbeitungsstraße (durch Einrichten einer Grube) das Abflußwasser in geeigneter Weise abzuleiten.

Aus der vorausgehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Erfindung folgende bemerkenswerten Auswirkungen erzielt.

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(1) Die Abschreckvorrichtung kann als fester Bestandteil in eine Stahlrohr-Fertigungsstraße eingebaut werden, wodurch die Betriebszeit verkürzt wird.

(2) Die Abkühlung erfolgt sowohl an der Innen- als an der Außenfläche eines Stahlrohrs, wobei die gesamte Länge des Rohrs gleichmäßig abgekühlt wird.

(3) Das Stahlrohr wird zusätzlich beim Drehen während des Abschreckvorgangs in Axialrichtung bewegt, wodurch eine noch gleichmäßigere Abkühlung erzielt wird als zuvor.

(4) Da die Endfläche des Stahlrohrs gegen den Abschreckkopf gepreßt wird, kann die Kühlwassergeschwindigkeit im Stahlrohr genügend hoch gewählt werden. Somit können auch lange Stahlrohre leicht abgeschreckt werden.

(5) Durch die Zentriereinrichtung kann der Mittelpunkt des Abschreckkopfes mit dem Mittelpunkt von Stahlrohren verschiedener Rohrdurchmesser ausgerichtet werden, und somit können die erforderlichen Einstellungen leicht durchgeführt werden, und es ist möglieh, die Vorrichtung in einem weiten Anwendungsbereich zu verwenden.

(6) Da in den Zylinder gleichzeitig mit dem Abschalten der Wasserzufuhr Luft geleitet wird, besteht keine Gefahr, daß der Abschreckkopf durch ein Vakuum beschädigt wird, das beim Abstellen der Wasserzufuhr entsteht.

(7) Die Kühlwassermenge ist verhältnismäßig klein.

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Leerseite

Claims

Pa tentansprüche

1. Verfahren zum Abschrecken von Stahlrohren, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlwasser entweder auf eine Innenfläche oder auf eine Außenfläche oder beide Flächen eines abzuschreckenden Stahlrohres gebracht und daß das Stahlrohr gedreht und dabei abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das StähLlrohr während der Drehbewegung in Axialrichtung bewegt und dabei abgekühlt wird.

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3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch ■1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung, durch die ein in Längsrichtung zugeführtes abzuschreckendes Stahlrohr in Querrichtung verschoben und mit einem Abschreckkopf für die Innenflächen ausgerichtet wird, durch eine Abschreckeinrichtung für die Außenfläche zum Sprühen von Kühlwasser i ι wesentlichen über die gesamte Länge des Stahlrohrs, die über der Transporteinrichtung angeordnet ist und eine Zahl von vertikal beweglichen Klemmrollen enthält, und wobei der Abschreckkopf für die Innenfläche einen Zylinder enthält, der an einem Ende eine

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Klemmvorrichtung zum Festklemmen eines Endes des Stahlrohrs besitzt und am anderen Ende drehbar mit einem Wasserzuleitungsrohr verbunden ist, sowie eine Einrichtung zum Drehen des Zylinders.

k. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschreckkopf für die Innenfläche einen Zylinder zur Durchleitung von Kühlwasser enthält, einen beweglichen Teil, der am Zylinder axial verschiebbar angeordnet ist, eine Zahl von Klemmarmen, von denen jeder schwenkbar an dem beweglichen Teil befestigt und mit einem Ende eines.Hebels verbunden ist, der mit seinem anderen Ende schwenkbar am Zylinder befestigt ist, eine Einrichtung zum Verschieben des beweglichen Teils längs des Zylinders, wobei der bewegliche Teil durch die zuletzt genannte Einrichtung verschoben wird und dadurch das auf die Endfläche einer am Zylinder befestigten Düse ausgerichtete Stahlrohr festklemmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschreckkopf für die Innenfläche einen Zylinder enthält, der an einem Ende eine Einrichtung zum Festklemmen des Stahlrohrs aufweist und am anderen Ende drehbar mit einem Wasserzuleitungsrohr verbunden ist, eine Einrichtung zum Drehen des Zylinders sowie eine Einrichtung zur Axialverschiebung des Zylinders.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschreckkopf für die Innenfläche einen Zylinder enthält, der an einem Ende eine Einrichtung zum Festklemmen des Stahlrohrs aufweist und am anderen

Ende drehbar mit einem Wasserzuleitungsrohr verbunden ist, eine Einrichtung zum Drehen des Zylinders sowie eine Einrichtung zur vertikalen Verschiebung des Mittelpunkts des Zylinders.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung für den Abschreckkopf mindestens zwei Vorrichtungen enthält, von denen jede eine Auflageachse aufweist, zwei Kurbeln, die mit derAuflageachse fest verbunden sind, und zwei Kurbelwellen, von denen jede mit einer der Kurbeln in einer Stellung verbunden ist, die außerhalb des Mittelpunkts der Auflageachse liegt und in einem Lager gelagert ist, wobei der Abschreckkopf direkt oder über Zwischenglieder an den Auflageachsen angeordnet ist und die Kurbel der Einrichtung gemeinsam miteinander gedreht werden und dadurch den Abschreckkopf vertikal verschieben.