DE3823135A1 - Methode und anordnung durch walzen den aussendurchmesser und die wanddicke einer hauptsaechlich zylindrisch gehohlten rohrluppe zu reduzieren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezweckt eine Methode, durch Walzen den Außendurchmesser und die Wanddicke einer hauptsächlich zylindrischen hohlen Rohrluppe zu reduzieren, deren vorderes Ende in ein Walzwerk eingeführt wird.

Beim Warmwalzen eines Stahlrohres werden der Durchmesser und die Wanddicke einer hohlen Rohrluppe bei einer Temperatur von etwa 1000°C reduziert. Die Reduktion wird in einem Walzwerk geleistet mit Hilfe von äußeren Walzen symmetrisch um die Rohrachse angeordnet und einem inneren in die Rohrluppe eingeführten Dorn. Während des Walzens fließt das Material und erhält aufgrund der Reduktionskräfte und der Walzgeometrie eine Tendenz zur Ausdehnung als es in die eigentliche Reduktionszone hineinkommt. Die Ausdehnung der Rohr­ luppe wird normalerweise durch das hintere Material verhindert. Beim Walzen des Endteils dünnwandiger Rohre (Außendurchmesser/Wanddicke etwa 10) reicht aber die restliche Materialmenge nicht aus, um die Ausdehnung des Rohres zu verhindern, weshalb der Endteil so aus­ gedehnt wird, so daß das Rohr stecken bleibt oder die Walzen gegen das Rohr gleiten und man einen verbleibenden trichterförmigen triangularen Endteil beim Rohr bekommt. Außer einer Verminderung der Ausbeute (Trichter muß ja abgeschnitten werden) schafft der Trichter viele Probleme. Er bringt nämlich mit sich, daß man niedrigere Vorschubgeschwindigkeiten (= kleineren Vorschubwinkel) anwenden muß und daß man nicht jedes beliebige dünn­ wandige Rohr herstellen kann. Rohre können weiter in folgenden Arbeitsstufen oder bei zwischenliegenden Transporten infolge des Trichters stecken bleiben. Wenn ein Rohr stecken bleibt, was oft eine zeitrau­ bende und kostspielige Demontage und Wiedermontage erfordert, müssen auch auf der Linie nachfolgende Rohre geschrottet werden, weil diese dann Zeit haben kühl zu werden und in späteren Operationen nicht verwendet werden können. Der Trichter veranlaßt weiter große Beanspruchungen auf Walzen und Transmissionen, was zur Folge hat, daß Walzen sogar aufreißen können, und daß Kupplungen und Getriebe auseinanderfallen können. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Prüfmessungen der Rohre, die am Endteil der Rohre geschieht, erschwert werden.

Es ist also höchst wünschenswert, daß man beim Walzen diese Trichterbildung vermeidet und dadurch die oben genannten Nachteile eliminiert und eine höhere Betriebs­ leistung erhält.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch zustande gebracht, daß ein Endteil der Rohrluppe vorreduziert wird ehe der Endteil in däs Walzwerk eingeführt wird.

Eine nähere Beschreibung der Methode gemäß der Erfindung, eine durch die Methode hergestellte Rohrluppe und eine für Herstellung der Rohrluppe besonders geeignete An­ ordnung folgt nachstehend, wobei auf die beigefügten Zeichnungen hingewiesen wird:

Bild 1 zeigt eine Prinzipskizze über das Warmwalzen von Rohren in einem sogenannten Assel-Walzwerk,

Bild 2 zeigt die sogenannte Schlingenbildung die beim Wälzen in einem Assel-Walzwerk entsteht,

Bild 3 zeigt schematisch eine Anordnung für Reduktion on-line des Endteils einer Rohrluppe,

Bild 4 zeigt einen durch die Methode gemäß der Erfindung erhaltenen Endteil einer Rohrluppe.

Aus dem Bild 1 geht hervor wie das Warmwalzen einer Rohrluppe in einem Assel-Walzwerk normalerweise zugeht. In einer hohlen Rohrluppe 1, die auf etwä 1000°C er­ wärmt worden ist, wird ein langgestreckter Dorn 5 ein­ geführt. Die mit dem Dorn versehene Rohrluppe wird danach in den Einzugteil 3 zwischen Walzen 2 a, 2 b, 2 c des Walzwerkes eingeführt und wird an die für ein Assel-Walzwerk charakteristische Schulter 4 geschoben, wo die Reduktion durchgeführt wird, wonäch däs redu­ zierte Rohr durch den Schleifteil 6, wo das Rohr 1 seine endgültige Form erhält, gefördert wird. Infolge der Riktion zwischen den Walzen 2 a, 2 b, 2 c und dem Rohr 1 rotiert das Rohr 1 und wird gleichzeitig nach vorn geschoben. Infolge relativer Geschwindigkeitsdifferenzen in der Rohrluppe 1 zwischen ihrer von den Walzen 2 a, 2 b, 2 c beeinflußten Außenseite und ihrer gegen den Dorn 5 anliegenden Innenseite entsteht eine dreieckähnliche sogenannte Schlinge in der Reduktionszone, siehe Bild 2.

Die Schlingenbildung wird von dem hinterliegenden nicht reduzierten Material entgegengewirkt. Beim Endteil der Rohrluppe, wo besonders bei dünnwandigen Rohren die Materialmenge weniger ist, wird der hemmende Effekt vermindert, und die Schlinge kann sich ziemlich kräftig ausdehnen, was entweder mit sich bringt, daß das Rohr steckenbleibt oder daß Gleitreibung zwischen Wälzen 2 a, 2 b, 2 c und Rohr 1 während des Vorschubes eintrifft, wobei das Rohr 1 einen ausgedehnten Endteil mit haupt­ sächlich triangularer Form erhält.

Um diese Trichterbildung zu eliminieren, die die vor­ genannten Nachteile herbeiführen kann, werden der Durch­ messer und/oder die Wanddicke des Endteils des Rohres reduziert, ehe dieser Teil in die Reduktionszone einge­ führt wird. Die Vorreduktion kann zu beliebiger Zeit vor der Hauptreduktion im Assel-Walzwerk ausgeführt werden und mit einer beliebigen geeigneten Methode, z.B. durch plastische Bearbeitungsmethoden, wie Schmieden oder Walzen oder durch schneidende Bearbeitung, z.B. Drehen.

Eine geeignete Anordnung, um die gewünschte Vorreduktion on-line zustände zu bringen, wird auf Bild 3 gezeigt. Vier Vorreduktionswalzen 7 a, 7 b, 7 c, 7 d sind selbstzen­ trierend um die Rohrluppe 1 herum nahe am Assel-Walzwerk angeordnet. Diese Vorreduktionswalzen sind paarweise an­ geordnet auf zwei rings um eine Gelenkachse 9 dreh­ baren Arme 8 a, 8 b, wobei däs Gelenk 9 unter der Rohr­ luppe 1 und den Walzen angeordnet ist. Die Arme führen vor den Vorreduktionswalzen weiter und können mittels einer Kraftvorrichtung, vorzugsweise eines Hydraulik­ zylinders, gegeneinander gedrückt werden, wodurch auch die Walzen 7 a, 7 b, 7 c, 7 d gegeneinänder und die Rohr­ luppe 1 geführt werden. In der Normallage geht die Rohrluppe 1 frei von den Vorreduktionswalzen, aber wenn ein Endteil der Rohrluppe 1 zwischen den Walzen herein­ geht, wird die Kraftvorrichtung aktiviert, so daß die Walzen gegen die Rohrluppe gedrückt werden, so daß beim weiteren Vorzug der Rohrluppe 1 die Wanddicke und der Durchmesser reduziert werden, wobei der Endteil das auf Bild 4 gezeigte Aussehen erhält. Die Kraftvorrichtung kann manuell aktiviert werden, aber vorzugsweise ent­ hält das Vorreduktionswalzwerk eine Abfühlanordnung, die in einer geeigneten Entfernung, z.B. mittels einer Fotozelle, die Passage des Endteils abfühlt und ein Signal gibt, wodurch die Arme 8 a, 8 b und die Vorreduktions­ walzen gegen die Rohrluppe gedrückt werden.

Das Gelenk 9 ist auf einem Zapfen 10 angeordnet, der in ein entsprechendes Loch im Gestell des Assel-Walzwerkes eingebracht werden kann. Man vermeidet dadurch den Bau eines besonderen und teueren Gestells für die Reduk­ tionswalzen.

Man kann auch die Vorreduktion zustande bringen im Zusammenhang damit, daß die Rohrluppe im Lochwalzwerk gehohlt wird, und zwar dadurch, daß män die Lage der Lochstopfe am Ende des Lochens ändert.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich allerdings auf das Warmwalzen von Rohren in einem Assel-Walzwerk, aber es ist klar, daß die beschriebene Methode auch bei anderweitigen Walzwerken, wo ähnliche Probleme auftreten verwendet werden kann.

Claims (13)

1. Methode durch Walzen den Außendurchmesser und die Wanddicke einer hauptsächlich zylindrisch gehohlten Rohrluppe zu reduzieren, die mit ihrem vorderen Teil in ein Walzwerk eingeführt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchmesser und/oder die Wand­ dicke des Endteils der Rohrluppe vorreduziert wird, ehe der Endteil in die Reduktionszone des Walzwerkes eingeführt wird.

2. Methode gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels plastischer Bearbeitung vorreduziert wird.

3. Methode gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels Walzung vorreduziert wird.

4. Methode gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels Schmieden vorreduziert wird.

5. Methode gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels schneidender Bearbeitung vorreduziert wird.

6. Methode gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels Drehen vorreduziert wird.

7. Hohle Rohrluppe mit hauptsächlich zylindrischer Form, deren Außendurchmesser und Wanddicke für Reduktion in einem Walzwerk vorgesehen ist, gekenn­ zeichnet dadurch, daß die Rohrluppe (1) mit kleinerem Außendurchmesser und/oder kleinerer Wanddicke als der Rest der hauptsächlich zylindrischen Rohrluppe.

8. Anordnung um einen vorreduzierten Endteil einer hohlen Rohrluppe zustande zu bringen, welche dafür vorgesehen ist durch Walzen in einem Walzwerk einen reduzierten Außendurchmesser und eine reduzierte Wanddicke zu erhalten. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie führbare Vorreduktionswalzen (7 a, 7 b, 7 c, 7 d) einbegreift, die in der Längs­ vorschubrichtung vor dem Walzwerk gegen die Rohr­ luppe und von derselben angeordnet sind.

9. Anordnung gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Walzen (7 a, 7 b, 7 c, 7 d) symmetrisch rings um die Rohrluppe (1) angeordnet sind und zwar auf zwei gegen die Rohrluppe mittels einer Kraftvor­ richtung bewegliche Arme (8 a, 8 b).

10. Anordnung gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Arme (8 a, 8 b) drehbär in einem Gelenk gelagert sind.

11. Anordnung gemäß Ansprüche 9 oder 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Kraftvorrichtung aus einem Hydraulik­ zylinder besteht mit deren Hilfe die Arme (8 a, 8 b) gegen die Rohrluppe gedrückt werden können.

12. Anordnung gemäß Ansprüche 8-11, gekennzeichnet dadurch, daß die ein Abfühlorgan einbegreift, welches die Passage des Endteils abfühlt und ein Signal gibt, wodurch die Vorreduktionswalzen (7 a, 7 b, 7 c, 7 d) gegen die Rohrluppe (1) gedrückt werden.

13. Anordnung gemäß Ansprüche 8-12, gekennzeichnet dadurch, daß sie fest an dem Walzgestellt angeordnet ist.