EP0335079A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Luppen zu Rohren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Verarbeiten von Luppen zu Rohren Download PDF

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Publication number
EP0335079A2
EP0335079A2 EP89101854A EP89101854A EP0335079A2 EP 0335079 A2 EP0335079 A2 EP 0335079A2 EP 89101854 A EP89101854 A EP 89101854A EP 89101854 A EP89101854 A EP 89101854A EP 0335079 A2 EP0335079 A2 EP 0335079A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lubricant
wall
descaling agent
plug
head end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89101854A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0335079A3 (de
Inventor
Hansjörg Furrer
Raimo Peltoniemi
Norbert Richle
Dietrich Ulrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lonza AG
Original Assignee
Lonza AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lonza AG filed Critical Lonza AG
Publication of EP0335079A2 publication Critical patent/EP0335079A2/de
Publication of EP0335079A3 publication Critical patent/EP0335079A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/04—Cooling or lubricating mandrels during operation

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for processing slugs into tubes according to the preambles of claims 1 and 12.
  • a slug is understood to mean the hollow cylindrical intermediate product in the manufacture of pipes.
  • rolled round steel or round casting is usually punched in a cross-rolling mill using a piercing mandrel.
  • the slab is then rolled out in a stretching mill for further stretching and leveling the wall thickness. Rolling out is usually done in two work passages, so-called stitches.
  • the slug is driven by means of a pair of work rolls over a plug arranged at the head end of a mandrel bar, whereupon the plug is removed and the slug is returned by means of return rolls.
  • the second stitch uses a slightly larger plug than the first stitch. Then the inner wall of the blank is smoothed in a smooth rolling mill.
  • a descaling agent to which a lubricant is added, is introduced into the bowl. This is done, for example, by means of the device described in EP-A 250 881, which is brought and centered close to the void cavity by means of a displacement unit, whereupon an air stream loaded with the descaling agent is passed through the device into the void cavity. After the amount of air loaded with the descaling agent has flowed through the cavity, the device is withdrawn again by means of the displacement unit. After the exposure time required for descaling has elapsed, the first stitch is made.
  • a lubricant powder or granulate is introduced into the bowl. Since the two stitches are to be carried out in direct succession as far as possible (only interrupted by placing the second stopper on the mandrel bar), there is little time for the lubricant to be introduced. In the prior art, it is therefore thrown into the front end of the slug by a worker using a shovel. In the prior art, the same thing also occurs before smoothing in the smooth rolling mill: a worker throws a lubricant into the bowl with the help of a shovel.
  • the known introduction of the lubricant is disadvantageous for several reasons. Either an operator is used for this alone or the process is delayed if the operator responsible for fitting the stopper also has to introduce the lubricant. (With normal process times, the worker has to apply lubricant again approximately every 10 seconds, so that there is practically no time for other work). Throwing in the lubricant leads to an environmentally harmful dust cloud that is harmful to the operator. The lubrication is uneven and large amounts of lubricant are consumed, since throwing in the lubricant leads to an accumulation of lubricant in the front, lower part of the inner wall of the bowl, while the upper, rear areas of the inner wall of the bowl are not supplied with lubricant or only insufficiently.
  • the invention seeks to remedy this. It is based on the task of applying a lubricant and / or descaling agent for the respective processing evenly to the inside of the pan, in such a way that the processing is not delayed, i.e. the operations can be carried out in direct succession, and that there is as little environmental pollution as possible.
  • the lubricant and / or descaling agent during the respective operation i.e. during the movement of the slug in relation to the mandrel rod, is applied to the inner wall of the slug and preferably not to the wall surface to be machined during this operation, but - expediently with the aid of an inert carrier gas stream - through outlet openings at the head end or at the part of the adjoining it Mandrel bar on the inside of the already machined surface for further processing in the next step (second stitch or smoothing).
  • the application during the operation enables an automatic, even distribution of the agent over the inner wall of the pan; the preferred application to the already machined inner surface, expediently when propelling the slug through the part of the mandrel bar adjoining the stopper onto the immediately previously machined slug surface with the aid of inert gas, prevents scaling from the outset.
  • the agent can be a pure lubricant, but it can also contain a descaling agent in order to remove any scaling that occurs as soon as it occurs. (The time between processing in the first and that in the second stitch would be too short for complete descaling).
  • the plug mill shown schematically in FIGS. 1 and 2 has a pair of work rolls 1, 2 and a return roll pair 3, 4.
  • a guide part 8 On the head end 5 of a mandrel bar 6, which is supported against an abutment (not shown) behind the rolling mill, is a guide part 8 and a working part 9 of existing plug 10.
  • the head end 5 of the mandrel rod has an opening 11 for releasably holding the plug 10, in which a conical rear attachment 12 of the plug 10 is seated.
  • the rolling caliber 1, 2 and the stopper 10 form an annular gap which corresponds to the wall thickness of the plate 13 desired in the first pass.
  • a plurality of channels 17 extending from an axial bore 15 of the mandrel rod 6 to a circumferential groove 16 of the rod jacket are provided.
  • the channels 17 communicate through the bore 15 with a supply pipe 18 screwed into the rear end and welded to the part 14 for inert carrier gas (nitrogen) loaded with a lubricant and descaling agent (hereinafter referred to as lubricant for short) and thus run curved into the circumferential groove 16 that the carrier gas with swirl exits through it backwards (to the right in FIG. 1).
  • lubricant a lubricant and descaling agent
  • the feed tube 18 protrudes into a cavity 20 of the mandrel bar 6, which extends to the rear bar end (not shown) and is open at the rear.
  • a supply hose 21 is connected to the supply pipe 18 and is guided through the cavity 20 backwards out of the rod 6 to a loading device (not shown) for loading the carrier gas stream with the lubricant.
  • This device can be designed in accordance with the device described in the non-prior art CH patent application 177/88).
  • a cooling water line (not shown) which extends almost to the front end wall 23 of the cavity 20 and is led out of the cavity to a cooling water source (not shown).
  • the cooling water flowing out of the cooling water line during operation first cools the wall 23 and thus the front rod part 14 and, when flowing back through the cavity 20, also the entire remaining mandrel rod 6, whereupon it flows out of the cavity 20 at the rear (on the right in FIG. 1).
  • the hole 13 perforated in a cross-rolling mill by means of a piercing mandrel is descaled before being processed by the rolling mill shown in FIG Lubricant is added to the bowl.
  • the plate 13 is rolled out in a first pass of the rolling mill shown in FIG. 1. In this case, the plate 13 is driven in the direction of the arrow 26 by means of the work roll pair 1, 2 rotating in the direction of rotation 25, via the plug 10 placed on the head end 5 of the mandrel bar 6.
  • a nitrogen stream loaded with lubricant (lubricant powder or lubricant granules, if appropriate with additives) is fed through the feed line 21, 18, 15 and the channels 16 with swirl to the rear (in FIG. 1 to the right) on the inner wall of the plate 13.
  • the nitrogen stream loaded with the lubricant thus flows out behind the plug 10 with a swirl (to the rear), the lubricant being deposited evenly distributed on the inner wall of the cap which had just been processed by the plug.
  • the lubricant applied to the inner wall of the blank in the first stitch is therefore not used for lubrication in this but only in the next (second) stitch. Lubrication in the first stitch is ensured by the descaling agent introduced before the first stitch by means of the device described in EP-A 250 881, which acts simultaneously as a lubricant or is provided with an admixture of lubricant.
  • the start of the lubricant supply can be controlled by means of the loading device in such a way that the lubricant only emerges from the channels 17 after the plug 10 has already covered a certain feed path.
  • the lubricant supply is stopped, but the nitrogen flow through the supply line 21, 18, 15 and the channels 16 is maintained (continuously).
  • the plate 13 After the plate 13 has been driven completely over the stopper 10 and this has been removed, it is returned in the direction of the arrow 28 by means of the return roller pair 3, 4 rotating in the direction of rotation 27.
  • nitrogen is continuously blown through the supply line 21, 18, 15 and the channels 16. (The nitrogen flow can be reduced if no lubricant is added).
  • the cooling water which runs over the work rolls 1, 2, can spray onto the front part 14 of the mandrel bar 6. Since nitrogen constantly escapes through the channels 16, it cannot penetrate them, so that the risk of the channels becoming blocked as a result of the lubricant being mixed with the water is avoided.
  • the head end 30 of the mandrel rod 31 also has an opening 34 adapted to a rear extension 32 of the stopper 33.
  • the opening 34 merges into a cavity 36 in the front rod part, in which a z. B. provided with four wings 35 arranged on a feed pipe 37 for the lubricant swirl device 38 is.
  • the wings 35 are enclosed by a funnel 39, the funnel neck 40 of which sits on the feed pipe 37.
  • the wing arrangement is such that when the plug 33 is removed from the opening 34 and flows through the feed pipe 37 and is loaded with the lubricant, the carrier gas swirls through the funnel 39 and the opening 34.
  • a supply hose is connected to the supply pipe 37 through the cavity 20 of the rod 31 to the loading device.
  • the lubricant is not applied during the advance 26 of the bobbin (not shown in FIG. 3) but only during its return 28 - after the plug 33 has been removed . Initially, only nitrogen is fed through the feed line 37 by means of the loading device.
  • the lubricant supply is controlled by the loading device in such a way that the lubricant does not emerge from the swirl generator 38 until after the blower has covered a part of the return path by means of the return rollers which is so large that the lubricant of the carrier gas stream escaping with swirl is (almost) completely settles on the inner wall of the blanks and at most a negligibly small proportion of the lubricant emerges from the end of the blanks. Up to the end of the return path, lubricant is then discharged through the swirler 38 by means of the carrier gas flow, so that the entire inner wall of the slug is evenly covered with the lubricant.
  • the lubricant applied with the variant of FIGS. 3 and 4 in the first stitch also serves to lubricate the stopper in the second stitch.
  • the second stitch is corresponding to the first stitch during the return of the slug, lubricant is again applied by the swirl sensor 38 to the inner wall of the slug processed by the plug 33 during the advance 26 for smoothing in a third operation.
  • the exemplary embodiment shown in FIGS. 1 and 2 has the advantage over the procedure in FIGS. 3 and 4 that the lubricant is applied immediately after the processing of the inner wall, so that scaling can practically not occur from the outset and that also acts as a descaling agent , or lubricants containing descaling agents can act longer.
  • the exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4 has the structural advantage over the one shown in FIGS. 1 and 2 that no lateral bores are required in the mandrel rod, so that this can be carried out in a simpler and more stable manner in terms of production.
  • the outlet-side ends of the channels 17 are directed backwards (to the right in FIG. 1).
  • the carrier gas stream loaded with the lubricant therefore emerges with a swirl backwards (to the right in FIG. 1).
  • This is useful if the channels 17 are arranged near the head end 5, since otherwise the swirl of the propellant gas escaping during the propulsion 26 at the stopper 9 is broken and thus the uniformity of the lubricant distribution can be impaired and also the lubricant when the stopper 10 falls out at the end of the drive 26 can emerge from the end of the slug under environmental pollution if the lubricant supply is not interrupted at exactly the right time.
  • the channels 17 can also in one Radial plane (curved) run, although a uniform distribution can only be achieved with a large number of channels, or run forward (in the direction of arrow 28) into the circumferential groove 16. In the latter case, they are expediently arranged somewhat further to the rear with a correspondingly longer part 14, the plug 10 in any case preventing lubricant from escaping from the front of the billet during the advance.
  • lubricant could in principle be discharged onto the inner wall both during propulsion 26 and during return 28 of the blank. However, it does not have to be discharged twice and only uses an unnecessarily large amount of lubricant.
  • the lubricant to be applied to the shell wall can be composed in such a way that it also acts as a kind of prophylactic descaling agent, i.e. scaling is prevented as it arises, and depending on the slug material and the processing process (second stitch or smoothing) for which it is applied, it can be provided with suitable additives.
  • the lubricant is preferably applied with an inert carrier gas stream, in particular nitrogen, and the inert carrier gas stream (even without loading with the lubricant) is constantly maintained, possibly reduced, so that scaling can be largely prevented from the outset.
  • a pure lubricant (lubricant) can therefore be used, especially if sufficient inert gas is supplied.

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Abstract

Die Luppe (13) wird im ersten Arbeitsgang eines Stopfenwalzwerks (1, 2) über einen am Kopfende (5) einer Dornstange (6) angeordneten Stopfen (10) vorgetrieben und nach Entfernen des Stopfens zurückgeführt. Während des Vortriebs der Luppe (13) wird ein Schmiermittel mit Hilfe eines inerten Trägergasstroms durch Austrittsöffnungen (16, 17) am Kopfteil (14) der Dornstange (6) auf die unmittelbar zuvor vom Stopfen (10) bearbeitete Luppeninnenwandung aufgebracht. Das Schmiermittel wird in dieser Weise im ersten Arbeitsgang für die Bearbeitung im zweiten Arbeitsgang des Stopfenwalzwerks und im letzteren für die Bearbeitung in einem dritten Arbeitsgang (in einem Glättwalzwerk) gleichmässig auf die Luppeninnenwandung verteilt. Dabei tritt keinerlei Verzögerung der Verarbeitung auf, d.h. die Arbeitsgänge können unmittelbar aufeinanderfolgend durchgeführt werden, und es tritt keine Umweltbelastung durch das Mittel auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrich­tung zum Verarbeiten von Luppen zu Rohren gemäss den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 12.
  • Unter einer Luppe versteht man bekanntlich das hohlzy­lindrische Zwischenprodukt bei der Herstellung von Roh­ren. Zur Herstellung der Luppe wird üblicherweise ge­walzter Rundstahl oder Rundstrangguss in einem Schräg­walzwerk mittels eines Lochdorns gelocht. Die Luppe wird anschliessend zum weiteren Ausstrecken und Egali­sieren der Wanddicke in einem Streckwalzwerk ausge­walzt. Das Auswalzen geschieht meist in zwei Arbeits­ gängen, sogenannten Stichen. Die Luppe wird bei jedem der beiden Stiche mittels eines Arbeitswalzenpaars über einen am Kopfende einer Dornstange angeordneten Stopfen vorgetrieben, woraufhin der Stopfen entfernt und die Luppe mittels Rückholwalzen zurückgeführt wird. Beim zweiten Stich wird ein etwas grösserer Stopfen als beim ersten Stich verwendet. Danach wird die Innenwandung der Luppe in einem Glättwalzwerk geglättet.
  • Vor dem ersten Stich wird ein Entzunderungsmittel, dem ein Schmiermittel beigemengt ist, in die Luppe einge­bracht. Das geschieht zum Beispiel mittels der in der EP-A 250 881 beschriebenen Einrichtung, die mittels ei­ner Verschiebeeinheit nahe an den Luppenhohlraum heran­gebracht und zentriert wird, woraufhin ein mit dem Ent­zunderungsmittel beladener Luftstrom durch die Einrich­tung in den Luppenhohlraum geleitet wird. Nachdem die mit dem Entzunderungsmittel beladene Luftmenge durch den Hohlraum geströmt ist, wird die Einrichtung mittels der Verschiebeeinheit wieder zurückgezogen. Nach Ablauf der für die Entzunderung erforderlichen Einwirkungszeit erfolgt dann der erste Stich.
  • Vor dem zweiten Stich wird jeweils ein Schmiermittel­pulver oder -granulat in die Luppe eingebracht. Da die beiden Stiche möglichst unmittelbar aufeinanderfolgend ausgeführt werden sollen (lediglich unterbrochen durch das Aufsetzen des zweiten Stopfens auf die Dornstange), bleibt nur wenig Zeit für das Einbringen des Schmier­mittels. Es wird deshalb beim Stand der Technik von ei­nem Arbeiter mittels einer Schaufel in das vordere Ende der Luppe hineingeworfen. Dasselbe geschieht beim Stand der Technik auch vor dem Glätten im Glattwalzwerk: Ein Arbeiter wirft mit Hilfe einer Schaufel ein Schmier­mittel in die Luppe.
  • Das bekannte Einbringen des Schmiermittels ist aus meh­reren Gründen nachteilig. Entweder wird allein dafür eine Bedienungsperson eingesetzt oder das Verfahren verzögert sich, wenn die für das Aufsetzen des Stopfens verantwortliche Bedienungsperson auch noch das Schmier­mittel einbringen muss. (Bei üblichen Verfahrenszeiten muss der Arbeiter etwa alle 10 Sekunden wieder Schmier­mittel einbringen, so dass praktisch keine Zeit für an­dere Arbeiten bleibt). Das Einwerfen des Schmiermittels führt zu einer umweltbelastenden, für die Bedienungs­personen gesundheitsschädlichen Staubwolke. Die Schmie­rung ist ungleichmässig und es werden grosse Schmier­mittelmengen verbraucht, da das Einwerfen des Schmier­mittels zu einer Anhäufung des Schmiermittels im vorde­ren, unteren Teil der Luppeninnenwandung führt, während die oberen, hinteren Bereiche der Luppeninnenwandung nicht oder nur unzureichend mit Schmiermittel versorgt werden.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schmier- und/oder Entzunderungs­mittel für die jeweilige Bearbeitung gleichmässig auf die Luppeninnenwandung aufzubringen, und zwar so, dass sich die Verarbeitung nicht verzögert, d.h. die Ar­beitsgänge unmittelbar aufeinanderfolgend durchgeführt werden können, und dass möglichst keine Umweltbelastung durch das Mittel auftritt.
  • Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist in ver­fahrensmässiger Hinsicht Gegenstand des Anspruchs 1 und in vorrichtungsmässiger Hinsicht Gegenstand des An­spruchs 12.
  • Bevorzugte Ausführungsarten der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 11 und 13 bis 15 umschrieben.
  • Wesentlich ist bei der Erfindung, dass das Schmier- und/oder Entzunderungsmittel während dem jeweiligen Ar­beitsgang, d.h. während der Bewegung der Luppe in Bezug auf die Dornstange, auf die Innenwandung der Luppe auf­gebracht wird und zwar vorzugsweise nicht auf die wäh­rend dieses Arbeitsgangs zu bearbeitende Wandungsfläche sondern - zweckmässig mit Hilfe eines inerten Träger­gasstroms - durch Austrittsöffnungen am Kopfende bzw. am daran angrenzenden Teil der Dornstange auf die be­reits vom Stopfen bearbeitete Luppeninnenfläche für de­ren weitere Bearbeitung im nächsten Arbeitsgang (zwei­ten Stich bzw. Glätten).
  • Das Aufbringen während des Arbeitsgangs ermöglicht eine automatische gleichmässige Verteilung des Mittels über die Luppeninnenwandung; das bevorzugte Aufbringen auf die bereits bearbeitete Innenfläche, zweckmässig beim Vortrieb der Luppe durch den an den Stopfen angrenzen­den Teil der Dornstange auf die jeweils unmittelbar zu­vor bearbeitete Luppenfläche mit Hilfe von Inertgas, verhindert von vornherein eine Verzunderung. Das Mittel kann ein reines Schmiermittel sein, es kann aber auch zusätzlich ein Entzunderungsmittel enthalten, um eine einsetzende Verzunderung bereits bei der Entstehung gleich wieder zu entfernen. (Die Zeit zwischen der Be­arbeitung im ersten und derjenigen im zweiten Stichen wäre zu kurz für eine vollständige Entzunderung).
  • Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 einen Achsenlängsschnitt durch eine Dorn­stange mit Stopfen eines Stopfenwalzwerks beim Walzen einer Luppe,
    • Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,
    • Fig. 3 einen Achsenlängsschnitt durch eine Variante der Dornstange von Fig. 1, und
    • Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3.
  • Das in Fig. 1 und 2 schematisch angedeutete Stopfen­walzwerk (plug mill) hat ein Arbeitswalzenpaar 1, 2 und ein Rückholwalzenpaar 3, 4. Auf dem Kopfende 5 einer gegen ein (nicht dargestelltes) Widerlager hinter dem Walzwerk abgestützten Dornstange 6 sitzt ein aus einem Führungsteil 8 und einem Arbeitsteil 9 bestehender Stopfen 10. Das Kopfende 5 der Dornstange hat zur lös­baren Halterung des Stopfens 10 eine Oeffnung 11, in der ein kegeliger rückseitigen Ansatz 12 des Stopfens 10 sitzt. Das Walzkaliber 1, 2 und der Stopfen 10 bil­den einen Ringspalt, welcher der im ersten Stich ge­wünschten Wanddicke der Luppe 13 entspricht.
  • Im an das Kopfende 5 anschliessenden, vorderen Teil 14 der Dornstange 6 sind mehrere, von einer axialen Boh­rung 15 der Dornstange 6 zu einer Umfangsnut 16 des Stangenmantels verlaufende Kanäle 17 vorgesehen. Die Kanäle 17 kommunizieren durch die Bohrung 15 mit einem in deren hinteres Ende geschraubten und mit dem Teil 14 verschweissten Zufuhrrohr 18 für mit einem Schmier- und Entzunderungsmittel (im folgenden kurz Schmiermittel genannt) beladenes inertes Trägergas (Stickstoff) und verlaufen so gekrümmt in die Umfangsnut 16, dass das Trägergas mit Drall durch diese nach rückwärts (in Fig. 1 nach rechts) austritt. (Aus herstellungstechnischen Gründen besteht der vordere Teil 14 aus zwei zusammen­geschweissten Stücken, in deren aneinander angrenzende Seiten die Kanäle 16 gefräst sind).
  • Das Zufuhrrohr 18 ragt in einen Hohlraum 20 der Dorn­stange 6, der sich bis zum (nicht dargestellten) hinte­ren Stangenende erstreckt und hinten offen ist. An das Zufuhrrohr 18 ist ein Zufuhrschlauch 21 angeschlossen, der durch den Hohlraum 20 nach hinten aus der Stange 6 heraus zu einer (nicht dargestellten) Beladeeinrichtung zum Beladen des Trägergasstroms mit dem Schmiermittel geführt ist. (Diese Einrichtung kann entsprechend der in der nicht zum Stand der Technik gehörenden CH-Pa­tentanmeldung 177/88 beschriebenen Einrichtung ausge­führt sein). Im Hohlraum 20 ist ferner eine (nicht dar­gestellte) Kühlwasserleitung verlegt, die sich bis na­hezu an die vordere Abschlusswand 23 des Hohlraums 20 erstreckt und hinten aus dem Hohlraum heraus zu einer (nicht dargestellten) Kühlwasserquelle geführt ist. Das im Betrieb vorne aus der Kühlwasserleitung ausströmende Kühlwasser kühlt zunächst die Wand 23 und damit den vorderen Stangenteil 14 und beim Zurückfliessen durch den Hohlraum 20 auch die gesamte übrige Dornstange 6, worauf es hinten (in Fig. 1 rechts) aus dem Hohlraum 20 abfliesst.
  • Die in einem Schrägwalzwerk mittels eines Lochdorns ge­lochte Luppe 13 wird vor der Bearbeitung durch das in Fig. 1 dargestellte Walzwerk zum Beispiel mittels der in der EP-A 250 881 beschriebenen Einrichtung entzun­dert, wobei ein gleichzeitig als Schmiermittel wirken­des Entzunderungsmittel oder ein Entzunderungsmittel, dem ein Schmiermittel beigemengt ist, in die Luppe ein­gebracht wird. Nach Ablauf der für die Entzunderung er­forderlichen Zeit wird die Luppe 13 in einem ersten Stich des in Fig. 1 dargestellten Walzwerks ausgewalzt. Dabei wird die Luppe 13 mittels des in Umlaufrichtung 25 rotierenden Arbeitswalzenpaars 1, 2 über den auf das Kopfende 5 der Dornstange 6 aufgesetzten Stopfen 10 in Richtung des Pfeils 26 vorgetrieben.
  • Während des gesamten Vortriebs 26 der Luppe 13 wird mittels der (nicht dargestellten) Beladeeinrichtung ein mit Schmiermittel (Schmiermittelpulver oder Schmiermit­telgranulat ggf. mit Zusätzen) beladener Stickstoff­strom durch die Zufuhrleitung 21, 18, 15 und die Kanäle 16 mit Drall nach hinten (in Fig. 1 nach rechts) auf die Innenwandung der Luppe 13 geleitet. Der mit dem Schmiermittel beladene Stickstoffstrom strömt somit hinter dem Stopfen 10 mit Drall (nach hinten) aus, wo­bei sich das Schmiermittel gleichmässig verteilt auf die unmittelbar zuvor vom Stopfen bearbeitete Luppenin­nenwandung absetzt. Das im ersten Stich auf die Innen­wandung der Luppe aufgebrachte Schmiermittel dient also nicht zur Schmierung in diesem sondern erst im nächsten (zweiten) Stich. Die Schmierung im ersten Stich ist durch das mittels der in der EP-A 250 881 beschriebenen Einrichtung vor dem ersten Stich eingebrachte, gleich­zeitig als Schmiermittel wirkende bzw. mit einer Bei­mengung von Schmiermittel versehene Entzunderungsmittel gewährleistet.
  • Damit Schmiermittel nicht beim Beginn des Vortriebs nach hinten aus der Luppe austritt, kann der Beginn der Schmiermittelzufuhr mittels der Beladeeinrichtung so gesteuert werden, dass das Schmiermittel erst aus den Kanälen 17 austritt, nachdem der Stopfen 10 bereits ei­nen gewissen Vorschubweg zurückgelegt hat. Am Ende des Vortriebs wird die Schmiermittelzufuhr eingestellt der Stickstofffluss durch die Zufuhrleitung 21, 18, 15 und die Kanäle 16 aber weiter (ständig) aufrechterhalten.
  • Nachdem die Luppe 13 vollständig über den Stopfen 10 vorgetrieben und dieser entfernt ist, wird sie mittels des in Umlaufrichtung 27 rotierenden Rückholwalzenpaars 3, 4 in Richtung des Pfeils 28 zurückgeführt. Dabei wird weiterhin ständig Stickstoff durch die Zufuhrlei­tung 21, 18, 15 und die Kanäle 16 geblasen. (Der Stick­stofffluss kann, wenn kein Schmiermittel zugeführt wird, reduziert werden).
  • Am Ende des Vortriebs und am Ende der Rückführung kann das Kühlwasser, das über die Arbeitswalzen 1, 2 läuft, auf den vorderen Teil 14 der Dornstange 6 spritzen. Da dauernd Stickstoff durch die Kanäle 16 austritt, kann es aber in diese nicht eindringen, so dass die Gefahr einer Verstopfung der Kanäle infolge Vermengung des Schmiermittels mit dem Wasser vermieden wird.
  • Es folgt nun der zweite Stich, für den ein Stopfen 10 grösseren Durchmessers auf die Dornstange 6 aufgesetzt wird. (Der Stickstofffluss wird auch während dem Ein­setzen des Stopfens aufrechterhalten). Ebenso wie beim ersten Stich wird die Luppe 13 beim zweiten Stich über den Stopfen 10 grösseren Durchmessers vorgetrieben und wieder zurückgeführt. Für diesen zweiten Stich wurde das Schmiermittel während des ersten Stichs aufge­bracht. Auch beim Vortrieb des zweiten Stichs wird das Schmiermittel auf die vom Stopfen 10 bearbeitete Innen­wandung der Luppe aufgebracht. Dieses Aufbringen er­folgt für den dritten Arbeitsgang, bei dem die Innen­wandung der Luppe in einem (nicht dargestellten) Glätt­walzwerk geglättet wird.
  • Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Variante hat das Kopfende 30 der Dornstange 31 ebenfalls eine einem rückseitigen Ansatz 32 des Stopfens 33 angepasste Oeff­nung 34. Die Oeffnung 34 geht in einen Hohlraum 36 im vorderen Stangenteil über, in dem ein z. B. mit vier Flügeln 35 versehener, an ein Zufuhrrohr 37 für das Schmiermittel angeschlossener Drallgeber 38 angeordnet ist. Die Flügel 35 sind von einem Trichter 39 umschlos­sen, dessen Trichterhals 40 auf dem Zufuhrrohr 37 sitzt. Die Flügelanordnung ist so getroffen, dass das bei von der Oeffnung 34 entferntem Stopfen 33 durch das Zufuhrrohr 37 strömende, mit dem Schmiermittel beladene Trägergas mit Drall durch den Trichter 39 und die Oeff­nung 34 austritt. An das Zufuhrrohr 37 ist, wie beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1, ein durch den Hohlraum 20 der Stange 31 zur Beladeeinrichtung geführter Zu­fuhrschlauch angeschlossen.
  • Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel von Fig. 1 und 2 wird bei der Variante von Fig. 3 und 4 das Schmiermit­tel nicht beim Vortrieb 26 der (in Fig. 3 nicht darge­stellten) Luppe sondern erst während deren Rückführung 28 - nach Entfernen des Stopfens 33 - aufgebracht. Mit­tels der Beladeeinrichtung wird zunächst nur Stickstoff durch die Zufuhrleitung 37 geführt. Die Schmiermittel­zufuhr wird von der Beladeeinrichtung so gesteuert, dass das Schmiermittel erst aus dem Drallgeber 38 aus­tritt, nachdem die Luppe mittels der Rückholwalzen ei­nen Teil des Rückführwegs zurückgelegt hat, der so gross ist, dass sich das Schmiermittel des mit Drall austretenden Trägergasstroms (nahezu) vollständig an der Innenwandung der Luppe absetzt und höchstens ein vernachlässigbar kleiner Anteil des Schmiermittels aus dem Ende der Luppe austritt. Bis zum Ende des Rückführ­wegs wird dann mittels des Trägergasstroms weiter Schmiermittel durch den Drallgeber 38 ausgetragen, so dass die gesamte Innenwandung der Luppe gleichmässig mit dem Schmiermittel bedeckt wird.
  • Auch das mit der Variante von Fig. 3 und 4 im ersten Stich aufgebrachte Schmiermittel dient zur Schmierung des Stopfens im zweiten Stich. Beim zweiten Stich wird entsprechend dem ersten Stich während der Rückführung der Luppe wieder Schmiermittel durch den Drallgeber 38 auf die vom Stopfen 33 beim Vortrieb 26 bearbeitete In­nenwandung der Luppe für das Glätten in einem dritten Arbeitsgang aufgebracht.
  • Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel hat verfahrensmässig gegenüber dem in Fig. 3 und 4 den Vorteil, dass das Schmiermittel unmittelbar nach der Bearbeitung der Innenwandung aufgebracht wird, so dass eine Verzunderung von vornherein praktisch nicht ein­treten kann und das auch als Entzunderungsmittel wir­kende, bzw. Entzunderungsmittel enthaltende Schmiermit­tel länger einwirken kann. Das in Fig. 3 und 4 darge­stellte Ausführungsbeispiel hat gegenüber dem in Fig. 1 und 2 dargestellten konstruktiv den Vorteil, dass keine seitlichen Bohrungen in der Dornstange erforderlich sind, so dass diese herstellungstechnisch einfacher und standfester ausgeführt werden kann.
  • Beim in Fig. 1 und dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie erwähnt, die ausstrittsseitigen Enden der Ka­näle 17 nach rückwärts (in Fig. 1 nach rechts) gerich­tet. Der mit dem Schmiermittel beladene Trägergasstrom tritt demzufolge mit Drall nach rückwärts (in Fig. 1 nach rechts) aus. Das ist zweckmässig, wenn die Kanäle 17 nhe dem Kopfende 5 angeordnet sind, da sonst der Drall des austretenden Treibgases während des Vortriebs 26 am Stopfen 9 gebrochen und damit die Gleichmässig­keit der Schmiermittelverteilung beeinträchtigt werden kann und zudem das Schmiermittel beim Herausfallen des Stopfens 10 am Ende des Vortriebs 26 aus dem Luppenende unter Belastung der Umwelt austreten kann, wenn die Schmiermittelzufuhr nicht genau im richtigen Zeitpunkt unterbrochen wird. Die Kanäle 17 können auch in einer Radialebene (gekrümmt) verlaufen, wobei eine gleichmäs­sige Verteilung aber nur mit sehr vielen Kanäle er­reichbar ist, oder vorwärts gerichtet (in Richtung des Pfeils 28) in die Umfangsnut 16 laufen. Im letzteren Fall werden sie zweckmässig, bei entsprechend länger bemessenem Teil 14 etwas weiter hinten angeordnet, wo­bei der Stopfen 10 in jedem Fall während des Vortriebs verhindert, dass Schmiermittel nach vorne aus der Luppe austritt.
  • Mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform könnte grundsätzlich sowohl beim Vortrieb 26 als auch beim Rückführen 28 der Luppe Schmiermittel auf die In­nenwandung ausgetragen werden. Ein zweimaliges Austra­gen ist aber nicht notwendig und verbraucht nur unnötig viel Schmiermittel.
  • Wie erwähnt, kann das auf die Luppenwandung aufzutra­gende Schmiermittel so zusammengesetzt sein, dass es gleichzeitig als gleichsam prophylaktisches Entzunde­rungsmittel wirkt, d.h. eine Verzunderung bereits im Entstehen verhindert, wobei es je nach dem Luppenma­terial und dem Bearbeitungsprozess (zweiter Stich bzw. Glätten), für den es aufgebracht wird, mit geeigneten Zusätzen versehen werden kann. Wie ebenfalls schon er­wähnt, wird das Schmiermittel vorzugsweise mit einem inerten Trägergasstrom, insbesondere Stickstoff, aufge­bracht, und der inerte Trägergasstrom (auch ohne Bela­dung mit dem Schmiermittel) ständig, gegebenenfalls re­duziert, aufrechterhalten, so dass eine Verzunderung von vornherein weitgegehend verhindert werden kann. Na­mentlich unter Zufuhr von ausreichend Inertgas kann deshalb auch ein reines Schmiermittel (Gleitmittel) verwendet werden.

Claims (15)

1. Verfahren zum Verarbeiten von Luppen zu Rohren in mehreren Arbeitsgängen, wobei die Luppe (13) minde­stens in einem ersten Arbeitsgang über einen am Kopfende (5; 30) einer Dornstange (6; 31) angeord­neten Stopfen (10; 33) vorgetrieben und nach Ent­fernen des Stopfens zurückgeführt wird, dadurch ge­kennzeichnet, dass mindestens im ersten Arbeitsgang während des Vortriebs und/oder Zurückführens der Luppe (13) ein Schmier- und/oder Entzunderungsmit­tel auf die Innenwandung der Luppe (13) aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und/oder Entzunderungsmittel wäh­rend des Vortriebs und/oder Zurückführens der Luppe (13) auf die vom Stopfen (10; 33) bereits bearbei­tete Innenwandung der Luppe (13) für deren weitere Bearbeitung im nächsten Arbeitsgang aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass mindestens im ersten Arbeitsgang ein Inertgas in das Innere der Luppe (13) geleitet wird, um eine Verzunderung der Innenwandung zu ver­hindern.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und/oder Entzun­derungsmittel mittels eines Trägergasstroms, vor­zugsweise eines Inertgasstroms, am Kopfende (5; 30) oder am daran anschliessenden Teil (14) der Dorn­stange (6; 31) auf die Innenwandung der Luppe (13) geleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Schmier- und/oder Entzunderungs­mittel beladene Trägergasstrom durch die Dornstange (6; 31) hindurch befördert und an einer oder mehre­ren an deren Kopfende (5; 30) oder am daran an­schliessenden Teil (14) angeordneten Austritts­öffnungen (16, 17; 34) auf die Innenwandung der Luppe (13) geleitet wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass das als Trägergas für das Schmier- und/oder Entzunderungsmittel dienende Inertgas, insbesondere Stickstoff, auch unbeladen dauernd durch die Dornstange (6; 31) und die Aus­trittsöffnungen (16, 17; 34) geleitet wird, um so­wohl eine Verzunderung der Innenwandung der Luppe (13) als auch ein Eindringen von Kühlwasser in die Austrittsöffnungen (16, 17; 34) zu verhindern.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­zeichnet, dass dem mit dem Schmier- und/oder Ent­zunderungsmittel beladenen Trägergasstrom beim Aus­tritt aus der bzw. den Austrittsöffnungen (16, 17; 34) ein Drall erteilt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und/oder Entzun­derungsmittel jeweils beim Vortrieb der Luppe (13) hinter dem Stopfen (10) auf die Innenwandung der Luppe (13) aufgebracht wird.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch ge­kennzeichnet, dass der mit dem Schmier- und/oder Entzunderungsmittel beladene Trägergasstrom vom Stopfen (10) weggerichtet mit Drall auf die Innen­wandung der Luppe (13) gerichtet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmier- und/oder Entzun­derungsmittel jeweils beim Zurückführen der Luppe (13) durch das Kopfende (30) oder den daran an­schliessenden Teil (14) der Dornstange (6; 31) hin­durch auf die Innenwandung der Luppe (13) aufge­bracht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Luppe (13) in einem zweiten Arbeitsgang über einen am Kopfende (5; 30) der Dornstange (6; 31) angeordneten Stopfen grösseren Durchmessers vorgetrieben und in einem dritten Arbeitsgang ge­glättet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl beim ersten als auch beim zweiten Arbeitsgang ein Schmier- und/oder Entzunderungsmittel auf die vom Stopfen (10; 33) bearbeitete Innenwandung der Luppe (13) für den zweiten bzw. dritten Arbeitsgang auf­gebracht wird.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Walzwerk (1, 2), einer Dorn­stange (6; 31) und einem auf deren Kopfende (5; 30) aufsetzbaren Stopfen (10; 33), dadurch gekennzeich­net, dass die Dornstange (6; 31) eine Zufuhrleitung (21, 18, 15; 37) für das Schmier- und/oder Entzun­derungsmittel und an ihrem Kopfende (5; 30) oder am daran anschliessenden Teil (14) eine oder mehrere Austrittsöffnungen (16, 17; 34) für das Mittel hat.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­net, dass die Zufuhrleitung (21, 18, 15; 37) koa­xial in der Dornstange (6; 31) angeordnet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, zur Durchfüh­rung des Verfahrens nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der an das Kopfende (5) angrenzende Teil (14) der Dornstange (6) mehre­re mit der Zufuhrleitung (21, 18, 15) verbundene, von der Achse der Dornstange (6) zum Dornstangen­mantel verlaufende Kanäle (17) hat, die so gekrümmt verlaufen, dass das mit dem Schmier- und/oder Ent­zunderungsmittel beladene Trägergas mit Drall durch die Kanäle (17) austritt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, zur Durchfüh­rung des Verfahrens nach den Ansprüchen 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfende (30) eine einem rückseitigen Ansatz (32) des Stopfens (33) angepasste Oeffnung (34) hat, die in einen Hohlraum (36) übergeht, in dem ein mit Flügeln (35) versehe­ner, an die Zufuhrleitung (37) angeschlossener Drallgeber (38) angeordnet ist, derart, dass das bei von der Oeffnung (34) entferntem Stopfen (33) durch die Zufuhrleitung (37) strömende, mit dem Schmier- und/oder Entzunderungsmittel beladene Trä­gergas mit Drall durch die Oeffnung (34) austritt.
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