DE3844163C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung nahtloser metallischer Rohre nach dem Kaltpilgerverfahren, mit einem in Walzrichtung hin- und herbewegbaren Walzgerüst mit verjüngend kalibrierten Walzen, die mit wechselndem Drehsinn über dem Walzgut abrollen, in welchem sich ein verjüngender Dorn befindet, wobei Durchmesser und Wandstärke des Rohres reduziert werden.

Bekannt sind Kaltpilgerwalzverfahren mit einer Formgebung der Walzkalibrierung der Walzdorne derart, daß Durchmesser und Wandreduktionsverlauf ohne Unterbrechung einer stetigen Kurve folgen. Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen zuerst eine Durchmesserreduktion ohne Dornkontakt und anschließend eine überwiegende Wandreduktion durchgeführt werden. Es werden weiterhin Verfahren beschrieben, nach denen in unterschiedlichen Umformzonen spezielle Umformschritte, z. B. Aufweiten, durchgeführt werden.

Nachteil der Verfahren gemäß dem Stand der Technik ist, daß sie keine ständige Zufuhr frischen Kühl- und Schmiermittels in den zeitweise geöffneten Ringspalt zwischen Walzdorn und Innenoberfläche des Walzgutes ermöglichen. Das heißt, das Schmiermittel, das über die Luppeninnenoberfläche in den Ringspalt gerät, wird während des Durchgangs eines Rohrquerschnittes durch die Umformzone nicht erneuert.

Erwähnenswert ist, daß die Innenoberfläche des Walzgutes durch die Umformung häufig wesentlich vergrößert wird. Dies kann zur Unterbrechung des Schmierfilms führen. Auch kann bei größeren Walzleistungen die Schmierwirkung zusammenbrechen, weil bei in Frage kommenden Rohrwerkstoffen die Wärmeentwicklung durch die Umformleistung erheblich ist. Die Folge sind Verschweißungen zwischen Rohr und Dorn, die zu Ausschuß beim Rohr führen.

Feststoffzusätze im Schmiermittel sollen das Problem reduzieren, führen aber zu aufwendigen Reinigungsmethoden. Auch ökologisch ist der Stand der Technik insofern unbefriedigend, als zum Walzen der Rohrwerkstoffe meist Chlor-Parafin-Öle verwendet werden, so daß jede Entwicklung, die zu besseren Schmierverhältnissen führt, auch den Ersatz der derzeit verwendeten Chlor-Parafin-Öle durch weniger bedenkliche Produkte als Zielsetzung wahrscheinlicher werden läßt.

Aus der europäischen Patentschrift 01 48 806 ist ein Verfahren bekannt, das eine Frischölzufuhr in den zeitweisen Ringspalt zwischen Walzgut und Walzdorn ermöglicht. Nachteilig ist, daß der Dorn zu diesem Zweck bei jedem Gerüsthub zurück und wieder vorbewegt werden muß, oder daß verletzungsanfällige Dichtungen im Luppen- bzw. Rohrinneren vorgesehen sind.

Ausgehend vom Stand der Technik und den vorstehend beschriebenen Problemen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Zufuhr von Schmier- und Kühlmittel in den Walzspalt zu verbessern.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung mit den Oberbegriffsmerkmalen gelöst durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßte Verfahren und die dazu entwickelte Vorrichtung gemäß Kennzeichen des Anspruchs 3.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Durch Unterbrechung der Reduktion während eines Walzhubes ergibt sich die Möglichkeit, ohne Unterbrechung des Hubes Schmiermittel in den Ringspalt zwischen Dorn und Walzgutinnenoberfläche einzubringen, bevor die Reduktion fortgesetzt wird. Auf ökologisch schädliche Schmierzusätze kann verzichtet werden, weil durch die erfinderische Maßnahme die Schmier- und Kühlwirkung gegenüber den bekannten Lösungen erheblich verbessert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 schematisch die Walzverhältnisse auf dem Vorhub eines Walzgerüstes nach dem Stand der Technik,

Fig. 2 schematisch die erfindungsgemäße Umformzone.

Fig. 1 zeigt schematisch die Walzverhältnisse auf dem Vorhub des Walzgerüstes gemäß dem Stand der Technik. Zwischen dem Walzdorn 1 und den Walzen 2 wird das Walzgut 3 bezüglich Durchmesser und Wand reduziert. Die Schnitte durch die Eintrittsebene (Schnitt C-D) und durch die Austrittsebene (Schnitt A-B) zeigen für den Vorhub, daß der Ringspalt hinter der Umformzone weitgehend geschlossen und vor der Umformzone offen ist.

Nach erfolgtem Luppenvorschub V 1 in mindestens einem Gerüsttotpunkt öffnet sich der Ringspalt auf der gesamten Länge der Umformzone. Es ist ersichtlich nicht möglich, Schmierbohrungen in dem Walzdorn anzubringen, die nicht zu irgendeinem Zeitpunkt vom Walzgut berührt würden und damit unvermeidlich zu Verschweißungen und Oberflächenverletzungen führen würden.

Fig. 2 zeigt schematisch und beispielhaft die Umformzone, unterbrochen durch die erfindungsgemäße Zone, in der ein ständiger Ringspalt die Zuführung des Kühl- und Schmiermittels ermöglicht. Durch die Bohrung 4, die in der Dornstange fortgeführt ist, wird unter Druck ständig Kühl- und Schmiermittel zugeführt und über die Radialbohrungen 5 dem ringförmigen Hohlraum (Unterbrechungszone 6) zugeführt. Nach erfolgtem Luppenvorschub V 1 bildet sich ein Ringspalt 7 zwischen dem vorgeschobenen Walzgut 8 (strichpunktierte Linie) und dem Walzgut, durch den sich das Kühl- und Schmiermittel über der Kaliberlänge verteilen kann. Durch den Walzprozeß wird der Ringspalt auf den Vorschub in Walzrichtung zunehmend geschlossen, so daß das Kühl- und Schmiermittel ausschließlich oder überwiegend in Walzrichtung fließen wird. Auf dem Rückhub wird umgekehrt der Spalt zunehmend gegen Walzrichtung geschlossen, so daß auch der Kühl- und Schmiermittelstrom rückwärts gerichtet wird. Somit ist sichergestellt, daß über der gesamten Umformlänge frisches, kaltes Kühl- und Schmiermittel wirksam wird.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung nahtloser metallischer Rohre nach dem Kaltpilgerverfahren, mit einem in Walzrichtung hin- und herbewegbaren Walzgerüst mit verjüngend kalibrierten Walzen, die mit wechselndem Drehsinn über dem Walzgut abrollen, in welchem sich ein verjüngender Dorn befindet, wobei Durchmesser und Wandstärke des Rohres reduziert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion des Durchmessers und der Wandstärke in einer reduktionsfreien Zone auf einer Länge von mindestens zwei Prozent und höchstens zehn Prozent des Gerüsthubes unterbrochen wird und während der Unterbrechung der Reduktion ein Kühl- und Schmiermittel in den Ringspalt der reduktionsfreien Zone zwischen Walzdorn und Walzgutinnenoberfläche gepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die reduktionsfreie Zone im ersten Drittel der gesamten Reduktionszone eines Gerüsthubes liegt.

3. Vorrichtung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß Dorn (1) und Werkzeug (2) innerhalb der Reduktionszone eine Unterbrechungszone aufweisen, in der kein Kontakt zwischen Walzgut (3) und Dorn (1) stattfindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (1) eine Axialbohrung (4) zur Zufuhr des Kühl- und Schmiermittels aufweist, von der mindestens eine Bohrung (5) zur Mantelfläche des Dornes (1) in den Bereich der Unterbrechungszone (6) führt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Schmieraggregat und der Dornstange (1) ein Drehanschluß zur Zufuhr für das Kühl- und Schmiermittel in den Dorn (1) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer im Wechsel arbeitender Dornwiderlager mehrere Drehanschlüsse verwendet werden.