DE2805648A1

DE2805648A1 - Glaettungswalzwerk

Info

Publication number: DE2805648A1
Application number: DE19782805648
Authority: DE
Inventors: Pierre Paytavin
Original assignee: Vallourec Usines a Tubes de Lorraine Escaut SA
Current assignee: Vallourec Usines a Tubes de Lorraine Escaut SA
Priority date: 1977-02-25
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1978-08-31
Also published as: DE2805648C2; US4175414A; FR2381577B1; FR2381577A1

Description

Vallourec (Usines ä Hubes de Lorraine-Eseaut et Vallourec Reunies) 7t place du Gliaiicelier Adenauer, g—75016 Paris (Frankreich.)

Glättungswalzwerk.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein neues Glättungswalzwerko wie es für die Herstellung nahtloser metallischer Rohre verwendet wird ο

Man verwendet SGhon seit langem Glättungswalzwerke, die dazu bestimmt sind, in einem möglichst großen Ausmaß die Ungleichmäßigkeiten der Wandungsdicke des Rohrrohlings zu beseitigen, der vorher insbesondere in Stiefel-Walzwerken gewalzt wird. Derartige Walzwerke bestehen aus mehreren Walzenpaaren, die Einkehlungen aufweisen, zwischen denen der Rohling, der aus dem Lochwalzwerk herauskommt, um einen Dorn herum ausgewalzt wird, der am Ende einer Dornstange gehalten wird«,

Die Anmelderin hat bereits in ihrer früheren Patentanmeldung No. 7601240 ein neues Stiefelwalzwerk beschrieben, welches vorzugsweise zwei Walzgerüste mit zwei Walzenpaaren beschreibt, wobei die Rotationsachsen der Walzen des einen Walzenpaares senkrecht zu den Rotationsachsen des anderen Walzenpaares verlaufen. Bei einem solchen Walzwerk kann man präziser die Dicke der erhaltenen Rohrrohlinge einstellen«, In dieser Anmeldung wurde außerdem eine Anlage zur Herstellung nahtloser Rohre beschrieben, bei der der Rohling, der aus einem solchen Stiefelwalzwerk herauskommt, anschließend in einem Glättungswalzwerk weiterverarbeitet wird.

Ein Glättungswal zwerk der bekannten Art besteht im allgemeinen aus zwei Glättungswalzen, die im wesentlichen identisch sind und symmetrisch zur Vorschubachse des Rohrrohlings angeordnet sind und sich um Achsen drehen, die parallel zur Vorschubachse des Rohrroh-

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lings angeordnet sind_o Ein am Ende einer Dornstange befestigter Dorn dringt dabei axial in das Innere des Rohlings ein und wird im allgemeinen zwischen den Walzen während der Vorschubbewegung des Rohlings im Zuge des Glättungswalzens festgehalten. Ein solohee Walzwerk weist Vorrichtungen auf, um den Rohling mit großer Geschwindigkeit um seine longitudinale Achse zu drehen, wobei diese Geschwindigkeit im allgeMeintn in der Größenordnung von 1000 Umdrehungen pro Minute liegte Außerdem sind Vorrichtungen vorgesehen, welche den Vorschub des Rohlings in Längsrichtung bewirken.

Bevor der Rohling, der aus einem Stiefel-Walzwerk kommt, in das Glättungswalzwerk eintritt, weiet er Ausbauchungen an diametral gegenüberliegenden Stellen auf, die au Überdicken führen, welche den Verdrängungen des Metalls entsprechen, die dadurch hervorgerufen wurden, daß zwischen den Walzen eines Stiefel-Walzwerkes Zwischenräume bestehen, und zwar an den seitlichen Enden der Einkeh— lungen der Walzen.

Die Glättungswalzwerke sind nun vorgesehen, um derartige örtliche überdicken zu beseitigen, damit die aus den Glättungswalswerken austretenden Rohlinge eine im wesentlichen gleichförmige Wanddicke annehmen.

Bei den konventionellen Glättungswalzwerken, bei denen die Glättung ewalzen eine zylindrische Form haben, deren Erzeugende parallel but Längsachse des Rohlings verlaufen, werden sehr starke Kräfte auf den Born ausgeübt, zumal die Walzen bei jedem Durchlauf der Ausbauchungsstellen nur über ein kurzes Teilstück der Walzenlänge mit der Außenfläche des Rohlings Kontakt geben· Angesichts der sehr hohen Rotationsgeschwindigkeiten des Rohlinge entstehen dadurch erhebliche Schwingungen und Erschütterungen im Walzwerk, wodurch •in relativ schneller Verschleiß der Dorne und Walzen stattfindet und sich außerdem die Gefahr der Beschädigung des gesamten Glättungswalzwerkes ergibt.

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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Glättungswalzwerk zu schaffen, welches eine mehr allmähliche Abwälzung der überdicken bewirkt und in welchem weniger Vibrationen und Erschütterungen auftreten, wodurch wiederum der Verschleiß der Glät— tungswalzen und der Dorne herabgesetzt wird und sich außerdem ein geglätteter Rohling besserer Qualität ergibt«

Das Glättungswalzwerk gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede der Glättungswalzen die Form eines konischen Rotationskörpers aufweist, wobei die Stirnflächen der im wesentlichen konischen Walzen mit den konischen Seitenflächen über gekrümmte Verbindungsflächen miteinander verbunden sind und daß die Glättungswalzen um Achsen drehbar gelagert sind, die in Bezug auf die Vorschubrichtung des Rohlings geneigt sind, wobei die geneigten Achsen in Vorschubrichtung konvergieren«.

Die Erzeugende der Seitenfläche der Glättungswalzen besteht im wesentlichen aus einem Stück einer Geraden, die aber auch bei einer modifizierten Ausführung eine leichte Krümmung aufweisen kann·

Aufgrund einer derartigen Formgebung und Anordnung der Glättungswalzen gelangen die Erzeugenden der konischen Fläche in dem Maße, in welchem sie bezüglich der Vorschubrichtung des Rohlings geneigt sind, über den größeren Teil der Walzenlänge mit den Erzeugenden des Rohlings an den Ausbauchungsbereichen in Berührung, so daß sich im Bereich der Ausbauchungen bzw«, überdicken ein gleichmäßiger verteiltes Glättungswalzen der Außenwandung des Rohlings im Bereich der Überdicken erzielen läßt· Hierbei ergeben sich äußere Umfangsgeschwindigkeiten des Rohlings und der Glättungswalzen, die im wesentlichen über die ganze Länge der Kontaktzone gleichförmig sind.

TJm Erschütterungen und Schwingungen der verschiedenen Teile des Glättungswalzwerkes zusätzlich zu vermindern, ist es erfindungsgemäß besonders vorteilhaft, Mittel vorzusehen, um eine Vorspannung auf jede der Wellen auszuüben, welche die Glättungswalzen tragen,

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wobei die Vorspannung in einem Sinne wirkt, daß auf die Wellenachsen eine Kraft ausgeübt wird, welche die Neigung der Wellenachsen zur Vorschubrichtung des Rohlinge zu vermindern trachtet. Diese Vorspannung wird ausgeübt, nachdem der Rohling von den Glättungswalzen erfaßt worden ist, weil sich bereits bei diesem Eontakt eine gewisse Aufspreizung der Achsenwinkel der beiden Walzenwellen in Bezug auf die Vorschubrichtung ergibt«, Die auf die Wellen ausgeübte Vorspannung ermöglicht es diesen im wesentlichen in der Stellung zu verbleiben, die sich beim Einführen des Rohlings zwischen den Glättungswalzen ergibt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung können Nittel vorgesehen sein, um die Dornstange während des Walzvorganges in axialer Richtung zu verstellen, so daß der Dorn in Bezug auf seine Stellung im Rohling während des Durchlaufs des Rohlings durch die Glättungswalzen verstellt werden kann. Diese Verstellung kann dadurch bewirkt werden, daß der Dorn in Richtung des Rohrvorschubs vorgerückt wird. In diesem Falle ist es zweckmäßig, einen Dorn von großer Länge vorzueehen, oder den Dorn in Bezug auf den Rohling eine hin- und hergehende Bewegung ausführen zu lassen,,

Das erfindungsgemäße Glättungswalzwerk weist vorteilhafterweise auch Mittel auf, die es nach der Walzung des Rohlings ermöglichen, die den Dorn tragende Stange aus der Vorschubbahn des Rohlings herausaubewegen und die Einsetzung einer neuen Dornstangeneinheit erlauben, um die Glättung des nachfolgenden Rohlings bewirken zu können.

Das Ausfahren der aus Dornstange und Dorn bestehenden Einheit in eine bezüglich der Vorschubrichtung des Rohlings seitlichen Richtung kann auch in an sich bekannter Weise längs einer gekrümmten Bahn, z_oB. einer kreisförmigen Bahn, erfolgen. Der aus dem Rohling herausgenommene Dorn wird gekühlt, um entweder für eine spätere Glättung erneut eingesetzt oder um im Falle eines Verschleißes durch einen neuen Dorn ersetzt zu werden.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in den nachstehenden Zeichnungen veranschaulicht·

Fig. 1 veranschaulicht einen Rohling im ersten Walzgerüst eines Stiefel-Walzwerkes;

Fig. 2 zeigt denselben Rohling im zweiten Walzgerüst dee Stiefel—Walzwerkes, wobei die Walzenachsen des zweiten Walzengerüstes senkrecht zu den Achsen des ersten Walzgerüstes verlaufen;

Figo 3 veranschaulicht schematisoh eine Ausführung, bei der beispielsweise die Form und die Anordnung der Glättungs— walzen im erfindungsgemäßen Walzgerüst dargestellt isto

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, wird ein Rohling um einen Dorn zwischen den mit Auskehlungen versehenen Walzen 3 und 4 eines ersten Stiefel-Walzgerüstes ausgewalzt.

Es ist aus dieser Figur ersichtlich, wie zwischen den W_alzen 3 und 4· die überdicken entstehen, die die Form von Ausbauchungen 5 haben, die sich diametral auf der äußeren Fläche des Rohlings gegenüber— liegeno

Sobald der Rohling 1 - wie aus der Fig· 2 ersichtlich - durch das zweite Stiefel-Walzgerüst Mit den beiden eingekehlten Walzen 6 und 7 läuft, deren Rotationsachsen sich senkrecht zu den Rotationsachsen der Walzen 3 und 4· erstrecken, bilden sich wieder Ausbauchungen in den entsprechenden Zonen und zwischen den Walzen 6 und 7 t die dann die Zonen 8 mit überdicken bilden_o

Ein solches Walzwerk, welches derartige Rohlinge erzeugt, ist beispielsweise in der vorgenannten Patentanmeldung der Anmelderin beschriebene In dieser Patentalimeldung wird ein einziger Dorn großer Länge verwendet, um die Walaung des Rohlinge zwischen den beiden Wal« zen der beiden Walzgerüste d|irchzufuhren«. Dabei wird dem Dorn eine

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gewisse Relativbewegung in Bezug auf den Eohling im Laufe des WaIzvorgangee aufgezwungen·

Der aus einem solchen Stiefel-Walzwerk herauskommende Rohling mit den Ausbauchungen 8 wird dann durch das erfindungsgemäße Glättungs— walzwerk gemäß Pig« 3 geleitet, welche die Erfindung schematisch veranschaulicht.

Dieses Walswerk besteht aus zwei im wesentlichen identischen Glättungswalzen 9 und 10, die im wesentlichen die Form von Kegel stumpfen aufweisen, deren konische Seitenflächen von Erzeugenden gebildet werden, die im wesentlichen die Fora gerader Strecken 11 haben, wobei die Stirnflächen 12 der Konen durch gekrümmte Übergangszonen 13 mit den konischen Seitenflächen verbunden sind. Die walzen 9 und 10 sind drehbar um Achsen 14 bzw· 15 angeordnet, die in Bezug auf die Längs*· achse AA des Bohlinge geneigt sind«. Dabei konvergieren die Achsen 14 und 15 in Sichtung der Vorschubbewegung des Rohlings, die durch den Pfeil D der Figo 3 dargestellt ist· Es sei darauf hingewiesen, daß die Wihkelneigungen in der Zeichnung aus Gründen der klareren Dar«· stellung stark übertrieben angedeutet sind· Diese Winkel sind in Wirklichkeit wesentlich kleiner und liegen im allgemeinen in der Größenordnung einiger Grade_o

Ein Dorn 16 wird in das Innere des Bohlings 1 eingeführt und ist an •einem einen End· an einer nichtveranechaulichten Dornstange befestigt, ffiohtveraneohaulichte, aber an sich bekannte Mittel sind verge sehen, um den Schling 1 um seine Achse AA mit großer Geschwindigkeit su drehen,, Außerdem sind Torkehrungen getroffen, um dem Eohling in Sichtung des Pfeils B eine "Vorschubbewegung su erteilen«,

Gleichfalls nicht veranschaulichte Verrichtungen dienen dazu, die Dornstange», in ihre Stellung su bringen und sie aus dieser zu ent« fernen· Dabei können Terkehrungen getreffen werden., um sicherzustellen, daß der Dorn in Bezug auf den Rohling im Zuge der Walzung verstellbar gelagert ist. Hierbei können analoge Mittel vorgesehen wer-

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• 9·

den, um sicherzustellen, daß sich die Verschiebung des Doms im Walzgerüst in der Weise vollzieht, wie dies die Anmelderin in der französischen Patentanmeldung Wo. 76o01240 beschrieben hat·

Wie bereits oben angedeutet, ist es vorteilhaft, eine Torspannung auf jede der Wellen auszuüben, welche die Glättungswalzen 9 und 10 tragen und welche mittels der Achsen 14 und 15 schematisch angedeutet sind· Diese Vorspannung wirkt dabei im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung der Wellen und ist durch die Pfeile P in der lig. schematisch veranschmmlicht.

Wie man der I¹Xg₀ 3 entnehmen kann, befinden sich die Erzeugenden 11 der Glättungswalzen 9 und 10 in Bezug auf die Achse AA des Rohlings in geneigter Stellung und geben über den größeren Teil der Längsaus« dehnung Eontakt mit den Erzeugenden der Außenfläche des Rohlings 1 im Bereich der Ausbauchungen 8, wenn die Ausbauchungen in Berührung mit den Walzen kommen. Man erhält auf diese Weise eine allmähliche Auswalzung im Hinblick auf einen Rohling mit ausgezeichneter Gleichmäßigkeit der Wanddickeο

Obgleich die Erfindung im Zusammenhang mit einer besonderen Ausführungsform beschrieben worden ist, ist klar ersichtlich, daß sie darauf nicht beschränkt ist und an ihr alle wünschenswerten Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang und dtn Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.

Ansprüche

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Claims

nspruche

Mo Walzgerüst eines Glättungswalzwerkes für Rohrrohlinge bestehend aus zwei im wesentlichen identischen G-lättungswalzen, die symmetrisch in Bezug auf die Vorschubrichtung des Rohlings angeord-. net sind, wobei ein am Ende einer Dornstange befestigter Dorn axial im Innern des Rohlings zwischen den Walzen eingeführt ist, und wobei der Rohling um seine Längsachse drehbar und in Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Glättungswalzen (9, 10) im wesentlichen die Form eines konischen Rotationskörpers aufweist, wobei die seitlichen Konusflächen (11), die in Kontakt mit dem Rohling (1) kommen, mittels gekrümmter Zwischenflächen (13) in die Stirnflächen (12) der konischen Rotationskörper übergehen und daß die Glättungswalzen (9, 10) drehbar um Achsen (14, 15) angeordnet sind, welche in Bezug auf die Längsachse (AA) des Rohlings (1) in Vor— schubrichtung (D) konvergieren.

Glättungswalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen vorgesehen sind, um eine Vorspannung (P) auf jede der Wellen der Walzen (9, 10) im Sinne einer Auslenkung der Wellenachsen (14, 15) gegenüber der Rohlingsachse (AA) auszuüben, nachdem der Rohling (1) zwischen den Walzen (9$ 10) eingetreten ist.

3. Glättungswalzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (16) in axialer Richtung mittels einer Dornstange in Bezug auf den Rohling (1) während des Walzvorganges desselben zwischen den Glättungswalzen (9, 10) verstellbar ist·

4. Walzgerüsz nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (16) in Vorschubrichtung (D) des Rohlings (1) verschiebbar isto

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5· Walzwerk nach. Anspruch. 3» dadurch, gekennzeichnet, daß die Yerstellbewegung des Doms (16) innerhalb des Rohlings eine hin— und hergehende Bewegung ist.

6. Walzwerk nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dorne (16) mit den Dornstangen aus der longitudinalen Verstellrxchtung des Rohlings herausbewegbar sind, um das Einsetzen einer neuen aus Dornstange und Dorn bestehenden Einheit für die nachfolgende Glättung des nachfolgenden Rohlings (1) durchzuführen.

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