DE3618949C2

DE3618949C2 -

Info

Publication number: DE3618949C2
Application number: DE3618949A
Authority: DE
Inventors: Karlhans Dipl.-Ing. 4030 Ratingen De Staat; Hermann 4048 Grevenbroich De 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: 1991-05-02
Also published as: GB8616906D0; GB2177636B; SE8602635D0; US4827749A; GB2177636A; DE3618949A1; SE460648B; SE8602635L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Querwalzen nahtloser Rohrluppen, bei dem diese auf eine auslaufseitige Dornstange aufgewalzt oder von einer in ihrer Längsbohrung liegenden Dornstange heruntergewalzt werden, wobei die Rohrluppen mit einem von der jeweiligen Dornstange ausgeübten zusätzlichen Drehmoment beaufschlagt werden. Solche Querwalzverfahren führt man beispiels weise auf Walzanlagen durch, die unter den Bezeichnungen Schrägwalzwerk, Asselwalzwerk, Diescherwalzwerk, 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 End abschnitt in axialer Richtung zurückgehalten, der Hohlblock zur Rohrluppe umgeformt und dabei durch die Kaliberöffnung hindurch von der Dornstange heruntergewalzt wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (US-PS 20 06 336) wird die Dornstange und mit ihr der aufgeschobene Hohlblock um die gemeinsame Längsachse in Drehung versetzt, und zwar mit Hilfe eines Motors, der über eine Kupplung mit dem den Walzen abgekehrten rückwärtigen Endabschnitt der Dornstange gekuppelt ist. Hiermit will man die Beschleunigung reduzieren, die auftritt, wenn ein nicht rotierender Hohlblock mit innenliegender Dornstange in die Kaliberöffnung eingeschoben und dort von den angetriebenen Walzen erfaßt wird. Haben die Walzen den Hohlblock jedoch erfaßt, dann ist bei diesem bekannten Verfahren durch eine Freilaufkupplung zwischen der Dornstange und dem Motor sichergestellt, daß Dornstange und Hohlblock nicht mehr von dem erwähnten Motor, sondern nur noch von den Walzen angetrieben werden.

Es ist jedoch auch ein Verfahren bekannt (US-PS 27 80 119), bei dem noch während des Walzens von einem Motor über die jeweilige Dornstange ein zusätzliches Drehmoment auf die Rohrluppen ausgeübt wird. Dieses bekannte Verfahren dient zum Beseitigen oder zumindest zum Unschädlichmachen von Rissen im Walzgut. Zu diesem Zweck wird ein besonders kräftiges positives Drehmoment über die Dornstange auf das Walzgut ausgeübt.

Diese und entsprechende bekannte Verfahren zum Querwalzen nahtloser Rohr luppen haben den Nachteil der sogenannten Sackbildung. Im Querschnitt be trachtet wird das Walzgut zwischen den Arbeitsflächen der Walzen und der Außenfläche der Dornstange gewalzt und dabei die Wanddicke des Walzgutes verringert. Die Dornstange wirkt hierbei als Gegenwalze zu den angetriebenen Walzen. Wenn nun bei den bekannten Verfahren die Dornstange selbst nicht oder in falscher Weise angetrieben ist, erfolgt eine Drehmomentübertragung von den angetriebenen Walzen über das Walzgut auf die mit einer Schlepp walze vergleichbaren Dornstange. Dadurch verlagert sich die Fließscheide in Umfangsrichtung des Walzgutes 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 steckenbleibt.

Diesem Problem hat man entgegenzuwirken versucht (SU-PS 5 90 024), indem 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 Querwalzen nahtloser Rohrluppen die Sackbildung innerhalb der Kaliberöffnung möglichst weitgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sackbildung der Rohrluppe im Bereich der Walzenspalte und die Größe des Rohrluppen außendurchmessers durch Verändern des Dornstangendrehmomentes verändert werden. Im Gegensatz zu dem erstgenannten bekannten Verfahren ist es dazu notwendig, die Freilaufkupplung zwischen der Dornstange und ihrem Antrieb fortzulassen. Im Gegensatz zu dem an zweiter Stelle genannten bekannten Verfahren muß das auf die Dornstange vom Antrieb aufgebrachte Drehmoment so geregelt werden, daß die Sackbildung zum größten Teil unter drückt wird. Sie läßt sich zumindest so weit beseitigen, daß ein Stecken bleiben des Walzgutes nicht mehr zu befürchten ist. Die Wanddicke des Walzgutes kann auf ganzer Länge gleichgehalten und es können dünnere Wanddicken als bisher erreicht werden. Erfindungsgemäß soll also kein extrem großes oder gar maximal mögliches Drehmoment von der Dornstange ausgeübt werden, sondern ein ganz bestimmtes, das von der Rohrluppengröße, der Walzwerksgröße, dem Walzwerkstyp, der Qualität des Walzgutes und von anderen Größen abhängig ist. Die Sackbildung der Rohrluppe wird mit Hilfe einer Veränderung des über die Dornstange ausgeübten zusätzlichen Drehmomentes innerhalb zulässiger Grenzen gehalten. Dies dient einmal dazu, um Walzfehler oder gar Stecker während des Walzbetriebes zu vermeiden. Zum andern ist die Regelung der Sackbildung gleichzeitig auch eine Regelung der Größe des Rohrluppenaußendurchmessers, denn je größer die Sackbildung ist, desto größer ist auch der Außendurchmesser der fertig gewalzten Rohrluppe. Demgegenüber hat man bislang ausschließlich durch radiales Verstellen der zwischen den Walzen angeordneten Führungen den Außendurchmesser beeinflußt, während das erfin dungsgemäße Verfahren durch eine laufende feinfühlige Regelung des von der Dornstange ausgeübten Drehmomentes den Außendurchmesser der fertigen Rohrluppe auf das gewünschte Maß einstellt.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich die Rohrluppen während des Querwalzens im Bereich verschiedener Längenabschnitte mit unterschiedlich hohen Dornstangendrehmomenten beaufschlagen. 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 und damit beim Auslaufen des Rohrluppenendes andere Verhältnisse herrschen als beim Walzen des vorderen und mittleren Längenabschnittes.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Rohrluppen mit einem in Abhängigkeit von einer Außendurchmessermessung an der auslaufenden Rohrluppe geregelten Dornstangendrehmoment beaufschlagt werden. Verändert sich der Außendurchmesser über eine zulässige Toleranz hinaus, dann läßt sich mit Hilfe eines Regelkreises auch das von der Dornstange ausgeübte Drehmoment 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, daß die Rohrluppen mit einem in Abhängigkeit von einer Drehmomentmessung an der Dornstange auf einen konstanten Wert geregelten Dornstangendrehmoment beaufschlagt werden. 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 ausgeglichen werden kann.

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

Fig. 1 eine Kaliberöffnung eines Dreiwalzenschrägwalzgerüstes im Querschnitt;

Fig. 2 ein Schrägwalzgerüst mit angetriebener Dornstange vor dem Walzen in der Draufsicht;

Fig. 3 ein Schrägwalzgerüst 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 dargestellt, 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 deutlich 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 fortgelassen worden. Über ein Quertransportmittel (8) gelangt ein Hohlblock (9) in die Walzlinie vor die zurückgezogene Dornstange (4). Die Dornstange (4) und die sie verlängernde angekuppelte Schaftstange (4a) läßt sich mit Hilfe eines Motors (10) innerhalb einer Führung (11) in axialer Richtung verfahren; und zwar zusammen mit einem Dornstangenwiderlager (12), in dem ein Drehantrieb für die Schaftstange (4a) und damit für die Dornstange (4) integriert ist. In Fig. 3 ist das Walzgerüst gemäß Fig. 2 dargestellt, jedoch mit nach vorne geschobener Dornstange (4) bzw. Schaftstange (4a). Der Hohlblock (9) ist bereits weitgehend gewalzt, so daß eine Rohrluppe (13) auslaufseitig aus dem Walzgerüst vorragt. Die Dornstange (4) ragt ebenfalls etwas auslaufseitig aus dem Walzgerüst heraus. In dieser Position etwa wird die Dornstange zurück gehalten und nach Beendigung des Walzvorganges zurückgezogen 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 gelagert, 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 (4a) 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 gemein sam ein Zahnrad (19) antreiben, dessen Drehbewegung über die Schaftstange (4a) auf die Dornstange (4) unmittelbar übertragen wird.

Claims

1. Verfahren zum Querwalzen nahtloser Rohrluppen, bei dem diese auf eine auslaufseitige Dornstange aufgewalzt oder von einer in ihrer Längsbohrung liegenden Dornstange heruntergewalzt werden, wobei die Rohrluppen mit einem von der jeweiligen Dornstange ausgeübten zusätzlichen Drehmoment beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbildung der Rohrluppe im Bereich der Walzenspalte und die Größe des Rohrluppenaußendurch messers durch Verändern des Dornstangendrehmomentes verändert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen während des Querwalzens im Bereich verschiedener Längenabschnitte mit unterschiedlich hohen Dornstangendrehmomenten beaufschlagt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen mit einem in Abhängigkeit von einer Außendurchmessermessung an der auslaufenden Rohrluppe geregelten Dornstangendrehmoment beaufschlagt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppen mit einem in Abhängigkeit von einer Drehmomentmessung an der Dornstange auf einen konstanten Wert geregelten Dornstangendrehmoment beaufschlagt werden.