DE3823134C1

DE3823134C1 - Method and apparatus for the production of tubes by the cold-pilger method

Info

Publication number: DE3823134C1
Application number: DE19883823134
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(Grad.) 4156 Willich De Stinnertz; Juergen Dipl.-Ing. 4044 Kaarst De Schmidt; Karl-Heinz 4052 Korschenbroich De Haeusler
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1988-07-05
Filing date: 1988-07-05
Publication date: 1989-04-20
Also published as: FR2633849B1; FR2633849A1; JPH0252109A

Abstract

The invention relates to a method for the production of tubes by the cold-pilger method using a rolling stand that can be moved backwards and forwards in the rolling direction and has taper-calibrated rolls which roll in opposite directions over the rolling stock, in which there is a likewise tapered or cylindrical mandrel, and with a rotation and feed device for the tube which consists essentially of two alternately acting clamping slides which operate briefly but synchronously and permit a continuous work process without interruption for the loading of a new tube blank. In order to provide a continuously operating cold-pilger mill which does not have the previous disadvantages but makes use of the fundamental advantages of a system with at least two clamping slides which operate alternately but temporarily in synchronism, the proposal is that the feed drive of each of the clamping slides should be provided by a direct linear drive, preferably by at least one hydraulic cylinder and/or linear motor. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Rohren nach dem Kaltpilgerschrittverfahren mit einem in Walzrich tung hin- und herbewegbaren Walzgerüst mit verjüngend ka librierten Walzen, die mit wechselndem Drehsinn über dem Walzgut abrollen, in welchem sich ein ebenfalls verjüngen der oder zylindrischer Dorn befindet, sowie mit einer Dreh- und Vorschubeinrichtung für das Rohr, welche im we sentlichen aus zwei im Wechsel wirksamen, kurzzeitig je doch synchron arbeitenden Spannschlitten besteht, die einen kontinuierlichen Arbeitsprozeß ohne Unterbrechung für das Laden einer neuen Luppe ermöglichen.The invention relates to a method and a device to carry out the process for the production of pipes after the cold pilgrim step process with one in Walzrich movement of the rolling stand with tapering ka vibrated rollers with alternating directions of rotation Roll off the rolling stock, in which also taper the or cylindrical mandrel is located, as well as with a Rotation and feed device for the tube, which in the we Substantial of two alternating, briefly each but there is a synchronously operating tension slide a continuous work process without interruption allow for loading a new band.

Derartige, kontinuierlich arbeitende Walzwerke und die da rauf ausgeübten Verfahren sind bekannt. Ihre entscheiden den Nachteile sind der hohe mechanische Aufwand für den Dreh- und Vorschubantrieb der Rohre und fehlende Flexibi lität in bezug auf Optimierung von Wert und Verlauf der Bewegungsgrößen Drehung und Vorschub. Das macht sie teuer, störanfällig und begrenzt in ihrem Leistungsvermögen. Such, continuously operating rolling mills and there Processes practiced there are known. Your decide the disadvantages are the high mechanical effort for the Rotary and feed drive of the pipes and lack of flexibility lity in terms of optimizing the value and course of the Movement variables rotation and feed. That makes them expensive prone to failure and limited in their performance.

Weiterhin sind Kaltpilgerwalzwerke bekannt, deren Dreh- und Vorschubantriebe mit einem ortsfesten Überlagerungsan trieb mit separaten Dreh- und Vorschubantrieben ausge rüstet sind, welche als elektrische oder hydraulische Schrittmotoren ausgeführt sind und womit ebenfalls eine kontinuierliche Arbeitsweise realisiert werden kann. Nach teil dieses Konzeptes ist ebenfalls der aufwendige Maschi nenanbau sowie der Aufwand, der bei Änderung der Luppendi mension betrieben werden muß. Zudem ist diese Ausführung mit relativ großen Massenträgheitsmomenten verbunden, die ggfls. die Leistung des Walzwerkes begrenzen.Cold pilger rolling mills are also known, the turning and feed drives with a fixed superposition driven out with separate rotary and feed drives are equipped, which as electrical or hydraulic Stepper motors are executed and what also a continuous operation can be realized. After Part of this concept is also the elaborate machine cultivation and the effort involved in changing the Luppendi dimension must be operated. This version is also associated with relatively large moments of inertia, the if necessary limit the performance of the rolling mill.

Ausgehend von den beschriebenen Nachteilen des Standes der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kontinuierlich arbeitendes Kaltpilgerwalzwerk darzustel len, das diese Nachteile nicht aufweist, wobei jedoch die grundsätzlichen Vorteile eines Systems mit mindestens zwei Spannschlitten, die im Wechsel jedoch zeitweise synchron arbeiten, genutzt werden sollen.Based on the disadvantages of the prior art described Technology is the object of the present invention continuous cold pilger rolling mill len, which does not have these disadvantages, but the basic advantages of a system with at least two Tension slide, which alternately, however, temporarily synchronous work, should be used.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Vorschubantrieb eines jeden der Spannschlitten über einen direkten Linearantrieb, vorzugsweise über mindestens einen Hydraulikzylinder oder Linearmotor erfolgt.To solve this problem it is proposed that the Feed drive of each of the clamping slides via one direct linear drive, preferably via at least one Hydraulic cylinder or linear motor takes place.

Eine günstige Lösung des zugehörigen Drehantriebs wird er findungsgemäß darin gesehen, daß der Drehantrieb durch einen elektrischen oder hydraulischen Motor erfolgt, der fest auf jedem Spannschlitten montiert ist. It will be a cheap solution to the associated rotary drive according to the invention seen in that the rotary drive through an electric or hydraulic motor takes place that is firmly mounted on each clamping slide.

Alternativ hierzu wird vorgeschlagen, den Drehantrieb ortsfest, gemeinsam für alle Spannschlitten vorzusehen.As an alternative, the rotary drive is proposed stationary, to be provided jointly for all tension slides.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, Vorschubgröße und Drehwinkel variabel vorzusehen, wobei erfindungsgemäß vor geschlagen wird, daß der Verlauf von Vorschub- und Drehbe wegung über dem Kurbeltrieb des Walzgerüstantriebes elek tronisch geregelt wird, wobei erfindungsgemäß die Drehung durch ein separat angetriebenes Auslaufspannfutter oder alternativ durch zusätzliche Dornwiderlager unterstützt wird.Another feature of the invention is feed size and Provide angle of rotation variably, according to the invention is struck that the course of feed and Drehbe movement over the crank drive of the rolling mill drive elec is regulated tronically, the rotation according to the invention through a separately driven outlet chuck or alternatively supported by additional mandrel abutments becomes.

Zur Erzielung optimaler Wirtschaftlichkeit wird weiterhin vorgeschlagen, daß Vorschub- und Drehbewegung rechnerge steuert in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel des Gerüstantrie bes und von vorgegebenen, programmierbaren Bewegungsgrößen erfolgen.In order to achieve optimal economy, we continue to suggested that the feed and rotational movement controls depending on the crank angle of the scaffold drive bes and of predetermined, programmable movement variables respectively.

Zur Minimierung der Luppenlänge, die ohne Formschluß mit einem der beiden Spannschlitten gewalzt wird, wird erfin dungsgemäß vorgeschlagen, daß das Luppenende vom in Walz richtung betrachtet, letzten Spannschlitten erfaßt wird. Die Schlittensteuerung im Bereich des letzten Luppenbe reiches geschieht hierbei vorteilhaft so, daß eine vor zugsweise induktive Erfassung des Luppenstoßes die Schlit tenwege über einen Rechner so bestimmt, daß der letzte Spannschlitten das hintere Luppenende erfaßt.To minimize the length of the bobbin without using a positive fit one of the two tension slides is rolled is invented According to the invention proposed that the end of the slug from in rolling considered direction, last tension slide is detected. The sled control in the area of the last Luppenbe Rich happens advantageously so that one before preferably inductive detection of the impact on the slit determined via a computer so that the last one Tension sled grips the rear end of the bob.

Nachfolgend wird der Erfindungsgedanke anhand eines Aus führungsbeispiels beschrieben.The concept of the invention is explained below with the aid of an off management example described.

Fig. 1 zeigt das Prinzip einer beispielhaften Ausführung des Erfindungsgedankens. Fig. 1 shows the principle of an exemplary embodiment of the inventive concept.

Zwischen den mit ET und AT gekennzeichneten Umkehrpunkten des Walzgerüstes 1 rollen die Walzen 2 mit ihren in Walz richtung verjüngten Kalibern hin und her und reduzieren über den Walzdorn 3, der mit der Dornstange 4 fest verbun den ist, das Walzgut 5 in bezug auf Durchmesser und Wand dicke.Between the reversal points marked with ET and AT of the rolling stand 1 , the rollers 2 roll back and forth with their calibres tapered in the rolling direction and reduce the rolling stock 5 with respect to diameter and over the rolling mandrel 3 , which is firmly connected to the mandrel rod 4 Wall thickness.

Während eines jeden Gerüsthubes wird das Walzgut 5, vor zugsweise im Bereich der Umkehrpunkte ET und AT, um einen bestimmten Weg verschoben und um einen bestimmten Winkel gedreht. Der Vorschub erfolgt über die beiden im wesent lichen gleichen Spannschlitten 6 und 7, die über die Hy draulikzylinder 8 und 9 bewegt werden, und zwar im Bereich der gleichlangen Wege I und II. Diese Wege sind um ein vielfaches kürzer als die Luppenlänge, z. B. 500 mm bei 12 m Luppenlänge. Die beiden Spannschlitten sind ausge rüstet mit konischen Spannelementen 10, die über eine nicht dargestellte Klemmeinrichtung fest auf die Luppe ge preßt werden, und zwar über die ebenfalls konischen Außen hülse 11, die drehangetrieben ist (nicht dargestellt). During each stand stroke, the rolling stock 5 , before preferably in the area of the reversal points ET and AT , is shifted by a certain path and rotated by a certain angle. The feed takes place over the two in union union clamping carriages 6 and 7 , which are moved over the hy draulic cylinders 8 and 9 , in the area of the same length paths I and II. These paths are many times shorter than the cap length, z. B. 500 mm with a 12 m strand length. The two tensioning slides are equipped with conical clamping elements 10 , which are pressed firmly onto the slab via a clamping device, not shown, via the likewise conical outer sleeve 11 , which is driven in rotation (not shown).

Solange der Spannschlitten 6 in Walzrichtung bewegt wird, ist sein Spannelement geschlossen und überträgt die Vor schubbewegung des Spannschlittens auf das Walzgut. Wäh renddessen läuft der Spannschlitten 7 mit geöffnetem Spannelement zurück. Kurz bevor Schlitten 6 seine vordere Endstellung erreicht hat, beginnt Schlitten 7 synchron mit Schlitten 6 seine Vorwärtsbewegung, so daß für eine be grenzte Zeit beide Schlitten wirksam werden. Hat Schlitten 6 seine vordere Position erreicht, wird sein Spannelement geöffnet und er läuft leer in seine rückwärtige Endstel lung zurück.As long as the clamping slide 6 is moved in the rolling direction, its clamping element is closed and transmits the advance movement of the clamping slide to the rolling stock. While the tensioning slide 7 is running back with the tensioning element open. Shortly before carriage 6 has reached its front end position, carriage 7 begins its forward movement synchronously with carriage 6 , so that both carriages are effective for a limited time. Carriage 6 has reached its front position, its tensioning element is opened and it runs empty in its rear end position.

Ist eine Luppe so weit ausgewalzt, daß ihr Ende 12 von der Spule 13 registriert wird, so ermittelt ein Rechner die nun folgenden Schlittenwege so, daß der Schlitten 6 das hintere Luppenende faßt, damit eine möglichst kurze Lup penlänge ohne Drehantrieb durch die Spannschlitten gewalzt wird.If a slug is rolled out so far that its end 12 is registered by the coil 13 , a computer determines the sledge paths that now follow in such a way that the sled 6 grips the rear end of the slug so that the shortest possible magnifier length is rolled through the tensioning slide without a rotary drive .

Die Drehung des Walzgutes kann außer über die Spannschlit ten auch über das Auslaufspannfutter 14 und über min destens eines der beiden Dornwiderlager 15 und 16 erfol gen, und zwar mittelbar über die Reibung zwischen Walzgut 5 und Walzdorn 3. Alle Drehelemente (Pos. 6, 7, 14, 15 und 16) sind drehangetrieben, vorzugsweise über Einzel- Schrittmotore, hydraulisch oder elektrisch. Die Drehwinkel und der Drehwinkelverlauf werden prozeßgesteuert als Funk tion des Kurbelwinkels der Walzgerüstantriebe und vorgege benen Bewegungsaufläufe. The rotation of the rolling stock can in addition to the Spannschlit th also on the outlet chuck 14 and min at least one of the two mandrel abutments 15 and 16 succeed gene, indirectly through the friction between rolling stock 5 and rolling mandrel 3rd All rotating elements (pos. 6, 7, 14, 15 and 16 ) are driven in rotation, preferably via single stepper motors, hydraulically or electrically. The angle of rotation and the course of the angle of rotation are process-controlled as a function of the crank angle of the rolling mill drives and pre-defined movement casseroles.

Im allgemeinen hält das Dornwiderlager 16 die Dornstange in ihrer axialen Position und dreht sie synchron mit dem Walzgut. Ist dieses soweit ausgewalzt, daß das Luppenende das Dornwiderlager 15 passiert hat, schließt sich dieses, dann öffnet sich Dornwiderlager 16, eine neue Luppe wird auf die Dornstange 4 aufgefädelt, bis sie kurz vor Dornwi derlager 15 steht. Dornwiderlager 16 wird wieder geschlos sen, Nr. 15 geöffnet und mittels Treibapparat wird die neue Luppe Stoß an Stoß an die vorausgehende geführt. Der Abstand zwischen den beiden Dornwiderlagern entspricht mindestens der Luppenlänge.In general, the mandrel abutment 16 holds the mandrel bar in its axial position and rotates it in synchronism with the rolling stock. If this is rolled out to such an extent that the end of the bobbin has passed the mandrel abutment 15 , this closes, then the mandrel abutment 16 opens, a new bobbin is threaded onto the mandrel rod 4 until it is just before Dornwi derlager 15 . Thorn abutment 16 is closed again, No. 15 is opened and the new slab is guided abutly against the previous one by means of a driving device. The distance between the two mandrel abutments corresponds at least to the length of the cap.

Ein neuer Arbeitszyklus kann ohne Produktionsunterbrechung beginnen.A new work cycle can be carried out without interrupting production kick off.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Rohren nach dem Kalt pilgerschrittverfahren mit einem in Walzrichtung hin- und herbewegbaren Walzgerüst mit verjüngend ka librierten Walzen, die mit wechselndem Drehsinn über dem Walzgut abrollen, in welchem sich ein ebenfalls verjüngender oder zylindrischer Dorn befindet, sowie mit einer Dreh- und Vorschubeinrichtung für das Rohr, welche im wesentlichen aus zwei im Wechsel wirksamen, kurzzeitig jedoch synchron arbeitenden Spannschlitten besteht, die einen kontinuierlichen Arbeitsprozeß ohne Unterbrechung für das Laden einer neuen Luppe ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß der Vor schubantrieb eines jeden der Spannschlitten über einen direkten Linearantrieb, vorzugsweise über min destens einen Hydraulikzylinder oder Linearmotor erfolgt. 1. Process for the production of pipes according to the cold pilgrim step process with a rolling stand that can be moved back and forth with tapered calibrated rolls that roll with alternating directions of rotation over the rolling stock, in which there is also a tapering or cylindrical mandrel, as well as with a turn - And feed device for the tube, which consists essentially of two alternating, but briefly synchronously operating clamping slides, which allow a continuous work process without interruption for loading a new blank, characterized in that the feed drive before each of the clamping slides over one direct linear drive, preferably via at least one hydraulic cylinder or linear motor.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb eines jeden Spannschlittens durch einen elektrischen oder hydraulischen Antrieb (Motor) erfolgt, der fest auf jedem Spannschlitten montiert ist.2. The method according to claim 1, characterized, that the rotary drive of each clamping slide through there is an electric or hydraulic drive (motor), which is firmly mounted on each clamping slide.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer, ortsfester hydraulischer oder elektrischer Motor die Spannschlitten rotatorisch an treibt.3. The method according to claim 1, characterized, that a common, fixed hydraulic or electric motor rotates the tension slide drives.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Vorschubgröße und Drehwinkel variabel sind.4. The method according to claim 1 and claim 2 or 3, characterized, that feed size and angle of rotation are variable.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf von Vorschub- und Drehbewegung über dem Kurbelwinkel des Walzgerüstantriebes elektronisch geregelt wird. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized, that the course of feed and rotary motion over the crank angle of the roll stand drive electronically is regulated.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Rohres über die Spannschlitten und/oder über ein Auslaufspannfutter erfolgt.6. The method according to claim 1, characterized, that the rotation of the tube over the tension slide and / or via an outlet chuck.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Rohres über die Spannschlitten und/oder ein Auslaufspannfutter und mindestens über ein Dorn widerlager erfolgt.7. The method according to claim 1, characterized, that the rotation of the tube on the tension slide and / or an outlet chuck and at least one mandrel abutment takes place.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Vorschub- und Drehbewegung rechnergesteuert in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel des Gerüstantriebs und von vorgegebenen, programmierbaren Bewegungsgesetzen erfolgen.8. The method according to claims 1 to 7, characterized, that feed and rotation movement computer controlled in Dependence on the crank angle of the scaffold drive and of predetermined, programmable laws of motion respectively.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Ende der Luppe vom, in Walzrichtung betrachtet letzten Spannschlitten gefaßt wird. 9. The method according to claim 1, characterized, that the last end of the slab from, in the rolling direction considered last tension slide is taken.

10. Verfahren nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß über eine vorzugsweise induktive Erfassung des Stoßes zwischen zwei Luppen die Schlittenwege beim Walzen eines Luppenendes rechnergestützt optimiert werden.10. The method according to claim 1 and 9, characterized, that about a preferably inductive detection of The sledge paths between two slugs Computer-aided optimization of the rolling of a slag end will.