-
Verfahren zum kontinuierlichen Fertigen
-
von Bändern und Rohren in einer Produktionslinie
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Metallband
und Rohren itt in Fertigungsrichtung hintereinander angeordneten Metallschmelzen,
Stranggießen, Bandwalzen, Rohrformwalzen, Einrichtungen zus Nachverschweißen und
Rohrkaltziehen.
-
Es ist bekannt, Bänder in großen Mengen auf modernen Breitbandstraßen
herzustellen. Hierbei werden als Vormaterial gewalzte oder stranggegossene Brammen
benutzt.
-
Der Nachteil hierbei ist, daß die Brammen in einer separaten Anlage
hergestellt werten müssen und wegen der Transportwege zur Walzstraße ihre Guß- bzw.
Walzwärme verlieren. Das bedeutet zusätzliche Transportkosten und erhebliche Mehrenergie
beim zweiten Aufheizen der Brammen auf Walztemperatur.
-
Bei der Fertigung von geschweißten Rohren gehört es zum Stand der
Technik, fertiggewalzte Bänder als Vormaterial einzusetzen. Der Nachteil hierbei
ist ebenfalls, daß diese länder auf gesonderten Anlagen hergestellt werden und dadurch
erhebliche Transportwege von der Bandwalzstraße bis zur Rohrfertigungsstraße entstehen.
-
Weiterhin ist bekannt, das ftir die Fertigung von tünnwandigen Rohren
wegen der notwendigen Päzisien, kaltgewalzte Bänder als Vormaterial eingesetzt werden
müssen.
-
Das bedeutet, daß die aus der Warmbandstraße herauskommenden Bänder
in einem weiteren Kaltbandwalzwerk nachgewalzt werden, was hohe Fertigungs- und
wiederum zusätzliche Transportkosten verursacht.
-
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungslinie
zu schaffen, in der die Band- und Rohr-Herstellung so durchgeführt wird, daß vom
Vergießen des Vormaterials bin zus fertiges Sehr weder ein lachheizen des Materialstranges,
ein Kaltwalzen des Bandes oder ein Zwischentransport notwendig ist.
-
Der Lösung dieser Aufgabe dient deshalb die erfindungsgemäß Zusammenfassung
der notwendigen Einzelaggregate in einer Linie.
-
Die Abb. 1 zeigt dazu in Seitenansicht die erfindung.-gemäße Anordnung
und den Arbeitsablauf.
-
Pos. 1 stellt dabei die Einrichtung zum Einschmelzen des Ausgangsgrundstoffes,
vorzugsweise NE-Metalle dar.
-
Das geschmolzene Metall wird in Pos. 2 als Strangguß zur Bramme verarbeitet
und in gleicher Hitze in Pos. 3 zum Fertigband gewalzt.
-
Das danach auf Raumtemperatur gekühlte Band gelangt über eine Bandführung
in das Rohrformteil Pos. 4 und wird hier zum Schlitzrohr geformt.
-
Pos. 5 zeigt die Vorrichtung zum Bandkantenschweißen des Schlitzrohres.
Hinter der Schweißeinrichtung Pos. 5 ist zumindest ein kontinuierlich arbeitendes
Rohrziehteil Pos. 6 (gemäß DP 2 354 161) angeordnet, in dem das geschweißte Rohr
mittels Ziehring Pos. 7 und inneren Ziehdorn Pos. 8 stark kalt reduziert wird.
-
Diese Kaltverformung mittels der präzisen Formgebung des Ziehringes
und des Ziehdornes in leug auf genaue Durchmesser- und Wandstärkentoleränzen, garantiert
ebenso die glatte Oberfläche der äußeren und inneren Rohrwandung, wie auch deren
Verarbeitung auf sehr dünne Wandstärken, die in herkömmlichen Verfahren nur durch
Kaltwalzen der separat hergestellten Warmbänder in sehr kostspieligen Kaltwalzwerken
erreicht werden können.
-
Die Vorschubgeschwindigkeit des Bandes wird in der beschriebenen Fertigungslinie
durch die Geschwindigkeit des Stranggießens in Pos. 2 bestimmt.
-
Die Austrittsgeschwindigkeit des fertigen Rohres richtet sich dagegen
nach der Höhe der Kaltreduktion tu kontinuierlich arbeitenden Ziehteil Pos. 6, da
die gesamte
Durchmesstr- und Wandstürkenreduktion zu einer Verlängerung
des austretenden Rohrstranges und damit zu einer Erhöhung der Rohrendgeschwindigkeit
führt. Trotz der erhöhten Austrittsgeschwindigkeit des Fertigrohres ist die Vorschubbewegung
der Cesamtlinie relativ gering, da das Tempo des Stranggießens in Pos. 2 durch metallurgische
Gegebenheiten limitiert ist.
-
Eine Weiterentwicklung der Erfindung befaßt sich deshalb mit der Erhöhung
der Produktionsgeschwindigkeit der Gesamtlinie.
-
Der Ausgangspunkt hierzu ist die Tatsache, daß die Großzahl der Außendurchmesser
von Präzisionsrohren mit dünnen Wandstärken bei max. 60 mm liegt. Die Bandbreite
für ein mittleres Präzisrohr mit Nenndurchmesser 42 mm beträgt 132 mm. Die beschriebenen
Anlagen Pos. 1 - Pos. 3 sind jedoch ohne technische Schwierigkeiten in der Lage,
ein Ausgangsband von 1320 mm Breite herzustellen. Dieses Breitband enthält dadurch
in seinem Volumen 10 x soviel Material, wie für ein Präzisrohr mittlerer Abmessung
benötigt wird.
-
Die Erfindung macht sich diese Möglichkeit zunutze und sieht vor,
daß das in den Pos. 1 - 3 hergestellte Band nicht dem einfachen Umfang des beispielhaft
gewählten Rohrdurchmesser 42 mm mit 132 mm Breite entspricht, sondern mit einer
Breite von 1320 mm gewalzt wird Erfindungsgemäß wird zwischen der in Abb. 1 gezeigten
Gesamtanlage zwischen Pos. 3 und Pos. 4 ein. zusätzliche Bandzerteilanlage Pog.
9 und je zwei Bandhalpel Po 10 und Pos. 11 angeordnet In der Pos. 9 werden aus dem
1320 um breiten Ausgangsband 10 Einzelbänder mit einer Breite von 132 ui geschmitten.
-
Diese länder werden auf den Tragarm der Bandhaspel Pos. 10 gemeinsam
aufgewickelt.
-
Dieser Tragarm ist erfindungsgemäß so ausgeführt, daß er aus beispielsweise
10 voneinander unabhämgigen Einzelsegmenten besteht, auf die jeweils 1 Einselband
aufgewickelt ist. Während des Aufwickelbetriehes siad Mitte eines bleckierten Freilaufes
alle Einzelsegmente fest auf dem angetriebenen, die geschmittenen Streifen aufhalpelnden
Tragarmes, positioniert.
-
Haben die Durchmesser der einzelmen Coils ihren größtmöglichen Wert
erreicht, so werden die @änder in Pos. 12 quergeteilt. Der jetzt mit 10 Bändern
gefüllte Aufhalpel Pos. 10 fährt nun aus der Bandlinie zurück und zwar bis zu der
Mittellinie des versetzten Rohrformteiles Pos. 4.
-
Parallel dazu werden die weiterhin aus der Pos. 9 kommenden Einzelbänder
in den Bandhaspel Pos. 11 geführt, der in seiner Ausführung dem Haspel Pos. 10 genau
gleicht.
-
Um einen kontinuierlichen Arbeitsablauf während dieses Vorganges zu
gewährleisten, ist eine Bandschlinge Pos. 13 vorgesehen, in der für eine gewisse
Übergangszeit eine ausreichende Bandmenge gespeichert werden kann.
-
Der gefüllte Haspel Pos. 10 versorgt nun das Formteil Pos.4 mit den
benötigten Bändern der Breite 132 mm. Dieses geschieht erfindungsgemäi derart, daß
der Freilauf des 1.
-
Einzelsegmentes entblockt wird und das darauf sitzende Coil mit zeinem
Anfang von dem Formteil Pos. 4 erfaßt wird und durch die Rohrstraße läuft.
-
Diese Durchlaufgeschwindigkeit kann jetzt 10 n großer sein, als die
Bandherstellgeschwindigkeit in den Pos. 1-3 Nach dem Ablaufen des Bandes von Segment
1 des Tragarmes vom Bandhaspel Pos. 10, wird durch Verschieben des Haspels das Einzelsegment
2 in die Mittellinie vom Formteil Pos. 4 gebracht und entblockt.
-
Danach werden der Anfang des Bandes von Segment 2 und das Ende das
Bandes von Segment 1 verschweißt und des Band von Segnent 2 ebenfalls mit hoher
Geschwindigkeit durch die Rohrfertigung von Pos. 4 - Pos. 8 geführt.
-
Diese Vorgänge wiederholen sich erfindungsgemäß, bis das 10. Band
vom Haspel Pos. 10 abgelaufen ist.
-
Um während das Verschweißenes der jeweiligen Bandenden und Bandanfängen
ein Stillstehen der Rohrfertigung zu vermeiden, wird ein Teil der Bänder ständig
in einer Bandschlinge gespeichert.
-
Während die 10 Coils vom Haspel Pos. 10 einzeln abgelaufen sind, ist
Haspel Pos. 11 in der Zwischenzeit gefüllt und wird in der bereits beschriebenen
Weise gegen die jetzt leere Haspel Pos. 10 ausgewechselt.
-
Abb. 2 seigt in der Draufsicht die Anordnung der beschriebenen Anlagenteile.
-
Eine weitere Anwandung der Erfindung bezieht sich auf die Fertigung
spiralnahtgeschweißter rohre Bei der Herstellung dieser Rohre ist die Schweißnaht
länger als die Rohrlänge, da die Schweißnaht das lohr schraubwende@örmig umgibt
Dadurch ist die Fertigung von Spiralnahtrohren generell langsamer, sie die von Längsnahtgeschweißten.
Deshalb genügt in diesem Fall die direktc tinfuhr des Bandes in die Spiralnahtschweißanlage.
-
Erfindungsgemäß wird deshalb hinter Po 3 das Einlaufteil Pos. 14 einer
technisch bekannten Spiralnaht-Rohrschweißanlage angeordnet. Dahinter folgt das
Formteil der Anlage Pos. 15. Dieser Formteil und die Schweißeinrichtung sowie das
Rohrauslaufteil mit Rohrtrennung sind erfindungsgemäß in einem Winkel zu den Bandhefstellungsanlagen
Pos. 1 - 3 angeordnet.
-
Die Rohrherstellungsanlage Pos. 15, die Rohrtrennung und Schweißung
werden auf einem Unterzug befestigt, der in einem Winkelbereich von mindestens 45
schwenkbar ist.
-
Durch diese Winkelveränderung ändert sich die Stellung der Rohrfertigungsanlagen
zu den Bandanlagenteilen Pos. 1,2,3 und 14. Dadurch tritt automatisch eine Veränderung
er Rohraußendurchmesser ein und zwar wird der Rohrdurchmesser kleiner, wenn der
Winkel α kleiner wird.
-
Umgekehrt wird der Rohrdurchmesser größer, wenn der Winkel α
vergrößert wird.
-
Durch diese Anordnung und die Möglichkeit der Verstellung von Pos.
15 zu den Bandanlagenteilen Pos. 1, 2 und 14 können von einer Bandabmessung mehrere
Rohrfertigabmessungen hergestellt werden Abb. 3 zeigt in einer Draufsicht die Anordnung
der einer zelnen Anlagenteile zueinander bei der Fertigung von Spiralrohren.
-
Alle Merkmale, die in der vorstehenden Beschreibung erwohnt undioder
in der Zeichnung dargestellt sind, sollen, sofern der bekannte Stand der Technik
dies zuläßt, für sich allein oder in beliebiger Kombination oder Teilkombination
als erfindungswesentlich angesehen werden, auch wenn sie in den Patentansprüchen
nicht enthalten sind.
Leerseite