DE1179174B

DE1179174B - Einrichtung fuer die kontinuierliche Herstellung kleinkalibriger und duennwandiger Nahtrohre

Info

Publication number: DE1179174B
Application number: DEB69082A
Authority: DE
Inventors: Helmut Benteler; Wilfried Vogel
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1958-06-13
Filing date: 1962-10-04
Publication date: 1964-10-08
Also published as: US3262624A; CH374954A; GB1063705A; GB913063A; NL298197A; DE1107621B; FR1227616A; CH403688A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KI.: B 21 c

Deutsche KI.: 7 b-7/01

Nummer: 1179 174

Aktenzeichen: B 690821 b / 7 b

Anmeldetag: 4. Oktober 1962

Auslegetag: 8. Oktober 1964

Das Hauptpatent betrifft eine Einrichtung für die kontinuierliche Herstellung kleinkalibriger und dünnwandiger Nahtrohre derjenigen bekannten Gattung, welche ein Walzwerk für das Umformen des Bandes zum Schlitzrohr, eine Schweißstation sowie ein nachgeschaltetes Kaltstreckreduzierwalzwerk umfaßt, das mit um 90° gegeneinander versetzten Walzensätzen ausgerüstet ist, die mindestens teilweise övalkaliber aufweisen und mit einer einen Längszug auf das Rohr ausübenden, stufenweise erhöhten Umlaufgeschwindigkeit angetrieben sind, wobei mindestens der in Walzrichtung letzte Walzensatz einen Rundungskaliber bildet, und kennzeichnet sich durch die Kombination folgender Elemente:

a) das Streckreduzierwalzwerk weist unmittelbar hintereinandergeschaltete, um jeweils 90° gegeneinander versetzte Ovalkaliber ohne zwischengeschaltete Rundungskaliber auf;

b) das Umformungswalzwerk ist als Schleppwalzwerk mit frei laufenden Formrollen ausgebildet;

c) zwischen der Schweißstation und dem Streckreduzierwalzwerk ist eine am Rohr angreifende, die Weiterleitung der tordierenden Einwirkungen des Streckreduzierwalzwerkes auf das Rohr in die Schweißstation hinein verhindernde Führungseinrichtung eingeschaltet.

Hierdurch ist es möglich, in derselben Einrichtung lediglich durch An- oder Ausbau der jeweils letzten Walzensätze des Streckreduzierwalzwerkes aus jeweils gleich breiten Bandstreifen mit einer der Wandstärke der Fertigrohre entsprechenden Dicke Nahtrohre mit in weiten Grenzen verschiedenen Endabmessungen bis herunter zu etwa 3 mm Außendurchmesser und 0,25 mm Wandstärke herzustellen. Diese Wirkung beruht zunächst auf dem hohen, etwa den Verhältnissen beim Warmwalzen entsprechenden Reduziervermögen des Kaltstreckreduzierwalzwerkes gemäß dem Kombinationselement a), wobei sich dieses jedoch in Anwendung auf derart dünnwandige und im Verhältnis hierzu breite Bandstreifen nur dann im Sinne einer einwandfreien Verschweißung des Schlitzrohres nutzen läßt, wenn der Bandstreifen durch das gemäß Element b) als Schleppwalzwerk arbeitende Umformungswalzwerk mittels des Streckreduzierwalzwerkes hindurchgezogen, und ferner gemäß Element c) zwischen Schweißeinrichtung und Kaltstreckreduzierwalzwerk eine die von letzterem herrührenden Verdrehungskräfte vor der Schweißeinrichtung auffangende zusätzliche Führungseinrichtung eingeschaltet wird. Hierbei hat das den Bandstreifen selbst nicht antreibende Umformungswalzwerk zum

Einrichtung für die kontinuierliche Herstellung
kleinkalibriger und dünnwandiger Nahtrohre

Zusatz zum Patent: 1107 621

Anmelder:

Benteler-Werke A. G., »uhac-(Ki^-Eadetboxn)
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Als Erfinder benannt:
Helmut Benteler, Bielefeld,
Wilfried Vogel, Paderborn

Teil den Zweck, den im Hinblick auf die Dünnwandigkeit empfindlichen Bandstreifen während des Umformungsvorganges frei von Zerrungen zu halten, während es zum anderen die für eine einwandfreie Verschweißung des Schlitzrohres und für die Wirkungsweise des Kaltstreckreduzierwalzwerkes gleichermaßen bedeutsame weitere Aufgabe erfüllt, innerhalb

as des Bandstreifens bzw. des hieraus geformten Rohrstranges eine stets gleichbleibende Zugspannung aufrechtzuerhalten.

Die vorliegende Erfindung richföt sich auf eine Verbesserung und Weiterbildung der Einrichtung ge-

maß dem Hauptpatent für verhältnismäßig dickwandige Rohre, insbesondere für solche, bei denen das Schlitzrohr vor dem Eintritt in das KalMtreekreduzierwalzwerk bei einer Wandstärke Über 1,0 mm ein Wanddickenverhältnig, d. h. ein Verhältnis zwisehen Wandstärke und Aüßendurchmesser, von mehr als 0,075 aufweist.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß sich der für die volle Ausnutzung des Reduztervettnögens des Kaltstreckreduzierwalzwerkes notwendige, die natürliche Verlängerung des Rohres übersteigende und dadurch eine zusätzliche Streckung des Rohrwerkstoffes hervorrufende Längszug oberhalb des angegebenen Wanddickenverhältnisses nicht mehr mittels der Arbeitswalzen des Streckreduzierwalzwerkes allein auf den Rohwtrang übertragen lißt, so daß in diesen Fällen im Interesse der Vermeidung einer unerwünschten Wandstärkenzunahme entweder eine geringere Querschnittsabnahme oder eine erheblich höhere Anzahl von Wakgerüsten in Kauf genommen werden müßte.

Um diese für den Betrieb gleichermaßen nachteiligen Folgeerscheinungen zu vermeiden und die

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Einrichtung gemäß dem Hauptpatent ohne Einschränkung ihrer Vorteile auch für Rohre oberhalb des angegebenen Wanddickenverhältnisses nutzbar zu machen, kennzeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch, daß das Umformungswalzwerk gegenüber den Einlaufwalzen des Streckreduzierwalzwerkes zusätzlich abbremsbar ist. Durch den auf diese Weise vom Umformungswalzwerk zusätzlich ausgeübten Bremszug ist es möglich, in ein und derselben Ein-

lichen Querspannungen auch keine weitere Längung des Rohrstranges ein. Die auf der Ausnutzung dieses Effektes beruhende Wirkung des älteren Vorschlages hat zwangläufig zur Folge, daß das mit gegenüber 5 dem Formwalzwerk (theoretisch) größerer Arbeitsgeschwindigkeit angetriebene Kalibrier- bzw. Reduzierwalzwerk in Abhängigkeit von dem wechselweisen Auftreten örtlicher Bandbreitenzunahmen mit gegenüber dem Formwalzwerk unterschiedlichen und stets

Kanten unbeschnittenen Bandstreifen bereits vorgeschlagen worden, das Werkstück mittels entsprechender Abstimmung der Arbeitsgeschwindigkeiten zwischen den der Schweißvorrichtung vorge

richtung auch solche Bandstreifen einwandfrei zu io wechselnden Walzenumfangsgeschwindigkeiten arbeiverarbeiten, die bei Wanddicken über 1,0 mm ein ten muß, um den jeweiligen, von den örtlichen Band-Schlitzrohr mit einem Wanddickenverhältnis größer breitenzunahmen herrührenden Längenzuwachs ausals 0,075 ergeben. zugleichen.

In bezug auf gattungsmäßig ähnliche Einrichtungen Diese Erscheinung kann zwar in Kauf genommen

ist im Interesse der Verwendbarkeit von an den 15 werden, wenn das der Schweißeinrichtung nachgeschaltete Walzwerk im wesentlichen nur die Aufgabe einer Kalibrierung oder geringfügigen Reduzierung hat, nicht dagegen in den Fällen, in denen es gemäß der Einrichtung nach dem Hauptpatent sowie der lagerten Formwalzensätzen und dem ihr nachgeord- 20 vorliegenden Erfindung darauf ankommt, durch das neten Kalibrier- und Reduzierwalzwerk derart unter nachgeschaltete Streckreduzierwalzwerk eine anZugspannung zu versetzen, daß die Wandstärken- nähernd den Verhältnissen beim Warmwalzen entzunahmen des Rohres, die sich jeweils als Folge ort- sprechende Gesamtquerschnittsabnahme zu bewirken; licher Bandbreitenzunahmen in den durch den Ring- denn die hierzu erforderliche verhältnismäßig große rippeneinfiuß eine gleichbleibende Umfangslänge des 25 Anzahl von Walzgerüsten, die mit einer die natür-Rohres erzwingenden Formwalzensätzen anbahnen, liehe Rohrverlängerung übersteigenden Geschwindigunter dem Einfluß der kombinierten Quer- und keitsabstufung angetrieben sind, bedürfen einer der-Längsbeanspruchung des Werkstoffes bei Gleich- art sorgfältigen Abstimmung ihrer Drehzahlen und bleiben der Rohrwandstärke in eine örtliche Längen- damit der zwischen ihnen jeweils herrschenden Zugzunahme des Rohres umgewandelt werden. Hierbei 30 Spannungsverhältnisse, daß es ausgeschlossen wäre, wird im Gegensatz zu den Verhältnissen bei der Ein- während des kontinuierlichen Betriebes eine willrichtung gemäß dem Hauptpatent sowie gemäß der kürliche Änderung sowohl der effektiven Arbeitsvorliegenden Weiterbildung bewußt zunächst eine geschwindigkeit als auch der Zugspannungsverhält-Wandanstauchung im Zuge der Umformung des nisse hinzunehmen. Um das der Erfindung gemäß Bandstreifens zum Schlitzrohr als Folge örtlicher 35 dem Hauptpatent zugrunde liegende Ziel zu erreichen, Bandbreitenzunahmen in Kauf genommen, die jedoch ist es vielmehr unerläßlich, die einmal eingestellten bereits während der Entstehung dadurch ausgeglichen Arbeitsbedingungen während des kontinuierlichen wird, daß die durch die (theoretisch) größere Arbeits- Betriebes unverändert beizubehalten. Dies setzt sogeschwindigkeit des nachgeschalteten Kalibrier- bzw. wohl die Verwendung beschnittener Bandstreifen mit Reduzierwalzwerkes auf den durchlaufenden Rohr- 40 stets gleichbleibender Breite als auch die Beibehalstrang ausgeübte Zugspannung unter Ausnutzung tung der gleichen auf das jeweils eingesetzte Band des sich bei der Wandstärkenzunahme einstellenden abgestimmten Arbeitsgeschwindigkeit des Streck-Fießzustandes eine dieser Wandstärkenzunahme ent- reduzierwalzwerkes sowie schließlich auch die Aufsprechende Längung hervorruft. Die in diesem Sinne rechterhaltung der auf das Streckreduzierwalzwerk angestrebte Wirkung beruht darauf, daß die örtliche 45 abgestimmten Zugspannung zwischen dem Form-Bandbreitenzunahme in den Messerrollen des Um- walzwerk und dem Einlaufwalzensatz des Streckformungswalzwerkes zu einer Erhöhung der Quer- reduzierwalzwerkes voraus, wobei alle diese Größen spannungen führt. Während diese Querspannungen aber selbstverständlich einer genauen Anpassung an normalerweise einen Fließzustand hervorrufen, der die Abmessungen des jeweils eingesetzten Bandeine örtliche Wandstärkenzunahme zur Folge haben 5° Streifens bzw. an das Wanddickenverhältnis des hierwürde, bewirkt die durch das nachgeschaltete Kali- aus hergestellten Rohres bedürfen.

Zur Erläuterung der Erfindung kann folgendes dienen: Legt man zunächst den Fall zugrunde, daß sämtliche Arbeitswalzensätze des Streckreduzierwalz-

Fließzustand befindlichen Rohrwerkstoffes in Walz- 55 Werkes von einem gemeinsamen Motor über eine richtung. Sobald die Bandbreite wieder auf diejenige durchgehende Welle mittels zwischengeschalteter Breite zurückgeht, die dem Rohrumfang der Kaliber- Einzelgetriebe angetrieben werden, die für den Fall auslegung entspricht, fallen auch die höheren Quer- einer gleichmäßigen Querschnittsabnahme des Rohres spannungen fort, die ursächlich für die örtliche Über- mit einer von Gerüst zu Gerüst gleichmäßig stufenführung des Rohrwerkstoffes in den Fließzustand 60 weise erhöhten Antriebsgeschwindigkeit arbeiten, so sind. Da der von iem nachgeschalteten Kalibrier- rührt der für die Beibehaltung der Wanddicke un- bzw. Reduzierwalzwerk ausgehende Längszug allein, umgänglich notwendige und die natürliche Rohrverd. h. ohne das gleichzeitige Hinzutreten des durch die längerung übersteigende zusätzliche Streckzug daher, Querspannungen hervorgerufenen Fließzustandes, daß dem im Durchmesser kleiner werdenden Rohr nicht in der Lage ist und auch nicht in der Lage sein 65 ein jeweils größer werdender Kaliberdurchmesser darf, eine auf freier Dehnung beruhende Streckung entspricht, der zu einer entsprechenden Vergrößedes Rohrwerkstoffes über die Elastizitätsgrenze rung der Umfangsgeschwindigkeit führt. Sollte ein hinaus zu verursachen, tritt mit dem Fortfall der ort- derartiger, über die natürliche Rohrverlängerung

brier- bzw. Reduzierwalzwerk auf den Rohrstrang ausgeübte Zugspannung unter der Voraussetzung ausreichender Größe eine Umlenkung des sich im

Diese Nachteile werden durch die Erfindung dadurch beseitigt, daß die innerhalb des Streckreduzierwalzwerkes selbst nicht aufbringbaren Bremskräfte außerhalb, und zwar in dem diesem vorgeschalteten 5 Umformungswalzwerk erzeugt werden, durch deren Fonnrollen der Bandstreifen vom Streckreduzierwalzwerk ohnehin unter ständiger Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Zugspannung hindurchgezogen wird.

Um im Sinne des von der Erfindung angestrebten Bremszuges sicherzustellen, daß die Formrollen des Umformungswalzwerkes gegenüber dem Einlaufwalzensatz des Streckreduzierwalzwerkes eine zusätzliche Hemmung ausüben, sind dem Formwalz-

hinausgehender Streckzug vermieden werden, wäre es demgegenüber notwendig, die Querschnittsabnahme von Walzensatz zu Walzensatz entsprechend dem größer werdenden Walzendurchmesser kleiner zu wählen. Daraus folgt, daß bei gleichem Kaliber mit steigendem Wanddickenverhältnis auch eine je Walzensatz prozentual höhere Querschnittsabnahme erforderlich wäre, die demzufolge einen entsprechend höheren Streckzug erforderte.

Überträgt man diese Erkenntnisse auf ein Streck- io
reduzierwalzwerk, bei welchem jeder Walzensatz
einen eigenen Antriebsmotor mit zugeordnetem
Einzelgetriebe besitzt, so tritt zusätzlich zu der vorstehend geschilderten Möglichkeit zur Erzeugung des
Streckzuges die weitere Möglichkeit hinzu, die Dreh- 15 werk bzw. den Formrollen dieses Walzwerkes zweckzahlen der Antriebsmotoren zu verändern. mäßig Bremsen zugeordnet. Es eignen sich hierzu Läuft der dem Einlaufwalzensatz des Streckredu- jedoch auch Bremsantriebe, die auf den mit der zierwalzwerkes nachgeschaltete zweite Walzensatz Durchlaufgeschwindigkeit des Einlaufwalzensatzes durch entsprechende Drehzahländerung seines An- des Streckreduzierwalzwerkes angetriebenen und triebsmotors mit einer höheren Geschwindigkeit, als 2° sich in der Umformung befindenden Bandstreifen es der aus der Querschnittsabnahme herrührenden einen regelbaren Bremszug ausüben. Diese Brems-Rohrverlängerung entspricht, so wird das Rohr antriebe sind insbesondere so ausgelegt, daß sie den zwangläufig durch den ersten Walzensatz mit einer Formrollen eine gegenüber dem Einlaufwalzensatz gegenüber diesem relativ höheren Geschwindigkeit des Streckreduzierwalzwerkes niedrigere Eigendrehhindurchgezogen, wodurch sich in diesem eine Um- 25 zahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit vermitteln, so kehr des Drehmomentes mit einer gewissen, aber daß auf den durch die Einlaufwalzen des Streckbegrenzten Bremswirkung einstellt. Die gleiche Wir- reduzierwalzwerkes mit in jedem Falle größerer kung tritt in bezug auf die nachfolgenden Walzen- Arbeitsgeschwindigkeit durch das Formwalzwerk sätze ein, wobei das Rohr jeweils die Geschwindig- hindurchgezogenen Bandstreifen über die mit entkeit des mittleren Walzensatzes annimmt, während 30 sprechender Umfangsgeschwindigkeit mitgenommenen der nachfolgende Walzensatz zieht und der vorher- Formrollen ein sich im Sinne einer Vergrößerung gehende Walzensatz das für den Zug notwendige der Zugspannung auswirkendes negatives Antriebs-, Bremsmoment erzeugt. d. h. ein Bremsmoment ausgeübt wird.

Die auf diese Weise im Rohr erzeugte Längsspan- Sowohl im Falle der Verwendung von Bremsen

nung hat zur Folge, daß im Augenblick der Redu- 35 als auch im Falle der Verwendung von Bremsantriezierung des Rohres unter den Walzen die freie Ver- ben ist der über die Formrollen auf den Bandstreifen

ausgeübte Bremszug im Sinne einer Anpassung an die jeweiligen Wanddicken der zu Schlitzrohren umzuformenden Bandstreifen zwar regelbar, jedoch, 40 bezogen auf den gleichen Bandstreifen, für das jeweilige Fertigungsprogramm fest eingestellt.

Die Erfindung ist nicht grundsätzlich an die Verarbeitung von Schlitzrohren mit einem Wanddickenverhältnis oberhalb des angegebenen Wertes von 10 bis 15% der Drehzahlüberhöhung wirksam für 45 0,075 gebunden, sondern kann je nach der Dicke den Streckzug ausgenutzt werden können, während der Bandstreifen bzw. der Wandstärke der daraus etwa 85 bis 90% als Schlupf verlorengehen, ergibt hergestellten Rohre auch noch bei Wanddickenversich aus vorstehendem, daß auch die Möglichkeiten hältnissen unterhalb 0,075 Vorteile haben. Auf der für eine Beibehaltung der Wandstärke begrenzt sind, anderen Seite findet die Anwendbarkeit der Erfin- und zwar in der Weise, daß oberhalb eines bestimm- 50 dung jedoch in Richtung kleiner Wanddickenverten Wanddickenverhältnisses entweder unter Aus- hältnisse dort eine Grenze, wo bei Wandstärken nutzung einer optimalen Durchmesserabnahme je unter etwa 1,0 mm einerseits die Notwendigkeit zur Walzensatz eine Wandverdickung hingenommen oder Erzeugung eines zusätzlichen Bremszuges entfällt, in Verbindung mit einer größeren Anzahl von Walz- weil die innerhalb des Streckreduzierwalzwerkes auf gerästen eine entsprechend geringere Durchmesser- 55 Grund der Reibungsverhältnisse und der Massenabnahme je Walzensatz gewählt werden muß. trägheit der Walzenantriebe erzielbaren Streckkräfte

für die Vermeidung einer Wandzunahme ausreichen und andererseits gleichzeitig die Gefahr hervorgerufen wurde, daß die auf den in der Verformung durchmesser und 0,6 mm Wandstärke aus einem 60 befindenden Bandstreifen ausgeübten Bremskräfte Schlitzrohr von 20 mm Außendurchmesser und ent- im Hinblick auf dessen Dünnwandigkeit Zerrungen sprechender Wandstärke fünfundzwanzig Walzgerüste verursachen.

erforderlich sind, wohingegen für die Fertigung eines Da die Einrichtung gemäß dem Hauptpatent für

Rohres von 4,5 mm Außendurchmesser und 1,5 mm die Fertigung von Rohren mit den verschiedensten Wandstärke aus einem wandgleichen Schutzrohr mit 65 Endabmessungen geeignet und bestimmt ist, ist es 20 mm Außendurchmesser vier Walzgerüste mehr, daher zweckmäßig, die dem Formwalzwerk gemäß d. h. insgesamt neunundzwanzig Walzgeräste, be- der vorliegenden Erfindung zusätzlich zugeordneten nötigt werden. Bremsen bzw. Bremsantriebe derart auszubilden, daß

formung aufgehoben und der Materialfluß unter Vermeidung einer sonst zwangläufig eintretenden Wandverdickung in Rohriängsrichtung gerichtet wird.

Da der durch Drehzahlüberhöhung erzielbare Streckzug im Rohr durch die Reibungsverhältnisse zwischen Walzen und Rohr beschränkt ist, wobei gemäß einer bekannten Gesetzmäßigkeit nur etwa

Dies wirkt sich bei der Einrichtung gemäß dem Hauptpatent beispielsweise dahingehend aus, daß für die Fertigung eines Nahtrohres mit 4,5 mm Außen-

sie nur bei der Verarbeitung von Schlitzrohren mit entsprechend großem Wanddickenverhältnis eingeschaltet, dagegen beim Übergang zu Schlitzrohren mit kleinerem Wanddickenverhältnis und geringeren Wandstärken als etwa 1,0 mm abgeschaltet bzw. außer Wirksamkeit gebracht werden können, um die Formrollen dann im Sinne des Hauptpatentes frei laufen zu lassen.
Obschon es im allgemeinen zweckmäßig ist, sämt-

eines gemeinsamen Drehtransformators als Feldsteiler regelbar sind.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig.l das Schema der Einrichtung im Aufriß,

Fig. 2 einen Ausschnitt des Umformungswalzwerkes in schematischem Grundriß und

Fig. 3 das Schaltschema bei über Leonardsatz mittels Gleichstrom-Nebenschlußmotoren angetrie-

liehe Formrollensätze mit einer Bremse oder einem io benem Umformungswalzwerk und Streckreduzier

walzwerk.

In F i g. 1 ist das auf einen Haspel 2 aufgewickelte tiefziehfähige Stahlband mit la und das daraus geformte und anschließend in der Längsnaht ver

Bremsen als Induktionsbremsen auszubilden, da diese sich einerseits sehr feinfühlig regulieren lassen und andererseits wegen ihrer berührungsfreien Arbeitsweise keinerlei Verschleiß unterliegen.

Um die Drehzahlen sämtlicher Formrollensätze einerseits derart aufeinander abstimmen zu können, daß das Band während des Umformungsvorganges trotz der unterschiedlichen radialen Abstände der

Bremsantrieb zu versehen, kann es in manchen Fällen ausreichen, hiermit nur einen Teil oder gegebenenfalls auch nur einen Formrollensatz auszurüsten, in welchem Falle hierfür vorzugsweise der oder die

in Durchlaufrichtung des Bandes ersten Formrollen- 15 schweißte Stahlrohr mit 1 bezeichnet. Ebenso wie sätze gewählt werden. im Falle des Hauptpatents wird das Stahlband la

Obgleich es für die Verwirklichung der Erfindung und das hieraus hergestellte Rohr 1 ausschließlich grundsätzlich belanglos ist, mittels welcher Art von durch den von dem Streckreduzierwalzwerk 3 aus-Bremsen auf die Formrollensätze des Umformungs- geübten Transportzug vom Haspel 2 abgewickelt Walzwerkes eingewirkt wird, ist es gemäß einem 20 und durch sämtliche dem Haspel 2 nachgeschaltete weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig, die Einrichtungsteile in Durchlaufrichtung des Pfeiles χ

in kaltem Zustand hindurchgezogen.

Auf dem Gestell 4, auf dem sämtliche Einrichtungsteile verankert sind, wird durch das Stahlband 1 a 25 eine dem Haspel 2 nachgeschaltete Zirkularschere 5 angetrieben, deren Messerwalzen die natürlichen Walzkanten des Stahlbandes abscheren und das Band auf das gewünschte Breitenmaß schneiden.

Das beschnittene Band tritt danach in das Um-Formkaliber von der Längsachse des Schlitzrohres 30 formungswalzwerk 6 ein, dessen durch einen Bremskeine Verzerrungen erleidet und die Umfangsge- antrieb angetriebene Formrollenpaare 6 a, 6 b, 6c schwindigkeiten sämtlicher Formrollensätze anderer- usw. derart angeordnet und ausgebildet sind, daß seits im Sinne der Anpassung an ein bestimmtes das Band zu einem Schlitzrohr verformt wird.
Wanddicken verhältnis des Schlitzrohres auf einen Auf einer podestartigen Erhöhung 4 a des Geeinheitlichen Bremszug regeln zu können, ist es 35 steiles 4 schließt sich in Durchlaufrichtung χ ein in zweckmäßig, den Arbeitswiderstand des Formwalz- horizontaler Ebene angeordnetes Rollenpaar 7 an, werkes durch einen die Spulenspannung sämtlicher durch welches das bis dahin offene Schlitzrohr kurz Bremsen gleichmäßig verändernden gemeinsamen vor dem Passieren der Schweißstation geschlossen Stelltransformator zu regeln, während die Abstim- wird. Das Rollenpaar 7 ist austauschbar und auf in mung der Bremsmomente der einzelnen Formrollen- 40 ihrem Abstand verstellbaren, senkrechten Achsen sätze durch den Spulen jeder Bremse getrennt vor- frei drehbar in einem möglichst geringen Abstand geschaltete und den Erregerstrom verändernde von der Schweißstelle angeordnet. Mit 8 ist ein An-Justierwiderstände erfolgt. druckrollenpaar und mit 9 die Elektrodenrolle für

In vielen Fällen bietet es jedoch Vorteile, den die Zuführung des Schweißstromes bezeichnet. 10 Bremseffekt des Formwalzwerkes nicht durch Brem- 45 bezeichnet eine der Schweißstation nachgeschaltete sen, sondern durch einen Bremsantrieb zu erzeugen. Entgratungseinrichtung, deren Messer 10 α den an Diese Ausführungsform ist insbesondere dort vorzu- der Außenseite verbleibenden Schweißgrat entfernt, ziehen, wo die Arbeitswalzensätze des Streckreduzier- Daran schließt sich in Durchlaufrichtung χ des ge-

walzwerkes ohnehin über einen Leonardsatz und schweißten Rohres 1 eine Führungseinrichtung 11 eine diesem zugeordnete Sammelschiene mittels durch 50 an, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als einheitliche Veränderung ihrer Ankerspannung im Walzwerk ausgebildet ist, dessen vier Walzensätze Leonardsatz gemeinsam und durch Veränderung 11a, Ub, lic, Hd wechselweise mit Rund- und ihrer Feldspannung einzeln drehzahlregelbarer Gleich- Ovalkalibern ausgerüstet sind, wobei sämtliche in strom-Nebenschlußmotoren angetrieben werden, da senkrechter Ebene übereinander angeordneten Walsich hierbei die Möglichkeit bietet, auch den Form- 55 zenpaare frei drehbar gelagert sind. Die Walzensätze rollensätzen des Umformungswalzwerkes über die dienen dem Zweck, die von dem nachgeschalteten Sammelschiene des Leonardsatzes für den Antrieb Streckreduzierwalzwerk 3 auf das geschweißte Rohr des Streckreduzierwalzwerkes gespeiste Gleichstrom- ausgeübten Beanspruchungen, insbesondere die tormotoren als Bremsantriebe zuzuordnen. In diesem dierenden Einwirkungen, abzufangen bzw. zu ver-Falle sind die Drehzahlen der den Formrollensätzen 60 hindern, daß sich diese entgegen der DurchlaufrichzugeordnetenGleichstrom-Nebenschlußmotorendurch tung nach rückwärts auf den die Schweißstation deren Erregerstrom verändernde Justierwiderstände passierenden Rohrbereich auswirken können. Die einzeln im Sinne einer übereinstimmenden Umfangs- Kaliber der Führungswalzensätze 11 a, 11 b, 11 c, 11 d geschwindigkeit sämtlicher Formkaliber einstellbar, sind so ausgebildet, daß sie den Rohrquerschnitt um während zwecks Veränderung des Bremszuges gegen- 65 geringes in eine von der Kreisform abweichende über dem Reduzierwalzwerk die aufeinander abge- Querschnittsform umformen, so daß eine relative stimmten Drehzahlen aller Formrollenantriebe durch Verdrehung des Rohres innerhalb der Walzkaliber einheitliche Veränderung ihrer Feldspannung mittels ausgeschlossen ist.

Dem Führungswalzwerk 11 ist das Kaltstreckreduzierwalzwerk 3 nachgeschaltet. Innerhalb der in Durchlaufrichtung jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordneten, mit allseitig am Rohrumfang anliegenden Ovalkalibern ausgerüsteten Walzensätze 3 a, 3 b, 2> c usw. wird das geschweißte Rohr nacheinander stufenweise unter Beibehaltung der Ausgangswandstärke nur im Durchmesser reduziert, während das nachgeschaltete Rundungswalzenpaar 3 d für die genaue Kalibrierung sorgt. Je nach den gewünschten Enddurchmessern kann eine entsprechende Anzahl der in Walzrichtung letzten Walzensätze ab- bzw. angebaut werden, wobei das Rundungs- bzw. Kalibrierungswalzenpaar 3d jedoch in jedem Falle den in Walzrichtung letzten Walzensatz bildet.

Hinter dem Streckreduzierwalzwerk 3 ist eine mitlaufende fliegende Säge 12 auf einem Führungsgestell längsverschieblich geführt, deren Verstellmaß und Geschwindigkeit den gewünschten Rohrlängen sowie der Austrittsgeschwindigkeit des geschweißten Rohres angepaßt sein müssen. Während des Mitlaufens schneidet das Kreissägeblatt 12 a die gewünschten Längenabschnitte des Rohres ab, die anschließend auf ein Transportgerüst 13 oder einen Korb fallen, von dem sie ihrer weiteren Bestimmung zugeführt werden.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Formrollensätze 6 a, 6b und 6 c des Umformungswalzwerkes 6 — ebenso wie die Walzensätze des Streckreduzierwalzwerkes 3 — über Gelenkwellen 14 a, 14 b, 14 c und diesen vorgeschaltete Untersetzungsgetriebe 15 a, ISb, 15 c einzeln durch Gleichstrom-Nebenschlußmotoren 16 a, 16 b, 16 c angetrieben.

Im einzelnen ist die Schaltung in Fig. 3 veranschaulicht.

Darin bezeichnet der unter I eingerahmte Teil den für das Umformungswalzwerk und das Streckreduzierwalzwerk gemeinsamen Leonardsatz, der unter II eingerahmte Teil das Umformungswalzwerk und der unter III eingerahmte Teil das Streckreduzierwalzwerk. Zwischen den letzteren liegt die in das Schaltbild nicht einbezogene Schweißstation.

Bekanntlich ist die Änderung des Magnetflusses durch Veränderung des Erregerstromes zu erreichen, was bei Gleichstrom-Nebenschlußmotoren dazu führt, daß das zulässige maximale Drehmoment mit steigender Drehzahl abnimmt, während die aufgenommene elektrische Leistung konstant bleibt. Wird im Betrieb die elektromotorische Kraft größer als die angelegte Spannung, so ändert der Ankerstrom seine Richtung, wobei die Maschine stufenlos vom motorischen in den generatorischen Betrieb übergeht und Leistung an das Netz zurückgibt. Auf der Ausnutzung dieses Effektes beruht die elektrische Bremsung des Umformungswalzwerkes.

Da andererseits den veränderlichen Werten der Ankerspannung die elektromotorische Kraft und damit bei konstanter Felderregung auch die Drehzahl folgt, wobei das maximale Drehmoment der Maschine konstant bleibt, während die Leistung ungefähr proportional der Drehzahl sinkt, ist es möglich, durch Verändern der Ankerspannung die Drehzahl von Null an hochzuregeln.

Dieses Verfahren findet bekanntlich bei der Leonardschaltung Anwendung, wobei die Ankerspannung durch Änderung der Feldspannung des Leonardgenerators verändert wird. Da der Generator des Leonardsatzes und die Anker der einzelnen Gleichstrommotoren unmittelbar elektrisch miteinander verbunden sind, ist es bei konstanter Erregung der Feldwicklung der Antriebsmotoren möglich, den Motor des Leonardsatzes durch Senken der Generatorspannung unter die elektromotorische Kraft der angeschlossenen Einzelantriebe abzubremsen.

Bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Drehstrommotor des Leonardsatzes mit α und der mit diesem mechanisch gekuppelte

ίο Gleichstromgenerator mit b bezeichnet.

Die Erregung des Leonardgenerators b erfolgt hierbei an Stelle der sonst üblichen Erregermaschine über das Drehstromnetz durch einen Anpaßtransformator c, dem ein Drehtransformator d als Feldsteller sowie ferner ein Selengleichrichterg nachgeschaltet sind. Der Antrieb des Drehtransformators d erfolgt durch einen Drehstrommotor e, dem ein Wendeschütz / vorgeschaltet ist.
Wie aus F i g. 3 ersichtlich, sind sowohl sämtliche

ao Gleichstrom-Nebenschlußmotoren K für den Antrieb der Formrollensätze des Umformungswalzwerkes als auch sämtliche Gleichstrom-Nebenschlußmotoren K' für den Antrieb der Walzensätze des Streckreduzierwalzwerkes über eine gemeinsame Sammelschiene S vom Leonardgenerator b gespeist.

Hierbei erfolgt die generelle Regelung der Schweißgeschwindigkeit, die gleichbedeutend mit der Geschwindigkeit des Einlaufwalzensatzes 3 α des Streckreduzierwerkes ist und mit der zunächst auch die Geschwindigkeit des UmformungsWalzwerkes übereinstimmt, durch die Regelung des Generatorfeldes über den Anpaßtransformator c, den motorisch verstellbaren Drehtransformator d sowie den Gleichrichter g.

Auf prinzipiell gleiche Weise werden die Feldspannungen der Antriebsmotore K für die Formrollensätze des Umformungswalzwerkes gemeinsam zusätzlich durch den an den Anpaßtransformator c angeschlossenen und über den Wendeschütz/' und den Drehstrommotor e' angetriebenen Drehtransformator d' und den diesem nachgeschalteten Selengleichrichter g' geregelt, während die Feldspannung der Antriebsmotoren K für die Walzensätze des Streckreduzierwalzwerkes durch in ihre Feldstromkreise gesondert eingeschaltete Drehtransformatoren m als Feldsteller und diesen nachgeschaltete Selengleichrichter η getrennt geregelt werden, da die Getriebe der Reduziergerüste mit ihren Übersetzungen nie mit der Verlängerung des Rohres aus den vorgegebenen Querschnittsabnahmen übereinstimmen können und daher deren Antriebsmotoren K' in gleicher Weise wie der Generator von Hand aus vor Inbetriebnahme der Anlage einmal individuell eingestellt werden müssen.

Die Abstimmung der Drehzahlen der einzelnen Bremsantriebe K des Umformungswalzwerkes auf genau gleiche Umfangsgeschwindigkeit sämtlicher Formkaliber erfolgt demgegenüber mittels der in die Feld- bzw. Erregerstromkreise gesondert eingeschalteten Justierwiderstände i und diesen jeweils nachgeschaltete Vorwiderstände ρ und Belastungswiderstände q, wohingegen die Einstellung des Bremszuges, d. h. die gegenüber dem Einlaufwalzensatz des Streckreduzierwalzwerkes einheitlich verringerte Drehzahl, durch den gemeinsamen Drehtransformator d' erfolgt. Bei eingeschalteten Motoren kann die Größe des Bremszuges von Null ab in jeder erforderlichen Höhe durch die Feldregelung dieses moto-

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risch angetriebenen Drehtransformators d! geregelt werden.

Mit ο sind die sämtlichen Motoren vorgeschalteten Ausschalter bezeichnet, die untereinander so geschaltet sind, daß bei Ausfall eines Motors des Streckreduzierwalzwerkes die gesamte Anlage stillgesetzt wird. Zusätzlich sind die Schaltschütze h' und h" vorgesehen, von denen letzterer die Ausschaltung bzw. vorübergehende Stillsetzung der Gesamtanlage, z. B. bei Störungen, ermöglicht, während ersterer die Möglichkeit bietet, nur die Bremsantriebe des Umformungswalzwerkes abzuschalten, nämlich dann, wenn im Zuge des Überganges zu anderen Abmessungen des eingesetzten Bandes Schlitzrohre geformt werden, deren Wandstärke und Wanddicken verhältnis in einem Bereich liegen, in welchem ein zusätzlicher Bremszug des Umformungswalzwerkes entbehrlich ist. Bei ausgeschaltetem Schaltschütz K laufen die Formrollen des Umformungswalzwerkes frei mit, so daß sie lediglich noch durch das vom ao Streckreduzierwalzwerk gezogene Band angetrieben werden.

Mit 1 sind zusätzliche, den Antriebsmotoren K' für das Streckreduzierwalzwerk zugeordnete Schaltschütze bezeichnet, die das Abschalten der im Rahmen des Fertigungsprogrammes jeweils nicht benötigten, in Durchlaufrichtung letzten Reduziergerüste ermöglicht.

In grundsätzlich ähnlicher Weise kann auch im Falle der Verwendung von Induktionsbremsen für die Formrollensätze des Umformungswalzwerkes sowohl einerseits die Abstimmung der Drehzahlen untereinander auf eine genau gleiche Umfangsgeschwindigkeit aller Formkaliber als auch andererseits die einheitliche Einstellung des Bremszuges gegenüber dem Einlaufwalzensatz des Streckreduzierwalzwerkes erfolgen.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung für die kontinuierliche Her- 4a stellung kleinkalibriger und dünnwandiger Nahtrohre, welche ein durch das durchlaufende Werkstück antreibbares Walzwerk für das Umformen des Bandes zum Schlitzrohr, eine Schweißstation sowie ein nachgeschaltetes, das unter Zugspannung gesetzte Werkstück durch die gesamte Einrichtung schleppendes Kaltstreckreduzierwalzwerk umfaßt, nach Patent 1107 621, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzwerk (6) gegenüber den Einlaufwalzen (3 a) des Streckreduzierwalzwerkes (3) zusätzlich abbremsbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens den in Durchlaufrichtung ersten Formrollensätzen (6 a, 6b, 6 c) des Walzwerkes (6) Bremsen zugeordnet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Formrollensätzen des Walzwerkes (6) zugeordneten Bremsen Induktionsbremsen sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem Walzwerk (6) auf das Werkstück ausgeübte Bremszug durch einen die Spulenspannung sämtlicher Induktionsbremsen gleichzeitig verändernden gemeinsamen Stelltransformator regelbar ist, wobei die Abstimmung der Drehzahlen der einzelnen Formrollensätze auf genau gleiche Umfangsgeschwindigkeit ihrer Formkaliber auf dem Wege der Veränderung des Erregerstromes durch den Spulen jeder Bremse getrennt vorgeschaltete Justierwiderstände erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die in Durchlaufrichtung des Bandes ersten Formrollensätze des Walzwerkes (6) mit einem einen Bremszug auf das durchlaufende Werkstück ausübenden Bremsantrieb ausgerüstet sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, bei welcher die Walzensätze des Streckreduzierwalzwerkes über einen Leonardsatz und eine diesem zugeordnete Sammelschiene mittels durch Veränderung der Ankerspannung einzeln und gemeinsam drehzahlregelbarer Gleichstrom-Nebenschlußmotoren angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Formrollensätzen des Walzwerkes (6) über die Sammelschiene des Leonardsatzes für den Antrieb des Streckreduzierwalzwerkes gespeiste Gleichstrom-Nebenschlußmotoren als Bremsantriebe zugeordnet sind, wobei die Drehzahlen der Gleichstrommotoren durch deren Erregerstrom verändernde Justierwiderstände (/) einzeln im Sinne einer übereinstimmenden Umfangsgeschwindigkeit sämtlicher Formkaliber einstellbar und die aufeinander abgestimmten Drehzahlen aller Formrollenantriebe durch einheitliche Veränderung ihrer Feldspannung mittels eines gemeinsamen Drehtransformators (d') als Feldsteller im Sinne der Erzeugung eines Bremszuges regelbar sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Formwalzwerk (6) zugeordneten Bremsen bzw. Bremsantriebe abschaltbar ausgebildet sind.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 1 151 237.

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