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Kalibersprung an Kaliberwalzen in Pilgerschrittwalzwerken Die Erfindung
bezieht sich auf Pilgerschrittwalzwerke für die Herstellung nahtloser Rohre und
insbesondere auf die Kalibrierung der hierin für das Auswalzen der Blöcke zu Rohren
zur Verwendung gelangenden Kaliberwalzen, die sich von der bisher allgemein üblichen
Walzenkalibrierung dadurch unterscheidet, daß die bislang für eine bestimmte Rohrabmessung
stets konstant gehaltene seitliche Öffnung des Kalibers, der sogenannte Kalibersprung,
während der möglichen Walzenbenutzung einige Male eine Änderung erfährt, die neben
der Erzielung in ihrer Außenwandung glatter und einwandfreier Rohre eine längere
Verwendungsmöglichkeit der starkem Verschleiß unterliegenden Kaliberwalzen gestattet.
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Bei Pilgerschrittwalzwerken für die Herstellung nahtloser Rohre ist
für die Erzielung von in ihrem Außendurchmesser glatter Rohre der sogenannte Kalibersprung,
der die seitliche Öffnung des Kalibers bestimmt, von wesentlicher Bedeutung. Diesen
Kalibersprung hat man bisher ganz allgemein, weil man dies aus walztechnischen Gründen
für erforderlich hielt, für eine bestimmte Rohrabmessung stets konstant gehalten,
und zwar in einem Ausmaße von etwa io bis 12% des gesamten Kaliberdurchmessers.
Er beträgt bei den üblichen zur Verwendung gelangenden Rohrabmessungen über 19i
mm Durchmesser etwa 25 mm. Eine derartige weite Sprungöffnung hat den Nachteil,
daß in den Rohrflanken eine große Zone niedrigen, nur wenig Verformungsarbeit leistenden
Walzdruckes entsteht. Da ferner das Walzgut eine gute Möglichkeit hat, in den verhältnismäßig
weiten Kalibersprung abzufließen, entsteht eine unerwünschte Breitung des Werkstoffes,
durch die die nachherige Streckung des Werkstoffes im Kalibergrund sehr ungünstig
beeinträchtigt wird. Der in den Kalibersprung geflossene Werkstoffwulst wird nach
der Drehung im Kalibergrund nur bis zu einem bestimmten Maße ausgewalzt, und das
Rohr erhält hierdurch in seinem
Äußern ein unschönes Aussehen. Dabei
kann der Werkstoffwulst auch nur bis zu einer bestimmten Vorschubgeschwindigkeit
einigermaßen ausgewalzt werden, er läßt also keine größere Vorschubgeschwindigkeit
zu, was eine Verlangsamung in der Rohrherstellung bedeutet. Die richtige Wahl der
Kalibersprunghöhe ist aber nicht nur für das Aussehen der Rohre und für die Erhöhung
der Pilgergeschwindigkeit wichtig, sondern in noch stärkerem Maße auch für die wirtschaftliche
Ausnutzung der starkem Verschleiß unterliegenden Kaliberwalzen ausschlaggebend.
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Um nun bei Pilgerschrittwalzwerken den vorerwähnten, durch die bisherige
Walzenkalibrierung in bezug auf den Kalibersprung bedingten Nachteil zu vermeiden,
schlägt die Erfindung vor, bei der Walzenkalibrierung den Kahbersprung für eine
bestimmte Rohrabmessung nicht mehr wie bisher konstant zu halten, sondern ihn während
der Dauer der Walzenbenutzung einige Male zu ändem,'wobei er erst beim zweiten oder
dritten Einsatz seine für richtig erkannte Größe besitzt. Die Erfinderin bricht
damit bewußt mit einer bisher allgemein üblichen und für notwendig gehaltenen Annahme
bezüglich des Kalibersprunges und erreicht dadurch technische und vor allem wirtqchaftliche
Vorteile, deren Erreichung auf diesem Wege man bisher nicht erkannt und auch nicht
für möglich hielt. Diese Vorteile bestehen in der Einsparung von teuren Kaliberwalzen
und in der Möglichkeit einer beschleunigten Herstellung von in ihrem Aussehen einwandfreier
Rohre.
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Die erfindungsgemäße Kalibrierung sieht vor, neue Walzen für ihren
ersten Einsatz mit der bisher für die Herstellung von Rohren in dem Ausmaße über
191 mm Durchmesser üblichen Sprunghöhe von etwa 25 mm einzubauen und den Kalibersprung
alsdann beim zweiten Einsatz um etwa 5 mm bzw. um das Maß, um das der Kalibergrund
verschlagen ist, zu verringern, desgleichen um das gleiche Maß nochmals beim dritten
Einsatz, so daß der Kalibersprung alsdann die Höhe von etwa 15 mm besitzt. Durch
diese Maßnahme kommt die Kaliberwalze dreimal zum Einsatz, ohne von ihrer Ballenhöhe
zu verlieren. Jede Walze kann somit zweimal mehr als bisher zum Einsatz kommen,
was ungefähr einer Walzeneinsparung von etwa 25°/o gleichkommt.
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Die Erfinderin hat an ihren Pilgerschrittwalzwerken die nachstehende
Feststellung getroffen: Bei ihrem Kaliber 19¢ stellen die bisher üblichen 25 mm
Kalibersprung etwa 8,2°/o des gesamten Kaliberumfanges dar. Das bedeutet, daß insgesamt.
8,20/, des Umfanges keinerlei Verformungsarbeit leisten. Das Kaliber verschleißt
im Laufe einer Arbeitsschicht um etwa 2,5 mm in jeder Walze. Nimmt man den Verschleiß
aus Sicherheitsgründen um iooö/o höher an, so ergibt sich daraus, daß der erforderliche
kleinstmögliche Kalibersprung wenigstens 1o mm betragen muß.
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Bei den Versuchen wurde nun der Kalibersprung mit verschiedenen Größen
eingesetzt und dabei die erreichbaren Walzgeschwindigkeiten gemessen. Dabei zeigte
es sich, daß bei geschlossenem oder nahezu geschlossenem Kaliber, also bei geringem
Kalibersprung, in bezug auf Rohrgüte und Walzgeschwindigkeit der beste Wert erreicht
wurde, da hier keine nennenswerte seitliche Breitung des Werkstoffes eintrat, also
auch keine nennenswerte auszuwalzende Werkstoffwulst vorhanden war. Im Normalbetrieb
kann aber aus Gründen der Betriebssicherheit kein völlig geschlossenes Kaliber Verwendung
finden, weshalb die Erfinderin für den Normalfall einen Kalibersprung benutzte,
der bis auf 6°/o des Kaliberdurchmessers verringert wurde. Während bei der bisher
üblichen konstanten Kalibersprunghöhe von 25 nun eine Walze von 76o mm Ballenhöhe
nach einem achtmaligen Einsatz das Schrottmaß von 720 mm erreichte, war bei
einem Kalibersprung von 6°/o des Kaliberdurchmessers ein vermehrter Einsatz um zwei
Einsätze bei gleichen Walzen möglich, wenn man also die Sprunghöhe so wählte, daß
sie beim ersten Einsatz noch wie bisher 8,2°/o des Kaliberumfanges, also zunächst
25 mm, beim zweiten Einsatz dann 20 mm und schließlich beim dritten Einsatz 15 mm
betrug. Da durch wird der Ballendurchmesser bei den drei ersten Einsätzen auf der
gleichen Höhe gehalten, und erst beim vierten Einsatz muß der Ballen abgedreht werden,
um alsdann nach jedem weiteren Einsatz nochmals abgedreht zu werden. '.Ulan ermöglicht
auf diese Weise anstatt des bisherigen achtmaligen Einsatzes einen zehnmaligen Einsatz
und damit eine Erhöhung der Lebensdauer der Walzen um etwa 25°/0. Der wirtschaftliche
Vorteil ist unverkennbar. Brauchte man beispielsweise früher in einem Monat bei
doppelschichtiger Arbeit in 52 Schichten 6,5 Walzenpaare, so braucht man nunmehr
nur noch 5,2 Walzenpaare. Dies bedeutet eine monatliche Ersparnis von 2,6 Walzen
in einem Gesamtgewicht von etwa 8 Tonnen oder einem derzeitigen Anschaffungspreis
von 12000 DM. Der technische Vorteil liegt in der Erzielung von in ihrem Äußern
glatter, gutaussehender Rohre infolge der verringerten Werkstoffbreitung in den
Kalibersprung und der durch letztere Tatsache gegebenen Möglichkeit der Erhöhung
der Vorschubgeschwindigkeit und damit der beschleunigten Rohrherstellung.