EP0661113A1 - Cold pilger mill for rolling long tubular stock - Google Patents
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- EP0661113A1 EP0661113A1 EP94250287A EP94250287A EP0661113A1 EP 0661113 A1 EP0661113 A1 EP 0661113A1 EP 94250287 A EP94250287 A EP 94250287A EP 94250287 A EP94250287 A EP 94250287A EP 0661113 A1 EP0661113 A1 EP 0661113A1
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- B21B—ROLLING OF METAL
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- B21B33/00—Safety devices not otherwise provided for; Breaker blocks; Devices for freeing jammed rolls for handling cobbles; Overload safety devices
Definitions
- the present invention relates to a cold pilger rolling mill for rolling long blanks, with a reciprocating stand, a main drive for the stand, two feed carriages equipped with a chuck each, which are arranged one behind the other in the carriage direction in the rolling direction and can be moved in the rolling direction via feed spindles that can be connected to the main drive , at least one gearbox for driving the feed spindles and with at least one holding device (mandrel abutment) for the mandrel attached to a mandrel bar.
- Such a rolling mill is known for example from DE 29 22 941 C2; this rolling mill is suitable for both continuous and discontinuous operation.
- Cold in which a large, thick-walled tube (billet) is formed into a thinner and thinner-walled tube, internal and external tools are used which are calibrated accordingly. While the rollers are moved back and forth with the roll stand relative to the tube, the rollers on the Roll tube, the mandrel used as an internal tool is held in a fixed position. This is done, for example, by means of a mandrel rod, at the front end of which the mandrel is fastened and which is clamped at its rear end in the mandrel abutment and remains fixed in position during the rolling.
- a mandrel rod at the front end of which the mandrel is fastened and which is clamped at its rear end in the mandrel abutment and remains fixed in position during the rolling.
- two mandrel abutments are used for the long mandrel bar, which alternately hold the mandrel bar while loading and advancing the billet.
- the length of the finished pipe that can be rolled out in cold pilger rolling mills is limited by the length of the slug used.
- the demand is often made to be able to roll lengths of prefabricated pipe that are as large as possible, but this is not possible indefinitely, because an extension of the billet is often not possible. This is either because the facilities for the pretreatment of the desired slug lengths are not available and would also be excessively large and expensive, or because there is not enough space to feed and remove the straight slugs of the desired length.
- a particular problem, however, is the limited length of the mandrel rod, because if it is dimensioned too long, it becomes too elastic to hold the mandrel in its fixed position with respect to the rollers.
- the object of the present invention is, based on the problems and limitations of the prior art, to design a cold pilger rolling mill of the generic type in such a way that the processing of extremely long blanks is possible.
- At least one of the holding devices (mandrel abutment) for the mandrel to compensate for changes in position of the mandrel with respect to the roll gap is adjustable parallel to the rolling direction.
- the idea according to the invention to adjust the holding device for the mandrel can be enriched in addition to the use of extremely long slugs by a further proposal of the invention, according to which the mandrel rod carrying the mandrel is at least partially replaced by a retaining rope, which on the one hand is attached to the adjustable holding device for the mandrel and on the other hand is attached to the rear end of the mandrel rod or the mandrel, the calibration of the rolling mill being designed in such a way that the mandrel only loads the restraining cable by tensile forces.
- This tether is inserted in a separate work step into the slab.
- a light thread can first be blown through the slab, with the help of which the tether is then pulled through the slab.
- the cable is pretensioned with the aid of the adjustable holding device and holds the mandrel in place against the axial forces acting on it during rolling, the elongations of the holding cable resulting from the axial forces being compensated for by adjusting the holding device.
- the tether has the advantage over a mandrel bar that it is easier to obtain or manufacture and can also be stored in a space-saving manner.
- the winding speed according to the detected position the mandrel is adjustable.
- the rope can be pulled through the coil using a light thread that was first blown through the loop.
- the end of the retaining rope on the mandrel rod side is fastened to the mandrel rod or the mandrel by means of a quick-release fastener and the other end is connected to the winding device.
- the retention rope which is attached to both sides, is first tensioned by a motor; the coil is then unwound from the coil with the aid of a straightening device which straightens the coil winding until the beginning of the coil has reached the end of the preceding coil. Simultaneously with the unwinding of the billet from the coil, the attached retention rope protruding at the rear end of the coil must be wound up at the same speed. As soon as the end of the preceding slab and the beginning of the decoiled slab lie against one another, the unwinding speed of the slab corresponds to the average feed speed. From this moment on, the average winding speed of the restraining rope also corresponds to the average feed speed. The different average winding speeds can be used to preset the winding device.
- the winding speed of the retaining rope is basically regulated so that the mandrel maintains its exact position in the rolling mill.
- the restraining rope instead of a conventional mandrel bar that the forces which are exerted on the rolling mandrel during the cold crawlage only cause tensile forces for the retaining rope. This requirement can be met by suitable calibration and a possibly longer rolling mandrel.
- Wire for example piano string wire or plastic ropes (e.g. Kevlar), can be used as the material for the retention rope. Sheaths around the wire and less abrasive rope materials prevent damage to the inner surface of the tube.
- Electronically controllable electric or hydraulic drives can be used as the drive for the winding device.
- the invention now offers the possibility of using extremely long blanks which previously could not be processed because of the space available and above all because of the limited possible length of the mandrel bars.
- the individual ideas of the present invention can also be combined, so that the blank, which is in the form of a straight tube, can also be rolled out with a mandrel which is held by means of a retention rope which is controlled on a winding device, as in the case of the coiled blank.
- the retention rope does not need to be constantly wound up and unwound, rather the winding device takes over the function of the adjustable holding device for the mandrel, which in another case is the mandrel abutment.
- the adjustable holding device (mandrel abutment) for the mandrel is in need of slight modification; because the mandrel abutment is preferably moved back and forth by an electric or hydraulic servo drive.
- kick lower inertial forces because the weight of the heavy mandrel bar is eliminated, so that higher restraint machine speeds can be achieved with the retention rope before the servo drive has reached its performance limit.
- Cold pilger rolling mills with a reciprocating mandrel bar enable not only the use of very long blanks, but also a rotary drive for the mandrel.
- This rotary drive then no longer has to take place step by step, at least on the mandrel abutment removed from the rolling mill; this mandrel abutment can also rotate at a constant speed and absorb the gradual movement by torsion. If the slug is turned back and forth, it is even possible to completely do without the rotary drive of the mandrel abutment removed from the rolling mill.
- 1 denotes the cold pilger rolling mill, which is driven at 2 by a main drive with torque compensation.
- the feed carriages 3 and 4 each equipped with a chuck, not shown, are used to advance the slug, which are arranged one behind the other in the carriage direction 6 in the rolling direction 5 and via the drive 7 connectable feed spindles 8 are movable.
- the mandrel positioned in the roll stand - not shown - is held by the mandrel rod 9 which is guided through the die 10 and which in turn is held in the mandrel abutment 11 such that the mandrel maintains its position during the rolling.
- the length of the slugs that can be used is limited by the distance of the mandrel abutment 11 from the more distant mandrel abutment 12, because during continuous operation these two mandrel abutments 11 and 12 must alternately hold the mandrel rod and thus the mandrel when a new slug is threaded onto the mandrel .
- a length indicated at 13 the mandrel rod projecting into the rolling mill is exposed to extreme length changes which result from the elastic expansion.
- These changes in length even in the millimeter range, shift the mandrel in the rolling mill so significantly that exact rolling and maintaining exact diameters and wall dimensions is no longer possible. This is particularly the case when the front mandrel abutment 11 is open and the entire tensile forces have to be absorbed via the mandrel abutment 12.
- the invention now provides for at least the mandrel abutment 12 to be adjustable so as to compensate for the length changes occurring in the mandrel rod by adjusting the position of the mandrel abutment.
- the drive for the mandrel abutment 12 in FIG. 1 takes place via servo drives, not shown, of an electrical or hydraulic type.
- the mandrel abutment or its adjusting device is coupled to a computer which receives a signal from the mandrel rupture safety device, with which the position of the mandrel is detected.
- the total length of the cold pilger mill is clearly visible in FIG. This is due to the fact that the retention cable already described is connected to the mandrel rod 9 in the region of the mandrel abutment 11, which is pulled through the slug 15 supplied as coil and wound up on a winding device 16 at its other end.
- This solution makes it possible to produce long lengths of pipe in continuous operation with an extremely short overall length of the system and to ensure that the position of the mandrel in the rolling mill remains unchanged and that changes in bearings that occur are immediately compensated for by winding and unwinding the restraining cable.
- the restraining rope made of wire or plastic is first fastened, for example to a light thread blown through the loop, and is pulled with it through the coil 15; then the retention cable is attached to the end of the mandrel bar 9 by means of a quick-release fastener or the like while the other end of the retention cable is connected to the winding device 16. With the help of an electronically controllable electric or hydraulic drive, the restraining rope is then first tensioned by a motor, in order to then straighten the coil with the help of the straightening device 18 and at the same time to transport it towards the end of the previous loop 10.
- the drive for the mandrel abutment 12 in Figure 1 takes place via servo drives, not shown, of an electrical or hydraulic type.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kaltpilgerwalzwerk zum Walzen langer Luppen, mit hin- und hergehendem Gerüst, einem Hauptantrieb für das Gerüst, zwei mit je einem Spannfutter ausgerüsteten Vorschubschlitten, die in Walzrichtung hintereinander im Schlittenbett angeordnet und über an den Hauptantrieb anschließbare Vorschubspindeln in Walzrichtung verfahrbar sind, mindestens einem Schaltgetriebe zum Antrieb der Vorschubspindeln und mit mindestens einer Haltevorrichtung (Dornwiderlager) für den an einer Dornstange befestigten Dorn.The present invention relates to a cold pilger rolling mill for rolling long blanks, with a reciprocating stand, a main drive for the stand, two feed carriages equipped with a chuck each, which are arranged one behind the other in the carriage direction in the rolling direction and can be moved in the rolling direction via feed spindles that can be connected to the main drive , at least one gearbox for driving the feed spindles and with at least one holding device (mandrel abutment) for the mandrel attached to a mandrel bar.
Ein solches Walzwerk ist beispielsweise aus der DE 29 22 941 C2 bekannt; dieses Walzwerk ist sowohl für einen kontinuierlichen wie auch einen diskontinuierlichen Betrieb geeignet. Beim Kaltpilgern. bei dem ein großes dickwandiges Rohr (Luppe) in ein dünneres und dünnwandigeres Rohr umgeformt wird finden Innen- und Außenwerkzeuge Verwendung, die entsprechend kalibriert sind. Wahrend die Walzen mit dem Walzgerüst relativ zum Rohr hin- und herbewegt werden, wobei die Walzen auf dem Rohr abrollen, wird der als Innenwerkzeug verwendete Dorn in einer festen Position gehalten. Dies geschieht beispielsweise über eine Dornstange, an deren vorderen Ende der Dorn befestigt ist und die an ihrem hinteren Ende im Dornwiderlager eingespannt und während des Walzens in ihrer Lage festgelegt bleibt.Such a rolling mill is known for example from DE 29 22 941 C2; this rolling mill is suitable for both continuous and discontinuous operation. Cold pilgrimage. in which a large, thick-walled tube (billet) is formed into a thinner and thinner-walled tube, internal and external tools are used which are calibrated accordingly. While the rollers are moved back and forth with the roll stand relative to the tube, the rollers on the Roll tube, the mandrel used as an internal tool is held in a fixed position. This is done, for example, by means of a mandrel rod, at the front end of which the mandrel is fastened and which is clamped at its rear end in the mandrel abutment and remains fixed in position during the rolling.
Beim kontinuierlichen Betrieb werden zwei Dornwiderlager für die lange Dornstange eingesetzt, die abwechselnd die Dornstange während des Ladens und Vorschiebens der Luppe halten.In continuous operation, two mandrel abutments are used for the long mandrel bar, which alternately hold the mandrel bar while loading and advancing the billet.
Die Länge des auswalzbaren Fertigrohres in Kaltpilgerwalzwerken ist durch die Länge der eingesetzten Luppe begrenzt. Häufig wird die Forderung gestellt, möglichst große Fertigrohrlängen walzen zu können, was jedoch nicht unbegrenzt möglich ist, weil eine Verlängerung der Luppe vielfach nicht möglich ist. Dies, weil entweder die Einrichtungen für die Vorbehandlung der gewünschten Luppenlängen nicht vorhanden sind und auch übermäßig groß und teuer würden oder weil kein hinreichender Platz vorhanden ist, um die geraden Luppen der gewünschten Länge zu- und abzuführen. Ein besonderes Problem stellt jedoch die begrenzte Länge der Dornstange dar, weil diese, wenn sie zu lang dimensioniert wird, zu elastisch wird, um den Dorn in seiner festgelegten Lage bezogen auf die Walzen zu halten.The length of the finished pipe that can be rolled out in cold pilger rolling mills is limited by the length of the slug used. The demand is often made to be able to roll lengths of prefabricated pipe that are as large as possible, but this is not possible indefinitely, because an extension of the billet is often not possible. This is either because the facilities for the pretreatment of the desired slug lengths are not available and would also be excessively large and expensive, or because there is not enough space to feed and remove the straight slugs of the desired length. A particular problem, however, is the limited length of the mandrel rod, because if it is dimensioned too long, it becomes too elastic to hold the mandrel in its fixed position with respect to the rollers.
Während die anderen Probleme, wenn auch teuer oder aufwendig lösbar sind und während es möglich ist, den Platzbedarf beispielsweise dadurch zu reduzieren, daß das Rohr an der Auslaufseite des Walzwerkes aufgewickelt wird, läßt sich das die Dornstange betreffende Problem der Längenänderung kaum lösen; denn die Dornstange kann nicht beliebig dicker gemacht werden, schließlich muß die Luppe auf die Dornstange aufgefädelt werden.While the other problems, if expensive or complex, can be solved and while it is possible to reduce the space requirement, for example, by winding the tube on the outlet side of the rolling mill, the problem of length change relating to the mandrel bar can hardly be solved; because the mandrel bar cannot be made as thick as you like, after all the bow must be threaded onto the mandrel bar.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von den Problemen und Beschränkungen des Standes der Technik ein Kaltpilgerwalzwerk der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß die Verarbeitung von extrem langen Luppen möglich wird.The object of the present invention is, based on the problems and limitations of the prior art, to design a cold pilger rolling mill of the generic type in such a way that the processing of extremely long blanks is possible.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß mindestens eine der Haltevorrichtungen (Dornwiderlager) für den Dorn zum Ausgleich von Lageveränderungen des Dornes in Bezug auf den Walzspalt geregelt parallel zur Walzrichtung verstellbar ist.To solve the problem it is proposed that at least one of the holding devices (mandrel abutment) for the mandrel to compensate for changes in position of the mandrel with respect to the roll gap is adjustable parallel to the rolling direction.
Durch eine Haltevorrichtung, die geregelt verstellbar ist, können Längenänderungen auch extrem langer Dornstangen ausgeglichen werden, so daß der Dorn in seiner Soll-Position gehalten werden kann.By means of a holding device which can be adjusted in a controlled manner, changes in length can also be compensated for even extremely long mandrel rods, so that the mandrel can be held in its desired position.
Da moderne Kaltpilgerwalzwerke mit Dornbruchsicherungen ausgestattet sind, die die Lage des Dornes im Rohr überwachen, um im Falle eines Bruches des Dornes oder der Dornstange das Walzwerk abschalten zu können, bietet es sich an, diese Dornbruchsicherungen zu verwenden, um die Lage des Dornes in Bezug auf die Walzen festzustellen. Wenn die Auswertung des Signals der Dornbruchsicherung mit hohen Abtastraten erfolgt, und ein entsprechend leistungsfähiger Rechner verwendet wird, so ist es möglich, aus diesem Signal die Regelung der Bewegung der Haltevorrichtung (Dornwiderlager) für den Dorn abzuleiten. Auf diese Weise wird auch bei extrem langen Dornstangen ein exaktes Positionieren des Dornes möglich, so daß diese bislang ungelöste Einschränkung für den Einsatz sehr langer Luppen entfällt.Since modern cold pilger rolling mills are equipped with mandrel break safeguards that monitor the position of the mandrel in the tube so that the rolling mill can be switched off in the event of a break in the mandrel or the mandrel rod, it is advisable to use these mandrel break safeguards to relate the position of the mandrel on the rollers. If the signal of the mandrel rupture protection is carried out at high sampling rates and a correspondingly powerful computer is used, it is possible to derive the regulation of the movement of the holding device (mandrel abutment) for the mandrel from this signal. In this way, an exact positioning of the mandrel is possible even with extremely long mandrel rods, so that this hitherto unresolved restriction for the use of very long blanks is eliminated.
Bei kontinuierlich arbeitenden Walzwerken mit zwei Dornwiderlagern, die voneinander einen größeren Abstand als die größte Luppenlänge aufweisen, genügt es, nur die dem Walzwerk weiterentfernte Haltevorrichtung für den Dorn verschiebbar auszubilden. Die größte Längung der Dornstange findet findet zwischen den hinteren Spannschlitten und dem vom Walzwerk entfernten Dornwiderlagern statt.In the case of continuously operating rolling mills with two mandrel abutments, which are spaced apart from one another by a greater distance than the longest section length, it suffices to use only the holding device further away from the rolling mill Slidable mandrel. The largest lengthening of the mandrel bar takes place between the rear clamping slide and the mandrel abutment, which is removed from the rolling mill.
Der erfindungsgemäße Gedanke, die Haltevorrichtung für den Dorn verstellbar zu regeln, läßt sich zusätzlich zum Einsatz extrem langer Luppen durch einen weiteren Vorschlag der Erfindung anreichern, wonach die den Dorn tragende Dornstange mindestens teilweise durch ein Rückhalteseil ersetzt wird, das einerseits an der verstellbaren Haltevorrichtung für den Dorn und andererseits an dem hinteren Ende der Dornstange oder dem Dorn befestigt ist, wobei die Kalibrierung des Walzwerkes derartig ausgebildet ist, daß der Dorn das Rückhalteseil ausschließlich durch Zugkräfte belastet. Dieses Halteseil wird in einem separaten Arbeitsgang in die Luppe eingeführt, hierzu kann ggf. zunächst ein leichter Faden durch die Luppe geblasen werden, mit dessen Hilfe anschließend das Halteseil durch die Luppe gezogen wird. Das Seil wird mit Hilfe der verstellbaren Haltevorrichtung vorgespannt und hält den Dorn während des Walzens gegen die auf ihn wirkenden Axialkräfte fest, wobei durch Verstellen der Haltevorrichtung die aus den Axialkräften resultierenden Dehnungen des Halteseils ausgeglichen werden. Das Halteseil hat gegenüber einer Dornstange auch den Vorteil, daß es einfacher zu beschaffen bzw. zu fertigen ist und außerdem platzsparend gelagert werden kann.The idea according to the invention to adjust the holding device for the mandrel can be enriched in addition to the use of extremely long slugs by a further proposal of the invention, according to which the mandrel rod carrying the mandrel is at least partially replaced by a retaining rope, which on the one hand is attached to the adjustable holding device for the mandrel and on the other hand is attached to the rear end of the mandrel rod or the mandrel, the calibration of the rolling mill being designed in such a way that the mandrel only loads the restraining cable by tensile forces. This tether is inserted in a separate work step into the slab. For this purpose, if necessary, a light thread can first be blown through the slab, with the help of which the tether is then pulled through the slab. The cable is pretensioned with the aid of the adjustable holding device and holds the mandrel in place against the axial forces acting on it during rolling, the elongations of the holding cable resulting from the axial forces being compensated for by adjusting the holding device. The tether has the advantage over a mandrel bar that it is easier to obtain or manufacture and can also be stored in a space-saving manner.
Reicht der Platz nicht aus, so ist nach einem anderen wichtigen Merkmal der Erfindung vorgesehen, die extrem langen Luppen gecoilt einzusetzen, wobei das Halteseil durch die Luppe hindurchgeführt und einerseits an der Dornstange oder dem Dorn und andererseits an einer die Haltevorrichtung für den Dorn bildenden Aufwickelvorrichtung anschließbar ist, deren Aufwickelgeschwindigkeit nach der erfaßten Lage des Dornes regelbar ist. Auch hier kann das Seil an einem leichten Faden durch das Coil gezogen werden, der zunächst durch die Luppe geblasen wurde. Das dornstangenseitige Ende des Rückhalteseils wird mittels eines Schnellverschlußes an der Dornstange oder am Dorn befestigt und das andere Ende an der Aufwickelvorrichtung angeschlossen. Das Rückhalteseil, das an beiden Seiten befestigt ist, wird zunächst motorisch gespannt; dann wird die Luppe mit Hilfe einer die Coilwicklung geraderichtenden Richteinrichtung vom Coil abgewickelt, bis der Luppenanfang das Ende der vorangehenden Luppe erreicht hat. Gleichzeitig mit dem Abwickeln der Luppe vom Coil muß mit gleicher Geschwindigkeit das am hinteren Ende des Coils herausragende befestigte Rückhalteseil aufgewickelt werden. Sobald das Ende der vorangehenden Luppe und der Anfang der abgecoilten Luppe aneinander liegen, entspricht die Abwickelgeschwindigkeit der Luppe der mittleren Vorschubgeschwindigkeit. Ab diesem Moment entspricht dann auch die mittlere Aufwickelgeschwindigkeit des Rückhalteseils der mittleren Vorschubgeschwindigkeit. Die unterschiedlichen mittleren Aufwickelgeschwindigkeiten können zur Voreinstellung der Aufwickelvorrichtung benutzt werden. Wenn das Rückhalteseil den Dorn in seiner Position halten soll, insbesondere also, wenn das ggfs. vorhandene zweite Dornwiderlager geöffnet ist, wird die Aufwickelgeschwindigkeit des Rückhalteseiles grundsätzlich so geregelt, daß der Dorn seine exakte Position im Walzwerk beibehält. Wie bereits ausgeführt, ist Voraussetzung für die Verwendbarkeit des Rückhalteseils an Stelle einer herkömmlichen Dornstange, daß die Kräfte, die beim Kaltpilgern auf den Walzdorn ausgeübt werden, ausschließlich Zugkräfte für das Halteseil verursachen. Diese Voraussetzung läßt sich aber durch geeignete Kalibrierung und einen eventuell längeren Walzdorn erfüllen.If there is not enough space, it is provided according to another important feature of the invention to use the extremely long slugs coiled, the tether being passed through the slab and on the one hand on the mandrel bar or the mandrel and on the other hand on a winding device forming the holding device for the mandrel can be connected, the winding speed according to the detected position the mandrel is adjustable. Here, too, the rope can be pulled through the coil using a light thread that was first blown through the loop. The end of the retaining rope on the mandrel rod side is fastened to the mandrel rod or the mandrel by means of a quick-release fastener and the other end is connected to the winding device. The retention rope, which is attached to both sides, is first tensioned by a motor; the coil is then unwound from the coil with the aid of a straightening device which straightens the coil winding until the beginning of the coil has reached the end of the preceding coil. Simultaneously with the unwinding of the billet from the coil, the attached retention rope protruding at the rear end of the coil must be wound up at the same speed. As soon as the end of the preceding slab and the beginning of the decoiled slab lie against one another, the unwinding speed of the slab corresponds to the average feed speed. From this moment on, the average winding speed of the restraining rope also corresponds to the average feed speed. The different average winding speeds can be used to preset the winding device. If the retaining rope is to hold the mandrel in position, in particular if the second mandrel abutment, if any, is open, the winding speed of the retaining rope is basically regulated so that the mandrel maintains its exact position in the rolling mill. As already stated, it is a prerequisite for the usability of the restraining rope instead of a conventional mandrel bar that the forces which are exerted on the rolling mandrel during the cold pilgrimage only cause tensile forces for the retaining rope. This requirement can be met by suitable calibration and a possibly longer rolling mandrel.
Als Material für das Rückhalteseil kommen Draht, beispielsweise Klaviersaitendraht oder Kunststoffseile (z. B. Kevlar) in Frage. Ummantelungen um den Draht und wenig abrasive Seilwerkstoffe verhindern eine Beschädigung der Innenoberfläche des Rohres.Wire, for example piano string wire or plastic ropes (e.g. Kevlar), can be used as the material for the retention rope. Sheaths around the wire and less abrasive rope materials prevent damage to the inner surface of the tube.
Als Antrieb für die Aufwickelvorrichtung sind elektronisch regelbare Elektro- oder Hydraulikantriebe einsetzbar.Electronically controllable electric or hydraulic drives can be used as the drive for the winding device.
Zusammenfassend bietet die Erfindung die Möglichkeit, nunmehr extrem lange Luppen einzusetzen, die bisher wegen der Platzverhältnisse und vor allem wegen der begrenzt möglichen Länge der Dornstangen nicht bearbeitet werden konnten. Selbstverständlich lassen sich die einzelnen Gedanken der vorliegenden Erfindung auch kombinieren, so kann auch die als gerades Rohr vorliegende Luppe mit einem Dorn ausgewalzt werden, der über ein Rückhalteseil gehalten wird, das an einer Aufwickelvorrichtung, wie bei der gecoilten Luppe gesteuert wird. In diesem Fall braucht das Rückhalteseil nicht ständig auf und abgewickelt zu werden, vielmehr übernimmt die Aufwickelvorrichtung die Funktion der verstellbaren Haltevorrichtung für den Dorn, die in einem anderen Fall das Dornwiderlager ist. Es ist auch denkbar, die dem Walzwerk als gerades Rohr zugeführte Luppe während der vorangegangenen Produktionsschritte in Form eines Coils zu bearbeiten und sie vor oder während der Beschickung des Walzwerkes abzuwickeln und zu richten.In summary, the invention now offers the possibility of using extremely long blanks which previously could not be processed because of the space available and above all because of the limited possible length of the mandrel bars. Of course, the individual ideas of the present invention can also be combined, so that the blank, which is in the form of a straight tube, can also be rolled out with a mandrel which is held by means of a retention rope which is controlled on a winding device, as in the case of the coiled blank. In this case, the retention rope does not need to be constantly wound up and unwound, rather the winding device takes over the function of the adjustable holding device for the mandrel, which in another case is the mandrel abutment. It is also conceivable to process the blanks fed to the rolling mill as a straight tube in the form of a coil during the preceding production steps and to unwind and straighten them before or during the loading of the rolling mill.
Bei der Verwendung extrem langer Dornstangen nach den Ansprüchen 1 bis 3 ist die verstellbare Haltevorrichtung (Dornwiderlager) für den Dorn leicht modifizierungsbedürftig; denn das Dornwiderlager wird vorzugsweise von einem elektrischen oder hydraulischen Servoantrieb hin-und herbewegt. Im Falle der Verwendung von Rückhalteseilen treten geringere Massenkräfte auf, weil das Gewicht der schweren Dornstange entfällt, so daß mit dem Rückhalteseil höhere Maschinenhubzahlen erreichbar sind, bevor der Servoantrieb seine Leistungsgrenze erreicht hat.When using extremely long mandrel bars according to claims 1 to 3, the adjustable holding device (mandrel abutment) for the mandrel is in need of slight modification; because the mandrel abutment is preferably moved back and forth by an electric or hydraulic servo drive. In the case of using restraining ropes, kick lower inertial forces because the weight of the heavy mandrel bar is eliminated, so that higher restraint machine speeds can be achieved with the retention rope before the servo drive has reached its performance limit.
Kaltpilgerwalzwerke mit hin- und herbewegter Dornstange ermöglichen neben der Verwendung sehr langer Luppen auch einen Drehantrieb für den Dorn. Dieser Drehantrieb muß dann zumindest am dem Walzwerk entfernten Dornwiderlager nicht mehr schrittweise erfolgen; dieses Dornwiderlager kann auch mit konstanter Geschwindigkeit rotieren und die schrittweise Bewegung durch Torsion aufnehmen. Wenn die Luppe hin- und hergedreht wird, ist es sogar möglich, auf den Drehantrieb des dem Walzwerk entfernten Dornwiderlagers vollständig zu verzichten.Cold pilger rolling mills with a reciprocating mandrel bar enable not only the use of very long blanks, but also a rotary drive for the mandrel. This rotary drive then no longer has to take place step by step, at least on the mandrel abutment removed from the rolling mill; this mandrel abutment can also rotate at a constant speed and absorb the gradual movement by torsion. If the slug is turned back and forth, it is even possible to completely do without the rotary drive of the mandrel abutment removed from the rolling mill.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen:
- Fig. 1
- die vereinfachte Darstellung eines Kaltpilgerwalzwerkes mit zwei Dornwiderlagern zum Beschicken mit geraden Luppen und
- Fig. 2
- ein Kaltpilgerwalzwerk zum Beschicken mit aufgecoilten Luppen.
Show it:
- Fig. 1
- the simplified representation of a cold pilger rolling mill with two mandrel abutments for loading with straight blanks and
- Fig. 2
- a cold pilger rolling mill for loading with coiled loops.
In Figur 1 ist mit 1 das Kaltpilgerwalzgerüst bezeichnet, das bei 2 von einem Hauptantrieb mit Momentenausgleich angetrieben wird. Zum Vorschub der Luppe dienen die mit je einem nicht dargestellten Spannfutter ausgerüsteten Vorschubschlitten 3 und 4, die in Walzrichtung 5 hintereinander im Schlittenbett 6 angeordnet und über an den Antrieb 7 anschließbare Vorschubspindeln 8 verfahrbar sind. Der im Walzgerüst positionierte - nicht dargestellte - Dorn wird von der durch die Luppe 10 geführten Dornstange 9 gehalten, die ihrerseits im Dornwiderlager 11 so gehalten wird, daß der Dorn seine Position während des Walzens beibehält. Die Länge der einsetzbaren Luppen ist begrenzt durch den Abstand des Dornwiderlagers 11 von dem weiter entfernten Dornwiderlager 12, weil beim kontinuierlichen Betrieb diese beiden Dornwiderlager 11 und 12 im Wechsel die Dornstange und damit den Dorn halten müssen, wenn eine neue Luppe auf den Dorn aufgefädelt wird. Es ist deutlich erkennbar, daß bei einer bei 13 angedeuteten Luppenlänge, die bis in das Walzwerk ragende Dornstange extremen Längenveränderungen ausgesetzt ist, die sich aus der elastischen Dehnung ergeben. Diese Längenveränderungen, selbst nur im Millimeterbereich, verlagern den Dorn im Walzwerk so bedeutend, daß ein exaktes Walzen und die Einhaltung exakter Durchmesser und Wandabmessungen nicht mehr möglich ist. Dies insbesondere dann, wenn das vordere Dornwiderlager 11 geöffnet ist und die gesamten Zugkräfte über das Dornwiderlager 12 aufgenommen werden müssen.In Figure 1, 1 denotes the cold pilger rolling mill, which is driven at 2 by a main drive with torque compensation. The
Aus diesem Grund sieht die Erfindung nun vor, mindestens das Dornwiderlager 12 verstellbar zu gestalten, um somit die eintretenden Längenveränderungen in der Dornstange durch Verstellen der Position des Dornwiderlagers zu kompensieren. Der Antrieb für das Dornwiderlager 12 in Figur 1 erfolgt über nicht dargestellte Servoantriebe elektrischer oder hydraulischer Art. Das Dornwiderlager bzw. seine Verstellvorrichtung ist mit einem Rechner gekoppelt, der ein Signal von der Dornbruchsicherung erhält, mit der die Lage des Dornes erfaßt wird.For this reason, the invention now provides for at least the
Alternativ ist vorgesehen, die bei 14 angedeutete Dornstange durch ein Rückhalteseil zu ersetzen, was voraussetzt, daß nur Zugkräfte in Walzrichtung 5 auf das Seil wirken, und daß das Rückhalteseil 14 im Dornwiderlager 12 verstellbar befestigt ist.Alternatively, it is provided to replace the mandrel bar indicated at 14 by a retaining rope, which presupposes that only tensile forces act on the rope in the
In Figur 2 ist deutlich erkennbar das Kaltpilgerwalzwerk in seiner Gesamtlänge reduziert. Dies dadurch, daß an die Dornstange 9 im Bereich des Dornwiderlagers 11 das bereits beschriebenen Rückhalteseil angeschlossen ist, welches durch die als Coil 15 angelieferte Luppe hindurchgezogen und an ihrem anderen Ende auf einer Aufwickelvorrichtung 16 aufgewickelt wird. Diese Lösung ermöglicht es bei extrem kurzer Baulänge der Anlage große Rohrlängen im kontinuierlichen Betrieb herzustellen und dabei sicherzustellen, daß die Lage des Dornes im Walzwerk unverändert bleibt bzw. eintretende Lagerveränderungen durch Auf- und Abwickeln des Rückhalteseiles sofort kompensiert werden.The total length of the cold pilger mill is clearly visible in FIG. This is due to the fact that the retention cable already described is connected to the
Bei der Ausführung gemäß Figur 2 wird das aus Draht oder Kunststoff bestehende Rückhalteseil zunächst, beispielsweise an einem leichten durch die Luppe geblasenen Faden befestigt und mit diesem durch das Coil 15 gezogen; dann wird das Rückhalteseil am Ende der Dornstange 9 mittels eines Schnellverschlußes oder dergleichen befestigt während das andere Ende des Rückhalteseiles an die Aufwickelvorrichtung 16 angeschlossen wird. Mit Hilfe eines elektronisch regelbaren Elektro- oder Hydraulikantriebes wird sodann das Rückhalteseil zunächst motorisch gespannt, um dann die gecoilte Luppe mit Hilfe der Richteinrichtung 18 gerade zu richten und gleichzeitig gegen das Ende der vorherigen Luppe 10 zu transportieren. Dies geschieht mit relativ hoher Geschwindigkeit, während der die Aufwickelvorrichtung für das Rückhalteseil mit gleicher Geschwindigkeit wie die Abwickelvorrichtung für das Coil umläuft. Sobald das Ende der vorangehenden Luppe und der Luppenanfang der abgecoilten Luppe aneinanderliegen, wird die Abwickelgeschwindigkeit des Coils auf mittlere Vorschubgeschwindigkeit der im Walzwerk befindlichen Luppe reduziert. Zum Zeitpunkt des Öffnens von Dornwiderlager 11 wird die Aufwickelgeschwindigkeit des Rückhalteseiles so eingeregelt, daß der Dorn seine von der Dornbruchsicherung erfaßte Position beibehält.In the embodiment according to FIG. 2, the restraining rope made of wire or plastic is first fastened, for example to a light thread blown through the loop, and is pulled with it through the
Der Antrieb für das Dornwiderlager 12 in Figur 1 erfolgt über nicht dargestellte Servoantriebe elektrischer oder hydraulischer Art.The drive for the
Claims (7)
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens eine im Fall von zwei Haltevorrichtungen (Dornwiderlagern 11, 12) für den Dorn zum Ausgleich von Lageveränderungen des Dornes in Bezug auf den Walzspalt während des Walzbetriebes geregelt parallel zur Walzrichtung verstellbar ist.Cold pilger rolling mill for rolling long blanks with a back and forth stand, one main drive for the stand, two feed carriages equipped with a chuck each, which are arranged one behind the other in the carriage direction in the rolling direction and can be moved in the rolling direction via feed spindles that can be connected to the main drive, at least one gearbox for the drive the feed spindles and with at least one holding device (mandrel abutment) for the mandrel attached to a mandrel bar,
characterized,
that at least one in the case of two holding devices (mandrel abutments 11, 12) for the mandrel to compensate for changes in position of the mandrel in relation to the roll gap during the rolling operation is adjustable parallel to the rolling direction.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellung der Haltevorrichtung (Dornwiderlager 11, 12) für den Dorn in Abhängigkeit von der über eine Dornbruchsicherung erfaßten Lage des Dornes regelbar ist.Cold pilger rolling mill according to claim 1,
characterized,
that the adjustment of the holding device (mandrel abutment 11, 12) for the mandrel can be regulated as a function of the position of the mandrel detected by means of a mandrel rupture protection.
dadurch gekennzeichnet,
daß bei kontinuierlich arbeitenden Walzwerken mit zwei abwechselnd wirkenden Haltevorrichtungen (Dornwiderlagern 11, 12) für den Dorn diese - wie bekannt - einen größeren Abstand (X) als die größte Luppenlänge aufweisen und nur die dem Walzgerüst (1) weiter entfernte Haltevorrichtung (Dornwiderlager 12) für den Dorn verschiebbar ist.Cold pilger rolling mill according to claims 1 and 2,
characterized,
that in continuously operating rolling mills with two alternating holding devices (mandrel abutments 11, 12) for the mandrel, these - as is known - have a greater distance (X) than the largest length of the section and only the holding device (mandrel abutment 12) further away from the roll stand (1) is displaceable for the mandrel.
dadurch gekennzeichnet,
daß zum Walzen extrem langer Luppen die den Dorn tragende Dornstange mindestens teilweise durch ein Rückhalteseil (14) ersetzt ist, daß einerseits an der verstellbaren Haltevorrichtung (Dornwiderlager) für den Dorn und andererseits an dem hinteren Ende der Dornstange (9) oder dem Dorn befestigt ist, wobei die Kalibrierung des Walzgerüstes (1) derartig ausgebildet ist, daß der Dorn das Rückhalteseil (14) ausschließlich durch Zugkräfte belastet.Cold pilger rolling mill according to claim 1,
characterized,
that for rolling extremely long slugs, the mandrel rod carrying the mandrel is at least partially replaced by a retaining rope (14) that is attached on the one hand to the adjustable holding device (mandrel abutment) for the mandrel and on the other hand to the rear end of the mandrel rod (9) or the mandrel , wherein the calibration of the roll stand (1) is designed such that the mandrel loads the restraining cable (14) exclusively by tensile forces.
dadurch gekennzeichnet,
daß extrem lange Luppen gecoilt eingesetzt werden, wobei das Rückhalteseil (14) durch die Luppe (10) hindurchgeführt und einerseits an der Dornstange (9) oder dem Dorn und andererseits an einer die Haltevorrichtung (11, 12) für den Dorn bildenden Aufwickelvorrichtung (16) anschließbar, deren Aufwickelgeschwindigkeit nach der erfaßten Lage des Dornes regelbar ist.Cold pilger rolling mill according to claim 4,
characterized,
that extremely long slugs are used coated, the retaining rope (14) being guided through the slug (10) and on the one hand on the mandrel bar (9) or the mandrel and on the other hand on a winding device (16.) forming the holding device (11, 12) for the mandrel ) connectable, the winding speed of which can be regulated according to the detected position of the mandrel.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Rückhalteseil (14) aus Draht oder Kunststoff besteht und ggf. mit einem weniger abrasiven Stoff ummantelt ist.Cold pilger rolling mill according to claims 4 and 5,
characterized,
that the retention rope (14) consists of wire or plastic and is possibly coated with a less abrasive material.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufwickelvorrichtung (16) von einem elektronisch regelbaren Elektro- oder Hydraulikantrieb angetrieben wird.Cold pilger rolling mill according to claim 5,
characterized,
that the winding device (16) is driven by an electronically controllable electric or hydraulic drive.
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