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Verfahren zur Herstellung vorzugsweise starkwandiger Rohre durch Streckreduzieren
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung vorzugsweise starkwandiger Rohre
auf dem Wege des Streckreduzierens, das hierbei im Gegensatz zu den bisher bekannten
Verfahren in einem Schulterwalzwerk erfolgt, dessen Walzen j e zwei einander entgegengesetzt
gerichtete Schultern besitzen, von denen jede für sich allein in einer Walzrichtung
benutzt wird. Das Streckreduzieren erfolgt in diesem Schulterwalzwerk erfindungsgemäß
in mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden, abwechselnd entgegengesetzt gerichteten
Stichen, wobei das Ausgangswerkstück ein in bekannter Weise durch Walzen, Stoßen,
Pressen oder Ziehen erzeugtes Rohr dient. Bei der Herstellung von Rohren ist es
bekannt, einen beispielsweise in der Lochpresse oder auf dem Schrägwalzwerk hergestellten
Hohlblock in einem Schulterwalzwerk bekannter Bauart in einem Stich zum fertigen
Rohr auszuwalzen. Weiterhin ist es bekannt, zwischen der Lochpresse oder dem Schrägwalzwerk
und der Fertigstraße, beispielsweise einer Stoßbank oder Pilgerstraße, ein Schulterwalzwerk
bekannter Bauart einzuschalten. Auch hierbei unterliegt der Hohlblock im Schulterwalzwerk
nur einem Stich. Diese erwähnten Verfahren haben den Nachteil, daß die Endabmessungen
der fertigen Rohre sowohl von den bekanntlich mit ihnen festliegenden Abmessungen
und Gewichten
der im Lochapparat zu verarbeitenden Ausgangsblöcke
als auch von der maximalen, im Schulterwalzwerk mit einem Stich erzielbaren Streckung
abhängig sind. Die Länge der nach dem erstgenannten Verfahren (Lochapparat-Schulterwalzwerk)
hergestellten Rohre ist daher besonders kurz. Bei dem zuletzt genannten Verfahren
(Einschalten eines Schulterwalzwerkes bekannter Bauart zwischen einem Lochapparat
und einer Fertigstraße) lassen sich zwar größere Rohrlängen erzielen, doch sind
diese letzten Endes gleichfalls durch die für die Rohrabmessung festliegenden, maximalen
Abmessungen und Gewichte der im Lochapparat zu verarbeitenden Ausgangsblöcke begrenzt.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich von den erwähnten
bekannten Herstellungsverfahren dadurch, daß nicht mehr von einem auf der Lochpresse
oder im Schrägwalzwerk hergestellten Hohlblock ausgegangen wird, sondern daß als
Ausgangswerkstück ein in bekannter Weise durch Walzen, Pressen, Stoßen oder Ziehen
erzeugtes Rohr dient, das in einem Schulterwalzwerk, dessen Walzen j e zwei einander
entgegengesetzt gerichtete Schultern besitzen, erfindungsgemäß in mehreren unmittelbar
aufeinanderfolgenden, abwechselnd entgegengesetzt gerichteten Stichen, vorzugsweise
in einer Hitze, auf den gewünschten Enddurchmesser und auf die gewünschte Wandstärke
streckreduziert wird.
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Beim Streckreduzieren des Rohres wird so verfahren, daß die Schulterwalzen
nach jedem Stich nachgestellt werden und daß sämtliche oder ein Teil der Stiche
mit oder ohne Verwendung eines inneren Werkzeuges durchgeführt werden. Hierbei ist
es zweckmäßig, als inneres Werkzeug einen auf Zug beanspruchten, flaschenhalsförmigen
Dorn, einen an sich bekannten feststehenden oder mitlaufenden zylindrischen Walzdorn,
oder einen gleichfalls bekannten, auf Druck beanspruchten Dorn zu verwenden. Durch
eine entsprechende Stichfolge ist es ohne weiteres möglich, puerschnittsabnahmen
von 75 °/o oder Verlängerungen um den vierfachen Betrag der Ausgangslänge zu erreichen.
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Als weiterer Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ergibt sich,
daß allein durch das Anstellen der Walzen, also ohne Walzenwechsel, und durch einen
leicht zu bewerkstelligenden Dornwechsel Rohre verschiedener Durchmesser und Wandstärken
aus ein und demselben Ausgangsrohr hergestellt werden können.
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An den Schulterwalzwerken bekannter Bauart ist eine Arbeitsweise in
mehreren unmittelbar aufeinanderfolgenden, abwechselnd entgegengesetzt gerichteten
Stichen nicht möglich, da die Walzen nur eine Schulter besitzen. Es sind zwar Verfahrenbekannt,
an Schrägwalzwerken üblicher Bauart Stangen oder Rohre durch Umkehrung der Schräglage
in mehreren Stichen zu reduzieren, doch kann bei diesen Verfahren wegen Fehlens
der Schultern an den Walzen keine so starke Streckreduzierung erfolgen, wie dies
beim Verfahren gemäß der Erfindung unter Benutzung des vorerwähnten Schulterwalzwerkes
-möglich ist.
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An den bekannten Walzwerken ist es auch nicht möglich, die einzelnen
Stiche nach Bedarf ohne oder mit einem inneren Werkzeug, insbesondere mit einem
flaschenhalsförmigen Dorn, durchzuführen. An Hand der Zeichnung soll das Verfahren
gemäß der Erfindung näher beschrieben werden, wobei mit Teil I der Einlauf, Teil
II die arbeitende Schulter, Teil III der Glätteil, Teil IV die unbenutzte Schulter
und mit Teil V der Auslauf bezeichnet ist.
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Das Rohr wird also in Richtung von Teil I nach TeilVstreckreduziert,undzwar
indiesem FalleunterBenutzung des flaschenhalsförmigen, an seinem hinteren Ende während
des Streckreduzierens unverschiebbar festgehaltenen und daher auf Zug beanspruchten
Dornes D. Dieser Dorn kann sich während des Streckreduzierens um seine Achse drehen,
er kann aber auch feststehen. Der Vorteil dieses Dornes D gegenüber anderen Dornen
ist der, daß der Rohrwerkstoff unter der Schulter II unbehindert verformt werden
kann, weil er an dieser Stelle nicht an dem Dorn D anliegt. Es kann dann also unter
Zusammenwirkung des Glätteiles III mit dem Dorn D eine einwandfreie Egalisierung
etwaiger Wandstärkenungleichheiten erfolgen. Der Dorn D wird zu Beginn des Walzvorganges
zwischen die Walzen eingefahren, bis er die in der Zeichnung dargestellte Lage einnimmt.
Unmittelbar darauf wird das vorher auf den Dorn D eingefädelte Rohr in die Walzen
eingestoßen. Nach Bedarf kann die Lage des Dornes während oder vor der Walzung in
Achsrichtung einreguliert, also geringfügig vor- oder zurückgestellt werden.
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Nach Beendigung des in der Zeichnung dargestellten Stiches erfolgt
der nächste Stich in entgegengesetzter Richtung, und zwar nach Bedarf, ohne Dorn
oder unter Benutzung eines Dornes, der wieder flaschenhalsförmig sein kann, jedoch
einen kleineren Durchmesser als der vorher verwendete Dorn besitzen muß. Es kann
aber auch ein Dorn anderer bekannter Art, beispielsweise ein feststehender oder
mitlaufender zylindrischer Walzdorn oder ein auf Druck beanspruchter Dorn verwendet
werden.
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Zwischen diesen beiden Stichen werden die Walzen zusammengefahren,
und ihre Walzrichtung wird umgekehrt. Dies kann entweder dadurch erfolgen, daß die
Walzen bei gleichsinnigem Lauf geschwenkt werden, oder dadurch, daß die Laufrichtung
der Walzen umgekehrt wird. Bei dem Stich, der dem in der Zeichnung dargestellten
erfolgt, ist dann Teil V der Einlauf, Teil IV die arbeitende Schulter, Teil III
der Glätteil, Teil II die unbenutzte Schulter und Teil I der Auslauf. Das Rohr wird
also in der Richtung von Teil V nach Teil I streckreduziert. Beispiel Aus einem
gepilgerten Ausgangsrohr gleicher Abmessungen, jedoch verschiedener Längen, sollen
Hochdruckrohre,
io2 mm äußerer Durchmesser mal 21 mm Wand, Metergewicht
42,0 kg, io8 mm äußerer Durchmesser mal 2o mm Wand, Metergewicht 43,41g= 127 mm
äußerer Durchmesser mal 26 mm Wand, Metergewicht 64,8 kg, in den an der Anlage erzielbaren
größtmöglichen Längen hergestellt werden. Am Schulterwalzwerk sind maximale Rohrlängen
von 18 m zulässig, so daß fertige Rohre von etwa 16 m Länge erzeugt werden können.
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Die Gewichte der 16m langen fertigen Rohre betragen
| io2-21mm 16m= 673, ... kg |
| io8 2o mm 16 m = 695, . . . kg |
| 127 26 mm 16 m = 1039, . . . kg |
Erforderliches Rohrgewicht bei 940/, Ausbringen für die Rohre
| io2-21mm16m= 715, ... kg |
| io8 2o mm 16 m = 740, . . . kg |
| 127 26 mm 16 m = iio5, . . . kg |
Die Abmessungen des gepilgerten Ausgangsrohres sind von der am Schulterwalzwerk
je Stich erzielbaren maximalen dreifachen Streckung und von den für die einzelnen
Abmessungen zulässigen maximalen Blockgewichten im Pilgerwalzwerk abhängig. Unter
Berücksichtigung dieser Faktoren wird ein Ausgangsrohr
| 216 - 41 mm, Metergewicht 177, . . . kg |
gewählt, das entsprechend einem maximalen Blockgewicht von 125o kg in größten Längen
von 6,3 m gepilgert werden kann. Die benötigten Längen der Ausgangsrohre 216 - 41
mm betragen für die Rohre 102'21mm=4,04m io8 20 mm=4,18m 127 26 mm = 6,24 m Hieraus
ergibt sich folgende Arbeitsweise am Schulterwalzwerk, dessen Kalibrierung eine
maximale Durchmesserreduzierung von 40 mm zuläßt.
| Ausgangsrohr: |
| Durchmesser mal Wandstärke in mm . . . . . . . . . 216 - 41
216 - 41 216 - 41 |
| Metergewicht in kg ......................... 177 177 177 |
| Gesamtgewicht in kg ....................... 715 740 1105 |
| Länge in m ................................ 4,04 4,i8 6,24 |
| i. Stich (ohne Dorn) |
| Durchmesser mal Wandstärke in mm . . . . . . . . . 182 - 40
182-40 182-40 |
| Metergewicht in kg ......................... 140 140 140 |
| Länge in m ................................ 5,1 5,28 7,9 |
| Streckungsfaktor ........................... 1,26 1,26 1,26 |
| 2. Stich (mit Dorn) |
| Durchmesser mal Wandstärke in mm . . . . . . . . 142-30 142-30
142-30 |
| Metergewicht in kg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . 82,9 82,9 82,9 |
| Länge in m ................................ 8,62 8,93 13,3 |
| Streckungsfaktor ........................... 1,69 1,69 1,69 |
| 3. Stich (mit Dorn) |
| Durchmesser mal Wandstärke in mm . . . . . . . . . 102-21 108-20
127 - 26 |
| Metergewicht in kg ......................... 42 43,4 64,8 |
| Länge in m ................................ 17 17 17 |
| Streckungsfaktor............................ 1,97 1,9 1,28 |
| Gesamtstreckung .. _ ..... . ................. 4,2 4,04
2,73 |
Aus obigem Beispiel ist ersichtlich, daß aus einem Ausgangsrohr gleicher Abmessungen,
aber verschiedener Länge, im Schulterwalzwerk mit je drei Stichen Hochdruckrohre
verschiedener Abmessungen in Walzlängen von 17 m entsprechend Fertiglängen von 16
m hergestellt werden können.
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Der erste Stich wird zweckmäßigerweise immer ohne ein inneres Werkzeug
durchgeführt, um den Zunder im Rohrinnern zum Abplatzen zu bringen und um ihn vor
dem zweiten Stich auszublasen, damit er nicht festgewalzt wird.
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Für den zweiten und dritten Stich werden in diesem Falle zweckmäßigerweise
flaschenhalsförmige Dorne gemäß der Zeichnung verwendet.