DE972267C - Anlage zum Reduzieren von Rohren, die im Strang aus einem Schweisswalzwerk od. dgl. auslaufen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 18. JUNI 1959

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Es ist bekannt, einem Rohrschweißwalzwerk ein Reduzierwalzwerk nachzuordnen. Je nach der Art des Schweißwalzwerkes ergeben sich dabei verschiedenartige Betriebsverhältnisse. Arbeitet das Schweißwalzwerk nach dem Widerstandsschweißoder dem Induktionsverfahren, dann kann eine gleichbleibende Eintrittsgeschwindigkeit des Rohrstranges in das Reduzierwalzwerk gewährleistet werden. In beiden Fällen muß das fertiggeschweißte Rohr in einem Durchlaufofen auf Walztemperatur gebracht werden. Bei den bekannten Fretz-Moon-Anlagen durchläuft das zur Herstellung des Rohres dienende endlose Band zunächst einen Wänriofen, in dem es auf Schweißtemperatur erhitzt wird. Unmittelbar nach dem Austritt aus dem Durchlaufofen gelangt das Band in einen Trichter, der es zum Schlitzrohr formt, dessen Stoßkanten kurz danach durch Schweißwalzen verschweißt werden. Von dem Schweißwalzen aus läuft das Rohr in ein Reduzierwalzwerk ein. In diesem Falle kann eine gleichbleibende Einlaufgeschwindigkeit nicht gewährleistet werden, weil nicht vermeidbare Unterschiede in der Bandstärke und Schwankungen der Ofentemperatur eine ständige Anpassung der Schweißwalzgeschwindigkeit an den Schweißvorgang bedingen.

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Zum Reduzieren des aus dem Schweißwalzwerk kommenden endlosen Rohrstranges muß man das Reduzierwalzwerk so weit vom Ofen entfernt aufstellen, daß die Möglichkeit besteht, den Rohrstrang vor dem Reduzierwalzwerk in Stücke bestimmter Länge zu zerteilen und diese auf ein Kühlbett abzuleiten, wenn im Reduzierwalzwerk etwa durch eine Fehlstelle im Strang eine Hemmung entsteht oder w^renn eine Störung an der fliegenden Säge ίο hinter dem Reduzierwalzwerk oder an dem diesem nachgeordneten Rollgang auftritt. Um in solchen Fällen den Rohrstrang nicht beim ursprünglichen Durchmesser teilen zu müssen, sondern erst bei einem wesentlich kleineren, und um bei Fretz-Moon-Anlagen auch das von den Schweißwalzen gebildete Rohr gleich durch Reduktion etwas zu verformen und rascher auf die eigentliche Walztemperatur zu bringen, ordnet man hinter den Schweißwalzen ein mit einer mäßigen Anzahl von Gerüsten ausgestattetes Reduzierwalzwerk an. Diesem nachgeschaltet ist dann eine fliegende Säge, ein Rollgang und seitlich davon ein Kühlbett. Über den Rollgang wird der Strang, wenn die Säge nicht in Betrieb ist, dem zum Fertigwalzen bestimmten zweiten Reduzierwalzwerk zugeleitet, an das sich eine zweite fliegende Säge, ein Rollgang und seitlich davon ein zweites Kühlbett anschließt.

Bei derartigen, mit im Abstand voneinander angeordneten Reduzierwalzwerken ausgestatteten Anlagen hat man jedes der Reduzierwalzwerke mit eigenem Antrieb versehen. Bei Fretz-Moon-Anlagen stattet man das erste Reduzierwalzwerk möglichst einfach mit zwei Walzenkalibern aus und versieht die Walzenpaare jedes Kalibers mit regelbarem Einzelantrieb. Als zweites Reduzierwalzwerk wird ein übliches Streckreduzierwalzwerk verwendet. Zur Erzielung des erforderlichen Gleichlaufs bzw. der Abstimmung der Antriebe beider Reduzierwalzwerke hat man diese mit einer elektrischen Welle gekoppelt. Die Abstimmung des Laufes der beiden so hintereinandergeschalteten Reduzierwalzwerke ist sehr umständlich und unübersichtlich. Sie ermöglicht es so ohne weiteres nicht, einen Zug gewünschten und jeweils gleichbleibenden Umfangs auf denjenigen Teil des Rohrstranges auszuüben, der sich zwischen beiden Reduzierwalzwerken befindet. Schwankungen in der Zuführung der Rohre können unangenehme Störungen hervorrufen. Ist z. B. der Rohrstrang zwischen beiden Reduzierwalzwerken einer Druckbeanspruchung ausgesetzt, dann entsteht in diesem Teil eine Schlange, für die ein Ausweichbett vorgesehen sein muß. Herrscht im genannten Rohrteil ein zu hoher Zug, dann schnürt sich der Strang örtlich ein und reißt schließlich ab. Eine möglichst feine Abstimmung des Betriebes beider Reduzierwalzwerke aufeinander ist also unbedingtes Erfordernis. Dabei muß außerdem verlangt werden, daß der einmal eingestellte Zustand auch erhalten bleibt, und zwar selbst dann, wenn die Geschwindigkeiten im ersten Reduzierwalzwerk bestimmten Schwankungen unterworfen sind. Bleibt der angestrebte Zustand nicht erhalten, dann entstehen Rohre, deren Wanddicke entsprechende Unterschiede aufweisen. Hinzu kommt noch, daß zwischen den beiden Reduzierwalzwerken jedes Ouerschnittsteilchen des Rohrstranges eine Temperaturabnahme erfährt, die eine zusätzliche Beanspruchung mit sich bringt, die sich derjenigen überlagert, die durch die Walzen erzeugt wird. Diese zusätzliche Beanspruchung läßt sich aber erfassen und von vornherein berücksichtigen. Der Temperatureinfluß ist im übrigen um so geringer, je größer die Geschwindigkeit des Rohrstranges zwischen beiden Reduzierwalzwerken ist.

Durch die Erfindung werden die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten beim bekannten Reduzieren von Rohren, die im Strang aus einem Schweißwalzwerk od. dgl. auslaufen, praktisch ausgeschaltet, und es wird eine sichere Beherrschung des Zusammenwirkens zweier Reduzierwalzwerkc erreicht. Das geschieht zunächst dadurch, daß man beide Reduzierwalzwerke als ein Ganzes betrachtet und ihre Grunddrehzahlreihen durch einen gemeinsamen Gleichstrommotor angetrieben werden, der aber auch ein Drehstrommotor sein kann, sofern die Geschwindigkeit des Rohrstranges, wie bei den nach dem Induktionsverfahren arbeitenden Schweißwalzwerken, nicht schwankt und konstant bleibt. Erfindungsgemäß erhalten die beiden Reduzierwalzwerke nun aber ein bestimmtes Maß an Unabhängigkeit dadurch wieder zurück, daß durch einen zweiten Gleichstrommotor, der über eine Kupplung und ein Getriebe auf ein in die Grunddrehzahlwelle des zweiten Reduzierwalzwerkes eingeschaltetes Differentialgetriebe wirkt, die Grunddrehzahlreihe des zweiten Reduzierwalzwerkes beeinflußt wird. Bei der einfachsten Ausführung beider Reduzierwalzwerke mit jeweils nur einer festliegenden Grunddrehzahlreihe vermag man mit Hilfe dieses Zusatzantriebes nicht nur den Temperaturabfall im Rohrstrang zwischen den beiden Walzwerken auszugleichen, sondern dort auch jeden gewünschten Zug einzustellen. Ist dieser Zug einmal eingestellt, dann bleibt er erhalten, und zwar auch dann, wenn man die Drehzahl des ersten Gleichstrommotors in den vorkommenden Grenzen verändert.

Rüstet man das zweite Reduzierwalzwerk mit einem bekannten Zusatzantrieb aus, durch den von einer Stelle aus über eine zweite Welle und Differentiale der Grunddrehzahl reihe stufenlos andere Drehzahlreihen überlagert werden können, dann vermag man mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch in diesem Falle für jede Einstellung mühelos sichere und konstante Geschwindigkeitsverhältnisse herzustellen.

Das ist sogar dann der Fall, wenn beide Reduzierwalzwerke in bekannter Weise mit Grund- und Zusatzdrehzahlwellen ausgerüstet werden. Bei dieser Ausführung muß natürlich der Zusatzdrehzahlmotor ebenfalls auf eine gemeinsame Zusatzdrehzahlwelle arbeiten. Man kann dann mit gleichen Zusatzdrehzahlreihen eine stärkere Wandverringerung erzielen als mit einem einheitlichen, d. h. in sich geschlossenen Reduzierwalzwerk. Erfindungsgemäß wirkt nämlich auf den zwischen den beiden Reduzierwalzwerken befindlichen Rohrstrang die

Zugkraft wesentlich langer ein als in einem Reduzierwalzwerk mit überall gleichen, sehr kurzen Kaliberabständen. Bei einer Geschwindigkeit des Rohrstranges vom ι m/s und einem Abstand der beiden Reduzierwalzwerke von 30 m steht jedes Querschnittsteilchen 30 Sekunden lang unter der Einwirkung der Zugspannung.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform für die erfindungsgemäße Anlage zum Reduzieren von Rohren, die im Strang aus einem Schweißwalzwerk auslaufen, im Schema dargestellt.

Das im Strang aus dem Schweißwalzwerk

kommende Walzgut 1 tritt unmittelbar hinter den nicht gezeichneten Schweißwalzen in das Reduzierwalzwerk 2 ein, das aus den Gerüsten 3 möglichst einfach aufgebaut ist. Die Walzen der Kaliber werden dabei über Wellen 4, Kegelräders, Welle 6, Kegelradantrieb 7, 8, Welle 9 und das Getriebe 10 von einem Gleichstrommotor 11 angetrieben. Der Motor 11 treibt über das Getriebe 10, die Welle 9 sowie Kegelräder 12, 13, Welle 14 und das aus den Planetenrädern 15, 18 sowie den im Gehäuse 19 gelagerten Sonnenrädern 16, 17 bestehende Differentialgetriebe auch die Grunddrehzahlwelle 20 des zweiten Reduzierwalzwerkes 25 an. Von letzterer werden die in den Gerüsten 24 gelagerten Walzen in bekannter Weise über Kegelräder 21, 22 und Wellen 23 angetrieben. Der durch diesen Antrieb im zweiten Reduzierwalzwerk 25 erzeugten Drehzahlreihe können in bekannter Weise andere Drehzahlreihen überlagert werden, und zwar vom Gleichstrommotor 26 aus über das Getriebe 27, die Welle 28, Stirnräder 34 und Differentiale 35.

Zur Einstellung und Regelung der zwischen den beiden Reduzierwalzwerken 2 und 25 im Rohrstang ι α verlangten Zugverhältnisse dient nun erfindungsgemäß ein bekannter auf die Grunddrehzahlwelle 20 des Reduzierwalzwerkes 25 wirkender Zusatzantrieb. Er besteht aus dem Gleichstrommotor 36, dem Getriebe 37, Kegelrädern 38, 39 und dem Differentialgehäuse 19. Sind die gewünschten Zugverhältnisse im Rohrstrang zwischen den beiden Reduzierwalzwerken eingestellt, dann ändert sich an diesem Zustand praktisch nichts, falls die Grunddrehzahl beider Reduzierwalzwerke über den Motor 11 jeweils auf die Vorgänge im Schweißwalzwerk eingeregelt wird.

Gruppenantriebe für kontinuierliche Walzwerke mit zwischen dem Gruppenantrieb und den WaIzgerüsten in der Drehzahl regelbaren Getrieben, bei denen jedes Getriebe mit einem an sich bekannten Summengetriebe ausgestattet ist und die durch den Gruppenantrieb eingeleitete Grunddrehzahl durch einen in der Drehzahl regelbaren, auf das Summengetriebe einwirkenden Nebenantrieb und damit auch der Zug zwischen einzelnen Gerüstgruppen verändert werden können, sind an sich bekannt. Diese Walzwerke weisen der Fachwelt aber keinen Weg, wie bei Verwendung eines gemeinsamen Motorantriebes für die Grunddrehzahlwellen zweier Walzgerüstgruppen die Grunddrehzahlreihe der zweiten Walzgerüstgruppe gegenüber derjenigen der ersten Walzgerüstgruppe und damit auch der Zug zwischen den beiden Gruppen verändert werden können, ohne daß für jedes Gerüst der Walzgerüstgruppen ein von einem regelbaren Nebenantrieb angetriebenes Summengetriebe vorgesehen werden muß. Dadurch, daß der Erfindungsgegenstand zum Erzielen der gleichen Wirkung nur ein einziges, zwischen die beiden Grunddrehzahlwellen der Walzgerüste eingeschaltetes, von einem Nebenantrieb angetriebenes Summengetriebe benötigt, vereinfacht er diesen Stand der Technik erheblich.

Der mit der Anlage nach der Erfindung erzielbare Fortschritt offenbart sich auch am Erzeugnis, d. h. dem fertigen Rohr. Dessen Wandstärke schwankt über die Rohrlänge nur sehr wenig, nämlich nur um den Betrag, der aus den Wandstärkenunterschieden des im Schweißwalzwerk verarbeiteten Bandes herrührt. Die Rohrwand kann ohne Erhöhung des Zuges stärker reduziert werden. Die schwierige und unübersichtliche Steuerung der Walzwerke durch eine elektrische Welle entfällt.

Die Erfindung ist nicht auf das Zusammenarbeiten zweier Reduzierwalzwerke beschränkt. So könnte beispielsweise das Reduzierwalzwerk 2 aus nur einem Gerüst bestehen, das auf das voll entwickelte Reduzierwalzwerk 25 arbeitet. Auch könnten an die Stelle von Reduzierwalzwerken andere Walzwerke treten, die das Walzgut im Strang verarbeiten, z. B. von einem oder mehreren Haspeln od. dgl. aus.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anlage zum Reduzieren von Rohren in zwei im Abstand voneinander angeordneten Reduzierwalzwerken, die einem Schweißwalzwerk od. dgl. nachgeschaltet sind und zwischen denen eine abschaltbare Säge und ein Rollgang angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Grunddrehzahlwellen (6, 20) der Reduzierwalzwerke (2, 25) gemeinsam angetrieben sind und in dem Eintrieb des zweiten Reduzierwalzwerkes (25) ein Differentialgetriebe (15 bis 19) angeordnet ist, durch das die Grunddrehzahlreihe des zweiten Walzwerkes von einem Gleichstrommotor (36) aus veränderlich ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Reduzierwalzwerk (25) in bekannter Weise mit einem Zusatzantrieb ausgestattet ist, der aus einem Gleichstrommotor (26), einem Getriebe (27) und einem Eintrieb (28) besteht, der auf in den Antrieb (23) der Gerüste (24) eingebaute Differentiale (35) mit gestuften Stirnrädern (34) wirkt und es gestattet, der Grunddrehzahl reihe des zweiten Reduzierwalzwerkes stufenlos und von einer Stelle aus weitere Drehzahlreihen zu überlagern.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch das erste Reduzierwalzwerk (2) mit einem bekannten Zusatzantrieb gemäß Anspruch 2 ausgestattet ist, indem der Zusatzdrehzahlmotor (26) eine gemeinsame Zusatzdrehzahlwelle antreibt, von der die Eintriebe zu den Stirnrädern (34) der Diffe-

rentiale (35) beider Walzwerke abgenommen werden.

4. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk (2) nur aus einem oder wenigen Walzgerüsten (3) besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung M2Oi9lb/7a kanntgemacht am 22. 3. 1951).

In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 932663.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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