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Fertigwalzen von vorgelochten Rundknüppeln (Luppen) zu Rohren. Die
Erfindung betrifft das Fertigwalzen von vorgelochten Rundknüppeln zu Rohren auf
kontinuierlichen Walzwerken mit rechtwinklig versetzten Walzen.
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Es ist bekannt, daß rundes Walzgut, wie Rundeisen, Draht usw., durch
eine Wechselfolge von Rund- und Ovälkaliber gewalzt wird.
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Es ist ferner bekannt, bei hohlem Walzgut Walzdorne zu verwenden,
und zwar runde oder sonstwie geformte mitlaufende Dornstangen ein und desselben
Querschnittes oder feststehende Dorne. Bei ersteren besteht der Nachteil, daß das
Walzgut nicht auf eine wirtschaftliche Art vom Dorn gelöst werden kann, vielmehr
das Aufwalzen des Walzgutes unvermeidlich ist, weil der Dorn erst bei der Reduzierung
des Rohres als Walzauflage dient. Bei den feststehenden Dornen kann eine Streckung
des Walzgutes nur in bescheidenen Grenzen erzielt werden.
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Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Nachteile. Sie erreicht
dies dadurch, das sie bei einem feststehenden Dorn entsprechend dem jeweils zugehörigen
Walzenkaliber die Querschnitte der Dornstangen vorzugsweise von rund nach oval,
und umgekehrt, wechseln läßt. Die Dornabschnitte nehmen dann die Walzdrücke nur
auf bestimmten, frei nach der Kalibrierung gewählten Flächen auf und verhindern
dadurch ein Aufwalzen des Walzgutes.
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Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, das die verankerte
Dornstange während des Walzprozesses langsam mitgehen kann, wodurch immer eine frische,
noch mit einem Gleitmittel versehene und gekühlte Dornpartie unmittelbar in das
Walzkaliber gelangt und der Verschleiß auf die gesamte Länge des Dornabschnittes
verteilt wird.
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Dem Verfahren ist im Gegensatz zu der bekannten Praxis .folgender
leitender Gedanke zugrunde gelegt.
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Jede Reduzierung eines Rohres ist eine Umformung. Dieselbe wird in
Rohrwerksbetrieben in zweierlei Formen durchgeführt, und zwar durch Walzen oder
Ziehen.
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Abb. i und 3 der beiliegenden Zeichnungen zeigt die schematische Darstellung
dieser Umformungsarten mit einer Übergangsform, die in Abb. 2 dargestellt ist.
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Denkt man sich nun eine bestimmte Bleichgroße Umformungskraft P nach
allen drei Verfahren wirkend, so werden offenbar überall verschieden große Umformungen
und Materialbeanspruchungen stattfinden.
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Abb. q. gibt diesen Gedankengang graphisch wieder.
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Nach Abb. i ist somit ein Umformungsvorgang dargestellt, der bei geringster
Materialbeanspruchung und Leistungsaufwand den größten Wirkungsgrad erzielt. Steht
einem daher bei der Rohrherstellung die Wahl des Umformungsvorganges frei, so wird
man lediglich dem Fall i den Vorzug geben, d. h. man läßt die Umformung durch reines
Walzen erfolgen, was bei größtmöglichster Schonung des Umformungsgutes die größte
Wirkung, d. h. die größte Streckung zeitigt, nicht aber nach dem in Fall 2 dargestellten
Verfahren, das einen ausgesprochenen Ziehvorgang mit rollender Reibung darstellt
und im Prinzip mit der Arbeitsweise der bekannten Reduzierwalzwerke übereinstimmt,
welche mit- ausgesprochenen Rundkalibem
arbeiten, d. h. das Rohr
allseitig radial zusammenpressen, ohne die Wände in ausreichendem Maße zu strecken.
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Die Folge dieses radialen Stauchens ist eine konstante Zunahme der
Wandstärken trotz der durch die Querschnittverminderung hervorgerufenen Längenzunahme.
Die Materialverdichtung, durch die induzierten Druckspannungen dieses Umformungsvorganges
hervor gerufen, nimmt gegen die Rohrachse in steigendem Maße zu und erreicht bald
derartige Größen, daß an den Innenflächen der Rohre einzelne Materialteile lokal
herausquellen, was der Innenfläche ein unglattes, runzeliges Äußere verleiht. Auch
diese rein walztechnischen Nachteile werden durch das neue Verfahren beseitigt,
welches das an sich für Rundeisen bekannte Prinzip des Streckens, bestehend in der
Aufeinanderfolge von Rund- und Ovalkalibern, benutzt. Das@Verfahren besteht demzufolge
darin, daß die Umformung in einem an sich bekannten kontinuierlichen Walzwerk in
rechtwinklig versetzten Walzen über eine der wechselnden Kaliberform angepaßten
Dornstange durch Sti'ekkung (Verminderung) der Wandstärke bei gleichzeitiger Abnahme
des Durchmessers erfolgt.
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Dabei kann die Kaliberform sowohl als auch entsprechend der Querschnitt
der Dornstange vorzugsweise von Rund- nach Oval oder von Oval nach einem um go °
versetzten Oval, und umgekehrt, wechseln. Die Schwierigkeit der Reduzierung von
Rohren besteht nach dem Gesagten also vornehmlich in der Entwicklung der zweckmäßigsten
Kalibrierung. Das gleichzeitige Strecken und Reduzieren von Luppen erforderte auch
eine innere Bearbeitung, die im vorliegenden- Verfahren durch eigens geformte Einlagen
(Dorne) erfolgt. Die Übereinstimmung von Kaliber und Dornform weist dem Fleisch
des Walzgutes zweckentsprechend seine jeweilige Formänderung an, ohne dem auslaufenden
Walzgut durch übermäßige Verzerrungen und lokale Einschnürungen Fehler an Qualität
und Form beizubringen. Die Natur des Walzvorganges sowie die zweckentsprechende
Ausgestaltung des Dornes verhindert eilt Haften 'des Walzgutes am Dorn.
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Ein der Durchführung des neuen Verfahrens dienendes Walzwerk ist beispielsweise
mit vier kreuzweise versetzten Walzenpaaren in Abb. ä dargestellt. Die Abb. 6 und
g zeigen Querschnitte des Walzgutes in den einzelnen Walzenpaaren.
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Es können natürlich beliebig viele Walzenpaare verwendet werden, doch
ist eine Kalibrierung mit sechs Walzenpaaren jeden Anforderungen gewachsen. Die
Walzenpaare sind in einem gemeinsamen Walzgerüst untergebracht und werden zweckentsprechend
von besonderen Motoren mit selbsttätigen Regelsätzen angetrieben. Die wagerechten
Walzenpaare aa, bb sind gemeinsam lotrecht auf- und abwärts, die lotrechten Walzenpaare
cc, ee ge-
meinsam nach rechts und links verschiebbar. Dies hat darin seinen
Grund, um die Walzen mit mehr als einem Kaliber arbeiten lassen zu können (laut
Zeichnung beispielsweise vier. Kaliber), d. h. ein ausgedehntes Walzprogramm. ohne
Walzenwechsel durchzuführen. Das Anstellen der Walzen erfolgt somit walzenpaarweise
und für beide Walzenpaare, wagerecht und lotrecht, durch einen besonderen Motor
gemeinsam. Die Walzenlagerung muß derart beschaffen sein, daß ein Sprung der Walzen
hintangehalten wird. Demzufolge sowie auf Grund des Walzvorganges dürfte eine Rollenlagerung
am zweckentsprechendsten sein. Die Antriebe können beiderseits des Walzwerkes Aufstellung
finden. Die auf Zug beanspruchte DornstangeD ist in dem vor dem Walzwerk befindlichen
Dornanker K durch ein Dornschloß S fixiert. Der Dornacker ist lotrecht und wagerecht
verstellbar. Die aus 'hochwertigem Stahl verfertigte Dornstange -besitzt in Längen,
den Abständen der Walzenpaare entsprechend; dem Kaliber entsprechend geformte Querschnitte,
deren Übergänge ein zweckmäßiges Gleitendes Walzgutes bewirken. Indem man also das
entsprechende Dornkaliber auf eine gewisse Länge des Dornes ausbildet, ist der einseitige
Verschleiß dadurch behoben, daß man die Dornstange im Dornschluß achsial verschiebt
und dadurch jeweils ein anderer Abschnitt unmittelbar im Kaliber liegt. Die Dornstange
kann bei größeren Abmessungen mit Wasser gekühlt werden. Zwischen erstem und letztem
Walzenpaar sind anstellbare Stempel Sl vorgesehen, die die Dornstange in ihrer unveränderten
Lage festhalten, wenn nach Senken des Dornankers eine Luppe über das freie Dornende
geschoben wird.