DE3236892C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzanlage zum Herstellen von dünnwandigen nahtlosen Rohren aus massiven Stangen begrenzter Länge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Aus "Stahl und Eisen" (1929, 49. Jahrgang, Nr. 9, Seiten 289/290) ist eine Walzanlage bekannt, die im Sinne des Oberbegriffs derartige Walzwerke enthält, und zwar in der Reihenfolge Lochwalzwerk, Aufweitewalzwerk, Stopfenwalzwerk, Glättwalzwerk und Maßwalzwerk.

Die Reihenfolge Stopfenwalzwerk, Aufweitewalzwerk und Maßwalzwerk ist auch aus "Stahl und Eisen" (45. Jahrgang, Sept. 1925, Seiten 1632 bis 1639) bekannt. Das Aufweitewalzwerk besteht aus einer Aufweitemaschine (Reeler), wobei zwei vorhanden sind.

Wie sich auf dieser Literaturstelle ergibt, wird darin zwar der Durchmesser geringfügig vergrößert, aber es erfolgt kein eigentliches Aufweiten. Ein derartig geringes Vergrößern des Durchmessers wird auch in den Glättwalzwerken nach "Stahl und Eisen" 1929 vorgenommen.

Eine weitere Walzanlage wird in "Stahl und Eisen" 1933, Seiten 693 bis 695 beschrieben. In dieser Vorveröffentlichung wird als Längsstreckvorrichtung insbesondere ein Pilgerwalzwerk vorgeschlagen und im übrigen festgestellt, daß die Aufgabe dünnwandige fertige Rohre im Schrägwalzwerk zu erzeugen, noch ungelöst ist. Außerdem ist festzustellen, daß seit der Veröffentlichung und trotz dieser Veröffentlichung Anlagen gemäß diesem Vorschlag mit Aufweitewalzwerk in der Praxis nicht entstanden sind.

Der Bedarf an dünnwandigen Rohren über etwa 350 mm Durchmesser nimmt, z. B. in der Energiewirtschaft, ständig zu. Es werden auch nahtlose Rohre benötigt. Dabei ist die Herstellung von derartigen Rohren nicht nur wegen ihrer relativ dünnen Wanddicke verhältnismäßig schwierig, sondern auch analgenmäßig auf dem vorgeschlagenen Pilgerwalzwerk außerordentlich aufwendig.

Die meisten derartigen Anlagen, wie z. B. eine Warmpilgerstraße dieses Abmessungsbereiches, sind aufwendige Investitionen. Wegen der Walzgut­ abkühlung und der davon abhängigen Taktzeit der Anlage sind derartige Straßen auch nur wenig anpassungsfähig an wechselndem Bedarf.

Es ist deswegen technologisch schon richtig, die Herstellung nahtloser Rohre mit einer sich anschließenden Aufweitung zu kombinieren. Jedoch wirft dieser Vorschlag gleich mehrere sich widersprechende Zielvor­ stellungen auf:

• 1. die möglichst einmalige Erwärmung bis zum fertigen Rohr,
• 2. die Egalisierung der Wanddicke in der Wärme,
• 3. die schrittweise Wanddickenabstufung oder Abstreckung des Hohlkörpers und
• 4. die Durchmessermaßhaltigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung dünnwandiger Rohre an­ lagenmäßig zu vereinfachen und technologisch zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe besteht in der Auswahl der an sich und in Teil­ kombinationen bekannten Vorrichtungen für eine Walzanlage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches, wie sie in deren Kenn­ zeichen erfaßt ist.

Das Stopfenwalzwerk erweist sich in der vorgeschlagenen Kombination als technologisch vorteilhaft, obgleich bekannt ist, daß die so er­ zeugten Rohre nicht hinreichend gleichmäßige Wanddicke besitzen. Aber die mit einem Stopfenwalzwerk in üblicher Weise in zwei Stichen er­ reichbare Abstreckung der Hohlkörperwanddicke ist groß genug für den Einsatz der Rohre in ein Aufweitewalzwerk.

Als Längswalzwerk arbeitet das Stopfenwalzwerk, z. B. gegenüber einem Pilgerschrägwalzwerk, so schnell, daß mit Sicherheit keine Zwischener­ wärmung bis zum Maßwalzwerk erforderlich ist, was bei rasch steigenden Kosten für Hochtemperaturenergie von besonderer Bedeutung ist.

Hilfsweise kann dem Stopfenwalzwerk noch ein abstreckendes Schräg­ walzwerk vorgeschaltet werden, so daß aus den massiven Stangen bei­ spielsweise und, wie an sich bekannt, auf zwei hintereinander angeord­ neten Schrägwalzwerken Hohlkörper erzeugt werden, die nach dem gegen­ wärtigen Vorschlag das Vormaterial für ein Stopfenwalzwerk sind und danach aufgeweitet werden.

Die auf dem Stopfenwalzwerk hergestellten Rohre werden einem Auf­ weitewalzwerk zugeführt und auf den gewünschten Durchmesser aufge­ weitet. Als Aufweitewalzwerk wird eine im Gattungsbegriff näher be­ stimmte Vorrichtung benutzt. Die Walzen der Vorrichtung sind zum kegelförmigen Dorn derart kalibriert, daß sich ein in Walzrichtung verengender Walzspalt ergibt. Den Fertigrohrdurchmesser bestimmt das Aufweitewalzwerk. Die Fertigrohrwanddicke wird bereits im Stopfen­ walzwerk für die jeweilige Aufweitung vorbereitet. Aufweitungen von z. B. 350 mm Durchmesser auf über 500 mm Durchmesser sind möglich.

Der Wegfall eines besonderen Schrägwalzens (Reelen) wirkt sich auch auf besonders niedrige Erwärmungskosten aus, die eine sonst erforderliche Zwischenerwärmung entbehrlich macht. Vielmehr wird das Rohr von dem Aufweitewalzwerk erfindungsgemäß unmittelbar einem Maßwalzwerk zugeführt, in dem es gerundet und um wenige Milli­ meter im Durchmesser gestaucht wird.

Die Erfindung wird anhand eines schematisch dargestellten Ausführungs­ beispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die technologische Anordnung der Vorrichtung in einer Walzanlage.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt in der Ebene der Rohrachse durch das Aufweitewalzwerk.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt in der Ebene der Walzenachse durch eine Aufweitewalze.

Die Walzanlage besteht in Fig. 1 aus einem Drehherdofen 1, der Loch­ vorrichtung 2, dem Stopfenwalzwerk 3, dem Aufweitewalzwerk 4, dem Maß­ walzwerk 5 und dem Kühlbett 6. Ein massiver Block wird in Richtung des Pfeils 7 in dem Drehherdofen 1 aufgelegt und verläßt diesen auf ca. 1250° erwärmt in Richtung des Pfeiles 8. Der erwärmte Block 9 wird entzundert und zentriert und dem Schrägwalzwerk 2 mit einem im Wider­ lager festgehaltenen Lochdorn 10 zugeführt. Es ist ein Hohlkörper ent­ standen, der noch so warm ist, daß er weiteren Warmformgebungen unter­ zogen werden kann. Ist der Hohlkörper 11 relativ dünnwandig, wird er sofort dem Stopfenwalzwerk 3 zugeführt.

Das Stopfenwalzwerk 3 besteht aus dem Walzensatz 12, der mit dem im Widerlager 13 abgestützten Dorn 14 zusammenarbeitet. Der Hohlkörper 11 wird dabei auf die Dornstange 15 aufgeschoben und von den Treib­ rollen 16 bei geöffneten Walzen 12 zurückbefördert. Im allgemeinen besteht ein Stopfenwalzgerüst 3 nur aus einem Walzensatz, der mehr­ fach, insbesondere zweimal wie beschrieben, durchlaufen wird (zwei Stiche); es kann aber auch aus zwei derartigen nebeneinander angeord­ neten Walzensätzen 12 bestehen.

Zur Umformung des Hohlkörpers wird von Stich zu Stich die Walzenan­ stellung enger und/oder der Dorndurchmesser größer gewählt.

Nach dem letzten Stopfenstich wird der Hohlkörper 11 aus dem Gerüst zurückgefahren und zweckmäßigerweise quer gefördert dem Aufweitewalz­ werk 4 zugeführt. Das Aufweitewalzwerk 4 besteht aus den Schrägwalzen 17 und den ebenfalls in einem nicht dargestellten Widerlager gehalte­ nen Aufweitedorn 18. Fig. 2 zeigt diese Vorrichtung vergrößert. Man erkennt die Schräglage der Walzen zur Ebene durch die Rohrachse 19, das ist die Papierebene. Die obere Walze hängt rechts, die untere Wal­ ze hängt links durch die Papierebene durch. Die Rohrachse 19 und die dargestellte Projektion der Walzenachsen 20, 21 auf die Papierebene schließen den Spreizwinkel von je 2-35° ein. Die Kontur der Walzen zeigt Fig. 3. Sie besteht aus einem Einzugskegel 22 und einem hyper­ bolischem Teil 17. In Folge der Kontur und der Schräglagen ist eine Schraubenlinie der Walzen Teil des Hohlkörperkegels 23, dessen Achse 19 mit der des Kegels 18 des Aufweitedornes zusammenfällt.

Der Hohlkörper verläßt das Aufweitewalzwerk als fertiges nahtloses Rohr mit gleichmäßiger Wanddicke und wird mit etwa 900°C dem Maßwalz­ werk 5 zum Durchmesserkalibrieren zugeführt und kühlt auf dem Kühlbett 6 auf Raumtemperatur ab. Nach der Abkühlung erfolgen die üblichen Ad­ justage- und Prüfungsarbeiten nach den einschlägigen Spezifikationen.

Eine alternative Walzwerksanlage ergibt sich in Fig. 1 mit dem zu­ sätzlichen Abstreckschrägwalzwerk 24 zwischen Lochvorrichtung 2 und dem Stopfenwalzwerk 3. Spätestens an diesem Abstreckwalzwerk 24 wird ein für das Stopfenwalzen hinreichend dünnwandiger Hohlkörper erzeugt.

Claims (1)

1. Walzanlage zum Herstellen von dünnwandigen nahtlosen Rohren aus massiven Stangen begrenzter Länge, bestehend aus folgenden Vorrichtungen
   Erwärmungsvorrichtung, Schräg- oder Lochwalzwerk, Aufweitewalzwerk, Stopfenwalzwerk, Maßwalzwerk und Kühlbett, wobei das Aufweitewalzwerk ein Schrägwalzwerk, bei dem die Achsen der zwei oder mehr Walzen geneigt zu Ebenen, in denen die Walzgutachse liegt, angeordnet sind, von dem Typ ist, bei dem die Projektion ihrer Walzenachse auf die Ebene außerdem unter einem Spreizwinkel von mindestens 2 bis maximal 35°, insbesondere bei 15° zur Walzachse angeordnet und jede Walze beidseitig im Walzenständer gelagert ist und alle Walzen mit einem gemeinsamen, zwischen ihnen angeordneten festgehaltenen Dorn zusammenwirken und mit dem sie einen in Walzrichtung sich verengenden Walzspalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in technologischer Reihenfolge das Aufweitewalzwerk dem Stopfenwalzwerk und ersterem das Maßwalzwerk unmittelbar folgt.