DEP0048375DA

DEP0048375DA - Pipe butt bench for the production of seamless pipes

Info

Publication number: DEP0048375DA
Authority: DE
Inventors: Adolf Zimpel
Original assignee: Stahl- und Röhrenwerk Reisholz A.G., Düsseldorf-Reisholz
Publication date: 1950-09-07

Description

Bei dem bekannten Verfahren, nathlose Rohre auf der Bank zu stoßen, macht die Herstellung von Rohren, die länger sind als etwa 7 m, erhebliche Schwierigkeiten. Beim hydraulischen Antrieb der Stoßbank entsteht durch den Rücklauf des Plungers, beim mechanischen Antrieb durch den Rücklauf der Zahnstange großer Zeitverlust. Das bisher übliche Loswalzen des gezogenen Rohres begrenzt die Leistung der Bänke ebenfalls, wie es in den sogenannten Reeling-Walzwerken auch bei höchsten Drehzahlen viel Zeit beansprucht. Die Rohrlänge ist dabei deshalb beschränkt, weil das letzte Ende des Rohres in der zum Loswalzen erforderlichen Zeit in die gefürchtete Blauwärme kommt und dann der Gefahr des Aufsplitterns ausgesetzt ist.In the known method of butting seamless pipes on the bench, the production of pipes which are longer than about 7 m creates considerable difficulties. With the hydraulic drive of the push bench, the return of the plunger occurs, with the mechanical drive the return of the toothed rack results in a great loss of time. The previously common rolling of the drawn tube also limits the performance of the benches, as it takes a lot of time in the so-called reeling mills even at the highest speeds. The pipe length is limited because the last end of the pipe comes into the dreaded blue heat in the time required to roll loose and is then exposed to the risk of splintering.

Zur Herstellung längerer Rohre auf den Stoßbankanlagen gehört ein größeres Einsatzgewicht, das durch einen vergrößerten Durchmesser oder eine größere Länge des Lochstückes erreicht werden kann. Die erforderliche Ring- bezw. Rollenbett- länge ist in beiden Fällen jedoch mindestens proportional dem bisherigen Verhältnis von Ring- bezw. Rollenbettlänge zur Rohrlänge, das bei Ringbetten etwa 1,8 - 2 x Rohrlänge und bei Rollenkaliberbetten etwa 1,2 - 1,5 x Rohrlänge beträgt. Durchweg setzt also eine Verdopplung der bisher üblichen Rohrlänge einschließlich des zum Ausstoßen des Rohres aus dem letzten Ring- oder Rollenkaliber erforderlichen Hubes auch eine Verdopplung der Hublänge als Arbeitshub voraus. Da die heute für Rohrlängen von 4,5 - 7 m erforderlichen Hübe bei 11 bis 20 m und darüber liegen, ist ohne weiteres einzusehen, daß eine derartige Verlängerung dieser Hübe untragbare Anlagen erfordert.For the production of longer tubes on the push bench systems, a larger operating weight is required, which can be achieved by increasing the diameter or length of the hole piece. The required ring or Roller bed length is in both cases at least proportional to the previous ratio of ring- respectively. Roller bed length to pipe length, which for ring beds is about 1.8 - 2 x pipe length and for roller caliber beds about 1.2 - 1.5 x pipe length. A doubling of the previously customary tube length, including the stroke required to eject the tube from the last ring or roller caliber, always requires a doubling of the stroke length as the working stroke. Since the strokes required today for pipe lengths of 4.5 - 7 m are 11 to 20 m and more, it is easy to see that such an extension of these strokes requires unacceptable systems.

Neben den schon erwähnten Schwierigkeiten beim Loswalzen längerer Rohre vom Dorn treten mit länger werdenden Hüben große Knickkräfte auf die in den auf Druck beanspruchten Dornen und dem Schaft auf, vor allem dann, wenn diese im Ringbett befindlichen Teile nicht gut geführt sind.In addition to the already mentioned difficulties when rolling longer tubes loose from the mandrel, with increasing strokes, great buckling forces occur on the pressure loaded mandrels and the shaft, especially when these parts located in the ring bed are not well guided.

Die Erfindung löst die Aufgabe, auf den bekannten Stoßbänken Rohre von erheblichen größeren Längen als bisher herzustellen, dadurch, daß am Ende des nach wie vor erforderlichen Ziehring- bezw. Rollenkaliberbettes ein Walzgerüst mit zwei oder mehreren angetriebenen Walzenpaaren angeordnet wird, das, sobald der vordere Teil des Rohres das Ziehrin- bezw. Rollenkaliberbett verlassen hat, diesem erfaßt und anstelle der Stoßstange den weiteren Durchzug durch die Ziehringe und/oder das Rollenkaliberbett übernimmt. Diese Aufgabe wird durch den bei den hohen Temperaturen bestehenden großen Reibungskräften begünstigt.The invention solves the problem of producing tubes of considerably greater lengths than before on the known bumpers, characterized in that at the end of the still required drawing ring respectively. Roller caliber bed a roll stand with two or more driven pairs of rollers is arranged, which, as soon as the front part of the tube, the Ziehrin- BEZW. Has left the gage bed, this is detected and, instead of the bumper, takes over the further passage through the pull rings and / or the gage bed. This task is favored by the large frictional forces that exist at the high temperatures.

Der erfindungsgemäße Einbau des Ziehwalzwerkes kann auf verschiedenste Weise geschehen. Bei mehreren Kalibern ist ein gleichmäßiges Fassen aller Walzen anzustreben. Hier schlägt die Erfindung nun vor, die Walzen durch Übehol- oder Friktionskupplungen, die nach dem Fassen aller Walzen eingeschaltet werden, anzutreiben. Der Stoßhub kann dann bis zum Fassen der Walzen in des Walzwerk hinein in voller Geschwindigkeit durchgeführt werden, wobei diese Geschwindigkeit aber bei der Verwendung von Überholungskupplungen etwas größer sein muß als die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen. Die Überholungskupplungen lassen das zu und beginnen ihre Arbeit erst, nachdem die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen die durch die Umkehrverzögerung des Stoßelementes bedingte Senkung des Stoßgeschwindigkeit übersteigt.The installation of the drawing mill according to the invention can be done in a wide variety of ways. If there are several calibers, the aim should be to grip all the rollers evenly. Here the invention now proposes to drive the rollers by means of overhaul or friction clutches which are switched on after all the rollers have been gripped. The thrust stroke can then be carried out at full speed until the rolls are caught in the rolling mill, but when using overrunning clutches this speed must be somewhat greater than the peripheral speed of the rolls. The overrunning clutches allow this and begin their work only after the circumferential speed of the rollers exceeds the reduction in the impact speed caused by the reversal delay of the impact element.

Sowohl bei der Verwendung von Friktions- als auch von Überholkupplungen wird eine Stockung im Materialfluß mit Sicherheit vermieden.When using friction clutches as well as overrunning clutches, a blockage in the flow of material is avoided with certainty.

Die erfindungsgemäße Verbindung von Stoßbank und Ziehwalzwerk äußert nun folgende wesentliche Vorteile:The inventive connection of push bench and rolling mill now expresses the following essential advantages:

1). Die für das Stoßen erforderliche Hublänge setzt sich bei einer Verdoppelung des bisher üblichen Rohrlänge nunmehr aus proportionalen, d. h. doppelten Länge des Ringbettes + X zusammen. X stellt hier die Länge des hinter den Ring- und Rollenkaliberbett angeordneten Walzgerüstes dar. Zahlenbeispiele sollen die Verhältnisse mit und ohne Ziehwalzgerüst bei einfacher, doppelter und dreifacher Rohrlänge klarstellen: a) Einfache Rohrlänge, z. B. 6 m, ohne Ziehwalzgerüst1). The stroke length required for pushing is now made up of proportional, ie. H. double the length of the ring bed + X together. X represents the length of the roll stand arranged behind the ring and roller pass bed. Numerical examples are intended to clarify the relationships with and without a drawing roll stand for single, double and triple tube lengths: a) Simple pipe length, e.g. B. 6 m, without a rolling mill stand

a) mit Ringbetta) with ring bed

erfoderlicher Stoßhub: 2 x 6 + 6 = 18 mRequired thrust stroke: 2 x 6 + 6 = 18 m

b) mit Rollenkaliberbettb) with roller caliber bed

erforderlicher Stoßhub: 1,2 x 6 + 6 = 13,2 mRequired stroke stroke: 1.2 x 6 + 6 = 13.2 m

b) Doppelte Rohrlänge (12 m) ohne Ziehwalzgerüstb) Double the pipe length (12 m) without a drawing stand

a) mit Ringbetta) with ring bed

erforderlicher Stoßhub: 2 x 12 + 12 = 36 mRequired stroke stroke: 2 x 12 + 12 = 36 m

b) mit Rollenkaliberbettb) with roller caliber bed

erforderlicher Stoßhub: 1,2 x 12 + 12 = 26,4 mRequired stroke stroke: 1.2 x 12 + 12 = 26.4 m

c) Dreifache Rohrlänge (18 m) ohne Ziehwalzgerüstc) Three times the pipe length (18 m) without a drawing stand

a) mit Ringbetta) with ring bed

erforderlicher Stoßhub: 2 x 18 + 18 = 54 mRequired stroke stroke: 2 x 18 + 18 = 54 m

b) mit Rollenkaliberbettb) with roller caliber bed

erfoderlicher Stoßhub: 1,2 x 18 + 18 = 39,6 mRequired thrust stroke: 1.2 x 18 + 18 = 39.6 m

a(sub)1) Einfache Rohrlänge mit Ziehwalzgerüst (ca. 6 m Länge)a (sub) 1) Single pipe length with drawing roll stand (approx. 6 m length)

a) mit Ringbetta) with ring bed

erforderlicher Stoßhub: 2 x 6 + 3 = 15 mRequired stroke stroke: 2 x 6 + 3 = 15 m

b) mit Rollenkaliberbettb) with roller caliber bed

erforderlicher Stoßhub: 1,2 x 6 + 3 = 10,2 mRequired stroke stroke: 1.2 x 6 + 3 = 10.2 m

b(sub)1) Doppelte Rohrlänge (12 m) mit Ziehwalzgerüstb (sub) 1) Double the pipe length (12 m) with a drawing roll stand

a) mit Ringbetta) with ring bed

erforderlicher Stoßhub: 2 x 12 + 3 = 27 mRequired stroke stroke: 2 x 12 + 3 = 27 m

b) mit Rollenkaliberbettb) with roller caliber bed

erforderlicher Stoßhub: 1,2 x 12 + 3 = 17,4 mRequired stroke stroke: 1.2 x 12 + 3 = 17.4 m

c(sub)1) Dreifache Rohrlänge (18 m) mit Ziehwalzgerüst a) mit Ringbettc (sub) 1) Three times the pipe length (18 m) with a drawing roll stand a) with ring bed

erforderlicher Stoßhub: 2 x 18 + 3 = 39 mRequired stroke stroke: 2 x 18 + 3 = 39 m

b) mit Rollenkaliberbettb) with roller caliber bed

erfoderlicher Stoßhub: 1,2 x 18 + 3 = 24,6 m.Required thrust stroke: 1.2 x 18 + 3 = 24.6 m.

Bei der Verwendung eines Rollenkaliberbettes mit Ziehwalzgerüst steht bei einer Rohrlänge von 18 m also ein Hub von 24,6 m einen solchen von 13,2 m bei 6 m Rohrlänge und gleichem Bett aber ohne Ziehwalzgerüst gegenüber. Eine Verdreifachung der Rohrlänge erfordert also noch keine Verdopplung des Hubes. Gegenüber den noch vielfach üblichen Ringbetten ist bei einer Verlängerung von nur 24,6 bis 18 m = 6,6 m des Hubes eine Verdreifachung der Rohrlänge möglich. Aus diesen Beispielen ist zu ersehen, daß sich die Verformung bei entsprechender Vergrößerung de Rohrlänge mehr und mehr vom Stoßen mit seinen Schwierigkeiten auf das Ziehen durch das Ziehwalzwerk mit seinen Vorteilen verlagert.When using a roller pass bed with a drawing roll stand, with a tube length of 18 m, a stroke of 24.6 m is compared to a stroke of 13.2 m with a 6 m tube length and the same bed but without a drawing roll stand. A tripling of the pipe length does not require a doubling of the stroke. Compared to the still common ring beds, an extension of only 24.6 to 18 m = 6.6 m of the stroke means that the pipe length can be tripled. From these examples it can be seen that the deformation shifts more and more from pushing with its difficulties to pulling through the drawing mill with its advantages with a corresponding increase in the pipe length.

2). Bei der vereinigten, aus Stoßbank und Ziehwalzwerk bestehenden Anlage kann das Walzgerüst das bisher durch die Reeling-Walzen bewirkte Lösen des Rohres vom Dorn übernehmen, und zwar durch Breitung, wie es bei den kontinuierlichen Walzwerken üblich ist.2). In the case of the combined system, which consists of a push bench and a drawing mill, the roll stand can take over the releasing of the pipe from the mandrel previously effected by the reeling rolls, namely by spreading it, as is customary in continuous rolling mills.

3). Die bisher erforderliche Leerlaufzeit für die Rückkehr des Stoßelementes in die Ausgangsstellung kann ganz oder zum größten Teil überbrückt werden, wobei in das gesamte Verfahren ein gleichmäßiger Materialfluß kommt, ähnlich wie beim kontinuierlichen Verfahren, jedoch ohne dessen Nachteile.3). The idle time previously required for the return of the impact element to the starting position can be bridged entirely or for the most part, with a uniform flow of material in the entire process, similar to the continuous process, but without its disadvantages.

Beim kontinuierlichen Verfahren besteht ein erheblicher Nachteil nämlich in der durch die Walzen zu leistenden Verformungsarbeit. Deshalb müssen hier die Walzen einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser haben, so daß sie hoch belastet sind und einem hohen Verschleiß unterliegen. Sie bedingen außerdem mit ihrem Antrieb eine konstruktionstechnisch verwickelte Anordnung. Bei der Anlage nach dieser Erfindung kann das hinter des Stoßbankanlage angeordnete Ziehwalzgerüst, da es selbst keine Verformungs- d. h. Walzarbeit zu leisten hat, in seinem Aufbau sehr einfach gehalten werden. Für die Breitung ist ein großer Walzendurchmesser mit entsprechend geringem Verschleiß von Vorteil.In the continuous process, there is a considerable disadvantage in the deformation work to be performed by the rollers. Therefore, the rollers here must have a relatively small diameter so that they are heavily loaded and subject to high wear. With their drive, they also require a structurally complex arrangement. In the system according to this invention, the drawing roll stand arranged behind the push bench system can, since it does not itself have any deformation. H. Rolling work has to be kept very simple in its structure. A large roller diameter with correspondingly low wear is advantageous for the spreading.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Anlage nach dieser Erfindung dargestellt, und zwar zeigen die Abb. 1 und 2 jeweils Aufsichten darauf und teilweise Längsschnitte.In the drawing, an embodiment of the system according to this invention is shown, namely Figs. 1 and 2 each show plan views and partial longitudinal sections.

In der Abb. 1 im schematischen Längsschnitt gezeichneten, bekannten und vielfachen üblichen Stoßbankanlage stellen a den Dorn und b das Lochstück vor Beginn des Arbeitshubes dar. Mit c sind die nicht angetriebenen Kaliberwalzen und mit d die Ziehringe dargestellt. Dieser Anlage ist nun erfindungsgemäß ein Walzgerüst e mit den angetriebenen Kaliberwalzen f nachgeschaltet, die die Zieharbeit übernehmen, sobald der vordere Abschnitt des Rohres den letzten Ziehring verlassen hat.In Fig. 1, shown in a schematic longitudinal section, known and often common push bench system represent a the mandrel and b the perforated piece before the start of the working stroke. With c the non-driven caliber rollers and with d the drawing rings. According to the invention, this system is followed by a roll stand e with the driven caliber rolls f, which take over the drawing work as soon as the front section of the tube has left the last drawing ring.

Abb. 2 zeigt das teilweise schon gestreckte Rohr i im angetriebenen Walzgerüst e. Der Hub des Stoßstange h ist beendet. Nach Beendigung des Stoßarbeit fährt der Schaft h zurück, während das Walzgerüst das restliche Ziehen übernimmt. In den Abbildungen sind die Überholkupplungen g schematisch dargestellt.Fig. 2 shows the partially already stretched tube i in the driven roll stand e. The stroke of the bumper h is finished. After the end of the pushing work, the shaft h moves back while the rolling stand takes over the rest of the pulling. The overrunning clutches g are shown schematically in the figures.

Claims

1). Pipe pushing bench for the production of seamless pipes, characterized in that behind the usual roll caliber and drawing ring bed (c, d) a driven drawing roll stand (e) equipped with one or more sets of rolls (f) is arranged, which initially uses the push rod (h) the tube (i) pushed through the roller groove and drawing ring bed and now pulls the remaining part of the tube through the roller groove and drawing ring bed.

2). Push bench according to claim 1, characterized in that the drive of the rollers of the drawing roll stand (e) is equipped with overrunning or friction clutches (g).

3). Push bench according to claims 1 and 2, characterized in that the entire rolling stand or only a part of it is set up in such a way that it causes the pipe to be released from the mandrel as in the case of continuous rolling mills by widening.