DE4335063C1 - Kaltpilgerwalzwerk zum Kaltwalzen von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kaltpilgerwalzwerk zum Kaltwalzen von Rohren aus gut umformbaren metallischen Werkstoffen mittels eines auf der zeitweise stillstehenden und gedrehten Rohrluppe abrollenden hin- und herbewegbaren Kaliberwalzenpaares und einem in Inneren der Rohrluppe gehaltenen Walzdorn, wobei Walzen und Walzdorn Reduzier- und Glättkaliberzonen aufweisen.

Ein derartiges Kaltpilgerwalzwerk ist aus der DE 37 17 165 C1 bekannt.

Die Wirtschaftlichkeit von Gesamtanlagen für die Kupferrohrherstellung ist wesentlich geprägt von dem Durchsatz durch das Kaltpilgerwalzwerk als Zentrum der Anlage. Gelingt bei gegebener Walzgeschwindigkeit durch das Kaltpilgerwalzgerüst die Vergrößerung der das Kaltpilgerwalzwerk verlassenden Rohrlänge durch eine zusätzliche Querschnittsreduzierung des Rohres, so erhöht man die Leistung der nachfolgenden Anlagenteile, z. B. des Spinnerblocks durch verminderte verbleibende Querschnittsreduzierung des gewalzten zum fertigen Rohr bei größeren Stücklängen. Gleichzeitig kommt es bei der Herstellung von nahtlosen Kupferrohren für Sanitäranlagen, Wärmetauscher, Klimaanlagen oder dergleichen auch auf die Oberflächenqualität der gewalzten Rohre an, wenn diese im Anschluß an den Kaltpilgervorgang auf Spinnerblocks weiterverarbeitet werden sollen. Es sind bereits Vorschläge gemacht worden, die Leistungsfähigkeit von Kaltpilgerwalzwerken in diesem Sinne zu erhöhen. So hat man vorgeschlagen, in sogenannten Tandem-Walzwerken die doppelte Zahl von Walzen anzuordnen. Dies hatte jedoch den Nachteil, daß abgesehen von den hohen Kosten, die durch die Verdoppelung der Walzenanzahl entstanden, ein hohes Gerüstgewicht in Kauf zu nehmen war, außerdem wurde mit geringer Hubzahl und kurzen Hublängen gearbeitet.

Man hat auch schon versucht, oszillierende Rollengerüste hinter dem Kaltpilgergerüst anzuordnen, die zum Drehen des Rohres gelüftet werden mußten. Die Rollengerüste begrenzten die Hublänge des Walzwerkes und vergrößerten die bewegten Massen.

Aus der DE-PS 4 95 246 ist ein Pilgerwalzwerk bekannt, bei dem das Maß- und Glättwalzen unmittelbar hinter dem Pilgern erfolgt d. h. in dem Pilgergerüst sind ein geschlossenes, kreisrundes Kaliber bildende Schleppwalzen vorgesehen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ausgehend von dem beschriebenen Nachteilen des Standes der Technik, die Leistungsfähigkeit eines Kaltpilgerwalzwerkes durch Erhöhung des Durchsatzes, d. h. Rohrlänge pro Zeiteinheit zu erhöhen, ohne die Wirtschaftlichkeit des Walzwerkes infolge hoher Investitionskosten zu beeinträchtigen. Die die Leistung vermindernden bewegten Massen sollen reduziert werden.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erreicht.

Somit besteht der Kern der Erfindung in der Möglichkeit der Nachwalzung des kaltgepilgerten Rohres in mindestens einem nachgeschalteten Gerüst, wodurch die Verteilung der Reduktion des zu walzenden Rohres auf das Kaltpilgerwalzenpaar und das nachgeordnete Walzgerüst möglich wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Kaliber der Schleppwalzen derartig auf den Durchmesser des Walzdornes abgestimmt ist, daß mindestens 90% der Walzgutstreckung hinter den Schleppwalzen durch die Reduzierung der Wanddicke erreichbar ist. Mit anderen Worten, in den Schleppwalzen wird eine überwiegende Wanddickenreduzierung vorgenommen, die zu einer beachtlichen zusätzlichen Längerung des Rohres führt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Länge der Glättkaliberzone des Kaliberwalzenpaares 0 bis 50% der bei jedem Hub des Kaliberrwalzenpaares erzeugbaren Rohrlänge beträgt. Durch diesen Vorschlag der Erfindung und die vorgesehene Verringerung der Länge des Glättkalibers wird eine Verlängerung des Reduzierkalibers möglich, so daß ein größerer Umfang der Kaliberwalzen für die Reduzierung der Luppe zum Rohr zur Verfügung steht. Das bedeutet eine Leistungssteigerung beim Kaltpilgern.

Dadurch, daß die ortsfest angeordneten Schleppwalzen synchron mit dem Rohr drehbar sind und nach dem weiteren Vorschlag, das Schleppwalzenpaar als Auslaufspannfutter verwendbar ist ergibt sich eine Verbesserung der Rohrdrehung bei Verringerung des Maschinenbauaufwandes, weil das zusätzliche Auslaufspannfutter mit aufwendigem Drehbetrieb entfällt.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ergibt sich mit den dem Kaltpilgerwalzwerk nachgeschalteten ortsfesten Schleppwalzen, durch die über der Verlängerung des Kaltpilgerdornes eine zusätzliche Wandreduktion der kaltgepilgerten relativ kleinen dickwandigen Rohre vorgenommen werden kann.

Zusätzlich wird in den Schleppwalzen ein Glätteffekt für das Rohr erzielt, wodurch das Glättkaliber der Kaltpilgerwalzen wesentlich verringert bzw. vollkommen entfallen kann. Dadurch läßt sich wiederum die Reduzierkaliberlänge vergrößern, wodurch die Leistung erheblich gesteigert werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

In der Zeichnungsfigur ist mit 1 die Luppe bezeichnet, die in dem Kaltpilgerwalzwerk zu dem fertigen Rohr 2 ausgewalzt wird. Das Kaltpilgerwalzwerk besteht aus dem hin- und herbewegbaren Kaliberwalzenpaar 4, dem im Inneren der Luppe 1 gehaltenen Walzdorn 3 und den beiden Schleppwalzen 5 und 6, durch die der Walzdorn, dessen Dornspitze bei 7 dargestellt ist, hindurchreicht. Das Kaliberwalzenpaar 4 bewegt sich während eines Walzhubes um die Strecke a vom Einlauftotpunkt ET zum Auslauftotpunkt AT und streckt die Luppe 1 über das entsprechend dem Kaliberwalzenpaar 4 ausgeformten Dornkaliber. Die Schleppwalzen 5 und 6, deren Walzenachsen um 90 Grad zueinander versetzt sind, reduzieren und verlängern das kaltgepilgerte Rohr 2 zusätzlich, wobei cirka 90% der Verlängerung des Rohres 2 durch Reduzierung der Wanddicke erreicht werden. Die Schleppwalzen 5 und 6 sind, wie der Name sagt, nicht angetrieben sondern werden von dem vorgeschobenen und gestreckten Rohr 2 mitgenommen, wobei die Schleppwalzen 5, 6 um die Rohrlängsachse drehbar angeordnet sind, wobei sie die Drehung der Luppe 1 und des auslaufenden Rohres 2 mitmachen, so daß die Schleppwalzen 5, 6 nicht auseinandergefahren werden müssen. Auf diese Weise übernehmen die Schleppwalzen 5 und 6 die Funktion des Auslaufspannfutters, welches entfällt. Durch die Aufteilung der Reduktion der Luppe 1 und des Rohres 2 auf das Kaliberwalzenpaar und die Schleppwalzen 5, 6 kann das Reduzierkaliber des Kaliberwalzenpaares 4 wesentlich länger ausgebildet werden, als dies ohne die Schleppwalzen möglich wäre. Dadurch erhöht sich die Leistung des Kaltpilgerwalzwerkes beachtlich.

Deutlich ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel zu erkennen, das nachfolgend erläutert wird:

Es sei angenommen, daß in einem konventionellen Kaltpilgerwalzwerk eine Kupferrohrluppe mit dem Durchmesser 85 mm und der Wanddicke 14 mm auf einen Durchmesser von 45 mm und einer Wanddicke von 2 mm ausgewalzt wird. Die Gesamt-Kaliberlänge der Kaltpilgerwalze soll 800 mm betragen. Diese Länge wird bei dem bekannten Walzwerk aufgeteilt in eine Reduzierkaliberlänge von 550 mm und eine Glättkaliberlänge von 250 mm. Bei einer 11,56fachen Stellung sind je Gerüsthub (hin und zurück) auf dem konventionellen Kaltpilgerwalzwerk 140 mm Rohrlänge zu walzen.

Beim erfindungsgemäßen Walzwerk wird die Reduzierkaliberlänge des Kaliberwalzenpaares um 27% auf 700 mm verlängert. Für das Glättkaliber verbleiben somit bei gleicher Gesamtkaliberlänge 100 mm. Mit diesem Kaliberwalzenpaar läßt sich der Ausgangsdurchmesser 85 mm bei gleicher Wandstärke 14 mm wie beim vorher beschriebenen Verfahren auf 47 mm Durchmesser und 2,5 mm Wandstärke auswalzen. Die Verlängerung des Reduzierkalibers um 27% bedeutet eine Ausbringung hinter dem Kaltpilgergerüst von 154 mm Rohrlänge je Gerüsthub, d. h. 10% mehr Leistung. In den erfindungsgemäßen Schleppwalzen wird die auf 47 mm×2,5 mm ausgewalzte kaltgepilgerte Luppe auf die Endabmessung 45 mm×2 mm reduziert, wobei eine zusätzliche 1,294fache Streckung eintritt.

Die 10%ige Verlängerung des Rohres je Hub hinter dem Kaltpilgergerüst und die 1,294fache Streckung ergeben zusammen eine Ausbringung hinter dem erfindungsgemäßen Kaltpilgerwalzwerk von 200 mm Rohrlänge, also eine resultierende Mehrleistung je Gerüsthub gegenüber dem konventionellen Kaltpilgerwalzwerk um 42,9%.

Somit ist dem erfindungsgemäßen Kaltpilgerwalzwerk die Leistung für einen vorgegebenen Rohrquerschnitt erheblich zu erhöhen, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit der gesamten Kupferrohr-Herstellungslinie verbessern läßt.

Claims (4)

1. Kaltpilgerwalzwerk zum Kaltwalzen von Rohren aus gut umformbaren metallischen Werkstoffen mittels eines auf der zeitweise stillstehenden und gedrehten Rohrluppe abrollenden hin- und herbewegbaren Kaliberwalzenpaares und einem im Inneren der Rohrluppe gehaltenen Walzdorn, wobei Walzen und Walzdorn Reduzier- und Glättkaliberzonen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der auflaufseitig verlängerte Walzdorn (3) in den Bereich mindestens eines ortsfest angeordneten Walzgerüstes mit jeweils mindestens zwei ortsfesten, synchron mit dem Rohr drehbaren, Schleppwalzen (5 und 6) reicht, die ein über den Umfang konstantes Reduzierkaliber bilden, mit dem der Außendurchmesser und die Wanddicke des kaltgepilgerten Rohres (2) reduzierbar sind.

2. Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaliber der Schleppwalzen (5, 6) derartig auf den Durchmesser des Walzdornes (3) abgestimmt ist, daß mindestens 90% der Walzgutstreckung durch die Reduzierung der Wanddicke erreichbar sind.

3. Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Glättkaliberzone der Schleppwalzen (5, 6) 0 bis 50% der jedem Hub des Walzenpaares (4) erzeugbaren Rohrlänge beträgt.

4. Kaltpilgerwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleppwalzen (5, 6) als Auslaufspannfutter verwendbar sind.