EP2559498A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre Download PDF

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EP2559498A2
EP2559498A2 EP12005086A EP12005086A EP2559498A2 EP 2559498 A2 EP2559498 A2 EP 2559498A2 EP 12005086 A EP12005086 A EP 12005086A EP 12005086 A EP12005086 A EP 12005086A EP 2559498 A2 EP2559498 A2 EP 2559498A2
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EP
European Patent Office
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tube
mandrel
measuring device
wall thickness
rolling
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Withdrawn
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EP12005086A
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Mark Dr. Ing. Haverkamp
Martin Sauerland
Michael Dr. Baensch
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Meer GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B21/00—Pilgrim-step tube-rolling, i.e. pilger mills
    • B21B21/04—Pilgrim-step feeding mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B21/00—Pilgrim-step tube-rolling, i.e. pilger mills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/78—Control of tube rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B25/00—Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/02—Guides, supports, or abutments for mandrels, e.g. carriages or steadiers; Adjusting devices for mandrels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for producing cold pilgered tubes by means of a rolling mill, comprising a rolling mandrel mounted on at least one mandrel abutment and at least two externally applied to the outside of the forming tools, preferably outer rollers, and a measuring device for determining the wall thickness of the tube during the forming process.
  • the cold pilgering of pipes is a process for the further processing of seamless pipes from an original format into a final format.
  • the aim of the civilage is to reduce the outside diameter and wall thickness of seamless tubes.
  • the starting material the so-called tube blanket
  • the tube blanket usually passed through a pair of rollers, which has a conical calibration and performs a rotational and feed motion intermittently on the tube blank.
  • a rolling mandrel is placed in the interior of the billet.
  • tubes are thereby produced while maintaining particularly close dimensional tolerances of up to 5/100 mm.
  • pipe samples were randomly taken and measured to ensure quality control after the forming process had been completed. If the wall thickness threatened to leave the tolerance range or had already left, the rolling mill was previously shut down and corrected the position of the rolling mandrel. However, this meant that rapidly occurring changes in the wall thickness remained undetected and the rolling mill had to be regularly stopped for dimensional correction. Also, a confirmation of a successful dimensional correction was only possible if at least one whole further tube was reshaped.
  • a nondestructive measurement of the deformation result taking place during the forming process would accordingly be achievable, for example, using conventional ultrasonic measurement technology. Disturbing this, however, on the one hand, the particularly low workpiece geometry and very tight tolerance specifications and also the adhering to the workpiece lubricating film inevitably and inevitably passes through the forming process on the workpiece surface.
  • the object of the invention was therefore to provide an automatable production method and a device suitable for this purpose, which are capable of enabling the positional adjustment of at least one forming tool during cold pilgering on the basis of measured data obtained during the forming operation.
  • a position adjustment device is operatively connected to the mandrel abutment and also connected to the measuring device. Moreover, the connection of the position adjustment device to the measuring device preferably takes place via a control device, which is particularly preferably connected to a data memory for setting and / or operating parameters. This makes it possible that measured data recorded during the forming process may possibly influence the continuous forming process online and preferably almost without delay. This is done according to the invention by the actuation of the position adjustment device, via which the position of the rolling mandrel can be adjusted. This not only means that detected errors can be corrected almost immediately, but also the effects of the position adjustments on the rolling process as a whole can be tracked almost immediately and possibly corrected later.
  • a deviation of the wall thickness of a predetermined value or a tolerance range is determined during the forming process. This is achieved particularly advantageously by balancing the measurement data with specifications and comparison data stored in a control unit and in particular its memory.
  • a device is provided which automatically monitors compliance with the required tolerance over the entire circumferential process and preferably also ensures the initiation of suitable measures.
  • the measuring device is preferably a laser ultrasound (LASUS) measuring device, by means of which a virtually non-destructive and secure online measurement of the wall thickness of the cold pilgered pipe with particularly easy to control means and to achieve very accurate measurement results is possible.
  • LASUS laser ultrasound
  • the wall thickness is not determined only at a fixed position of the pipe. Rather, the cold pilgering process causes a regular twisting of the tube about its longitudinal axis. Thus, only by the preferred fixed arrangement of a measuring device and thereby taking place relative movement of the tube to this measuring device, a sweep of the measurement over the entire circumference of the formed tube. Moreover, it is preferred if not only a measurement is performed at a particular location of the pipe, a plurality of measurements, for example, while maintaining a predetermined frequency, performed over the entire forming process away. Thus, the determination of the acquired measurement data also minimizes the influence of any measurement errors by simple means.
  • the rolling mandrel is mounted on at least one mandrel abutment, which has at least one clamping wedge over which both the position adjustment of the rolling mandrel and its fixation in a predetermined position can be effected.
  • the movement of the at least one clamping wedge is effected by means of a clamping cylinder and / or a spindle.
  • the setting is infinitely variable in any position.
  • the rolling mandrel is adjustably arranged in the rolling mill according to the invention, but also the forming tools, preferably outer rolls, acting on the outside of the pipe are provided so that they are likewise adjustable.
  • suitable adjusting means of the outer rollers of the roll gap can preferably be set arbitrarily and possibly readjusted to create in cooperation with the rolling mandrel a tube with the most accurate roundness and the smallest possible deviations from the predetermined outer diameter and wall thickness value.
  • At least one forming tool acting on the outside of the pipe preferably an outer roll, also acts connected to the measuring device. This ensures that the position adjustment and readjustment of all forming tools involved in the forming process can preferably be achieved fully automatically when all of the forming tools have the measurement data recorded by the measuring device ready.
  • a method of producing cold pilgered tubes by means of a rolling mill which comprises a rolling mandrel mounted on at least one mandrel abutment and at least two forming tools engaging externally of the tube and a measuring device for determining the wall thickness of the tube during the Forming process includes.
  • at least one position adjustment device is connected to the measuring device via the at least one mandrel abutment and then carries out a positional adjustment of the rolling mandrel when the measuring device detects a deviation of the wall thickness from a predetermined value or from a tolerance range.
  • the wall thickness is determined over the entire circumference of the tube, in order to be able to determine the uniformity of the wall thickness and, if appropriate, also the shape of the tube on the one hand.
  • At least one, preferably exactly one, fixed measuring device is provided, via which the measurement of the wall thickness is also possible via the entire circumference of the tube can be done.
  • the recording of measured data over the entire circumference of the tube can be effected with particularly simple means.
  • At least one forming tool acting externally on the pipe is adjusted in addition to the rolling mandrel in order to be able to counteract deviations in the wall thickness from a predetermined value or from a tolerance range.
  • the FIG. 1 shows a device 1 for producing cold pili pipes, wherein the rolling mill used for this purpose has a rolling mandrel 2 mounted on a mandrel abutment 3, and a rolling stand 4 with outer rollers 4a and 4b mounted therein. Under the action of the device 1, the forming of a tube blank, which runs from left to right through the device 1 takes place. Between the tapered rolling mandrel 2 and the outer rollers 4a, 4b, the deformation takes place to a tube 8 with a constant wall thickness, which can be determined in the measuring device 5.
  • the measuring device 5 is connected via a control unit 6 with a position adjustment 7 of the mandrel abutment 3 and can on actuation of the position adjustment 7, a movement of the rolling mandrel 2 both in the direction of arrow 9 and with respect to the inclination adjustment of the rolling mandrel 2 to the nip between the outer rollers 4a , 4b effect.
  • FIG. 2 is a schematic view of the position adjustment 7 of the device 1 according to the invention in section AA FIG. 1 ,
  • the mandrel abutment 3 is fixed by means of clamping wedges 7a, 7b.
  • the force required for fixing is in the embodiment after Fig. 2 applied by a pressurizable in the direction of the double arrow 10 hydraulic cylinder 11 as a clamping cylinder.
  • For the fine correction of the finished tube wall thickness during production of the rolling mandrel 2 is typically moved in accordance with arrow 9 in and opposite to the rolling direction.
  • the automatic adjustment is carried out, for example, by the fact that the clamping wedges 7a, 7b are released against unintentional axial movement locking clamping cylinder so far that the mandrel abutment 3 by an adjusting motor 12 via a Spindelhub réelle 13 (see. Fig. 1 ) can be moved in or against the rolling direction.
  • the clamping cylinder is again subjected to the normal clamping pressure and carried out the forming process in the usual way.
  • the entire adjustment procedure can not only be done automatically, but also be done during the rolling process itself.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)
  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre 8 mittels eines Walzwerks, umfassend einen an mindestens einem Dornwiderlager 3 gelagerten Walzdorn 2 sowie wenigstens zwei von außen an das Rohr angreifende Umformwerkzeuge 4, vorzugsweise Außenwalzen, und eine Messeinrichtung 5 zur Bestimmung der Wanddicke des Rohres während des Umformvorgangs, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Positionsverstelleinrichtung 7 mit dem mindestens einen Dornwiderlager wirkverbunden ist und die Positionsverstelleinrichtung mit der Messeinrichtung verbunden ist.

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre mittels eines Walzwerks, umfassend einen an mindestens einem Dornwiderlager gelagerten Walzdorn sowie wenigstens zwei von außen an das Rohr angreifende Umformwerkzeuge, vorzugsweise Außenwalzen, und eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Wanddicke des Rohres während des Umformvorgangs.
  • Unter dem Kaltpilgern von Rohren versteht man ein Verfahren zur Weiterverarbeitung von nahtlosen Rohren aus einem Ursprungsformat in ein Endformat. Ziel des Pilgerns ist die Reduzierung von Außendurchmesser und Wandstärke von nahtlos hergestellten Rohren. Hierbei wird das Vormaterial, die so genannte Rohrluppe, üblicherweise durch ein Walzenpaar geführt, das eine konische Kalibrierung aufweist und das auf der Rohrluppe eine Dreh- und Vorschubbewegung intermittierend ausführt. In das Innere der Rohrluppe wird ein Walzdorn platziert.
  • Üblicherweise werden hierdurch Rohre unter Einhaltung besonders enger Maßtoleranzen von bis zu 5 / 100 mm erzeugt. Bisher wurden zur Qualitätskontrolle nach erfolgtem Umformprozess stichprobenartig Rohrproben entnommen und vermessen. Sofern die Wandstärke den Toleranzbereich zu verlassen drohte oder bereits verlassen hatte, wurde das Walzwerk bisher stillgesetzt und die Position des Walzdorns korrigiert. Dies führte jedoch dazu, dass schnell auftretende Veränderungen der Wanddicke unerkannt blieben und das Walzwerk regelmäßig zur Maßkorrektur angehalten werden musste. Auch war eine Bestätigung über eine erfolgreiche Maßkorrektur erst dann möglich, wenn mindestens ein ganzes weiteres Rohr umgeformt wurde.
  • Eine während des Umformprozesses stattfindende zerstörungsfreie Messung des Umformergebnisses wäre demnach beispielweise unter Anwendung einer konventionellen Ultraschall-Messtechnik erreichbar. Störend hierfür sind jedoch zum einen die besonders geringe Werkstück-Geometrie und besonders enge Toleranzvorgaben und zudem auch der an dem Werkstück anhaftende Schmierfilm, der durch den Umformprozess zwangsläufig und unvermeidlich auf die Werkstückoberfläche gelangt.
  • Aus der EP 1 102 033 B1 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Online-Heißwanddickenmessung an Rohren bekannt. Hierbei wird durch Auftreffen eines gepulsten Lasers auf die Wand eines heiß umgeformten Werkstücks nicht nur der auf der Oberfläche anhaftende Schmierfilm verdampft, sondern ebenso ein geringer Teil der Werkstückoberfläche selbst. Durch die Absorption der Laserenergie in der Rohroberfläche und eine teilweise erfolgende Verdampfung einer extrem dünnen Oberflächenschicht entsteht im Rohr ein Ultraschallimpuls, der senkrecht zur Rohroberfläche in die Rohrwand einläuft. Der so entstehende Ultraschallimpuls wird an der Rohrinnenfläche reflektiert, läuft zurück zur Außenoberfläche, wird erneut reflektiert usw., so dass im Messgut eine Ultraschall-Echofolge abnehmender Amplitude entsteht. Der reflektierte Ultraschallimpuls erzeugt auf der Rohraußenoberfläche Schwingungen im Sub-Miniaturbereich, die wiederum berührungslos mit Hilfe eines zweiten Lasers im Dauerlichtbetrieb unter Ausnutzung des Doppler-Effekts erfasst werden können.
  • Die Anwendung von zerstörungsfreien Messverfahren für den Kaltpilger-Prozess ist aus dem Stand der Technik jedoch nicht bekannt. Vielmehr verfolgen die bisher angewendeten Messverfahren weiterhin das Prinzip, nach erfolgter Umformung und Probenentnahme eine Messung vorzunehmen und daraufhin unter Hinzuziehung von Erfahrungswerten einzelne oder mehrere Umformparameter zu verändern und schließlich das Ergebnis dieser Parameteränderung anschließend nach einem weiteren abgeschlossenen Umformvorgang nochmals zu überprüfen.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung war demnach, ein automatisierbares Herstellungsverfahren und eine hierfür geeignete Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche in der Lage sind, die Positionsverstellung wenigstens eines Umformwerkzeugs beim Kaltpilgern aufgrund von während des Umformvorgangs gewonnener Messdaten zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird im erfindungsgemäßen Sinne mittels einer Vorrichtung, umfassend die Merkmale des Anspruchs 1, sowie eines Verfahrens, umfassend die Merkmale des Anspruchs 10, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
  • Gemäß der Erfindung ist eine Positionsverstelleinrichtung mit dem Dornwiderlager wirkverbunden und zudem mit der Messeinrichtung verbunden. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung der Positionsverstelleinrichtung mit der Messeinrichtung überdies über eine Steuerungseinrichtung, welche besonders bevorzugt mit einem Datenspeicher für Einstell- und / oder Betriebsparameter verbunden ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass während des Umformvorgangs aufgenommene Messdaten ggf. online und vorzugsweise nahezu verzögerungsfrei auf den fortlaufenden Umformvorgang Einfluss nehmen können. Dies erfolgt erfindungsgemäß durch die Betätigung der Positionsverstelleinrichtung, über die die Position des Walzdorns eingestellt werden kann. Dies führt nicht nur dazu, dass detektierte Fehler nahezu unverzüglich behoben werden können, auch die Auswirkungen der Positionsverstellungen auf den Walzprozess insgesamt können nahezu unverzüglich nachverfolgt und ggf. nachkorrigiert werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung wird während des Umformvorgangs eine Abweichung der Wanddicke von einem vorgegebenen Wert oder von einem Toleranzbereich festgestellt. Dies erfolgt besonders vorteilhaft unter Abgleich der Messdaten mit in einer Steuerungseinheit und insbesondere deren Speicher hinterlegter Vorgaben und Vergleichsdaten. Es wird somit eine Vorrichtung geschaffen, welche automatisiert die Einhaltung der geforderten Toleranz über den gesamten Umfangvorgang überwacht und vorzugsweise auch das Einleiten geeigneter Maßnahmen sicherstellt.
  • Die Messeinrichtung ist vorzugsweise ein Laser-Ultraschall(LASUS)-Messeinrichtung, mittels derer eine nahezu zerstörungsfreie und sichere Online-Messung der Wanddicke des kalt gepilgerten Rohrs mit besonders einfach zu beherrschenden Mitteln und bei Erzielung besonders genauer Messergebnisse möglich ist.
  • Üblicherweise wird die Wanddicke nicht nur an einer festen Position des Rohres bestimmt. Vielmehr bewirkt der Kaltpilgerprozess ein regelmäßiges Verdrehen des Rohres um seine Längsachse. Somit kann allein durch die bevorzugte feste Anordnung einer Messeinrichtung und durch die hierdurch erfolgende Relativbewegung des Rohres zu dieser Messeinrichtung ein Überstreichen der Messung über den gesamten Umfang des umgeformten Rohres erfolgen. Überdies wird bevorzugt, wenn nicht nur eine Messung an einem bestimmten Ort des Rohres ausgeführt wird, eine Vielzahl von Messungen, beispielsweise unter Einhaltung einer vorgegebenen Frequenz, über den gesamten Umformvorgang hinweg ausgeführt. Somit kann auch durch die Ermittlung der erfassten Messdaten der Einfluss von etwaigen Messfehlern mit einfachen Mitteln minimiert werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Walzdorn an mindestens einem Dornwiderlager gelagert, welches wenigstens einen Klemmkeil aufweist, über den sowohl die Positionsverstellung des Walzdorns als auch dessen Fixierung in einer vorgegebenen Position bewirkbar ist. Besonders bevorzugt wird die Bewegung des wenigstens einen Klemmkeils mittels eines Klemmzylinders und / oder einer Spindel bewirkt. Ebenso vorteilhaft ist jedoch eine Positionsverstellung des Dornwiderlagers unter Nutzung eines oder mehrerer Zylinder. Hierdurch wird eine Vorrichtung geschaffen, die unter Ausnutzung besonders einfach herstellbarer und beherrschbarer Mittel eine genaue Einstellung und Fixierung des Walzdorns in einer vorgegebenen Position erreichen lässt. Die Einstellung erfolgt dabei stufenlos in jede beliebige Position.
  • Besonders vorteilhaft für das Erreichen des erfindungsgemäßen Zwecks ist zudem, wenn nicht nur der Walzdorn einstellbar in dem erfindungsgemäßen Walzwerk angeordnet ist, sondern ebenso die von außen an das Rohr angreifenden Umformwerkzeuge, vorzugsweise Außenwalzen, so vorgesehen sind, dass sie ebenfalls verstellbar sind. Durch geeignete Anstellmittel der Außenwalzen kann der Walzspalt vorzugsweise beliebig eingestellt und ggf. nachjustiert werden, um im Zusammenwirken mit dem Walzdorn ein Rohr mit möglichst genauer Rundheit und möglichst geringen Abweichungen von dem vorgegebenen Außendurchmesser- und Wanddickenwert zu erstellen.
  • Besonders vorteilhaft wird dies dann erreicht, wenn wenigstens ein von außen an das Rohr angreifendes Umformwerkzeug, vorzugsweise eine Außenwalze, ebenfalls mit der Messeinrichtung verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, dass die Positionsverstellung und Neujustierung sämtlicher am Umformvorgang beteiligter Umformwerkzeuge vorzugsweise vollautomatisch dann erreicht werden kann, wenn sämtlichen Umformwerkzeugen die von der Messeinrichtung aufgenommenen Messdaten bereitstehen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre mittels eines Walzwerks zur Verfügung gestellt, welches einen an mindestens einem Dornwiderlager gelagerten Walzdorn sowie wenigstens zwei von außen an das Rohr angreifende Umformwerkzeuge sowie eine Messeinrichtung zur Bestimmung der Wanddicke des Rohres während des Umformvorgangs umfasst. In erfindungsgemäßer Weise ist zumindest eine Positionsverstelleinrichtung über das mindestens eine Dornwiderlager mit der Messeinrichtung verbunden und nimmt eine Positionsverstellung des Walzdorns dann vor, wenn die Messeinrichtung eine Abweichung der Wanddicke von einem vorgegebenen Wert oder von einem Toleranzbereich feststellt. Durch dieses Verfahren werden die eingangs bereits im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Vorteile und Effekte bewirkt.
  • Besonders bevorzugt wird, wenn die Positionsverstellung des Walzdorns bereits während des Umformvorgangs vorgenommen wird und hierdurch vorzugsweise automatisch eine Korrektur von während des Umformvorgangs ermittelten Abweichungen vorgenommen werden kann.
  • Vorteilhaft wird die Wanddicke über den gesamten Umfang des Rohres bestimmt, um hierdurch zum einen die Gleichmäßigkeit der Wanddicke und zum anderen ggf. auch die Form des Rohres bestimmen zu können.
  • Erfindungsgemäß ist wenigstens eine, vorzugsweise genau eine, feststehende Messeinrichtung vorgesehen, über die die Messung der Wanddicke auch über den gesamten Umfang des Rohres erfolgen kann. Über die bei jedem Vorschub des Rohres innerhalb des Walzwerks erfolgende Teildrehung des Rohres um dessen Längsachse kann die Aufnahme von Messdaten über den gesamten Umfang des Rohres mit besonders einfachen Mitteln bewirkt werden.
  • Besonders bevorzugt wird bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auch, wenn bei Bedarf wenigstens ein von außen an das Rohr angreifendes Umformwerkzeug zusätzlich zum Walzdorn verstellt wird, um Abweichungen der Wanddicke von einem vorgegebenen Wert oder von einem Toleranzbereich entgegenwirken zu können.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf zwei Figuren näher erläutert, welche bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigen.
  • In den Figuren sind
    • Figur 1
    eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
    Figur 2
    eine schematische Ansicht auf die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung im Schnitt A-A.
  • Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre, wobei das hierfür verwendete Walzwerk einen an einem Dornwiderlager 3 gelagerten Walzdorn 2 aufweist, sowie ein Walzgerüst 4 mit darin gelagerten Außenwalzen 4a und 4b. Unter Einwirkung der Vorrichtung 1 erfolgt die Umformung einer Rohrluppe, die von links nach rechts durch die Vorrichtung 1 läuft. Zwischen dem konisch zulaufenden Walzdorn 2 und den Außenwalzen 4a, 4b erfolgt die Umformung zu einem Rohr 8 mit konstanter Wanddicke, welche in der Messeinrichtung 5 bestimmt werden kann. Die Messeinrichtung 5 ist über eine Steuereinheit 6 mit einer Positionsverstelleinrichtung 7 des Dornwiderlagers 3 verbunden und kann bei Betätigung der Positionsverstelleinrichtung 7 eine Bewegung des Walzdorns 2 sowohl in Richtung des Pfeils 9 als auch im Hinblick auf die Neigungsanstellung des Walzdorns 2 zum Walzspalt zwischen den Außenwalzen 4a, 4b bewirken.
  • Figur 2 ist eine schematische Ansicht auf die Positionsverstelleinrichtung 7 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 im Schnitt A-A aus Figur 1. Das Dornwiderlager 3 wird über Klemmkeile 7a, 7b fixiert. Die zum Fixieren erforderliche Kraft wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 von einem in Richtung des Doppelpfeils 10 beaufschlagbaren Hydraulikzylinder 11 als Klemmzylinder aufgebracht. Für die Feinkorrektur der Fertigrohrwanddicke während der Produktion wird hierbei typischerweise der Walzdorn 2 gemäß Pfeils 9 in und entgegen der Walzrichtung verschoben. Die automatische Verstellung erfolgt dabei beispielsweise dadurch, dass der bzw. die die Klemmkeile 7a, 7b gegen unbeabsichtigte Axialbewegung sichernden Klemmzylinder soweit gelöst werden, dass das Dornwiderlager 3 von einem Verstellmotor 12 über ein Spindelhubgerät 13 (vgl. Fig. 1) in oder entgegen der Walzrichtung verschoben werden kann. Nach Erreichen des vorgegebenen Verstellweges in Richtung des Pfeils 9 wird der Klemmzylinder wieder mit dem normalen Klemmdruck beaufschlagt und der Umformvorgang in gewohnter Weise weiter durchgeführt. Die gesamte Verstellprozedur kann darüber hinaus nicht nur automatisch erfolgen, sondern überdies auch während des Walzvorgangs selbst vorgenommen werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    Walzdorn
    3
    Dornwiderlager
    4
    Umformwerkzeug
    4a
    Außenwalze
    4b
    Außenwalze
    5
    Messeinrichtung
    6
    Steuerungseinheit
    7
    Positionsverstelleinrichtung
    7a
    Klemmkeil
    7b
    Klemmkeil
    8
    Rohr
    9
    Richtungspfeil der Walzdornverschiebung
    10
    Richtungspfeil der Klemmzylinderbeaufschlagung
    11
    Klemmzylinder/Hydraulikzylinder
    12
    Verstellmotor
    13
    Spindelhubgerät

Claims (16)

  1. Vorrichtung (1) zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre (8) mittels eines Walzwerks, umfassend einen an mindestens einem Dornwiderlager (3) gelagerten Walzdorn (2) sowie wenigstens zwei von außen an das Rohr angreifende Umformwerkzeuge (4), vorzugsweise Außenwalzen (4a, 4b), und eine Messeinrichtung (5) zur Bestimmung der Wanddicke des Rohres (8) während des Umformvorgangs,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eine Positionsverstelleinrichtung (7) mit dem mindestens einen Dornwiderlager (3) wirkverbunden ist und die Positionsverstelleinrichtung (7) mit der Messeinrichtung (5) verbunden ist.
  2. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsverstelleinrichtung (7) über eine Steuerungseinheit (6) mit der Messeinrichtung (5) verbunden ist.
  3. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (6) mit einem Datenspeicher für Einstell- und/oder Betriebsparameter verbunden ist.
  4. Vorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise während des Umformvorgangs eine Abweichung der Wanddicke von einem vorgegebenen Wert oder von einem Toleranzbereich feststellbar ist.
  5. Vorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (5) eine Laser-Ultraschall (LASUS)-Messeinrichtung ist.
  6. Vorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Dornwiderlager (3) wenigstens einen Klemmkeil (7a, 7b) aufweist, über den sowohl die Positionsverstellung des Walzdorns (2) als auch dessen Fixierung in einer vorgegebenen Position bewirkbar ist.
  7. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des wenigstens einen Klemmkeils (7a, 7b) mittels eines Klemmzylinders (11) und/oder einer Spindel bewirkbar ist.
  8. Vorrichtung (1) gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens ein von außen an das Rohr (8) angreifendes Umformwerkzeug (4) verstellbar in dem Walzwerk angeordnet ist.
  9. Vorrichtung (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein von außen an das Rohr (8) angreifendes Umformwerkzeug (4) ebenfalls mit der Messeinrichtung (5) verbunden ist.
  10. Verfahren zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre (8) mittels eines Walzwerks, umfassend einen an mindestens einem Dornwiderlager (3) gelagerten Walzdorn (2) sowie wenigstens zwei von außen an das Rohr angreifende Umformwerkzeuge (4), vorzugsweise Außenwalzen (4a, 4b), und eine Messeinrichtung (5) zur Bestimmung der Wanddicke des Rohres (8) während des Umformvorgangs,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eine Positionsverstelleinrichtung (7) für das mindestens eine Dornwiderlager (3) mit der Messeinrichtung (5) verbunden ist und eine Positionsverstellung des Walzdorns (2) dann vornimmt, wenn die Messeinrichtung (5) eine Abweichung der Wanddicke von einem vorgegebenen Wert oder von einem Toleranzbereich feststellt.
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (6) mit der Messeinrichtung (5) und der Positionsverstelleinrichtung (7) verbunden ist.
  12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionsverstellung des Walzdorns (2) während des Umformvorgangs vorgenommen wird.
  13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laser-Ultraschall (LASUS)-Messung der Wandstärke vorgenommen wird.
  14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanddicke über den gesamten Umfang des Rohres (8) bestimmt wird.
  15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Messung, vorzugsweise wenigstens 5 Messungen, bei jedem Vorschub und/oder jeder Teildrehung des Rohres (8) um seine Längsachse innerhalb des Walzwerks vorgenommen wird.
  16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich wenigstens ein von außen an das Rohr (8) angreifendes Umformwerkzeug (4) verstellt wird, um Abweichungen der Rohrgeometrie von einem vorgegebenen Wert oder von einem Toleranzbereich entgegenzuwirken.
EP12005086.9A 2011-08-17 2012-07-09 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre Withdrawn EP2559498A3 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011110939A DE102011110939A1 (de) 2011-08-17 2011-08-17 Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen kalt gepilgerter Rohre

Publications (2)

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