DE2424587A1 - Verfahren und vorrichtung zum kalibrieren von metallbloecken, insbesondere vormaterial zum herstellen nahtloser rohre - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kalibrieren von metallbloecken, insbesondere vormaterial zum herstellen nahtloser rohre

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Description

247.4587
Dipl.-lng. H. Sauenland · Dr.-lng. R. König · Dipl.-lng. K. Bergen Patentanwälte · 4000 Düsseldorf 30 · Cecilienallee ve ■ Telefon 43273s
20ο Mai 1974 29 428 S
Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg
"Verfahren und Vorrichtung zum Kalibrieren von Metallblöcken, insbesondere Vormaterial zum Herstellen nahtloser Rohre"
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kalibrieren von Metallblöcken, insbesondere Vormaterial zum Herstellen nahtloser Rohre.
Beim Herstellen nahtloser Rohre, Z0B. nach dem bekannten Stoßbank-Verfahren, werden im allgemeinen Vierkantblöcke eingesetzt. Vierkantblöcke sind ein relativ einfach zu walzendes Vormaterial, das sich sehr wirtschaftlich in Strangguß-Anlagen herstellen läßt.
Das Herstellen eines rohrförmigen Hohlkörpers beginnt damit, daß beispielsweise ein Strangguß-Vierkantprofil auf die gewünschte Länge geschnitten wird. Dieser Block wird dann in einer Lochpresse zu einem einseitig geschlossenen Hohlzylinder verformt. Die Herstellung dieses hülsenförmigen Zwischenproduktes ist für die Fertigung nahtloser Stahlrohre auf einer Stoßbank von entscheidender Bedeutung in bezug auf die Qualität der anschließend entstehenden ■Rohrluppe.
Beim Fertigen des Hohlzylinders in der Lochpresse ist insbesondere ein zentrisches Lochen wichtig 9 d.h„ ein Lochen ohne Ausweichen des Lochdorns zum Blockrand hin. Falls das
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Lochen nicht mit hinreichender Genauigkeit erfolgt, läßt sich bei dem nachfolgenden Strecken auf der Stoßbank kein Rohr mit gleichmäßiger Wandstärke herstellen. Eine entscheidende Voraussetzung für die nachfolgende Weiterverarbeitung der Rohrluppe, beispielsweise in einer Kaltziehanlage, ist aber ihre gleichmäßige Wandstärkeβ
Es sind bereits einige Vorschläge bekannt, um Vierkantblöcke in geeigneter Weise für ihren Einsatz in der Lochpresse vorzubehandeln und damit das Ausbringen an einwandfreien Hohlzylindern zu erhöhen und gleichzeitig die Exzentrizität der Lochung weiter einzuengen. Es wird dabei den Vierkantblöcken - vor ihrem Einsetzen in die Lochpresse - eine Konizität verliehen, die dem Konus der Pressenform angepaßt istQ Die Matrize der Lochpresse hat eine leicht konische Form, um nach dem Verformen den entstandenen Hohlzylinder, genauer gesagt handelt es sich um einen Hohlkegelabschnitt, einfach aus der Preßform herausnehmen zu könnenο
Es ist auch bereits eine Kalibriervorrichtung bekannt, die mittels zweier exzentrisch gelagerter, einander gegenüberliegender Kaliberwalzen, beim Durchlaufen dem Vierkantblock annähernd die gewünschte Konizität der Außenkanten verleiht. Der Antrieb der exzentrisch gelagerten Walzen erfolgt über Zahnstangen und Zahnräder, wobei der Vierkantblock synchron zu den Walzen mit einem Zahnstangenvorschub bewegt wird. Die bekannte Kalibriervorrichtung weist jedoch einige Nachteile auf: Einmal ist der Antrieb sehr kompliziert und erlaubt für jedes Walzenpaar nur eine Blocklänge. Sobald sich die Blocklänge ändert, müssen die Walzen und die Vorschubstange entsprechend der Blocklänge ausgetauscht werden. Zum anderen ist es mit dieser Kalibriervorrichtung nicht möglich, eine linear genaue Konizität zu erreichen und dem Blockende eine besondere Form zu geben. Es hat sich aber beim Herstellen von Rohren als wichtig erwiesen, dem
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konischen Vierkantblock an seinem Ende mit dem größeren Querschnitt ungefähr die Form eines Kreises zu geben. Damit werden die unerwünschten, gezackten Rohrenden bei der Verarbeitung solcher Blöcke zu Rohrluppen vermieden.
Neben den vorerwähnten Nachteilen ist die bekannte Kalibriervorrichtung nur durch einen Umbau der Walzen auf eine andere Konizität einzustellen,, Entweder wird die Exzentrizität der Walzen verändert, oder die Walzen erhalten eine komplizierte, nicht rotationssymmetrische Kalibrierungo
Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kalibriervorrichtung zum konischen Verformen von Vierkantblöcken zu schaffen, die neben der Erzielung einer linearen Konizität des Vierkantblocks auch ein Verformen des einen Blockendes auf einen etwa kreisför« migen Querschnitt ermöglichte Dabei soll die Kalibriervorrichtung ein einfaches Verstellen der Konizität ermöglichen und weitgehend unabhängig von der Blocklänge arbeiten und sich leicht verschiedenen Blockabmessungen anpassen lassen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, bei dem an dem ortsfesten Block zwei umlaufende, nicht angetriebene Kaliberwalzen entlanggeführt werden, die sich mit Laufrollen gegen Laufbahnen abstützen.
Eine erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung weist neben hoher Wirtschaftlichkeit durch ihren einfachen, robusten Aufbau und den daraus resultierenden betriebssicheren Einsatz, weitere technische Möglichkeiten auf, die mit den bisher bekannten Maschinen nicht erreichbar sindQ Insbesondere besitzt sie übliche rotationssymmetrische Walzen ohne Antrieb und besondere Formgebung0 Da sich diese Walzen einfach herstellen lassen, kann ihre Kalibrierung sehr leicht geändert werden, und es können dem zu verformenden Ausgangsmaterial, neben der Konizität bestimmte Konturen verliehen
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werden,, Beispielsweise hat es sich bewährt, statt schräger Innenflanken der Walze und der damit erzielten Kantenabschrägung der Vierkantblöcke, Hohl-Profile in die Walzen einzudrehen, um damit den Vierkantblöcken abgerundete Kanten zu verleihen.
Auf der Walzenachse befinden sich beiderseits der Kalibrierwalze einfache Laufrollen mit oder ohne Spurkranz. Diese Laufrollen stützen sich auf Abrollbahnen ab; durch einfaches Verändern der Schräge der Abrollbahnen, beispielsweise durch ein Handverstellen, läßt sich die Konizität des Blocks ändern. So kann Z0B0 die Konizität der Vierkant— blöcke für die Rohrproduktion genau der Konizität der Lochpresse angepaßt werden.
In der betrieblichen Praxis hat es sich als günstig erwiesen, entsprechend der Abnutzung der Lochpressenmatrize die Konizität des Vierkantblockes zu ändern und der abgenutzten Lochpressenmatrize genau anzupassen. Auf diese Weise wird ein guter Sitz des VierkantbldJcks in der Matrize erreicht und einem Ausweichen des Materials in der Matrize beim Pressen entgegengewirkto Beim Lochen wird demzufolge der Lochdorn axial und zentrisch geführt und somit eine wichtige Voraussetzung für die Erzeugung von Rohren mit gleich«· mäßiger Wanddicke erfüllte
Es liegt im Rahmen der Erfindung, den Abrollbahnen, abwei·» chend von der geraden Abrollfläche, auch andere Formen zu geben, die sich dann beim Walzen auf den Block übertragen,, Es lassen sich auf diese Weise beispielsweise nicht—lineare Konizitäten oder Konizitäten mit unterschiedlichen Neigungswinkeln auf dem Block erzeugen»
Falls eine im wesentlichen lineare Konizität gewünscht und nur an bestimmten Stellen auf der Gesamtlänge des Blocks
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eine besondere Formgebung angestrebt wird, kann dies durch Einsatzstücke in den Abrollbahnen erreicht werden«, Es hat sich z.Bο bei der Erzeugung von Vormaterial für die Produktion nahtloser Stahlrohre bewährt, am Blockende mit dem größeren Querschnitt eine von der linearen Konizität abweichende, stärkere Verformung durchzuführen.
Das Blockende geht dabei annähernd in die Form eines dem Vierkant eingeschriebenen Kreises übero Diese Verformung am Blockende wird durch zwei entsprechende Einsatzstücke in den beiden Abrollbahnen bewerkstelligt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu-» tert. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 und 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung vor und während des Walzens,
Figo 3 einen Schnitt durch die Walzenebene, gemäß Linie I-I in Fig. 2ο
Ein vorgewärmter Block 1 wird mittels einer Zubringervorrichtung 2 mit einem Anschlag 3 in die Kalibriervorrichtung gefahren und in der richtigen Lage fixierte Dabei befindet sich das Blockende, das nach dem Verformen den größeren Querschnitt besitzt, an einem Festpunkte An dem nunmehr ortsfest gelagerten Block 1 werden Walzen 4 in Pfeilrichtung 5 entlanggeführt. Dabei stützen sich die Walzen 4 mit Laufrollen 6, die sich auf gleicher Achse befinden, an Abrollbahnen 7 ab. In den Abrollbahnen 7 befinden sich Einsatzstücke 8 zur Erzielung einer besonderen Endverformung des Blockes 1·
Die Walzen werden durch einen Hydraulikzylinder 9 über eine Kolbenstange 10 und ein Gabelstück 11 bewegte Die beiden Gabeln des Gabelstückes 11 sind mit den Achsen der Kaliber-
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walzen verbunden.
Mit einer nur teilweise dargestellten Anstellvorrichtung 15 läßt sich die Neigung der Abrollbahnen 7 auf sehr einfache Weise verändern. Die Anstellvorrichtung wirkt auf beide Abrollbahnen, und ist über ein Handrad 16, das auf eine Spindel 17 wirkt, leicht zu verstellen. Dabei dienen das Handrad 16 zur Dimensionsverstellung und ein Handrad 21 zum Verstellen der Konizitäto In dem dargestellten Beispiel erfolgt das Verstellen durch Ziehkeile 18, Auf den oberen Flächen der Ziehkeile gleiten Halbzylinder 19» die in entsprechende Ausnehmungen von Gegenstücken 20 eingreifen. Beim Drehen des Handrades werden die beiden Ziehkeile 18 in derselben Richtung bewegt, so daß sich die betreffende Abrollbahn senkrecht zur Bewegungsrichtung des Blocks 1 verschiebte Durch ein Drehen des Handrades 21 wird dagegen der gegenseitige Abstand der beiden Ziehkeile verändert, womit sich auch der Neigungswinkel der Abrollbahn 7 bzw0 die Konizität ändert,,
Die erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung zeichnet sich durch eine einfache konstruktive Lösung, die eine robuste, betriebssichere Ausführung ermöglicht, und die daraus resultierende hohe Betriebssicherheit und Unempfindlichkeit beispielsweise gegen Temperatureinflüsse und rauhe Behandlung aus ο
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Claims (1)

  1. Eisenwerk-Gesellschaft Maximilianshütte mbH, 8458 Sulzbach-Rosenberg
    Patentansprüche:
    f 1„Verfahren zum Kalibrieren von Metallblöcken, insbesondere
    \ /Vormaterial zum Herstellen nahtloser Rohre, dadurch
    gekennzeichnet , daß an dem ruhenden Metallblock nicht angetriebene, abgestützte Kaliberwalzen entlanggeführt werden.
    Z0 Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei einander gegenüberliegende, gegen Abrollbahnen (7) abgestützte Kaliberwalzen (4)o
    3β Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Kaliberwalzen (4) über auf . ihren Achsen sitzende Laufrollen (6) an den Abrollbahnen abgestützt sind,
    4«, Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß sich in den Abrollbahnen Einsatzstücke (8) befinden.
    5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Kaliberwalzen mit der Kolbenstange (10) eines Vorschubzylinders verbunden sind«,
    6β Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kolbenstange (10) und den Achsen der Kaliberwalzen (4) ein Gabelstück (11) angeordnet ist.
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    m* Q mm
    7β Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 Ms 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Abrollbahnen (7) beweglich gelagert und mit einer Anstellvorrichtung (15) verbunden ist«,
    8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7j dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellvorrichtung (15) aus mit Gegenstücken (20) an der Ab-* rollbahn (7) zusammenwirkenden, auf einer gemeinsamen Spin*· del (17) sitzenden Ziehkeilen besteht,,
    β Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn·· zeichnet , daß die Spindel (17) aus zwei mit ihren Enden in Gewinde eines Handrades (21) eingreifenden Teilen besteht.
    Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet , daß auf den Schrägflächen der Ziehkeile (18) gleitend die Flächen von in entsprechende Ausnehmungen der Gegenstücke (20) eingreifenden Halbzylindern (19) liegen.
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