DE3428437C2

DE3428437C2 - Vorrichtung zum Kaltwalzen von Rohrrohlingen (Pilgerschrittwalzwerk)

Info

Publication number: DE3428437C2
Application number: DE3428437A
Authority: DE
Inventors: Pierre Neuilly-Sur-Seine Peytavin
Original assignee: Vallourec SA
Current assignee: Vallourec SA
Priority date: 1983-08-01
Filing date: 1984-08-01
Publication date: 1986-06-12
Also published as: JPS6054210A; DE3428437A1; US4641513A; JPH0379082B2; FR2550108B1; FR2550108A1

Abstract

Das Verfahren nach der Erfindung betrifft das Kaltwalzen von Rohren mittels eines Pilgerschrittwalzwerks. Erfindungsgemäß wird der Rohrrohling wenigstens in Nähe des in Bewegungsrichtung abwärts befindlichen Totpunkts vorgeschoben, der von den Walzen (11) im Verlauf ihrer zyklischen Hin- und Herbewegung erreicht wird. Eine Haltevorrichtung (14) befindet sich in Bewegungsrichtung abwärts vom Walzenständer (1), ist mit dem Rohr in dessen bereits gewalztem Teil (13) verbunden und behindert oder begrenzt dessen axiale Verschiebung in Bewegungsrichtung aufwärts während der Rückwärtswalzphase. Zur Durchführung des Verfahrens ist das Walzwerk in Bewegungsrichtung abwärts des Walzenständers (1) mit einer Einspannvorrichtung (14) für das bereits gewalzte Rohr versehen, die vorzugsweise selbstspannende Backen (17, 18) aufweist. Auf diese Weise erzielt man ein Verfahren und ein Walzwerk, die in der Rückwärtswalzphase mit einem sehr guten Nutzeffekt arbeiten.

Description

F i g. 3 einen Schnitt A -A von F i g. 2.

Bei dem Pilgerschrittwalzwerk nach F i g. 1 wird ein

j 45 Walzenständer 1 auf nicht dargestellten und zur WaIz-1 Die Erfindung betrifft ein Pilgerschrittwalzwerk der achse XX' parallelen Gleitführungen durch Pleuelstan- \" im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen gen 2, 3 hin- und herbewegt. Diese Pleuelstangen 2, 3 ί Gattung. sind über eine Wippe 5 mit dem Walzenständer 1 ver-' Aus der DE-OS 19 63 837 ist ein Pilgerschrittwalz- bunden und mit ihrem anderen Ende an Kurbeln 6, 7 werk bekannt, bei dem der Rohrrohling vorgeschoben 50 gelagert, deren in einem ortsfesten Gehäuse 10 gelagerwird, wenn der Walzenständer bis in die Nähe seines te Wellen 8,9 von einem nicht dargestellten Motor synvorderen Totpunktes am Ende der Rückhubbewegung chron und mit konstanter Drehzahl angetrieben werzurückgezogen worden ist. Gleichzeitig mit seinem Vor- den.

' schub wird der Rohrrohling durch eine Klemmeinrich- Der Walzenständer 1 enthält zwei Profilwalzen 11,12,

';! tung um einen geringen Winkelbetrag verdreht. 55 deren Antriebszahnräder mit ortsfesten Zahnstangen in

• Es ist ferner bekannt, daß die Vorschubstrecken in der Eingriff stehen. Ein Rohrrohling 13 wird von einem nicht

!■:. Durchlauf richtung größer oder kleiner als in der Rück- dargestellten ortsfesten Dorn getragen, dessen profilier-

; Stellrichtung sein können. Die Erfahrung hat gezeigt, tes Ende mit den Profilwalzen 11,12 beim Walzvorgang

daß bei Ausführung eines Vorschubs in der Nähe des in zusammenarbeitet.

■ Durchlaufrichtung hinteren Totpunkts während der 60 In der Durchlaufrichtung F hinter dem Walzgestell 1 Walzphase beim Rücklauf des Rohrrohlings auf dem sind eine Einspanneinrichtung 14 und dahinter eine Dorn eine Gleitbewegung des bereits gewalzten Rohr- Klemmvorrichtung 15 in der Walzachse XX' angeordteils in der Walzachse nach aufwärts erfolgt, die teilwei- net, die den gewalzten Teil des Rohrrohlings 13 umfasse den vorherigen Vorschub rückgängig macht. Dieses sen. Das Walzwerk weist ferner eine Vorschub-Steuer-Gleiten in der Rückstellrichtung ist unerwünscht, wenn 65 vorrichtung auf, die den Rohling zumindest im Bereich die Walzen über Zahnräder angetrieben werden, welche des in Durchlaufrichtung hinteren Totpunktes der Stänmit ortsfesten Zahnstangen in Eingriff stehen. Im zwei- derbewegung vorschiebt. Eine derartige Vorrichtung ist ten Teil der Rücklaufbewegung des Walzenständers z. B. in der BE-PS 6 94 241 beschrieben.

Die Einspanneinrichtung 14 und die Klemmvorrichtung 15 sind an einem stabilen Träger 16 befestigt, der mit dem Gestell des Walzwerks starr verbunden ist Die Klemmvorrichtung 15 ermöglicht eine Verdi shung des Rohrrohlings 13 um seine Achse, wenn der Walzenständer 1 sich in der Nähe seiner beiden Totpunkte befindet Sie übt nur eine geringe Klemmwirkung auf den Rohrrohling 13 aus, und läßt Gleitbewegungen in der Walzachse XX' beim Walzvorgang oder während des Vorschubs zu. ίο

Die in den Fig.2 und 3 im einzelnen dargestellte Einspanneinrichtung 14 enthält zwei Klemmbacken 17, 18 mit je einer etwa halbzylindrischen glatten Klemmfläche 19, 20, die sich an die Außenfläche des zuvor gewalzten Teils des Rohrrohlings 13 anlegen. Um eine Selbstklemmung der Klemmbacken 17, 18 zu erzielen, wenn der Rohrrohling in Rückstellrichtung — entgegen der Pieilrichtung F — gezogen wird, insbesondere beim Walzen des Rohrrohlings während des RüclJiubs des Walzenzylinders, sind die Klemmbacken 17, 18 keilförmig ausgebildet Die äußeren Flächen 21, 22 sind eben und konvergieren gegenüber der Walzachse XX'entgegen der Pfeilrichtung F. Zwischen den Außenflächen 21, 22 der Klemmbacken und den Gegenflächen 23, 24 eines Gehäuses 29 befinden sich in entsprechenden Zwischenräumen Zylinderrollen 25,26, welche die Klemmbackenbewegungen erleichtern. Durch die Keilform der Klemmbacken wächst ihre Klemmkraft bei einer Rückstellbewegung des Rohlings entgegen der Pfeilrichtung F kontinuierlich an. Um ein geringfügiges Gleiten des gewalzten Rohlingteils innerhalb der Klemmbacken bei Beginn der Rückstellbewegur.g zu vermeiden, sind zwei Stellzylinder 27,28 am Gehäuse 29 befestigt, deren Kolbenstangen 30, 31 über Verbindungsstücke 32, 33 auf die Klemmbacken 17, 18 einwirken. Durch Beaufschlagen der Stellzylinder mit einem Druckmittel und Verschieben ihrer Kolbenstangen 30,31 entgegen der Pfeilrichtung F werden die Klemmbacken 17, 18 gegen die Wand des Rohrrohling gedruckt, wobei anschließend die Klemmkraft entsprechend der am Rohrrohling entgegen der Pfeilrichtung F angreifenden Zugkraft ansteigt. Die Stellzylinder werden so gesteuert, daß sie im Arbeitstakt des Walzwerks synchron mit den Bewegungen des Walzenständers arbeiten, wobei die Klemmung durch die Backen 17, 18 wirksam wird, wenn sich der Walzenständer 1 in der Nähe seines in Pfeilrichtung F hinteren Totpunktes befindet, unmittelbar nachdem der Rohrrohling vorgeschoben und verdreht worden ist. In entsprechender Weise erfolgt das Lösen der Klemmbacken durch z. B. eine Einziehbewegung der Kolbenstangen 30, 31. Diese Kolbenstangenbewegung erfolgt dann, wenn sich der Walzenständer in der Nähe des in Pfeilrichtung vorderen Totpunktes befindet, und zwar unmittelbar vor einer eventuellen Vorschubbewegung des Rohrrohlings und seiner Verdrehung. Die Abmessungen der Klemmflächen 19, 20 sind so gewählt, daß auch während der Wirkung der größten beim Walzen auftretenden Zugkräfte der eingespannte Roh'ing nicht gequetscht wird und daß an seinen Oberflächen keine Riefen entstehen. Aus diesem Grunde haben die Klemmflächen der Backen eine halbzylindrische Form von gleichem oder geringfügigen größerem Radius als die Außenfläche des gewalzten Rohrrohlings. Im Klemmzustand ergeben sich zwischen den seitlichen Rändern 34, 35 der Klemmbacken schmale Spalte. Zur Erzielung einer ausreichenden Klemmung unter Vermeidung von Verformungen des Rohlings haben die Klemmbacken eine in Walzachse gemessene Sitzlänge in der Größenordnung des achtfachen Außendurchmessers des fertigen Rohrs, wobei die jeweils optimale Sitzlänge vom Material des Rohrrohlings, vom Reduktionsgrad, von dem Walzenprofil und auch von der Form des Domes mitbestimmt wird. Die Gleitebene hängt ebenfalls von den Arbeitsbedingungen ab und kann in der Größenordnung von 5 bis 11 ° zur Walzenachse liegen.

Bei einem Pilgerschrittwalzwerk mit Vorschub des Rohrrohlings am in Durchlaufrichtung F hinteren Totpunkt wird bei einem Außendurchmesser von 115 mm eines Rohlings aus nichtrostendem Stahl des Typs 18-8 zur Herstellung eines Rohrs von 75 mm eine Einspannvorrichtung mit zwei glatten Klemmbacken verwendet, deren halbzylindrische Sitzfläche 500 mm lang ist und deren äußere Anlagefläche unter einem Winkel von 6° gegenüber der Walzachse geneigt ist Die Backen werden von je einem doppelwirkenden Stellzylinder betätigt der eine Kraft von etwa 1 t parallel zur Walzachse auf die Backe ausübt Die beim Walzvorgang vom bereits gewalzten Rohrrohling beim Rückhub des Walzständers auf die Einspanneinrichtung wirkende Zugkraft beträgt maximal etwa 50 t Auf diese Weise erzielt man einen Walzvorgang in der Rücklaufphase der Walzen ohne Gleitbewegungen entgegen der Pfeilrichtung F der bereits gewalzten Rohrabschnitte mit einem hervorragenden Nutzeffekt.

Statt der Backen mit Selbstklemmung können auch Backen mit mechanischen oder hydraulischen Spannvorrichtungen Verwendung finden. Auch wenn die Einspannvorrichtung möglichst nahe am Walzenständer angeordnet sein soll, kann sie u. U. auch hinter der Klemm-Drehvorrichtung angeordnet werden. Schließlich kann die Erfindung auch bei einem Pilgerschrittwalzwerk eingesetzt werden, bei dem in mehreren parallelen Linien gleichzeitig mehrere Rohre gewalzt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

entsteht eine Antriebswirkung auf den Rohling in RückPatentansprüche: Stellrichtung, weil der Abstand zwischen dem inneren

Walzprofil und der Walzenachse kleiner als der Radius

h 1- Pilgerschrittwalzwerk zum Kaltwalzen von des antreibenden Zahnrads wird. Überdies ist die vom

P Rohrrohlingen, mit einem parallel zur Walzachse 5 Profilgrund der Walze auf den Rohling ausgeübte

\ hin- und herbewegbaren Walzenständer, in dem Quetschkraft nicht senkrecht zur Rohrachse, sondern

•jj zwei Profilwalzen gelagert sind, mit einem im Rohr- gegenüber dieser derart geneigt, daß ihre horizontale

^ rohling angeordneten ortsfesten Dorn, mit einer in Komponente in die Rückstelleinrichtung weist Diese

Ιξ beiden Drehrichtungen wirksamen Antriebsvorrich- Quetschkraftkomponente kann eine Gleitbewegung des

Ip₁ tung für die Walzen synchron zu den Bewegungen io gewalzten Rohrteils in Rückstellrichtung bewirken, was

$] des Walzenständers und mit einer Einrichtung zum wiederum den Vorschub teilweise rückgängig macht

\i gesteuerten Vorschub des Rohrrohlings bei Errei- Die Größe dieser Gleitbewegung hängt von zahlreichen

jfj chen wenigstens des in Durchlaufrichtung (F) hinte- Faktoren ab, z. B. vom Profil der Walzen und des Dorns,

'<F- ren Totpunktes des Walzenständers, d a d u r c h vom Reduziergrad und auch von der Größe der An-

f* gekennzeichnet, daß eine Einspanneinrich- 15 triebszahnräder der Walzen. Auch durch Verwendung

H tung (14) für den gewalzten Rohrrohling (13) in von Schubsystemen für den Rohling, deren Nocken an

|v Durchlaufrichtung hinter dem Walzenständer (ί) an- seinem eintragsseitigen Ende angreifen, kann ein sol-

H geordnet ist, deren Klemmbacken (17,18) bei jeder eher Rücklauf des hinteren Rohlingendes nicht vermie-

P Rückstellbewegung des Walzenständers (1) den ge- den werden. Während des Walzens im Rücklauf errei-

P- walzten Teil des Rohrrohlings (13) festlegen. 20 chen die axialen Komponenten der von den Walzen auf

\ 2. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 1, da- den Rohling ausgeübten Walzkräfte große Werte, de-

durch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (17, nen nur sehr aufwendige Schubvorrichtungen widerste-

18) zur Erzielung einer Selbsthemmung keilförmig hen können. Außerdem ist ein gewisser elastischer

ausgebildet sind. Rücklauf nicht zu vermeiden.

3. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 2, da- 25 Aufgabe der Erfindung ist die Ausgestaltung der be-

durch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Klemm- kannten Vorrichtung dahingehend, daß während des

backe (17,18) eine äußere ebene Anlagefläche (21, Rückwärts-Walzvorgangs ein Rücklauf des bereits ge-

22) aufweist, die zur Walzenachse (XX') entgegen walzten Rohrrohlings vermieden wird.

f der Durchlaufrichtung (F) geneigt ist und an der Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

,, Wand (23,24) eines Gehäuses (29) gleiten kann. 30 kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 ge-

;; 4. Pilgerschrittwalzwerk nach einem der Ansprü- löst.

[-. ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm- Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Ge-

i backen (17, 18) durch Stellzylinder (27, 28) betätig- genstand der Unteransprüche.

1 bar sind. Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin-

; ■ 5. Pilgerschrittwalzwerk nach einem der Ansprü- 35 dung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben,

ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- Es zeigt

■ spanneinrichtung (14) vor einer ortsfesten Klemm- F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht des Vorder vorrichtung (15) angeordnet ist, die den Rohrrohling teils eines Pilgerschrittwalzwerks zum Kaltwalzen von (13) um einen geringen Winkelbetrag verdreht, Rohrrohlingen mit einer im Schnitt dargestellten Spannwenn sich der Walzenständer (1) in der Nähe wenig- 40 einrichtung,

stens eines seiner Totpunkte befindet. F i g. 2 einen Axialschnitt der Spanneinrichtung nach

Fig. 1,