DE3236892C2 - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B23/00—Tube-rolling not restricted to methods provided for in only one of groups B21B17/00, B21B19/00, B21B21/00, e.g. combined processes planetary tube rolling, auxiliary arrangements, e.g. lubricating, special tube blanks, continuous casting combined with tube rolling
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Walzanlage zum Herstellen
von dünnwandigen nahtlosen Rohren aus massiven Stangen
begrenzter Länge gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs.
Aus "Stahl und Eisen" (1929, 49. Jahrgang, Nr. 9, Seiten
289/290) ist eine Walzanlage bekannt, die im Sinne des
Oberbegriffs derartige Walzwerke enthält, und zwar in
der Reihenfolge Lochwalzwerk, Aufweitewalzwerk,
Stopfenwalzwerk, Glättwalzwerk und Maßwalzwerk.
Die Reihenfolge Stopfenwalzwerk, Aufweitewalzwerk und
Maßwalzwerk ist auch aus "Stahl und Eisen" (45.
Jahrgang, Sept. 1925, Seiten 1632 bis 1639) bekannt. Das
Aufweitewalzwerk besteht aus einer Aufweitemaschine
(Reeler), wobei zwei vorhanden sind.
Wie sich auf dieser Literaturstelle ergibt, wird darin
zwar der Durchmesser geringfügig vergrößert, aber es
erfolgt kein eigentliches Aufweiten. Ein derartig
geringes Vergrößern des Durchmessers wird auch in den
Glättwalzwerken nach "Stahl und Eisen" 1929 vorgenommen.
Eine weitere Walzanlage wird in "Stahl und Eisen" 1933,
Seiten 693 bis 695 beschrieben. In dieser
Vorveröffentlichung wird als Längsstreckvorrichtung
insbesondere ein Pilgerwalzwerk vorgeschlagen und im
übrigen festgestellt, daß die Aufgabe dünnwandige
fertige Rohre im Schrägwalzwerk zu erzeugen, noch
ungelöst ist. Außerdem ist festzustellen, daß seit der
Veröffentlichung und trotz dieser Veröffentlichung
Anlagen gemäß diesem Vorschlag mit Aufweitewalzwerk in
der Praxis nicht entstanden sind.
Der Bedarf an dünnwandigen Rohren über etwa 350 mm
Durchmesser nimmt, z. B. in der Energiewirtschaft,
ständig zu. Es werden auch nahtlose Rohre benötigt.
Dabei ist die Herstellung von derartigen Rohren nicht
nur wegen ihrer relativ dünnen Wanddicke verhältnismäßig
schwierig, sondern auch analgenmäßig auf dem
vorgeschlagenen Pilgerwalzwerk außerordentlich
aufwendig.
Die meisten derartigen Anlagen, wie z. B. eine Warmpilgerstraße dieses
Abmessungsbereiches, sind aufwendige Investitionen. Wegen der Walzgut
abkühlung und der davon abhängigen Taktzeit der Anlage sind derartige
Straßen auch nur wenig anpassungsfähig an wechselndem Bedarf.
Es ist deswegen technologisch schon richtig, die Herstellung nahtloser
Rohre mit einer sich anschließenden Aufweitung zu kombinieren. Jedoch
wirft dieser Vorschlag gleich mehrere sich widersprechende Zielvor
stellungen auf:
- 1. die möglichst einmalige Erwärmung bis zum fertigen Rohr,
- 2. die Egalisierung der Wanddicke in der Wärme,
- 3. die schrittweise Wanddickenabstufung oder Abstreckung des Hohlkörpers und
- 4. die Durchmessermaßhaltigkeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung dünnwandiger Rohre an
lagenmäßig zu vereinfachen und technologisch zu verbessern.
Die Lösung der Aufgabe besteht in der Auswahl der an sich und in Teil
kombinationen bekannten Vorrichtungen für eine Walzanlage nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches, wie sie in deren Kenn
zeichen erfaßt ist.
Das Stopfenwalzwerk erweist sich in der vorgeschlagenen Kombination
als technologisch vorteilhaft, obgleich bekannt ist, daß die so er
zeugten Rohre nicht hinreichend gleichmäßige Wanddicke besitzen. Aber
die mit einem Stopfenwalzwerk in üblicher Weise in zwei Stichen er
reichbare Abstreckung der Hohlkörperwanddicke ist groß genug für den
Einsatz der Rohre in ein Aufweitewalzwerk.
Als Längswalzwerk arbeitet das Stopfenwalzwerk, z. B. gegenüber einem
Pilgerschrägwalzwerk, so schnell, daß mit Sicherheit keine Zwischener
wärmung bis zum Maßwalzwerk erforderlich ist, was bei rasch steigenden
Kosten für Hochtemperaturenergie von besonderer Bedeutung ist.
Hilfsweise kann dem Stopfenwalzwerk noch ein abstreckendes Schräg
walzwerk vorgeschaltet werden, so daß aus den massiven Stangen bei
spielsweise und, wie an sich bekannt, auf zwei hintereinander angeord
neten Schrägwalzwerken Hohlkörper erzeugt werden, die nach dem gegen
wärtigen Vorschlag das Vormaterial für ein Stopfenwalzwerk sind und
danach aufgeweitet werden.
Die auf dem Stopfenwalzwerk hergestellten Rohre werden einem Auf
weitewalzwerk zugeführt und auf den gewünschten Durchmesser aufge
weitet. Als Aufweitewalzwerk wird eine im Gattungsbegriff näher be
stimmte Vorrichtung benutzt. Die Walzen der Vorrichtung sind zum
kegelförmigen Dorn derart kalibriert, daß sich ein in Walzrichtung
verengender Walzspalt ergibt. Den Fertigrohrdurchmesser bestimmt
das Aufweitewalzwerk. Die Fertigrohrwanddicke wird bereits im Stopfen
walzwerk für die jeweilige Aufweitung vorbereitet. Aufweitungen von z.
B. 350 mm Durchmesser auf über 500 mm Durchmesser sind möglich.
Der Wegfall eines besonderen Schrägwalzens (Reelen) wirkt sich auch auf besonders niedrige Erwärmungskosten aus, die
eine sonst erforderliche Zwischenerwärmung entbehrlich macht. Vielmehr
wird das Rohr von dem Aufweitewalzwerk erfindungsgemäß unmittelbar
einem Maßwalzwerk zugeführt, in dem es gerundet und um wenige Milli
meter im Durchmesser gestaucht wird.
Die Erfindung wird anhand eines schematisch dargestellten Ausführungs
beispiels näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die technologische Anordnung der Vorrichtung in einer
Walzanlage.
Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt in der Ebene der Rohrachse durch das
Aufweitewalzwerk.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt in der Ebene der Walzenachse durch
eine Aufweitewalze.
Die Walzanlage besteht in Fig. 1 aus einem Drehherdofen 1, der Loch
vorrichtung 2, dem Stopfenwalzwerk 3, dem Aufweitewalzwerk 4, dem Maß
walzwerk 5 und dem Kühlbett 6. Ein massiver Block wird in Richtung des
Pfeils 7 in dem Drehherdofen 1 aufgelegt und verläßt diesen auf ca.
1250° erwärmt in Richtung des Pfeiles 8. Der erwärmte Block 9 wird
entzundert und zentriert und dem Schrägwalzwerk 2 mit einem im Wider
lager festgehaltenen Lochdorn 10 zugeführt. Es ist ein Hohlkörper ent
standen, der noch so warm ist, daß er weiteren Warmformgebungen unter
zogen werden kann. Ist der Hohlkörper 11 relativ dünnwandig, wird er
sofort dem Stopfenwalzwerk 3 zugeführt.
Das Stopfenwalzwerk 3 besteht aus dem Walzensatz 12, der mit dem im
Widerlager 13 abgestützten Dorn 14 zusammenarbeitet. Der Hohlkörper
11 wird dabei auf die Dornstange 15 aufgeschoben und von den Treib
rollen 16 bei geöffneten Walzen 12 zurückbefördert. Im allgemeinen
besteht ein Stopfenwalzgerüst 3 nur aus einem Walzensatz, der mehr
fach, insbesondere zweimal wie beschrieben, durchlaufen wird (zwei
Stiche); es kann aber auch aus zwei derartigen nebeneinander angeord
neten Walzensätzen 12 bestehen.
Zur Umformung des Hohlkörpers wird von Stich zu Stich die Walzenan
stellung enger und/oder der Dorndurchmesser größer gewählt.
Nach dem letzten Stopfenstich wird der Hohlkörper 11 aus dem Gerüst
zurückgefahren und zweckmäßigerweise quer gefördert dem Aufweitewalz
werk 4 zugeführt. Das Aufweitewalzwerk 4 besteht aus den Schrägwalzen
17 und den ebenfalls in einem nicht dargestellten Widerlager gehalte
nen Aufweitedorn 18. Fig. 2 zeigt diese Vorrichtung vergrößert. Man
erkennt die Schräglage der Walzen zur Ebene durch die Rohrachse 19,
das ist die Papierebene. Die obere Walze hängt rechts, die untere Wal
ze hängt links durch die Papierebene durch. Die Rohrachse 19 und die
dargestellte Projektion der Walzenachsen 20, 21 auf die Papierebene
schließen den Spreizwinkel von je 2-35° ein. Die Kontur der Walzen
zeigt Fig. 3. Sie besteht aus einem Einzugskegel 22 und einem hyper
bolischem Teil 17. In Folge der Kontur und der Schräglagen ist eine
Schraubenlinie der Walzen Teil des Hohlkörperkegels 23, dessen Achse
19 mit der des Kegels 18 des Aufweitedornes zusammenfällt.
Der Hohlkörper verläßt das Aufweitewalzwerk als fertiges nahtloses
Rohr mit gleichmäßiger Wanddicke und wird mit etwa 900°C dem Maßwalz
werk 5 zum Durchmesserkalibrieren zugeführt und kühlt auf dem Kühlbett
6 auf Raumtemperatur ab. Nach der Abkühlung erfolgen die üblichen Ad
justage- und Prüfungsarbeiten nach den einschlägigen Spezifikationen.
Eine alternative Walzwerksanlage ergibt sich in Fig. 1 mit dem zu
sätzlichen Abstreckschrägwalzwerk 24 zwischen Lochvorrichtung 2 und
dem Stopfenwalzwerk 3. Spätestens an diesem Abstreckwalzwerk 24 wird
ein für das Stopfenwalzen hinreichend dünnwandiger Hohlkörper erzeugt.
Claims (1)
- Walzanlage zum Herstellen von dünnwandigen nahtlosen Rohren aus massiven Stangen begrenzter Länge, bestehend aus folgenden Vorrichtungen
Erwärmungsvorrichtung, Schräg- oder Lochwalzwerk, Aufweitewalzwerk, Stopfenwalzwerk, Maßwalzwerk und Kühlbett, wobei das Aufweitewalzwerk ein Schrägwalzwerk, bei dem die Achsen der zwei oder mehr Walzen geneigt zu Ebenen, in denen die Walzgutachse liegt, angeordnet sind, von dem Typ ist, bei dem die Projektion ihrer Walzenachse auf die Ebene außerdem unter einem Spreizwinkel von mindestens 2 bis maximal 35°, insbesondere bei 15° zur Walzachse angeordnet und jede Walze beidseitig im Walzenständer gelagert ist und alle Walzen mit einem gemeinsamen, zwischen ihnen angeordneten festgehaltenen Dorn zusammenwirken und mit dem sie einen in Walzrichtung sich verengenden Walzspalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß in technologischer Reihenfolge das Aufweitewalzwerk dem Stopfenwalzwerk und ersterem das Maßwalzwerk unmittelbar folgt.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: BRENSING, KARL-HEINZ, DR.-ING., 4000 DUESSELDORF, DE KUEMMERLING, ROLF, DR.-ING., 4300 ESSEN, DE STEINHAUER, OTTO, DR.-ING., 4100 DUISBURG, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |