NL8105194A - Werkwijze voor het walsen van buizen. - Google Patents

Description

-1- 22234/CV/mv

Korte aanduiding: Werkwijze voor het walsen van buizen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het walsen van buizen, waarbij twee tegenover elkaar aangebrachte gekalibreerde, 5 in een walsgestel gelegerde walsen op een buisvormig walsmateriaal, dat op een axiaal vaststaande conische doorn is aangebracht, heen en weer bewogen worden en waarbij de in draaiing gebrachte walsen aan hun omtrek-vlakken zich verkleinende, aan de vorm van de conische doorn aangepaste werkkalibers bezitten, welke het walsmateriaal op de doorn uitwalsen en 10 waarbij de walsen aan de einden van de werkkalibers het walsmateriaal in beide dode punten van de weg van het walsgestel met het oog op de opwekking van de vooruitschuiving en de draaiing vrijgeven.

Een bekende werkwijze voor het walsen van buizen bestaat daarin, dat op een axiaal vaststaande conische doorn het te bewerken buismate-15 riaal met behulp van in een walsgestel gelegerde, heen en weer beweegbare gekalibreerde walsen uitgestrekt wordt. In het inloopdodepunt (dode punt aan de inloopzijde van het walsmateriaal van de weg van het walsgestel) wordt het buismateriaal vrijgegeven door de ringwalsen, zodat in deze tijdsruimte de mogelijkheid bestaat de vooruitbeweging van het 20 buismateriaal en de draaiing van het buismateriaal over een bepaalde vereiste draaihoek uit te voeren.

Bij deze bekende walswerkwijze werd het vooruitbewegen van het walsmateriaal in het inloopdodepunt, dat wil zeggen voor de voorwaartse slag van het walsgestel, opgewekt. De noodzakelijke draaiing van het 25 walsmateriaal- de draaihoek ligt in het gebied van 50°-70°- vindt bi.i deze walswerkwijze eveneens in het inloopdodepunt van het walsgestel plaats.

Aangezien bij deze bekende walswerkwijze praktisch slechts bij de voorwaartse slag van het walsgestel de affektieve walswerking wordt gele-30 verd wordt deze werkwijze "Kaltpilgerverfahren" genoemd. Bij de terug-waartse slag van het walsgestel werd geen walswerking geleverd.

Uit de Duitse octrooiaanvrage 1.602.036 is het reeds bekend de vooruitbeweging van het walsmateriaal voor 100 yé of voor het grootste gedeelte in het uitloopdodepunt van de weg van het walsgestel, dat wil 35 zeggen voor het begin van de terugwaartse slag op te wekken en de draaiing van het walsmateriaal van circa 60° zowel in het inloopdodepunt als ook in het uitloopdodepunt van de slag van het walsgestel op te wekken.

8105194 -2- 22234/CV/mv

In de Duitse octrooiaanvrage 1.602.036 is vermeld, dat de doelmatige gunstigere vervorming van het walsmateriaal aanwezig zal zijn indien het walsen bij de teruggaande slag plaatsvindt. Dit voorstel is op volgen-de gronden van nadeel: 5 Bij het walsen op de teruggaande slag met grote in het uitloopdode- punt opgewekte vooruitbewegingen moet het walsmateriaal tegengesteld aan de bewegingsrichting van de werkwalsen vloeien. Daardoor ontstaan zeer grote axiale terugdrukkrachten op de walsdoorn, aan de doornstang met het doornleger en aan de slede voor de vooruitschuiving. Daar deze axi-10 ale terugdrukkrachten perfect door het koude walsmechanisme beheerst moeten worden en hierbii een bepaalde belastingsgrens niet kan worden overschreden is daarmede ook de grootte van de vooruitbeweging welke in het uitloopdodepunt kan worden opgewekt, begrensd. Op grond hiervan zijn slechts verhoudingsgewijs kleine vooruitbewegingen in het uitloopdode-15 punt te realiseren. Daarmede brengt het voorstel volgens de Duitse octrooiaanvrage 1.602.036 geen verbeteringen ten opzichte van de bekende "Kaltpilger" werkwijze.

Dit voorstel werd gemaakt, zonder dat op het desbetreffende tijdstip praktische ervaringen respectievelijk theoretische walstechnische 20 basiskennis met betrekking tot de voorgestelde walstechniek aanwezig was.

Verder wordt in de Duitse octrooiaanvrage 1.602.036 voorgesteld naast de voorgestelde alleen in het uitloopdodepunt gewekte vooruitschuiving aanvullende opwekking van vooruitschuiving uit te voeren in het · inloopdodepunt. Dit brengt geen wezenlijke verhoging van de totale 25 vooruitbeweging (grootste vooruitbeweging in het uitloopdodepunt en aanvullende vooruitbeweging in het inloopdodepunt) met zich mee, daar door de aanvullende opwekking van vooruitbeweging in hetinloopdodepunt met daardoor noodzakelijke schakelslag in het inloopdodepunt ten gevolge van de nu verkorte lengte van het werkkaliber en de daardoor verhoogde 30 walsdrukkracht de axiale terugdrukkrachten op de terugwaartse slag vergroot worden. Daardoor zal de grootte van de toelaatbare vooruitbeweging in het uitloopdodepunt weer zo ver gereduceerd moeten worden, dat het voorstel geen opvoering van het vermogen ten opzichte van de toegepaste "Kaltpilger" walswerkwijze met zich mee brengt.

35 Bij het in de Duitse octrooiaanvrage 1.602.036 voorgestelde draaien van het walsmateriaal over de aangegeven draaihoek voor het walsmateriaal, doorn met doornstang en inloop- en uitloop- spanvoering van circa 60°, zowel in het inloopdodepunt als ook in het uitloopdodepunt van de weg 8105194 -3- 22234/CV Λην van het walsgestel is ook voor het draaien in het uitloopdodepunt een aanzienlijke schakelslag noodzakelijk. Ten opzichte van de "Kaltpilger" werkwijze waarbij vooruitschuiving en draaiing in het inloopdodepunt plaats vindt gaat deze schakelslag van de lengte van het werkkaliber en zodoende 5 van de lengte van de walswerking verloren. Aangezien de grootte van de vooruitschuiving eenvoudig proportioneel aan de lengte van het werkkaliber is betekent een aanzienliike verkorting van de lengte van het werkkaliber een aanzienlijke reducering van de grootte van de vooruitschuiving, zodat bij dit voorstel zelfs een verlaging van het vermogen ten opzichte van 10 de tot nu toe toegepaste "Kaltpilger"werkwijze zal intreden.

Uitgaande van de genoemde nadelen wordt met de onderhavige uitvinding beoogd een werkwijze voor het walsen van buizen volgens bovengenoemde soort te verkrijgen, waarbij het mogelijk is een optimaal opvoeren van de opbrengst te verkrijgen ten opzichte van de "Kaltpilger" werkwijze door 15 aanzienlijke verhoging van de totale walswerking bij het koud walsen van buizen en daarmede een overeenkomstig opvoeren van de opbrengst van het walswerk te verkrijgen.

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt doordat het overwegende deel van de bij het heen en weer bewegen van het walsgestel geleverde to-20 tale walsarbeid op de voorwaartse slag van de weg van het walsgestel en het kleinere deel van de totale walsarbeid op de achterwaartse slag van de weg van het walsgestel wordt geleverd, terwijl de totale draaiing van het walsmateriaal bij iedere heen- en weerbeweging van het walsgestel ca. 50-70 % bedraagt, waarbij de draaihoek in het inloopdodepunt ca.

25 20-40° en de draaihoek in het uitloopdodepunt ca. 20-40° bedraagt.

Bij uitgevoerde walsonderzoekingen is gebleken, dat zich bij een uitsluitend in het uitloopdodepunt plaatsvindende opwekking van vooruitschuiving de totale walswerking ongeveer voor de helft op de daarop volgende achterwaartse slag van het walsgestel en op de daarna volgende 30 voorwaartse slag van het walsgestel opdeelt.

De walsmethode volgens de uitvinding waarbij het overwegende aandeel van de walswerking van het walsmateriaal op de voorwaartse slag en het kleinere aandeel op de terugwaartse slag plaatsvindt brengt een optimale vermogensopvoer ten opzichte van de "Kaltpilger"-werkwijze met 35 zich mee, daar zowel de voorwaartse slag als ook de achterwaartse slag met zoveel walsarbeid belast worden, dat de elementen van het koud walswerk, in het bijzonder vooruitschuif- en draaimechanisme, tegenleger van de doorn en walsgestel met de gekalibreerde walsen ten opzichte van 8105194 -4- 22234/CV/mv het walsraechanisme voor de toepassing van de "Kaltpilger"-werkwijze niet hoger belast worden en daarmede niet gewijzigd moeten worden. Bij de voorgestelde werkwijze neemt het kleinere aandeel van de totale walswer-king een grootte aan, welke een noemenswaardige walswerking op de terug-5 waartse slag vormt, welke dus een aanzienlijke verhoging van de totale vooruitschuifopbrengst ten opzichte van de "Kaltpilger"-werkwijze mogelijk maakt.

Deze noemenswaardige grootte van het kleinere aandeel van de totale walswerking op de terugwaartse slag is daardoor mogelijk, dat de bij de 10 walswerkwijze volgens de uitvinding aanwezige draaihoek voor het walsmateri-aal zowel in het inloopdodepunt als ook in het uitloopdodepunt ca. 20-40° bedragen, aangezien bij deze kleine draaihoeken bij het walsen op de terugwaartse slag de axiale terugdrukkrachten op de doorn, doornstang, tegen-leger van de doorn en vóoruitschuifslede aanzienlijk kleiner zijn dan 15 bij de bekende draaihoek van ca. 50-70°, zowel in het inloop- als ook in het uitloopdodepunt. Het verwalsen van de bij het walsen pptredende verbreding in de walsspleet wordt bij het aanwezig zijn van de kleinere draaihoek in het inloop- en uitloopdodepunt van ca. 20-40° verdeelt over de volgende voorwaartse slag en over de volgende terugwaartse slag. Zodoende 20 ontstaat een aanzienlijke vermindering van de axiale tegendrukkrachten.

Daarenboven heeft de walswerkwijze volgens de uitvinding een verbetering van de buistoleranties, een vermindering van de verschillen van tangentieële en in lengterichting verlopende inwendige spanning van de koudgewaltste buizen en een aanzienlijke verlenging van de levensduur van 25 de walswerktuigen Bij het koudtrekken (Kaltpilgern) van koperbuizen met vooruitschuiving en draaiing in het inloopdodepunt bij vaak gewenste grootte wolfgewichten (boven 400-500 kg) treden in het laatste deel van iedere wolf aan het einde van het werkkaliber grote vertragingskrachten in het walsmateriaal op, waardoor het gevaar bestaat, dat het walsmateriaal 30 ongewilde bewegingen in de uitlooprichting uitvoert. Indien men dit zou willen vermijden was men gedeeltelijk gedwongen in het laatste gedeelte van iedere wolf de werksnelheid van het walsw$rk omlaag te brengen, hetgeen een vermindering van de opbrengst zou betekenen.

Indien men de walswerkwijze volgens de uitvinding bij het verwalsen 35 van koperbuizen met overeenkomstige grote wolfgewichten toepast worden de vertragingskrachten bij het walsen aanzienlijk omlaag gebracht, zodat een vermindering van de werksnelheid van het koude walswerk vermeden wordt.

Bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt verder bij de kleine 8105194 » -5- 22234/CV/mv o draaihoeken van ca. 20-40 en bij de verdeling van de totale walswerking voor de voorwaartse en achterwaartse slag volgens de uitvinding de kracht voor het opwekken van de vooruitschuiving (de doornvrijraaakkracht) aanzienlijk verminderd. Tengevolge van de kleine doornvrijmaakkracht en de klei-5 nere tegendrukkrachten zal bij de walswerkwijze volgens de uitvinding het koude walsmechanisme aanzienlijk rustiger lopen dan bij de toepassing van de bekende "Kaltpilger" walswerkwijze. Het lawaainiveau bij het koude walswerk, dat werkt volgens de werkwijze volgens de uitvinding wordt aanzienlijk omlaag gebracht.

10 Het is gebleken, dat de voorgestelde walswerkwijze in het bijzonder dan gunstig kan worden toegepast, indien voor het uitvoeren van de werkwijze een zogenaamd "Kaltpilger" walsmechanisme met ringkaliberwalsen wordt toegepast, waarbij een inrichting is aangebracht met behulp waarvan de draai-hoek (totale afrolhoek) van de toegepaste ringkaliberwalsen betrokken op 15 de steekcirkeldiameter van het rondsel van de walsas, gedurende een van iedere voorwaartse respectievelijk achterwaartse slag groter dan 330° is.

Dit wil zeggen, dat de schakelslag voor vooruitschuiving en/of draaiing van het walsmateriaal in het uitloopdodepunt in de kalibermuil van de ring-walsen en daardoor bij vooruitschuiving of draaiing in het uitloopdode-20 punt de werkkaliberlengte van de ringwalsen niet nadelig wordt beïnvloed.

Bovendien bezitten koudwalswerken van deze soort, zoals bijvoorbeeld beschreven in de Duitse octrooiaanvrage P 23 29 526.3, een mechanische draaiinrichting voor het opwekken van de draaiing van het walsmateriaal, waarbij de noodzakelijke schakeltijd proportioneel aan de op te wekken 25 hoekgrootte van de draaihoek is.

Bij de toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding bij een dergelijk koudwalswerk worden volgende voordelen verkregen:

Aangezien de draaihoekgrootte in het inloopdodepunt slechts ca.

20-40° ten opzichte van de draaihoekgrootte van 50-70° bij de "Kaltpilger"-30 werkwijze bedraagt kan de schakeltijd in het inloopdodepunt eveneens op ongeveer de helft verminderd worden. Dit geeft een bovenproportionele verkorting van de schakelslag in het inloopdodepunt en daarmede kan de werkkaliberlengte dienovereenkomstig verlengd worden (ca. 15-20%), zonder dat de walsdiameter van de ringwalsen, zoals deze bij gebruikelijke 35 langeslag-Kaltpilger walswerken toegepast worden, gewijzigd wordt. Hieruit ontstaat een bijzonder grote langslag met behulp waarvan een overeenkomstige verhoging van de totale vooruitbeweging, dat wil zeggen van de totale walswerking van het walsmateriaal bij iedere heen en weergaande bewe- 8105194 > » -6- 22234/CV/mv ging van het walsgestel mogelijk wordt gemaakt.

Aangezien de draaihoekgrootte in het uitloopdodepunt bij de nieuwe walswerkwijze ca. 20-40° bedraagt is de noodzakelijk verlenging van de slag van het walsgestel bij een koud walswerk waarmede de werkwijze volgens 5 de uitvinding wordt toegepast, ten opzichte van de slag van het walsgestel dat de "Kaltpilger" werkwijze bij het lange slag- "Kaltpilger" walswerk benut (bijvoorbeeld overeenkomend met de Duitse octrooiaanvrage 2.329.526), slechts ca. 5-10 %.Daarbij behoeft de mechanische hoofdaandrijving van een koud walswerk voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding 10 slechts in onbelangrijke mate worden versterkt, waardoor het gehele koud-walswerk slechts op niet van belang zijnde wijze zwaarder wordt. Daarenr tegen wordt echter in totaal een vermogensopvoer van ca. 40-50% verkregen ten opzichte van het nuttig vermogen van een gebruikelijk "Kaltpilger" walswerk.

15

Eindhoven, november 1981, 8105194

Claims (1)

1. Werkwijze voor het walsen van buizen,waarbij twee tegenover elkaar aangebrachte gekalibreerde,in een walsgestel gelegerde walsen op een buisvormig walsmateriaal,dat op een axiaal vaststaande conische doorn is aangebracht,heen en weer bewogen worden en waarbij de in draaiing 5 gebrachte walsen aan hun omtrekvlakken zich verkleinende,aan de vorm van de conische doorn aangepaste werkkalibers bezitten,welke het walsmateriaal op de doorn uitwalsen en waarbij de walsen aan de einden van de werkkalibers het walsmateriaal in beide dode punten van de weg van het walsgestel met het oog op de opwekking van de vooruitschuiving en de draaiing 10 vrijgeven,met het kenmerk,dat het overwegende deel van de bij het heen en weer bewegen van het walsgestel geleverde totale walsarbeid op de voorwaartse slag van de weg van het walsgestel en het kleinere deel van de totale walsarbeid op dé achterwaartse slag van de weg van het walsgestel wordt geleverd, terwijl de totale draaiing van het walsmateriaal bij 15 iedere heen- en-weer beweging van het walsgestel circa 50-70% bedraagt, waarbij de draaihoek in het inloopdodepunt circa 20-40° en de draai-hoek in het uitloopdodepunt circa 20- 40° bedraagt. 20 8105194