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Pilgerwalzverfahren zur Herstellung nahtloser. Rohre durch Walzkörper
mit konischen Kalibern Die Erfindung betrifft ein Walzverfahren zur Herstellung
nahtloser Rohre unter Benutzung von Pilgerwalzen, bei dem nach dem Prinzip des bekannten
Pilgerschrittwalzverfahrens das Werkstuck absatzweise ausgewalzt wird.
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Bei den gebräuchlichen Pilgerwalzwerken besteht der Nachteil, ,daß
während des eigentlichen Walzhubes der Vorholapparat gegen den Vorholdruck zurückbewegt
werden muß.
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Die zur Rückbewegung erforderlichen Druckkräfte werden vom Drehmoment
der Walzen aufgebracht und durch denRohrwerl:-stoff übertragen. Damit steht das
Walzgut im Gegensatz zum normalen Walzvorgang unter dem Einfluß zusätzlicher äußererDruckkräfte,
die für den Walzvorgang nachteilig sind. Man hat schon mehrfach vorgeschlagen, das
Walzgut von diesen äußeren Druckkräften durch Vermeidung der Verdichtung im Vorholapparat
bei dessen Rückhub zu entlasten.
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Die Erfindung geht darüber hinaus, indem nicht nur die Druckkräfte
vermieden werden, sondern indem auf das Werkstück während des Walzens eine zusätzliche
Zugkraft in Walzrichtung ausgeübt wird. Diese Zugkraft kann entweder von der bei
Pilgerschrittwalzwerken mit feststehendem Walzenständer vorgesehenen Speisev or
richtung aufgebracht werden, die dann entsprechend auszubilden ist, oder bei Pilgerschrittwalzwerken
mit beweglichem Walzenständer von dem Horizontalantrieb dieser Walzenständer. Hierbei
kommt zweckmäßig die sonst übliche starre Kupplung zwischen Horizontalbewegung des
Walzgerüstes und Drehbewegung .der Walzen in Wegfall. Vorteilhaft wird die Zugkraft,
die auf .d!as Rohr ausgeübt wird, geregelt, und zwar in der Weise, .daß ein Schlupf
zwischen Walze und Werkstück nicht eintritt. Die Regelung kann sich auch auf die
Größe der Zugkraft während eines einzelnen Hubes oder während des ganzen Walzvorganges
mit Rücksichtauf dieunterschiedlichenFormänderungswiderstände im Verlauf des einzelnen
Hubes und der ganzen Auswalzung des Rohres erstrecken, denn die bei jedem Hub ausgewalzte
Werkstoffwelle ist bei Beginn des Hubes am größten und verschwindet zum Schluß ganz.
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Im Verlaufe der Bearbeitung des ganzen Rohres sinkt die Temperatur,und
damit wächst der Formänderungswiderstand. Die Regelung der Zugkraft ist natürlich
auch abhängig von den verschiedenen auszuwalzenden Werkstoffen und von den Temperaturen,
ferner von dem Vorschub und der Wandstärke.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht beschränkt auf die Behandlung
des Werkstückes im warmen Zustand, vielmehr hat das Verfahren auch große Vorzüge
bei der Kaltbearbeitung von Rohren durch Pilgern.
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Der Vorteil gegenüber dem bekannten Pilgerschrittwalzverfahren liegt
in einer besonderen Beeinflussung der Formänderungsverhältnisse insofern, als die
für jeden Walzvorgang
kennzeichnende Erscheinung des sog. Rückstaues
vermieden wird. Dieser Rückstau, der sich beim Pilgerwalzen in der vor der Walze
hereilenden Werkstoffwelle äußert,: führt namentlich bei der Herstellung dünnerer
Wandstärken zu Werkstofftrennungen ode Verwerfungen in der Rohrwand und verhin-@
dert größere Querschnittsabnahinen. Der Vorteil einer verbesserten Formänderung
bewirkt auch beim Kaltverformen den Wegfall einer störenden Verfestigung des Gefüges.
Es gelingt also, Rohre mit glatterer Oberfläche und dünnerer Wand als bisher auf
die angegebene Weise herzustellen.
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DieUnterstützungdes Walzvorgangesdurch an der Austrittsseite am Walzgut
angreifende Zugkräfte ist zwar beim Kaltwalzen von Bändern und Streifen schon. bekanntgeworden.
Die Gründe und Absichten hierfür sind aber, wie aus folgendem hervorgeht, gänzlich
andre. Die beim Walzen flacher Ouerschnitte auftretende Breitung verursacht nämlich
starke innere Spannungen im Walzgut, welche die Anwendung größerer Walzdrücke unmöglich
machen; durch das Anlegen einer Zugspannung hinter der Walze wird nun die Breitung
unterdrückt, was zu einer Verminderung der inneren Spannungen und damit zur Erzielung
großer Kaltverformungsgrade führt.
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Es ist auch schon ein Vorschlag zur Entstauung des Walzgutes beim
Kaltwalzen von Bändern gemacht worden, wonach eine Zugkraft vor der Walze und entgegengesetzt
der Walzrichtung am Walzgut angreifen soll. Die Erfindung schlägt aber, wie schon
erwähnt, demgegenüber vor, die Zugkraft hinter der Walze und in Walzrichtung wirken
zu lassen.
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Bekanntgeworden ist weiterhin ein absatzweises Ziehverfahren zur Verringerung
der Wandstärke dickwandiger Rohrhippen. Bei diesem Verfahren besitzen die Walzen
weder die beim Pilgerverfahren gebräuchlichenkonischen Kaliber, noch sind die Walzen
angetrieben.
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Auf der Zeichnung ist eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtung dargestellt.
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Zwischen den Pilgerwalzen i liegt das Rohr 2 auf dem Dorn 3. Das Rohr
ist in neuartiger Weise mit dem Dornschloß4 durch eine Feststell- oder Klemmvorrichtung
5 verbunden, so daß eine Zugkraft von der Speisevorrichtung auf das Rohr übertragen
werden kann. Die Klemmvorrichtung kann von außen oder von innen auf das Rohr wirken.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Klemmvorrichtung aus zwei
oder mehreren drehbaren Bügeln, deren eines Ende sich auf das Rohr legt, während
das andere Ende durch eine Stellvorrichtung, z. B. Schrauben, beeinflußtwird. Das
mit dem Rohr in Berührung kommende Ende dieser Bügel kann mit Spitzen versehen sein,
die sich in das Rohr ein-..drücken, um die Festhaltewirkung zu ver-I:g'rößern.
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:-Selbstverständlich können auch mechanisch bder hydraulisch bewegte
Klemmbacken, wie sie beispielsweise an einem Spannfutter in bekannter Weise Verwendung
finden, das@Rohr festhalten.
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In dem Gehäuse 6 der Speisevorrichtung ist in bekannter Weise eine
Wasserbremse zur Abbremsung der Vorschubbewegung untergebracht. Der Bremskolben
erhält dabei zweckmäßig eine trichterförmige Ausbildungsform. Der Bremskolben 7
trägt an seinem vorderen Ende eine steilgängige Drallspindel. Innerhalb des Bremskolbenkörpers
7 ist ein finit dem Gehäuse 6 fest verbundener Kolben 8 vorgesehen, mit dessen Hilfe
durch Zuführung eines Spannmittels, wie B-reinsluft, Dampf o. dgl., der Bremskolben
von links nach rechts und umgekehrt bewegt werden kann. Die Regelung dieses Spannmittels
und damit die Regelung der Zugkraft erfolgt vorzugsweise in Beeinflussung von der
Walzenstellung.
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Die Abbildung zeigt beispielsweise den Kolben im Augenblick seiner
Bewegung zum hinteren Ende des Gehäuses hin. Das Spannmittel gelangt durch die Zuleitung
9 in den Raum i i und wird hier wirksam, indem es den Bremskolbenkörper 7 nach rechts
bewegt. Diese Bewegung wird über die Drallspindel 14, das Dornschloß ,4 und die
Festklemmvorrichtung 5 auf das Rohr 2 übertragen. Da .diese Bewegung stattfindet,
während die Walzen das Rohr bearbeiten, wird der Walzvorgang durch die amRohr angreifendeZugkraft
unterstützt, was den erfindungsgemäßen Vorschlag darstellt.
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Wenn der Bremskolben 7 die hintere Totlage erreicht hat, haben auch
die Walzen das Walzgut freigegeben. Jetzt erfolgt eine Umsteuerung der Ventile,
derart, daß nunmehr das Spannmittel in die Zuleitung io eintritt und durch die Bohrung
12 des feststehenden Kolbens 8 in :den Hubraum 13 gelangt. Dadurch wird der Kolben
7 nach links bewegt und das Werkstück wieder zwischen die Walzen gebracht. Während
dieses Vorwärtshubes erfährt das Werkstück durch die Drallspindel 14 und das beim
Vorhub im Eingriff stehende Sperrad 15 eine axiale Drehbewegung. Ist die vordere
Totlage erreicht, dann gelangen die Walzen wieder zum Eingriff, und,der beschriebene
Vorgang beginnt von neuem.
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Während bei der Verwendung von Pilgerschrittwalzwerken mit feststehendem
Walzenständer nach obigem Beispiel die Zugkraft von der Speisevorrichtung aufgebracht
wird, wird bei Verwendung von Pilgerschrittwalzwerken mit beweglichem Walzenständer
und
mit schwingenden oder sich drehenden Walzenkörpern die Zugkraft
zweckmäßig vom Antrieb der Walzenständer abgeleitet.