DE4344942A1 - Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk mit absatzweisem Vorschub und/oder Drehen des Rohres, bei der das Rohr zwischen der Walzzone und einem mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Treiber in einer Pufferzone zum Ausgleich der zyklisch ungleichmäßigen Walzgeschwindigkeit aus der Walzrichtung ausgelenkt wird.

Aus der gattungsbildenden DE 31 46 284 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren großer Länge hinter einem Walzwerk mit hin- und hergehendem Walzgerüst und darin befindlichen zwangsangetriebenen kalibrierten Walzen mit absatzweisem Vorschub und/oder Drehung des Rohres im Bereich eines oder beider Totpunkte bekannt, wobei die wechselseitige Drehung je Drehrichtung gleich groß ist. Das bekannte Verfahren sieht vor, die für Kaltpilgerwalzwerke mit hin- und hergehendem Walzgerüst typische zyklisch ungleichmäßige Vorschub-/Austritts-Geschwindigkeit des ausgewalzten Rohres in einer Pufferzone in eine konstante Auslaufgeschwindigkeit umzuwandeln, während das Rohr durch einen mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Treibapparat in einem Abstand von der Walzzone geführt wird. Der Treibapparat ist in einem solchen Abstand angeordnet, daß die Torsionsspannungen im Rohr die Fließgrenze des Rohres nicht überschreiten.

Schon der bekannten Lösung liegt das bei Kaltpilgerwalzwerken bekannte Problem zugrunde, daß bei größeren Rohrlängen stets die gesamte Rohrlänge beim zyklischen Vorschub beschleunigt und abgebremst werden muß, wobei die dafür erforderlichen Beschleunigungskräfte vom Umformprozeß aufgebracht werden müssen. Üblicherweise werden diese Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte von den Spannfuttern (Spannschlitten, Einlauf- und Auslaufspannfutter) und einer ggfs. zusätzlich vorhandenen Rohrbremse übertragen. Schon bei Rohren ab Längen von etwa 90 Metern entstehen Beschleunigungen über 10g, die mit längerwerdendem Rohr anwachsen und letztlich dazu führen können, daß sich das Rohr in seiner Verzögerungsphase unkontrolliert in Walzrichtung vorwärtsbewegt, d. h., es kommt zu einem ungewollten Vorschub. Die aufzubringenden Verzögerungskräfte zum Halten des Rohres hängen u. a. von der Masse des zu verzögernden Fertigrohres und von der Hubzahl des Kaltpilgerwalzwerkes ab.

Ein anderes Problem besteht darin, daß, insbesondere beim Walzen von Kupferrohren die Notwendigkeit besteht, die Hubzahl des Kaltpilgerwalzwerkes zu reduzieren, wenn das augenblicklich gewalzte Rohr das erste der Halteorgane, nämlich den Spannschlitten verlassen hat. Wenn das Rohr außerdem das Einlaufspannfutter verlassen hat, ist die Hubzahl nochmals zu reduzieren. Diese Reduktion der Hubzahlen wirkt sich umso deutlicher auf die gesamte erzielbare Produktion des Kaltpilgerwalzwerkes aus, je höher die Hubzahl im Normalbetrieb liegt. Das gilt insbesondere, wenn die Nenn-Hubzahl durch andere Maßnahmen gesteigert werden soll.

Bereits die gattungsbildende Schrift schlägt als Maßnahme zur Begrenzung der zu beschleunigenden und zu verzögernden Massen vor, die Rohrlänge, die sich hinter der zwischen Walzzone und Treiber gebildeten Pufferzone befindet, von der übrigen Rohrmasse dynamisch abzukoppeln, so daß nur noch die in der Pufferzone befindliche Masse des Rohres zyklisch zu bewegen ist. In der Ausführung der bekannten Lösung ist vorgesehen, das Rohr nach einer geradlinig geführten Auslaufstrecke von ca. 30 Meter Länge aus der Walzebene auszulenken und in einer Krümmung von ca. 15 Meter Radius bei einer Auslenkung von ca. 70 Grad in den Treibapparat einzuführen.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß eine derartig große Auslenkung aus der Walzachse in nahezu allen Anwendungsfällen zu erheblichen Raumproblemen führt, die den Einsatz der bekannten Vorrichtung ausschließt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, mit der bei verringertem Raumbedarf eine Anpassung der Pufferzone an die von Rohrdurchmesser und Rohrmateriat abhängigen veränderlichen Parameter möglich ist.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Auslenkung des Rohres zwangsgeführt S-förmig erfolgt.

In überraschender Weise hat sich herausgestellt, daß für die Abkopplung der großen Rohrmassen hinter dem Treiber keine Pufferzone mit stetig gekrümmtem Auslauf mit großem Radius erforderlich ist, sondern daß ein paralleles Versetzen des Rohres im Bereich zwischen dem Kaltpilgerwalzwerk und dem Treiber ausreicht, wenn das Rohr in diesem Bereich S-förmig gekrümmt wird. In diesem Bereich verändert das Rohr unter dem Einfluß der Beschleunigungen und Verzögerungen seine Lage und damit seine Biegelinie derart, daß zwischen den Lagen maximaler Beschleunigung und maximaler Verzögerung die in dieser Zeit zusätzlich zur mittleren Rohraustrittsgeschwindigkeit ausgetretene Fertigrohrlänge in der dann längeren Biegelinie Platz findet. Eine solche Vorrichtung, bei der das Rohr in der erfindungsgemäßen Weise S-förmig zwangsgeführt ist, benötigt wesentlich weniger Raum, als das bei der Lösung gemäß der DE 31 46 284 C2 der Fall ist und läßt sich deshalb auch problemlos in bestehende Anlagen integrieren.

Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch denkbar, daß die Auslenkung in wechselnden Richtungen mit mehrfacher Umlenkung erfolgt. Auch bei dieser Variante lassen sich die zwischenzupuffernden Fertigrohrlängen in der mehrfach gekrümmten Biegelinie des Rohres speichern, ohne daß die Anlage unbrauchbare Ausmaße benötigt.

Da ein erfindungsgemäßer Auslauf eines Kaltpilgerwalzwerkes für ganz bestimmte Produktionsparameter, wie Hubzahl, Fertigrohrlänge je Hub, Fertigrohrabmessung und Fertigrohrmaterial unterschiedliche Auslenkungen des Rohres erfordert, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Zwangsführung für das ausgelenkte Rohr einstellbar ist. Durch diese Einstellbarkeit läßt sich die Pufferzone an die verschiedensten Produktionsparameter anpassen, um eine optimale Wirkung zu erzielen.

Erfindungsgemäß kann die Auslenkung des Rohres an einer verstellbaren Führungswand innerhalb eines mindestens dreiseitig geschlossenen Führungskanals erfolgen, die quer zum Führungskanal in Auslenkrichtung des Rohres einstellbar ist. Durch diese Lösung können die jeweils für das entsprechende Rohr erforderlichen Biegelinien erzwungen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Kaltpilgerwalzwerk mit der erfindungsgemäßen Pufferzone und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der einstellbaren Führungswand innerhalb der Pufferzone.

In Fig. 1 ist mit 1 das Kaltpilgerwalzwerk bezeichnet, das unter Zwischenschaltung von Schubstangen 2 von dem Antrieb 3 mit Getriebe und Massenausgleich angetrieben ist, wobei die Walzen des Kaltpilgerwalzgerüstes 1 auf dem Rohr abwälzen. Jeweils in den Totpunkten des Kaltpilgerwalzgerütes 1 wird in bekannter Weise das Rohr um seine Längsachse gedreht und um einen bestimmten Betrag vorgeschoben, der sich aus der Länge des Kalibers der Walzen ergibt. Jeder Vorschub bedeutet, daß das die Walzen des Kaltpilgerwalzgerüstes 1 verlassende Rohr um den Vorschubweg beschleunigt und zum Anhalten verzögert werden muß. Insbesondere dann, wenn bereits große Rohrlängen das Kaltpilgerwalzwerk verlassen haben, sind sehr große Massen zu beschleunigen und abzubremsen. Die Größe dieser Masse läßt sich dann begrenzen, wenn man das auslaufende Rohr hinter einer Pufferzone 4 von einem Treiber 5 ergreift, der mit konstanter Geschwindigkeit, die der mittleren Auslaufgeschwindigkeit des Rohres aus dem Kaltpilgerwalzgerüst 1 entspricht, transportiert und während dessen die absatzweise Vorwärtsbewegung des Rohres in der Pufferzone 4 aufnimmt. Nach der Erfindung ist diese Pufferzone so ausgebildet, daß bei einer S-förmigen Krümmung des Rohres in dieser Pufferzone 4 die Biegelinie des S-förmig gekrümmten Rohres veränderbar ist, und zwar in einem solchen Maße, daß die zyklisch schwankende Fertigrohrlängenveränderung in der S-förmigen Rohrstrecke aufgenommen wird.

Wie in der Draufsicht in Fig. 1 deutlich zu erkennen ist, ist der nachfolgende Haspel H in Linie hinter dem Kaltpilgerwalzgerüst 1 angeordnet, d. h. das Rohr wird nur geringfügig aus der Walzlinie und parallel zu dieser ausgelenkt. Dadurch sind die beim Stand der Technik großen Umlenkradien, die sehr viel Platz bedurften, vermieden, ohne daß die Speicherung der zyklisch das Kaltpilgerwalzgerüst verlassenden Rohrlänge nachteilig beeinflußt wird. Natürlich kann statt des Haspels H auch ein gerader Auslauf für die Rohre vorgesehen sein.

Um die Vorrichtung an unterschiedliche Produktionsparameter anpassen zu können, ist die Pufferzone als mindestens dreiseitig geschlossener Führungskanal ausgebildet, in die eine verstellbare Führungswand 6 integrierbar ist, die anhand von Fig. 2 näher beschrieben wird. Die Führungswand 6 ist zusammen mit einer Leitrolle 7 für das bei R angedeutete Rohr mit Hilfe der Kolben-Zylinder-Einheit 8 verstellbar, wobei die Endstellung gestrichelt dargestellt ist. Je nach Einstellung der Führungswand 6 lassen sich unterschiedliche Biegeverläufe des Rohres einstellen, die wiederum unterschiedliche Pufferwirkungen bei verschiedenen Rohren zeigen.

Der Treibapparat 5 ist geeignet, das fertiggewalzte Rohr aus dem Kaltpilgerwalzwerk herauszuziehen, ohne daß das Rohrende störende peitschende Bewegungen macht, wie dies beim Stand der Technik der Fall sein kann. Darüber hinaus ermöglicht der Treibapparat 5 die Zuführung auch sehr kurzer Rohre zu nachgeschalteten Einrichtungen, wie z. B. Haspeln H. Schließlich kann der Treibapparat 5 auch als zusätzliches Organ zur Erzwingung einer gleichmäßigen Bewegung des Fertigrohres eingesetzt werden, falls geringfügige Abweichungen von den eingestellten Parametern vorliegt. In jedem Fall ist eine genaue Regelung der Geschwindigkeit (Drehzahl) des Treibapparates 5 erforderlich, wie dies bereits beim Stand der Technik der Fall ist.

Es ist aber auch denkbar, den Treibapparat 5 zur automatischen Korrektur der Führungswand vorzusehen, wobei als Führungsgröße beispielsweise die über eine Rolle abgegriffene Geschwindigkeit des Rohres dienen kann.

Der Funktionsablauf der dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:

Der Rohranfang wird durch den Führungskanal 4 geleitet und von der Führungswand 6 umgelenkt. Diese ist in der in Fig. 2 (mit durchgezogenen Linien) dargestellten Position eingestellt und wird in die gestrichelte dargestellte Lage geschwenkt, sobald der Rohranfang die Führungswand passiert hat. Im weiteren Verlauf wird der Rohranfang durch den Führungskanal in den Auslauf geleitet und vom Treiber erfaßt. Während des Walzbetriebes verändert das Rohr stetig seine S-förmig gekrümmte Biegelinie und speichert die zyklisch anfallenden Rohrlängen bei gleichmäßigem Abzug des Rohres im Treibapparat 5.

Sobald das Rohr fertiggewalzt ist, wird es vom Treibapparat 5 komplett aus dem Kaltpilgerwalzgerüst und der Pufferzone herausgezogen. In dem Moment, wo das Rohrende aus dem Kaltpilgerwalzwerk austritt, kann die Führungswand 6 langsam in die (mit durchgezogenen Linien dargestellte) Ausgangsstellung zurückgefahren werden, so daß das Rohr in eine gestreckte Lage gelangt.

Claims (4)

1. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk mit absatzweisem Vorschub und/oder Drehen des Rohres, bei der das Rohr zwischen der Walzzone und einem mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Treiber in einer Pufferzone zum Ausgleich der zyklisch ungleichmäßigen Walzgeschwindigkeit aus der Walzrichtung ausgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung des Rohres (R) zwangsgeführt S-förmig erfolgt.

2. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung des Rohres (R) in wechselnden Richtungen mit mehrfacher Umlenkung erfolgt.

3. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsführung für das ausgelenkte Rohr (R) einstellbar ist.

4. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung des Rohres (R) an einer verstellbaren Führungswand (6) innerhalb eines mindestens dreiseitig geschlossenen Führungskanales (4) erfolgt, die quer zum Führungskanal in Auslenkrichtung des Rohres (R) einstellbar ist.