IT9019951A1 - Procedimento per la fabbricazione di tubi senza saldatura - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

L'invenzione concerne un procedimento per la fabbricazione di tubi senza saldatura da uno sbozzato forato introdotto in un laminatoio continuo per tubi.

Nel caso di laminatoi continui per tubi la trasformazione di uno sbozzato cavo ad un massello continuo secondo lo stato della tecnica ha luogo in sei fino a otto gabbie di laminazione, i cui calibri formano una fila di calibri per un diametro costante predeterminato (calibro nominale) di uscita del massello. Tutte le file di calibri di principio sono conformate in modo che dal primo all'ultimo calibro abbia luogo una diminuzione a gradini del perimetro con una contemporanea diminuzione della parete.

La realizzazione di una fila di calibri si riferisce sempre allo spessore minimo della parete del massello, associato al calibro nominale. Con la predeterminazione di uno stiramento limite appartenente, questo essendo inteso quale rapporto zio del processo di laminazione non devono verificarsi contatti locali intensi del mandrino di laminazione con la superficie interna dello sbozzato forato, in quanto con questo, calore passerebbe dalla parete dello sbozzato forato al mandrino di laminazione.

In particolare nel caso di sbozzati cavi più lunghi una rettilineatà sufficiente nel funzionamento pratico non pud essere sempre assicurata in modo che per le dette ragioni è da cercare un gioco di entrata il più possibile grande CH. Noti sono valori di gioco di entrata fra 6,0 e 16,0 mm.

Un gioco di entrata grande presenta però lo svantaggio notevole che lo stiramento grande da cercare per ragioni tecnologiche nel primo calibro viene sostanzialmente limitato da una calibratura necessariamente aperta ampiamente.

All'esperto è noto che le condizioni più favorevoli di trasformazione sono date nei primi entrambi i calibri di laminazione. Qui in presenza di una parete di entrata relativamente spessa sono possibili riduzioni degli spessori di parete di più del 50% con una resistenza relativamente bassa alla variazione della forma. La velocità della variazione della forma nel primo calibro di laminazione à ancora piccola, parimenti la velocità relativa fra il mandrino di laminazione e il prodotto da laminare. Nel secondo calibro di laminazione può essere raggiunto per esempio uno stiramento nell'ordine di grandezza di 1,6.

partendo da questi problemi e dagli inconvenienti dello stato della tecnica la invenzione si prefigge lo scopo di realizzare un procedimento e un dispositivo per l'attuazione del procedimento, per mezzo del quale sia possibile aumentare lo stiramento nel primo calibro di laminazione per aumentare da un lato lo stiramento limite globale o per scaricare il calibro centrale di laminazione. Inoltre è scopo dell'invenzione di tenere anche con stiramento aumentato i valori di gioco di entrata necessari secondo il procedimento entro limiti ammissibili.

Questo scopo viene raggiunto secondo l invenzione per il fatto che lo sbozzato forato viene preliminarmente deformato prima dell'entrata nella prima gabbia del laminatoio continuo per tubi senza riduzione dello spessore di parete, in modo che il gioco fra il mandrino di laminazione e la superficie interna dello sbozzato forato nella zona del fondo del calibro dei cilindri della prima gabbia sia maggiore rispetto al gioco nella zona dei fianchi di laminazione. Con questa proposta per l'entrata dello sbozzato forato nel primo calibro del laminatoio continuo per tubi vengono create le stesse condizioni le quali risultano sulla base della calibratura di tradizionali treni continui per tubi nelle successive gabbie di questi treni. In questa maniera risulta il vantaggio gravante che nel primo calibro diviene possibile l'aumento dello stiramento, il quale permette uria diminuzione del numero globaie delle gabbie di laminazione. Questo scopo può essere raggiunto dall'invenzione, trasformando lo sbozzato forato nella maniera proposta - per esempio ovale

In un perfezionamento vantaggioso dell'idea inventiva viene proposto che il grado della deformazione venga scelto in modo che la superficie interna dello sbozzato forato appoggi nella zona dei fianchi dei cilindri della prima gabbia sul mandrino di laminazione.

Secondo una ulteriore caratteristica dell'invenzione è previsto che in presenza di maggiori valori di gioco di entrata l'invenzione sia ampliata nel senso che contemporaneamente con la deformazione dello sbozzato forato venga effettuata una riduzione del perimetro.

Un dispositivo per l'attuazione del procedimento secondo l'invenzione è caratterizzato da un dispositivo, disposto direttamente prima della prima gabbia del laminatoio continuo per la deformazione dello sbozzato forato in almeno un piano centrale longitudinale, il quale si estende sfalsato (nel caso di una calibratura a due cilindri di 90 gradi) rispetto al piano o rispettivamente piani centrale/i longitudinale/i estendentesi/isi attraverso il fondo di calibro dei cilindri della prima gabbia di laminazione del treno continuo per tubi. Un tipo costruttivo leggero economico é dato nel caso in cui con cilindri stretti leggermenti calibrati viene effettuata soltanto una ovalizzazione.

Se il laminatoio continuo per tubi è corredato di una calibratura a tre cilindri, il dispositivo per la deformazione dello sbozzato forato è parimenti dotato di tre cilindri. In ogni caso si raccomanda di collocare il dispositivo per la deformazione dello sbozzato forato il più possibile vicino alla prima gabbia di laminazione in modo che lo sbozzato forato venga ovalizzato soltanto brevemente prima dell'inizio di laminazione e vengano mantenuti i vantaggi di un gioco grande di entrata. Poiché il dispositivo è conformato quale apparecchio azionatore, esiste la condizione di adattare la velocità del dispositiv.o alle condizioni di laminazione, vantaggiosamente la richiesta di forza e di potenza del dispositivo essendo corrispondentemente piccola in quanto non ha luogo alcuna riduzione dello spessore di parete.

Un esempio di realizzazione dell'invenzione sarà qui di seguito illustrato sulla base di Figure. Sulla base di alcune viste di calibri viene inoltre riportato il collegamento fra il gioco di entrata e il possibile stiramento nel primo calibro di laminazione. Nel disegno,

la Figura 1 rappresenta la forma assunta di calibro di un cilindro del laminatoio continuo,

le Figure 2 e 3 rappresentano le condizioni, le quali risultano in presenza di un gioco di entrata differente nella prima gabbia di una fila di calibri, la Figura 4 mostra la ovalizzazione semplice di uno sbozzato forato con cilindri motori stretti, profilati, la Figura 5 mostra la ovalizzazione dello stesso sbozzato forato con contemporanea riduzione perimetrale con cilindri motori più larghi, corrispondentemente calibrati, e

la Figura 6 mostra la possibile struttura di calibro per il primo calibro all'impiego di uno sbozzato forato ovalizzato corrispondentemente alla Figura 5. Nel caso normale il contorno di un calibro continuo intagliato nei cilindri viene formato da archi di cerchio con diversi raggi, i quali hanno nel loro punto di contatto del contorno una tangente comune. La Figura 1 mostra una forma assunta di calibro, RI viene indicato quale raggio del fondo del calibro e pCl quale angolo di fondo del calibro. R3 nella vista è il raggio dei fianchi. Sulla base della Figura 1 può essere illustrato anche il termine rapporto di apertura = a/b. b è la distanza centro del cilindro-fondo del calibro, a è la distanza centro del cilindro-fianco del calibro, per la determinazione di a essendo assunto che il raggio dei fianchi del contorno del calibro sia prolungato fino all'asse del centro del cilindro.

Dalla vista è visibile che la grandezza dell'apertura del calibro sia regolabile con R2, sostanzialmente però dalle grandezza dell'angolo a1 . Questo vuol dire che il rapporto di apertura diventa minore, quando a 1 diventa maggiore.

Notoriamente gli assi fra i cilindri di gabbie di laminazione susseguentisi sono sempre fra loro sfalsati. In questa maniera la porzione di massello, laminato nel fianco del calibro entra nel fondo del calibro del cilindro successivo. Per i rapporti di apertura dei calibri successivi esiste la condizione che a n è sempre uguale o maggiore di b n - 1. Per le sezioni trasversali di uscita, ovalizzate più o meno nei calibri, questa condizione può essere facilmente mantenuta. Essa esiste però anche per l'entrata dello sbozzato forato tondo nel primo calibro di laminazione. In questa maniera al dev’essere teoricamente almeno = dH/metà, se all'operazione di entrata non deve verificarsi alcun danneggiamento sulla superficie dello sbozzato forato.

Nelle Figure 2 e 3 sono rappresentate le condizioni, le quali risultano con un gioco di entrata differente nella prima gabbia di una serie di calibri. La rappresentazione mostra per le Figure 2 e 3 sul lato sinistro della Figura la sezione trasversale entrante dello sbozzato forato e il gioco predeterminato di entrata, sul lato destro la luce di laminazione, la quale risulta fra il contorno del calibro e la superficie del mandrino di laminazione. A differenza rispetto alla vista generale secondo la Figura 1 il centro del raggio per RI non coincide con il centro di laminazione, ma è sfalsato di EpC. Questo 4 necessario per raggiungere in un primo calibro il necessario rapporto grande di apertura. Cosi lo spessore di parete SG non è costante lungo 1'angolo oi 1 del fondo di calibro. Nelle Figure 2 e 3 i raggi e gli angoli sono stati scelti in modo che sia soddisfatta la condizione al> dH/2. Nella Figura 3 con dH/2 minore poteva essere aumentato l'angolo oi 1 del fondo del calibro e il rapporto di apertura poteva essere diminuito da al a bl. Nelle viste, accanto allo spessore SG della parete di fondo del calibro è disegnato uno spessore SF della parete dei fianchi, il quale è associato ad un punto AP di distacco del mandrino e a un angolo di distacco.

Qui per via semplice viene presupposto che SF rimanga costante a partire dal punto di distacco AP e segua il contorno del calibro. Con l'angolo oi A il calibro viene suddiviso in una zona della trasformazione forzata e in una zona con trasformazione libera. In modo molto semplificato si potrebbe partire dal fatto che SF corrisponda allo spessore SH della parete di entrata. Questa presunzione non è ammissibile, in quanto la diminuzione forzata della parete e lo stiramento da questa risultante del materiale provoca anche una riduzione della parete nella zona libera di trasformazione. Le funzioni complicate, che determinano il punto di distacco AP e SF, qui non possono essere rappresentate. Poiché la dimensione dell'angolo GÌ 1 del fondo del calibro ha un ruolo determinante per la variazione di SF, la dimensione SF é rappresentata nelle Figure 2 e 3 corrispondentemente alla tendenza. Lo stiramento di un calibro risulta sempre dal rapporto sezione trasversale di entrata rispetto alla sezione trasversale di uscita. Con le superfici di sezione trasversale rappresentate AO e Al viene mostrato che nella Figura 3 con un gioco di entrata piccolo viene raggiunto uno spessore di parete più uniforme e uno stiramento leggermente maggiore. Lo stiramento raggiunto non corrisponde però alla capacità presente di variazione della forma del primo calibro continuo. Secondo l'invenzione è previsto ovalizzare lo sbozzato forato entrante, il suo diametro essendo compresso per la misura del gioco di entrata presente fra due cilindri leggermente profilati. Queste condizioni sono rappresentate nella Figura 4. Un dispositivo a tale scopo necessario può essere considerato quale apparecchio azionatore con cilindri appostabili. E' di importanza di collocare il dispositivo il più possibile vicino alla prima gabbia di laminazione in modo che lo sbozzato forato venga ovalizzato soltanto brevemente prima dell'inizio di laminazione per ottenere i vantaggi di un gioco di entrata grande. Quando vengono desiderati grandi valori di gioco di entrata, allora il dispositivo può essere realizzato in una esecuzione corrispondentemente più pesante anche con una calibratura dei cilindri, la quale provoca accanto all'ovalizzazione anche una determinata riduzione perimetrale. Queste condizioni sono rappresentate nella Figura 5.

La Figura 6 mostra la possibile struttura dei calibri, la quale risulta all'impiego di uno sbozzato forato ovalizzato secondo la Figura 5. Con la ovalizzazione dello sbozzato forato per il primo calibro sono date le stesse condizioni di entrata come per i calibri restanti. L'aumento dello stiramento è chiaramente visibile dal rapporto delle superfici.

Claims (6)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Procedimento per la fabbricazione di tubi senza saldatura da uno sbozzato forato introdotto in un laminatoio continuo per tubi, caratterizzato dal fatto che lo sbozzato forato viene deformato direttamente prima della introduzione nella prima gabbia del laminatoio continuo per tubi senza riduzione dello spessore di parete, che il gioco fra il mandrino di laminazione e la superficie interna dello sbozzato forato nella zona del fondo di calibro dei cilindri della prima gabbia è maggiore rispetto al gioco nella zona dei fianchi dei cilindri.
2. 2. Procedimento per la fabbricazione di tubi senza saldatura secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che gli utensili di deformazione vengono appostati in modo che la superficie interna dello sbozzato forato appoggino nella zona dei fianchi dei cilindri della prima gabbia sul mandrino di laminazione.
3. 3. Procedimento secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che gli utensili di deformazione vengano calibrati in modo che contemporaneamente abbia luogo una riduzione perimetrale.
4. 4. Dispositivo per l'attuazione del procedimento secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato da un dispositivo, disposto direttamente prima della prima gabbia del laminatoio continuo, per la deformazione dello sbozzato forato in almeno un piano centrale longitudinale, il quale si estende sfalsato rispetto al o rispettivamente agli piano o rispettivamente piani centrale/i longitudinale/i estendentesi/isi attraverso il fondo di calibro dei cilindri della prima gabbia di laminazione del laminatoio continuo per tubi, dello sbozzato forato.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il dispositivo per la deformazione dello sbozzato forato è costituito da una gabbia a due cilindri con cilindri appostabili.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 4 davanti ad un laminatoio continuo per tubi con calibratura a tre cilindri, caratterizzato dal fatto che il dispositivo per la deformazione dello sbozzato forato è costituito da tre cilindri.