DE3618949A1

DE3618949A1 - Verfahren zum querwalzen nahtloser rohrluppen

Info

Publication number: DE3618949A1
Application number: DE19863618949
Authority: DE
Inventors: Karlhans Dipl Ing Staat; Hermann Moeltner
Original assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1986-06-05
Publication date: 1987-01-15
Also published as: US4827749A; DE3618949C2; GB2177636B; GB8616906D0; GB2177636A; SE8602635D0; SE8602635L; SE460648B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Querwalzen nahtloser Rohrluppen, bei dem diese von einer in ihrer Längsbohrung liegenden Dornstange he runtergewalzt oder auf eine auslaufseitige Dornstange aufgewalzt werden. Solche Querwalzverfahren führt man beispielsweise auf Walzstraßen durch, die unter den Bezeichnungen Schrägwalzwerk, Asselwalzwerk, Diescherwalz werk, Transvalwalzwerk, Kegelschrägwalzwerk usw. allgemein bekannt sind.

Bei einem solchen Walzverfahren wird z. B. in die Längsbohrung eines Hohl blockes eine Dornstange entweder eingeschoben oder sie befindet sich noch dort vom Lochvorgang her. Der Hohlblock wird zusammen mit der Dornstange in axialer Richtung in die von den Walzen, Scheiben und Führungen gebildete Kaliberöffnung geschoben, wonach die Dornstange an ihrem rückwärtigen Endabschnitt in axialer Richtung zurückgehalten, der Hohlblock zur Rohr luppe umgeformt und dabei durch die Kaliberöffnung hindurch von der Dorn stange heruntergewalzt wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (US-PS 20 06 336) wird die Dorn stange und mit ihr der aufgeschobene Hohlblock um die gemeinsame Längs achse in Drehung versetzt, und zwar mit Hilfe eines Motors, der über eine Kupplung mit dem den Walzen abgekehrten rückwärtigen Endabschnitt der Dornstange mit dieser gekuppelt ist. Hiermit will man die Beschleunigung reduzieren, die auftritt, wenn ein nicht rotierender Hohlblock mit innen liegender Dornstange in die Kaliberöffnung eingeschoben und dort von den angetriebenen Walzen erfaßt wird. Beim Querwalzen rotiert nämlich das Walzgut einschließlich der Dornstange und die vorerwähnte Beschleunigung aus dem Stillstand kann so heftig sein, daß erhebliche Walzfehler auftreten. Haben die Walzen den Hohlblock jedoch erfaßt, dann rotiert dieser mit der von den Walzen bestimmten Drehzahlen. Dies ist bei dem bekannten Verfahren sichergestellt durch eine Freilaufkupplung zwischen der Dornstange und dem Motor, welcher während des eigentlichen Querwalzens abgeschaltet sein kann. Selbst wenn er mit seiner Betriebsdrehzahl mitläuft, so liegt diese bei dem bekannten Verfahren unterhalb der Drehzahl der Dornstange bzw. des Hohlblockes, so daß beide nicht von dem Motor, sondern von den Walzen angetrieben werden.

Dieses und entsprechende bekannte Verfahren zum Querwalzen nahtloser Rohr luppen haben den Nachteil der sogenannten Sackbildung. Im Querschnitt betrachtet wird das Walzgut zwischen den Arbeitsflächen der Walzen und der Außenfläche der Dornstange gewalzt und dabei die Wanddicke des Walz gutes verringert. Die Dornstange wirkt dabei als Gegenwalze zu den ange triebenen Walzen. Da sie aber bei den bekannten Verfahren nicht angetrieben ist, muß sie von den angetriebenen Walzen über das Walzgut angetrieben werden, so daß eine Drehmomentübertragung von den angetriebenen Walzen über das Walzgut auf die mit einer Schleppwalze vergleichbaren Dornstange er folgt. Die von der Dornstange zu leistende Walzarbeit wird also über das Walzgut eingebracht. Dadurch verlagert sich die Fließscheide in Umfangs richtung desWalzgutes und es kommt zu einer sackartigen Ablösung der Innenfläche des Walzgutes von der Mantelfläche der Dornstange. Das Walzgut strebt dabei in den Bereich der Walzenspalte. Bei Walzgut mit relativ zum Durchmesser geringer Wanddicke und beim Walzen großer Querschnittsabnahmen ist diese Erscheinung besonders stark. Außerdem tritt diese Erscheinung vornehmlich im Bereich des hinteren Endabschnittes des Walzgutes auf, weil dort bei fortgeschrittenem Walzvorgang die Stützung durch den noch nicht gewalzten und deshalb noch sehr dickwandigen hinteren Teil des Hohlblockes fehlt. Die Durchzugsbedingungen durch die Kaliberöffnung sind dann nicht mehr gewährleistet. Das Walzgut dringt dabei oft so weit in die Walzenspalte, das heißt in den freien Raum zwischen den benachbarten Walzen oder zwischen den Walzen und evtl. vorhandenen Führungen, daß es schließlich stecken bleibt.

Diesem Problem hat man entgegenzuwirken versucht (SU-PS 5 90 024), in dem man die Enden der Rohrluppe durch Auseinanderfahren der Walzen oder durch Zurückziehen der Dornstange mit einer größeren Wanddicke auswalzt. Dieses Verfahren hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daß die dickwandigeren Endabschnitte entweder abgetrennt und verschrottet oder zusätzlich und nachträglich gestreckt werden müssen. Beides hat erhebliche wirtschaftliche Nachteile und stört das Herstellungsverfahren als Ganzes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren zum Quer walzen nahtloser Rohrluppen die Sackbildung innerhalb der Kaliberöffnung möglichst weitgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rohrluppen während des Querwalzens mit einem vorbestimmten, regelbaren, von den Dorn stangen ausgeübten Drehmoment beaufschlagt werden. Dieses Drehmoment läßt sich mit Hilfe des an sich bekannten Dornstangenantriebes durchführen. Im Gegensatz zu der bekannten Bauart ist es jedoch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendig, die Freilaufkupplung zwischen der Dornstange und ihrem Antrieb fortzulassen und den Antrieb so zu steuern, daß das die Sackbildung unterdrückende Drehmoment entsteht. Mit Hilfe dieses Drehmomentes arbeitet die Dornstange wie eine normale angetriebene Walze und man hat es durch entsprechende Regelung des Dornstangenantriebes in der Hand, die Fließscheide des Walzgutes so zu verlagern, daß die Sackbildung zum größten Teil unterdrückt wird. Sie läßt sich zumindest so weit beseitigen, daß ein Steckenbleiben des Walzgutes nicht mehr zu befürchten ist. Die Wanddicke des Walzgutes kann auf ganzer Länge gleichgehalten und dünnere Wanddicken als bisher erreicht werden.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich die Rohrluppen während des Querwalzens im Bereich verschiedener Längen abschnitte mit unterschiedlich hohen Dornstangendrehmomenten beauf schlagen. Hierdurch kann man beispielsweise die Tatsache ausgleichen, daß beim Walzen des hinteren Rohrluppenendabschnittes die Abstützung durch den noch nicht gewalzten und deshalb dickwandigen Hohlblockteil fehlt.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das von den Dornstangen ausgeübte Drehmoment in Abhängigkeit von einer Außendurchmessermessung an der auslaufenden Rohrluppe geregelt wird. Verändert sich der Außen durchmesser über eine zulässige Toleranz hinaus, dann läßt sich mit Hilfe eines Regelkreises auch das von den Dornstangen ausgeübte Dreh moment verändern, und zwar so, daß die Sackbildung wieder auf das normale Maß zurückgeht und der Außendurchmesser der Rohrluppe wieder in dem gewünschten Bereich liegt. Darüberhinaus ist es möglich, das von den Dornstangen ausgeübte Drehmoment in Abhängigkeit von einer Drehmomentenmessung an der Dornstange auf einen konstanten Wert einzu regeln. Schwankungen des ausgeübten Drehmomentes können beispielsweise dadurch entstehen, daß aufgrund einer stellenweise unterschiedlichen Schmierung der Dornstange Veränderungen des Reibungskoeffizienten zwischen Dornstange und Rohrluppe auftreten, was auf diese Weise aus geglichen werden kann.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Kaliberöffnung einer Dreiwalzenschrägwalzstraße im Querschnitt;

Fig. 2 eine Schrägwalzstraße mit angetriebener Dornstange vor dem Walzen in der Draufsicht;

Fig. 3 eine Schrägwalzstraße mit angetriebener Dornstange während des Walzens in der Draufsicht;

Fig. 4 bis 6 der Dornstangenantrieb in der Draufsicht, Vorder ansicht und Seitenansicht teilweise im Schnitt.

In Fig. 1 sind drei Walzen (1, 2 und 3) teilweise und im Schnitt dar gestellt, die eine Dornstange (4) umgeben. Da die Dornstange (4) in einen Hohlblock eingeschoben ist, der zu einer Rohrluppe ausgewalzt werden soll, befindet sich zwischen der Dornstange (4) und den Walzen (1 bis 3) Walzgut (5). Deutlich ist erkennbar, daß sich das Walzgut (5) im Bereich der mit (6) bezeichneten Walzenspalte von der Oberfläche der Dornstange (4) ablöst und jeweils einen Sack (7) bildet. Dieser ist jedoch in Fig. 1 besonders groß dargestellt, um zu zeigen, was unter der erwähnten Sackbildung zu verstehen ist. Mit Hilfe der Erfindung läßt sich diese Sackbildung nahezu völlig beseitigen, zumindest aber stark einschränken.

In Fig. 2 sind die Walzen (2 und 3) zu erkennen, wogegen die unten liegende Walze (1) nicht sichtbar ist. Auch ist der bekannte Walzenantrieb fort gelassen worden. Über ein Quertransportmittel (8) gelangt ein Hohlblock (9) in die Walzlinie vor die zurückgezogene Dornstange (4). Die Dorn stange (4) und die sie verlängernde angekuppelte Schaftstange (4 a) läßt sich mit Hilfe eines Motors (10) innerhalb einer Führung (11) in axialer Richtung verfahren; und zwar zusammen mit einem Dornstangen widerlager (12), in dem ein Drehantrieb für die Schaftstange (4 a) und damit für die Dornstange (4) integriert ist. In Fig. 3 ist die Walzstraße gemäß Fig. 2 dargestellt, Jedoch mit nach vorne geschobener Dornstange (4) bzw. Schaftstange (4 a). Der Hohlblock (9) ist bereits weitgehend gewalzt, so daß eine Rohrluppe (13) auslaufseitig aus dem Walzgerüst vorragt. Die Dornstange (4) ragt ebenfalls etwas auslauf seitig aus dem Walzgerüst heraus. In dieser Position etwa wird die Dornstange zurückgehalten und nach Beendigung des Walzvorganges zurück gezogen in die in Fig. 2 dargestellte Position.

In den Fig. 4 bis 6 ist das Widerlager (12) mit dem integrierten Drehantrieb dargestellt. Auf den Führungen (11) ist das Gehäuse (14) des Widerlagers (12) axial verschiebbar angetrieben über Zahnstangen (15), die von dem Motor (10) (Fig. 2 und 3) über nicht dargestellte Ritzel angetrieben werden. Die eine Verlängerung der Dornstange (4) bildende Schaftstange (4 a) ist im Gehäuse (14) des Widerlagers (12) in axialer Richtung fest, jedoch drehbar gelagert. Zwei vorzugsweise hydraulisch betriebene Motoren (16) wirken über jeweils eine drehfeste Kupplung (17) auf zwei Ritzel (18) ein, welche gemeinsam ein Zahnrad (19) antreiben, dessen Drehbewegung über die Schaftstange (4 a) auf die Dornstange (4) unmittelbar übertragen wird.

Claims

1. Verfahren zum Querwalzen nahtloser Rohrluppen, bei dem diese von einer in ihrer Längsbohrung liegenden Dornstange heruntergewalzt oder auf eine auslaufseitige Dornstange aufgewalzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen während des Querwalzens mit einem vorbestimmten, regelbaren, von den Dornstangen ausgeübten Drehmoment beaufschlagt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Rohrluppen während des Querwalzens im Bereich verschiedener Längenabschnitte mit unterschiedlich hohen Dorn stangendrehmomenten beaufschlagt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das von den Dornstangen ausgeübte Drehmoment in Abhängigkeit von einer Außendurchmessermessung an der auslaufenden Rohrluppe geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das von den Dornstangen ausgeübte Drehmoment in Abhängigkeit von einer Drehmomentmessung an der Dornstange auf einen konstanten Wert geregelt wird.