DE3220921C2

DE3220921C2 -

Info

Publication number: DE3220921C2
Application number: DE3220921A
Authority: DE
Inventors: Karl-Hans Dipl.-Ing. 4030 Ratingen De Staat; Hermann Dipl.-Ing. 4048 Grevenbroich De Moeltner
Original assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Priority date: 1982-06-03
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1993-05-13
Also published as: DE3220921A1; ATA110883A; GB8312426D0; GB2121336B; US4501134A; AT385436B; JPS58218307A; GB2121336A; JPH0219723B2

Description

Bei einem Planetenschrägwalzgerüst ist es möglich, die Auslaufgeschwindigkeit des Walzgutes einer nachgeordneten Reduzier- oder Maßwalzstraße anzupassen. Infolgedessen ist es weiterhin möglich, die nachgeordnete Reduzier- oder Maßwalzstraße mit nur sehr kurzem Abstand hinter dem Planetenschrägwalzgerüst anzuordnen, so daß der Wärmeverlust des Walzgutes zwischen dem Planetenschrägwalzgerüst und der nachgeordneten Reduzier- oder Maßwalzstraße nur gering ist.

Dies wurde bei einer bekannten Walzwerksanlage zur Herstellung von nahtlosen Rohren (DE-OS 26 57 823) bereits erkannt, ohne daß dort Überlegungen darüber angestellt wurden, ob und wie eine Abstimmung zwischen dem Planetenschrägwalzgerüst und der nachgeordneten Reduzier- oder Maßwalzstraße erfolgen soll. Bei einer schlechten Abstimmung des Planetenschrägwalzgerüstes mit der nachgeordneten Reduzier- oder Maßwalzstraße treten im Walzgut erhebliche zusätzliche Beanspruchungen im Bereich zwischen diesen beiden Teilen der Walzwerksanlage auf, und zwar dann, wenn der Walzgutanfang sich bereits in der Reduzier- oder Maßwalzstraße befindet oder diese bereits passiert hat, während ein mittlerer oder hinterer Längenabschnitt desselben Walzgutstückes sich noch im Planetenschrägwalzgerüst befindet. Dies kann zu unerwünschten Formänderungen und im Extremfall sogar zu einem Zerreißen des Walzgutes führen.

Die vorgenannten Schwierigkeiten sind bereits bei einer Walzwerksanlage zum Walzen von Stäben oder Draht (DE-OS 27 45 684) erkannt worden. Bei dieser bekannten Bauart wird der Antrieb des Planetenschrägwalzgerüstes in Abhängigkeit vom Meßwert einer Meßeinrichtung geregelt, die ebenfalls am Planetenschrägwalzgerüst angeordnet ist. Sie befindet sich dort in dessen Grundrahmen und mißt jene Kräfte, welche versuchen, das Planetenschrägwalzgerüst in oder gegen die Walzrichtung zu verschieben. Diese das Walzgut zusätzlich belastenden Kräfte werden dadurch ausgeglichen, indem die Drehzahlen des Rotors und der Walzen in Abhängigkeit von den Meßwerten dieser Meßeinrichtung verändert werden, so daß die Auslaufgeschwindigkeit des Walzgutes relativ zur Einlaufgeschwindigkeit der Reduzier- oder Maßwalzstraße größer oder kleiner wird, je nachdem, ob die Meßeinrichtung Zug- oder Druckkräfte feststellt, die über das Walzgut auf das Planetenschrägwalzgerüst einwirken. Eine Regelung in diesem Sinne ist erforderlich, weil sich das Verformungsverhalten des Walzgutes und die Reibungsbedingungen zwischen Walzgut und Walzen innerhalb des Planetenschrägwalzgerüstes und innerhalb der Reduzier- oder Maßwalzstraße immer wieder ändern und deshalb die Auslaufgeschwindigkeiten des Planetenschrägwalzgerüstes und die Einlaufgeschwindigkeiten der Reduzier- oder Maßwalzstraße schwanken. Auch Querschnittsabweichungen des in die Anlage einlaufenden Walzgutes sowie Temperaturschwankungen können die Ursache für derartige Änderungen der Ein- und Auslaufgeschwindigkeiten sein.

Die vorerwähnte bekannte Walzwerksanlage ist jedoch zum Walzen von Stäben vorgesehen und eignet sich nicht zum Auswalzen von Rohrluppen zu Rohren, weil dazu in das Planetenschrägwalzgerüst eine Dornstange eingelegt werden müßte. Die Erfindung geht deshalb von der eingangs genannten bekannten Walzwerksanlage für Rohre (DE-OS 26 57 823) aus, mit einem Planetenschrägwalzgerüst, welches eine auf der Einlaufseite zurückgehaltene, bis mindestens in die Verformungszone seiner Walzen zur Auslaufseite hin vorragende Dornstange besitzt und einer diesem mit kurzem Abstand nachgeordneten Reduzier- oder Maßwalzstraße zum unmittelbar anschließenden, kontinuierlichen Weiterwalzen der zeitweilig mit ihren nachfolgenden Längenabschnitten noch im Planetenschrägwalzgerüst befindlichen Rohren. Die Dornstange des Planetenschrägwalzgerüstes wird mit Hilfe eines Widerlagers in axialer Richtung festgehalten. Infolgedessen entstehen axiale Reibungskräfte zwischen der Dornstange und dem Walzgut, welche direkt über das Widerlager der Dornstange vom Fundament aufgenommen werden. Bei Verwendung einer Meßeinrichtung nach der (DE-OS 27 45 684) im Bereich des Grundrahmens des Planetenschrägwalzgerüstes würden durch die Dornstange und ihr Widerlager die Meßwerte verfälscht und sie wären zur Regelung des Antriebes des Planetenschrägwalzgerüstes untauglich. Außerdem hat die bekannte Walzwerksanlage nach der (DE-OS 27 45 684) den Nachteil, daß die Drehmomente nicht gemessen und ausgeglichen werden, die das Walzgut beanspruchen, wenn die Drehzahl des Rotors und die Walzendrehzahlen beim Planetenschrägwalzgerüst nicht in der erforderlichen Weise und exakt genug aufeinander abgestimmt sind. Diese Drehmomente entstehen im wesentlichen aus den gleichen oben genannten Unregelmäßigkeiten bei der Verformung des Walzgutes wie die Zug- und Druckkräfte und belasten das Walzgut erheblich, wenn sie nicht durch eine besondere Regeleinrichtung laufend ausgeglichen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzwerksanlage mit einem Planetenschrägwalzgerüst und einer diesem mit kurzem Abstand nachgeordneten Reduzier- oder Maßwalzstraße zum Auswalzen von Rohrluppen zu Rohren zu schaffen, bei der das Walzgut zwischen dem Planetenschrägwalzgerüst und der Reduzier- oder Maßwalzstraße weitgehend frei von Beanspruchungen gehalten wird.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen im Hauptanspruchoberbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Dornstange und ihrem Widerlager eine Drehmomentenmeßeinrichtung zur Regelung des Antriebes des Planetenschrägwalzgerüstes angeordnet ist, und daß die Reduzier- oder Maßwalzstraße eine in oder gegen die Walzrichtung wirksame Walzgutbeanspruchungen messende und den Antrieb der Reduzier- oder Maßwalzstraße regelnde Zug/Druckmeßeinrichtung besitzt.

Hierdurch wird zunächst erreicht, daß der Antrieb für den Rotor und der Antrieb für die Walzen des Planetenschrägwalzgerüstes durch die gesonderte Meß- und Regeleinrichtung so geregelt werden kann, daß das aus dem Planetenschrägwalzgerüst bereits ausgelaufene Rohr keiner Beanspruchung durch ein Drehmoment ausgesetzt wird. Sobald ein solches Drehmoment auftritt, wirkt sich dies auch auf die Dornstange aus, welche sich dann mitzudrehen versucht infolge der Reibung zwischen Rohrinnenfläche und Dornstangenaußenfläche. Das so in der Dornstange auftretende Drehmoment wird im Bereich ihres Widerlagers von der Drehmomentenmeßeinrichtung registriert und führt über an sich bekannte Mittel sofort zu einer entsprechenden Korrektur des Antriebes des Planetenschrägwalzgerüstes, und zwar entweder im Sinne einer Veränderung der Rotordrehzahlen oder der Walzendrehzahlen.

Um auch die Zug- bzw. Druckkräfte auf das Rohr ausgleichen zu können, wird erfindungsgemäß die Reduzier- oder Maßwalzstraße mit einer Zug/Druckmeßeinrichtung ausgestattet, wie sie im Gegensatz dazu bei der bekannten Bauart am Planetenschrägwalzgerüst vorhanden war. Bei der erfindungsgemäßen Anlage kann man auf eine solche Meßeinrichtung am Planetenschrägwalzgerüst verzichten. Die Anordnung der Zug/Druckmeßeinrichtung an der Reduzier- oder Maßwalzstraße statt am Planetenschrägwalzgerüst ist vorteilhafter. Bei einem Planetenschrägwalzgerüst, welches für das Auswalzen von Rohren vorgesehen ist, wird nämlich über das Widerlager der Dornstange ein Teil der auftretenden Zug- und Druckkräfte direkt in das Fundament abgeleitet. Diese Kräfte müßten aber bei sinngemäßer Anwendung der bekannten Bauart für Rohre zusätzlich gemessen und von den direkt am Planetenschrägwalzgerüst in horizontaler Richtung angreifenden Kräften subtrahiert werden. Dies würde ein erheblicher Mehraufwand bedeuten und die Meß- und Regelgenauigkeit beeinträchtigen. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Zug/Druckmeßeinrichtung nur an der Reduzier- oder Maßwalzstraße vermeidet man diese Schwierigkeiten, reduziert den Aufwand und erhält eine hohe Meß- und Regelgenauigkeit. Dies ist beim Walzen von Rohren besonders wesentlich, weil dabei die variable Reibung zwischen der Dornstange und dem Rohr hinzukommt und weil der die zusätzlichen Beanspruchungen aufnehmende Walzgutquerschnitt kleiner und deshalb empfindlicher ist als der volle Querschnitt beim Auswalzen von Stäben. Zusätzliche Beanspruchungen des kreisringförmigen Querschnittes des Rohres im Bereich zwischen Planetenschrägwalzgerüst und Reduzier- oder Maßwalzstraße wirken sich leicht als unerwünschte Veränderungen der Wanddicke aus, die ein entscheidendes Qualitätsmerkmal des Fertigproduktes darstellt.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Walzwerksanlage im Horizontalschnitt;

Fig. 2 die Anlage gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Planetenschrägwalzgerüst bezeichnet, dem eine Reduzier- oder Maßwalzstraße 2 mit kurzem Abstand nachgeordnet ist. Das Walzgut besteht aus einem Rohr 3, das sich mit seinem hinteren Endabschnitt noch im Planetenschrägwalzgerüst 1 befindet, während sein fertig gewalzter vorderer Abschnitt bereits die Reduzier- oder Maßwalzstraße 2 verlassen hat. Das Planetenschrägwalzgerüst 1 besitzt zwei Antriebsmotoren 4 und 5, die gesondert regelbar sind. Der Antriebsmotor 4 treibt einen Rotor 6 an, in dem Walzen 7 gelagert sind. Die Walzen 7 werden von dem Antriebsmotor 5 angetrieben. Eine Dornstange 8 ist in das Innere des Rohres 3 eingeschoben und wird von einem Widerlager 9 gehalten. Das Widerlager 9 nimmt sowohl die axialen als auch die radialen Kräfte auf und außerdem die Drehmomente, welche durch die Reibung in dem mit 10 bezeichneten Bereich zwischen der Dornstange 8 und dem Rohr 3 entstehen. Diese Drehmomente treten nur dann auf, wenn die Drehzahlen des Rotors 6 und der Walzen 7 nicht exakt aufeinander abgestimmt sind. Ein Arm 11 im Widerlager 9 überträgt dieses Drehmoment der Dornstange 8 auf eine Drehmomentenmeßeinrichtung 12, deren Meßwerte in an sich bekannter Weise zur Regelung der Antriebsmotoren 4 und/oder 5 des Planetenschrägwalzgerüstes 1 verwendet werden, und zwar so, daß das auftretende Drehmoment Null wird.

Die Reduzier- oder Maßwalzstraße 2 wird von einem Motor 13 angetrieben, der ebenfalls regelbar ist. Wie in Fig. 2 dargestellt, besitzt die Reduzier- oder Maßwalzstraße 2 im Bereich ihres Grundrahmens 14 eine Zug/Druckmeßeinrichtung 15 an sich bekannter Bauart, deren Meßwerte beim Auftreten von Zug- oder Druckkräften im Rohr 3 veranlassen, daß der Motor 13 schneller oder langsamer läuft. Man kann beispielsweise Zugspannungen im Rohr 3 abbauen, indem man den Motor 13 der Reduzier- oder Maßwalzstraße 2 langsamer laufen läßt. Letzteres veranlaßt die Zug/Druckmeßeinrichtung 15 dann, wenn sie feststellt, daß die Reduzier- oder Maßwalzstraße 2 zum Planetenschrägwalzgerüst 1 hin gezogen wird.

Claims

Walzwerksanlage für Rohre mit einem Planetenschrägwalzgerüst, welches eine auf der Einlaufseite zurückgehaltene, bis mindestens in die Verformungszone seiner Walzen zur Auslaufseite hin vorragende Dornstange besitzt und einer diesem mit kurzem Abstand nachgeordneten Reduzier- oder Maßwalzstraße zum unmittelbar anschließenden, kontinuierlichen Weiterwalzen der zeitweilig mit ihren nachfolgenden Längenabschnitten noch im Planetenschrägwalzgerüst befindlichen Rohren dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dornstange (8) und ihrem Widerlager (9) eine Drehmomentenmeßeinrichtung (12) zur Regelung des Antriebes (4, 5) des Planetenschrägwalzgerüstes (1) angeordnet ist, und daß die Reduzier- oder Maßwalzstraße (2) eine in oder gegen die Walzrichtung wirksame Walzgutbeanspruchungen messende und den Antrieb (13) der Reduzier- oder Maßwalzstraße (2) regelnde Zug/Druckmeßeinrichtung (15) besitzt.