DE10126411B4 - Verfahren zum Walzen von Rohrluppen in einem Planetenschrägwalzwerk und Vorrichtung zum Zuführen von Rohrluppen in ein Planetenschrägwalzwerk - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zum Walzen von Rohrluppen in einem Planetenschrägwalzwerk (1), dadurch gekennzeichnet,
dass die Zuführung
der zu walzenden Rohrluppen (17, 19, 20) in den Walzspalt kontinuierlich
Stoß an Stoß erfolgt,
wobei die jeweils der im Walzspalt befindlichen Rohrluppe (17) nachfolgende
Rohrluppe (19) mit einer der durch die Torsion unter den Walzen
bedingten Drehung des Rohrluppenendes entsprechenden Drehung vorgeschoben
wird.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von Rohrluppen in einem Planetenschrägwalzwerk und eine Vorrichtung zum Zuführen von Rohrluppen in ein Planetenschrägwalzwerk.
- Das Laden der Rohrluppen in das Planetenschrägwalzwerk erfolgt in der Praxis diskontinuierlich, d. h. das Beschicken mit einer neuen Rohrluppe führt zwangsläufig zu einer Stillstandszeit. Diese Stillstandszeiten beeinflussen selbstverständlich die Gesamtleistung des Walzwerkes.
- Beim Kaltpilgerwalzen ist andererseits eine kontinuierliche Arbeitsweise bekannt. Hierbei erfolgt das Laden der Luppe ohne Unterbrechung des Walzbetriebes.
- Die zu walzende Rohrluppe wird dabei in Richtung auf das hin- und hergehende Walzgerüst schritweise durch angetriebene Vorschubschlitten vorgeschoben.
- Außerdem wird die Rohrluppe durch angetriebene Ein- und Auslaufspannfutter, die vor und hinter dem Walzgerüst angebracht sind, während des Vorschubes schrittweise gedreht.
- Aus der
DE 33 04 002 C1 ist eine Vorschubeinrichtung für ein Kaltpilgerwalzwerk bekannt, mit zwei mit Spannfuttern ausgerüsteten Vorschubschlitten. Jeder dieser Vorschubschlitten wird durch zwei parallel und beidseitig der Walzlinie angeordnete Vorschubspindeln über im Vorschubschlitten angeordnete Spindelmuttern bewegt. Diese Anordnung der Vorschubspindeln ermöglicht eine momentfreie Krafteinleitung in die Vorschubschlitten sowie ein kontinuierliches Vorschieben der Luppe und damit einen kontinuierlichen Walzbetrieb. - Aus der
DE 29 22 941 C2 ist ein Kaltpilgerwalzwerk bekannt, bei dem der erste Vorschubschlitten mit einer Einrichtung zum Hinterfassen des Luppenendes beim Vorschub versehen ist. Dem zweiten Vorschubschlitten ist eine Vorrichtung zum Zurückziehen der Luppe entgegen der Vorschubrichtung hinter das dem ersten Schaltgetriebe zugeordnete Dorn widerlager zugeordnet. Der Vorschubweg des zweiten Vorschubschlittens ist so bemessen, dass die von ihm vorgeschobene Luppe am Ende des Vorschubhubes mit ihrem in Walzrichtung vorn liegenden Ende zwischen Gerüst und Mitnahmevorrichtung des ersten Vorschubschlittens liegt. Auch diese Ausbildung bzw. Anordnung ermöglicht den kontinuierlichen Vorschub der zu walzenden Rohrluppen. - Des Weiteren ist aus der
DE 39 05 559 A1 aus der einzigen Figur und der dazu gehörigen Beschreibung (Spalte 2, Zeilen 24 bis 50) eine Vorrichtung bekannt, bei der die Zuführung der zu walzenden Rohrluppen in den Walzspalt kontinuierlich Stoss an Stoss erfolgt, wobei hierzu im axialen Abstand voneinander zwei als Spannbacken ausgeführte Fixiereinrichtungen vorgesehen sind, die abwechselnd die Dornstange klemmen, so dass – ohne Unterbrechung des Walzvorganges – eine neue Luppe auf die Dornstage aufschiebbar und in Richtung auf das Ende der im Walzspalt befindlichen Luppe schiebbar ist, so dass das Luppenende und der Anfang der neuen Luppe aneinander liegen. - Beim Kaltpilgerwalzen muß sowohl der Vorschub in axialer Richtung wie auch die Drehung der Rohrluppe zwangsweise erfolgen, damit durch die konisch profilierten Walzen im hin- und hergehenden Walzgerüst ein gleichmäßiges Walzen über den Umfang des Rohres erfolgt.
- Anders ist es beim Schrägwalzen. Hier sind im Walzgerüst planetenartig um die Rohrluppe umlaufende, kegelförmige Walzen vorhanden. Durch diese Walzenanordnung wird die Rohrluppe kontinuierlich in das Walzgerüst eingezogen. Vorschubschlitten sind eigentlich nur zum Anwalzen des Luppenkopfes erforderlich, können allerdings auch während des laufenden Betriebes optional zugeschaltet werden.
- Eine weitere Besonderheit beim Schrägwalzen ist, dass sowohl die Luppe als auch das Rohr durch Torsion des Materials unter den Walzen sich langsam drehen, wobei sowohl die Drehrichtung als auch die Winkelgeschwindigkeit unbestimmt sind. Soll das auslaufende Rohr hinter dem Walzgerüst aufgewickelt werden, so muss dies beim Austritt aus dem Walzgerüst berücksichtigt werden, d.h. es darf sich nicht drehen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Drehzahl des Rotors und der Walzen, die durch einen aus zwei Motoren bestehenden sogenannten Überlagerungsantrieb angetrieben werden, zueinander verändert werden. Zu diesem Zweck ist auf der Auslaufseite des Walzwerkes ein Sensor angebracht, der eine Rotation des auslaufenden Rohres feststellen kann. Das Drehen der Luppe läßt sich, falls sich das Rohr nicht dreht, nur mit einem unvertretbar hohem Meß- und Regelaufwand verhindern. In diesem Fall würde es nicht ausreichen, die Drehzahl des Rotors und der Walzen gegeneinander zu verändern, sondern es müsste auch die Stellung der Walzen zur Rohrluppe und zum Rohr angepasst werden. Dies lässt sich bei einer laufenden Maschine aber nicht durchführen. In den meisten Fällen wird sich deshalb die Rohrluppe in einer unbestimmten Richtung und mit einer unbestimmten Winkelgeschwindigkeit drehen.
- Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem oder mit der unter Berücksichtigung der besonderen Eigenheiten des Schrägwalzens, die Leistung eines Planetenschrägwalzwerkes erhöht werden kann.
- Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Walzen von Rohrluppen in einem Planetenschrägwalzwerk dadurch, dass die Zuführung der zu walzenden Rohrluppen in den Walzspalt kontinuierlich Stoß an Stoß erfolgt, wobei die jeweils der im Walzspalt befindlichen Rohrluppe nachfolgende Rohrluppe mit einer der durch die Torsion unter den Walzen bedingten Drehung des Rohrluppenendes entsprechenden Drehung vorgeschoben wird. Des weiteren wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Zuführen von Rohrluppen in ein Planetenschrägwalzwerk mit den Merkmalen des Patentanspruches 5 und mit den Merkmalen des Patentanspruches 6 gelöst.
- Hierzu ist eine Einrichtung vorgesehen zum Zuführen von Rohrluppen in ein Planetenschrägwalzwerk, in dem eine Rohrluppe über ein in seiner Stellung zum Walzspalt ortsfest gehaltenes Innenwerkzeug auswalzbar ist,
mit einer ersten und einer im axialen Abstand hiervon angeordneten zweiten Halteeinrichtung für die Dornstange, deren Spannbacken unabhängig voneinander radial an die Dornstange anstellbar sind,
sowie einer ersten und einer zweiten Vorschubeinrichtung für die Rohrluppen, deren Klemmbacken unabhängig voneinander radial an die Rohrluppen anstellbar und mit dieser Vorschubrichtung bzw. entgegen dieser verschiebbar sind,
sowie einer Vorrichtung zum Aufschieben einer neuen Rohrluppe auf das hintere Ende der in Walzposition gehaltenen Dornstange während des Walzens einer vorhergehenden Rohrluppe,
wobei die Bewegung der Halteeinrichtungen und der Vorschubeinrichtungen derart aufeinander abstellbar sind, dass das hintere Ende der vorhergehenden und das vordere Ende der nachfolgenden Rohrluppe Stoß an Stoß dem Walzspalt zuführbar sind. - Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
- Dabei zeigen die
1 und2 schematisch den Aufbau der Anlage. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in der
1 dargestellt. Das Planetenschrägwalzwerk1 besteht aus dem Rotor2 und den darin befindlichen Walzen3 , von denen nur eine gezeichnet ist. Der Rotor2 wird dabei über den Wellenzapfen4 angetrieben, die Walzen3 über den Wellenzapfen5 . An beiden Wellenzapfen befinden sich nichtgezeigte Motoren, die zusammen einen Überlagerungsantrieb bilden. Durch gegenseitige Abstimmung der Drehzahlen der Motoren ist es möglich, ein Drehen des aus den Walzen3 auslaufenden Rohres18 zu verhindern. - Im Walzspalt unter der Walze
3 befindet sich als Innenwerkzeug eine Dornstange6 , die mit ihren Einkerbungen7 und8 in den beiden Halteeinrichtungen9 und10 liegt. Diese Halteeinrichtungen9 ,10 befinden sich in einer ortsfesten Position, sind aber mittels eines von Hand oder motorisch betätigten Verstellmechanismus, der nicht eigens dargestellt ist, in axialer Richtung der Dornstange6 einstellbar. Innerhalb der Halteeinrichtungen9 ,10 befinden sich elektromotorisch oder hydraulisch anstellbare Spannbacken11 und12 , die im geschlossenen Zustand die Dornstange6 einspannen und gegen axial auftretende, aus dem Walzspalt herrührende Kräfte sichern. Die Spannbacken11 ,12 sind frei drehbar gelagert, um die aus dem Walzprozeß herrührende unbestimmte Drehung der Dornstange6 nicht zu behindern. Würde sich die Dornstange6 nicht frei drehen können, könnte der Walzprozeß gestört werden und auf dem Rohr18 Fehler verursachen. - Zwischen dem Planetenschrägwalzwerk
1 und der Halteeinrichtung9 sind zwei Vorschubeinrichtungen13 und14 angeordnet, die z.B. mittels nichtgezeigter Hydraulikzylinder in Längsrichtung der Dornstange6 hin und her bewegt werden können. Die Hydraulikzylinder sind druckgeregelt, um konstante Vorschubkräfte auf die Rohrluppe17 auszuüben, während diese gewalzt wird. Die beiden Vorschubeinrichtungen13 ,14 werden beim Durchwandern des Rohrluppenstoßes mittels einer nichtgezeigten Synchroneinrichtung auf gleiche Geschwindigkeit gebracht, um ein exaktes Vorschieben der Stoß an Stoß liegenden Rohrluppen17 und19 zu gewährleisten. - Die Vorschubeinrichtungen
13 ,14 sind gleichfalls mit motorisch anstellbaren Klemmbacken15 und16 ausgerüstet, die wechselweise die Rohrluppe17 einspannen. Diese Klemmbacken15 ,16 sind ebenfalls frei drehbar gelagert, weil auch die Rohrluppe17 durch den Walzprozeß in eine unbestimmte Drehung versetzt wird, die nicht mit der Drehzahl der Dornstange6 übereinstimmen muß. Zusätzlich sind die Klemmbacken15 ,16 mit einem nichtgezeigten zuschaltbaren Drehantrieb ausgerüstet, der die Rohrluppe17 gezielt in Drehung versetzen kann, falls der Verlauf des Walzprozesses dies verlangt. Alternativ ist es möglich, die Klemmbacken15 ,16 während des Walzens zu öffnen und durch die Hydraulikzylinder keine Vorschubkraft auf die Rohrluppe17 auszuüben, weil der Vorschub auch durch den Walzprozeß selbst erzeugt werden kann, denn dies ist bei Schrägwalzprozessen möglich. - Die Rohrluppe
17 erstreckt sich durch das gesamte Walzwerk hindurch und tritt hinter den Walzen3 als Rohr18 aus, wobei die Walzrichtung durch einen Pfeil dargestellt wird. Eine zweite Rohrluppe19 befindet sich zwischen den beiden Halteeinrichtungen9 ,10 , während eine dritte Rohrluppe20 in Bereitstellung liegt. - Vorgeschoben werden die Rohrluppen durch die Treibapparate
21 ,22 ,23 und24 . - Die Funktionsweise des Systems ist wie folgt: In der in
1 gezeigten Stellung hat gerade der Walzvorgang begonnen. Die Rohrluppe17 befindet sich mit ihrem Kopf im Walzspalt zwischen den Walzen3 und verläßt als Rohr18 das Planetenschrägwalzwerk1 in Pfeilrichtung, während der Rotor2 um das Rohr18 herum rotiert. Die Spannbacken11 der Halteeinrichtung9 sind geschlossen und halten in der Einkerbung7 die Dornstange6 frei rotierend fest. Die Vorschubeinrichtungen13 und14 schieben im Hand-an-Hand-Betrieb die Rohrluppe17 vor, wobei die Klemmbacken15 und16 auf dem Vorhub geschlossen sind und die Rohrluppe frei rotierend vorschieben, auf dem Rückhub dagegen geöffnet oder zumindest drucklos geschaltet werden. Der Treibapparat21 befindet sich in geöffneter Stellung. Die Spannbacken12 der Halteeinrichtung10 sind geöffnet und eine Rohrluppe19 wurde durch die Treibapparate22 und23 in Pfeilrichtung auf das hintere Ende der Dornstange6 aufgeschoben. Eine weitere Rohrluppe20 befindet sich in Wartestellung und wird zum richtigen Zeitpunkt durch den Treibapparat24 vorgeschoben. - Die
2 zeigt den Walzvorgang in einem weiter fortgeschrittenen Stadium. Der Luppenstoß25 zwischen den Rohrluppen17 und19 befindet sich kurz vor dem Planetenschrägwalzwerk1 , das heißt die Rohrluppe17 wird von der Rohrluppe19 vorgeschoben, wobei die Rohrluppe19 sich im Bereich der Halteeinrichtung9 befindet. Deren Spannbacken11 sind geöffnet und die Spannbacken12 der Halteeinrichtung10 geschlossen. Die Rohrluppe19 wird von den Vorschubeinrichtungen13 und14 in Walzrichtung vorgeschoben und alle Treibapparate21 bis24 befinden sich in geöffneter Stellung. Hat nun die Rohrluppe19 die Halteeinrichtung9 passiert, schließen deren Spannbacken11 und mit etwas Zeitverzögerung öffnen die Spannbacken12 der Halteeinrichtung10 . In den Leerplatz zwischen den Halteeinrichtungen9 und10 wird nun die Rohrluppe20 hineingeschoben und es beginnt wieder eine Phase nach1 . - Mit Hilfe des beschriebenen Ablaufes ist es möglich, die Rohrluppen Stoß an Stoß durch das Planetenschrägwalzwerk hindurchzufahren, ohne den Walzvorgang zu unterbrechen. Auf diese Weise werden Nebenzeiten vermieden und die Produktivität der Walzanlage erhöht.
- Weiterhin ist dann aber berücksichtigt, dass die Rohrluppe sich ständig allein vorwärtsbewegt und dabei auch unbestimmte Drehungen ausführt. Wenn – wie bei der erfindungsgemäßen Lösung angegeben – die Vorschubeinrichtungen frei drehbare Spannbacken aufweisen, d. h. Spannbacken, die sich koaxial mit der sich drehenden Rohrluppe mitdrehen können, dann kann die Zuführung einer neuen Rohrluppe ohne Unterbrechung des Walzvorgangen erfolgen. Hierzu ist lediglich das – vom Kaltpilgerwalzen an sich bekannte – wechselnde Öffnen und Schließen der Spannbacken dann noch notwendig.
- Anstelle dieser frei drehbaren Spannbacken kann auch ein frei drehbarer Teller vorgesehen sein, der sich an das hintere Ende der nachfolgenden Luppe anlegt. Dieser muß dann aber eine zentrale Öffnung aufweisen, um ein Durchschieben einer neuen Luppe durch den Teller hindurch zu ermöglichen.
- In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Luppe mit den Spannbacken zu greifen und zwangsweise zu drehen und vorzuschieben, wobei Dreh – und Vorschubgeschwindigkeit in etwa der Drehung und Vorschubgeschwindigkeit entsprechen, die durch das Walzgerüst auf die Luppe ausgeübt wird.
-
- 1
- Planetenschrägwalzwerk
- 2
- Rotor
- 3
- Walze
- 4
- Wellenzapfen
- 5
- Wellenzapfen
- 6
- Dornstange
- 7
- Einkerbung
- 8
- Einkerbung
- 9
- Halteeinrichtung
- 10
- Halteeinrichtung
- 11
- Spannbacken
- 12
- Spannbacken
- 13
- Vorschubeinrichtung
- 14
- Vorschubeinrichtung
- 15
- Klemmbacken
- 16
- Klemmbacken
- 17
- Rohrluppe
- 18
- Rohr
- 19
- Rohrluppe
- 20
- Rohrluppe
- 21
- Treibapparat
- 22
- Treibapparat
- 23
- Treibapparat
- 24
- Treibapparat
- 25
- Luppenstoß
Claims (7)
- Verfahren zum Walzen von Rohrluppen in einem Planetenschrägwalzwerk (
1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der zu walzenden Rohrluppen (17 ,19 ,20 ) in den Walzspalt kontinuierlich Stoß an Stoß erfolgt, wobei die jeweils der im Walzspalt befindlichen Rohrluppe (17 ) nachfolgende Rohrluppe (19 ) mit einer der durch die Torsion unter den Walzen bedingten Drehung des Rohrluppenendes entsprechenden Drehung vorgeschoben wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehung der nachfolgenden Rohrluppe (
19 ) durch Reibschluß über die Drehung des Endes der im Walzspalt befindlichen Rohrluppe erfolgt. - Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgende Rohrluppe (
19 ) während des Vorschiebens frei drehbar gelagert ist. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nachfolgende Rohrluppe (
19 ) zwangsweise gedreht und vorgeschoben wird, wobei die Dreh – und Vorschubrate der Drehung und Vorschubgeschwindigkeit entspricht, die durch das Walzgerüst (1 ) auf die im Walzspalt befindliche Rohrluppe (17 ) ausgeübt wird. - Vorrichtung zum Zuführen von Rohrluppen (
17 ,19 ,20 ) in ein Planetenschrägwalzwerk (1 ), in dem eine Rohrluppe (17 ) über ein im Walzspalt ortsfest gehaltenes Innenwerkzeug (6 ) auswalzbar ist, mit einer ersten und einer im axialen Abstand hiervon angeordneten zweiten Halteeinrichtung (9 ,10 ,11 ,12 ) für die Dornstange (6 ), die unabhängig voneinander radial an die Dornstange (6 ) anstellbar sind, sowie einer ersten und einer zweiten Vorschubeinrichtung (13 ,14 ) für die Rohrluppen (17 ,19 ), die unabhängig voneinander radial an die Rohrluppen (17 ,19 ) anstellbar und mit dieser in Vorschubrichtung und / oder entgegen dieser verschiebbar sind, sowie einer Vorrichtung (22 ,23 ) zum Aufschieben einer neuen Rohrluppe (19 ,20 ) auf das hintere Ende der in Walzposition gehaltenen Dornstange (6 ) während des Walzens einer vorhergehenden Rohrluppe (17 ), wobei die Bewegung der Halteeinrichtungen (9 ,10 ,11 ,12 ) und der Vorschubeinrichtungen (13 ,14 ) derart aufeinander abstellbar sind, dass das hintere Ende der vorhergehenden und das vordere Ende der nachfolgenden Rohrluppe Stoß an Stoß dem Walzspalt zuführbar sind, und wobei die Vorschubeinrichtung (13 ,14 ) um die Rohrluppenlängsachse frei drehbar gelagerte Spannfutter (15 ,16 ) aufweist. - Vorrichtung zum Zuführen von Rohrluppen in ein Planetenschrägwalzwerk (
1 ), in dem eine Rohrluppe über ein im Walzspalt ortsfest gehaltenes Innenwerkzeug (6 ) auswalzbar ist, mit einer ersten und einer im axialen Abstand hiervon angeordneten zweiten Halteeinrichtung (9 ,10 ,11 ,12 ) für die Dornstange (6 ), die unabhängig voneinander radial an die Dornstange (6 ) anstellbar sind, sowie einer ersten und einer zweiten Vorschubeinrichtung (13 ,14 ) für die Rohrluppen (17 ,19 ), die unabhängig voneinander radial an die Rohrluppen (17 ,19 ) anstellbar und mit dieser in Vorschubrichtung und / oder entgegen dieser verschiebbar sind, sowie einer Vorrichtung (22 ,23 ) zum Aufschieben einer neuen Rohrluppe (19 ,20 ) auf das hintere Ende der in Walzposition gehaltenen Dornstange (6 ) während des Walzens einer vorhergehenden Rohrluppe (17 ), wobei die Bewegung der Halteeinrichtungen (9 ,10 ,11 ,12 ) und der Vorschubeinrichtungen (13 ,14 ) derart aufeinander abstellbar sind, dass das hintere Ende der vorhergehenden und das vordere Ende der nachfolgenden Rohrluppe Stoß an Stoß dem Walzspalt zuführbar sind, und wobei die Spannbacken (15 ,16 ) der Vorschubeinrichtung (13 ,14 ) um die Rohrluppenachse angetrieben drehbar angeordnet sind. - Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (
9 ,10 ,11 ,12 ) für die Dornstange (6 ) um die Dornstangenlängsachse frei drehbar gelagert ist.
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