SK278793B6 - Valcovacia trať na preťahovanie dutých telies na t - Google Patents

Description

Valcovacia trať na preťahovanie dutých telies na tŕni obsahuje aspoň jednu hlavnú tvarovaciu stolicu (1) s univerzálnym usporiadaním nastaviteľných horizontálnych valcov (2,3) a vertikálnych valcov (4, 5) a duo dohotovujúcu stolicu (6), zaradenú za hlavnou tvarovacou stolicou (1), a prípadne rovnako poháňaciu stolicu (12), zaradenú pred hlavnou tvarovacou stolicou (1).

Oblasť techniky

Vynález sa týka valcovacej trate na preťahovanie dutých telies na tŕni.

Doterajší stav techniky

Výroba bezšvových oceľových rúrok sa uskkutočňuje spravidla v troch tvarovacích stupňoch, ktorými je dierovanie v dierovacom valcovacom stroji, preťahovanie v hlavnom valcovacom stupni, priechod dohotovovacími valcami v kalibrovacej redukčnej valcovacej stolici alebo v redukčnej predlžovacej valcovni. Ako hlavný stupeň trate sa osvedčil rad valcovacích spôsobov, napr. valcovanie v automatiku a pútnické valcovanie. Zvláštny význam nadobudlo v poslednom čase kontinuálne valcovanie na valcovacej tyči. Pri ňom sa v rade piatimi až ôsmimi za sebou usporiadanými valcovacími stolicami pretvára valcovaný materiál buď prostredníctvom voľne bežiaceho alebo vedeného tŕňa. Pri valcovacích stoliciach sa zvyčajne jedná o duo valcovacie stolice, ktorých valcovacie medzery sú navzájom presadené o 90°, aby sa týmto striedavým usporiadaním dosiahlo čo najrovnomemejšic pretváranie hrúbky steny. Počet valcovacích stolíc je vopred daný požadovaným predĺžením v hlavnom tvarovacom stupni a vytvorením valcovacieho kalibrovania, pričom valcovacie kalibrovanie samotné závisí opäť od počtu valcov valcovacej stolice.

Pri valcovacom spôsobe s duo valcovacími stolicami sa pri valcovacom kalibri rozlišuje medzi kalibrovacou základňou a oboma bočnými kalibrovacími bokmi. Zatiaľ čo j c pri kalibrovacej základni stena valcovaného materiálu tlačená priamo, a tým je pretváraná, vzniká v kalibrovacích bokoch značne neurčité pretváranie. Podľa vytvorenia kalibru sa môže i v tejto oblasti stena zoslabovať, tlačiť alebo dokonca pri zlom kalibrovaní vytvárať rôzne nerovnomernosti, pokiaľ materiál v dôsledku preplnenia kalibru tečie medzi telami valcov.

Aby sa tento nežiaduci efekt vylúčil, bolo snahou vytvoriť tú časť kalibru, ktorá tlačí na valcovaný materiál tak, že žiaden materiál pri preplnených valcoch nemôže tiecť do valcovacej štrbiny a žiadne vysoké relatívne rýchlosti medzi valcovaným materiálom a valcami nemôže viesť k treniu v kalibrovacích bokoch. Rovnako bolo potrebné zlepšovať zlé uchopovacie podmienky pri veľkom uhle obklopenia. S týmto cieľom boli spravidla viac - menej kalibrovacíe boky viacej otvorené.

Pri starostlivom posudzovaní valcovacieho procesu je potrebné rovnako vychádzať z toho, že pred valcovaním medzi valcovacím tŕňom a dutým telesom - dutým blokom - existuje viac-menej veľká vôľa. Táto vôľa je potrebná, aby sa umožnilo jednak nerušené zasunutie valcovacej tyče a aby sa rovnako vylúčil tesný kontakt medzi valcovacou tyčou a dutým blokom, aby sa dutý' blok príliš neochladzoval.

Pred tým, ako je redukovaná samotná stena dutého bloku, je pri jeho valcovaní táto vôľa vytláčaná. Tým je dutý blok tvarovaný do oválneho tvaru, pretože sa stena vývalku vyduje smerom ku kalibrovacím bokom, t. j. v smere valcovacej medzery. Len čo stena dutého bloku vstúpi medzi kaliber a valcovací tŕň a začne pretváranie, je predlžovaná priamo tlačená plocha v kalibrovacej základni. Podľa veľkosti nepriameho vplyvu predlžovania v priamo tlačenej oblasti, t. j. v kalibrovacej základni, sa môže stena dutého bloku v kalibrovacích bokoch zväčšovať alebo zoslabovať.

Pri valcovacej stolici, známej pri kalibrovaní duo, je teda v dôsledku povoleného uhla obklopenia obmedzené zmenšovanie hrúbky steny v kalibrovacej základni, a tým i 5 predĺženie na valcovaciu stolicu. Aby bolo možné dosiahnuť dostatočné predĺženie a zvládnuť nepostihnuteľnosť pretvárania valcovaného materiálu v kalibrovacích bokoch, je nutný väčší počet valcovacích stolíc, čo je nevýhodné vzhľadom na vysoké investičné a prevádzkové náklady.

Podstata vynálezu

Úlohou predloženého vynálezu je udržať čo najmen15 ší počet valcovacích stolíc a pri menšom počte valcovacích stolíc dosiahnuť čo najväčšie predĺženie.

Táto úloha je dosiahnutá valcovacou traťou na preťahovanie dutých telies na tŕni, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje aspoň jednu hlavnú tvarovaciu stoli20 cu s univerzálnym usporiadaním nastaviteľných horizontálnych valcov a vertikálnych valcov a duo dohotovujúcu stolicu, zaradenú za hlavnou tvarovacou stolicou a prípadne rovnako poháňaciu stolicu, zaradenú pred hlavnou tvarovacou stolicou.

S takto usporiadanou valcovacou traťou je možné dosiahnuť výbornú kvalitu vývalku a veľké predĺženie na jednej valcovacej stolici, a to pri nízkych zriaďovacích nákladoch.

Výhodné vyhotovenie vynálezu spočíva v tom, že 30 dva navzájom protiľahlé horizontálne valce hlavnej tvarovacej stolice sú opatrené pohonom.

Ďalšie výhodné vyhotovenie podľa vynálezu spočíva v tom, že horizontálne valce majú väčší priemer ako nepoháňané vertikálne valce hlavnej tvarovacej stolice. 35 Takýmto vyhotovením je možné vývalkom zlepšiť uchopovacie podmienky medzi poháňanými valcami.

Iné výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že každý z horizontálnych valcov prekrýva časť obvodu valcovaného materiálu, ktorá je väčšia ako 90°. Relatívne malé 40 tvarové nerovnomernosti v kalibrovacích bokoch, ktoré vznikajú pri tomto usporiadaní valcov, sú vyrovnané zodpovedajúcim rozšírením kalibru. Zmienené vydutia či návalky môžu byť odstránené v nasledujúcej valcovacej stolici s dvoma poháňanými valcami, ktorých uhol, 45 ktorým obklopujú vývalok, je väčší ako 90°.

Ďalšie výhodné vyhotovenie spočíva v tom, že osi nepoháňaných vertikálnych valcov ležia v smere valcovania za rovinou, určenou osami horizontálnych valcov. Toto usporiadanie je vhodné na zlepšenie uchopovacích 50 podmienok poháňaných valcov hlavnej tvarovacej stolice. V dôsledku princípu poháňanej dvojice valcov budú tieto valce zaťažené prídavnými hnacími silami, ktoré sú potrebné na pretiahnutie vývalku medzi nepoháňanými valcami. Obzvlášť pri veľkých zmenšeniach hrúbky ste55 ny dochádza k záberovému nárazu príliš skoro, t. j. v čase, kedy uchopovacie podmienky poháňanej valcovacej stolice nie sú ešte účinné. Záberový náraz pritom môže byť vylúčený, ako bolo uvedené tak, že osi nepoháňaných valcov sú usporiadané v smere valcovania presade60 ne za osami poháňaných valcov.

Prednostne sú osi poháňaných výstupných valcov duo dohotovujúcej stolice usporiadané kolmo na os horizontálnych valcov hlavnej tvarovacej stolice, pričom výstupné valce prekrývajú časť obvodu valcovaného 65 materiálu, ktorá je väčšia ako časť prekrytá vertikálnymi valcami. Týmto usporiadaním sa vyrovnajú nerovnomer2 nosti vzniknuté v oblasti valcovacej medzery hlavnej tvarovacej stolice v nasledujúcej duo dohotovujúcej stolici.

Iné prednostné vyhotovenie vynálezu spočíva v tom, že poháňacia stolica je vytvorená ako zariadenie na pretváranie dutého bloku najmenej v jednej pozdĺžnej strednej rovine, ktorá prebieha presadene vzhľadom na strednú rovinu prebiehajúcej kalibrovacou základňou horizontálnych valcov.

Týmto vyhotovením sa vytvárajú na nábeh druhého bloku do univerzálnej valcovacej stolice rovnaké podmienky, ktoré sa nastavia na základe kalibrovania v nasledujúcej valcovacej stolici. Dochádza k prekvapujúcej výhode, ktorá spočíva v tom, že bude možné zväčšenie predlžovania v hlavnej tvarovacej stolici, takže redukcia iba na jednu valcovaciu stolicu je možná. Tento cieľ je možné podľa vynálezu dosiahnuť tak, že dutý blok materiálu, napr. oválny, sa v poháňacej stolici pred kontinuálnou valcovacou stolicou rúr spracuje tak, ako je opísané v DE-P 39 14 016 Al. Stupeň pretvorenia sa odporúča zvoliť tak, že vnútorná stena dutého bloku v oblasti bokov valcov poháňaných valcov univerzálnej valcovacej stolice prilieha na valcovaciu tyč.

Podľa tohto vynálezu je prekvapujúcim spôsobom vytvorená valcovacia trať na preťahovanie dutých telies na tŕni, teda valcovacia trať s veľkým pretiahnutím, takže je možné upustiť od veľkého počtu za sebou usporiadaných kontinuálnych valcovacích stolíc, ale napriek tomu je možné dosiahnuť vytýčenú úlohu vynálezu zariadením s nízkymi zriaďovacími nákladmi.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený pomocou výkresov konkrétnych príkladov vyhotovenia, na ktorých predstavuje obr. I pohľad na valcovaciu trať podľa vynálezu a obr. 2 rez hlavnou tvarovacou stolicou podľa obr. 1.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornená hlavná tvarovacia stolica 1, ktorá je vytvorená v univerzálnom valcovacom usporiadaní. Na znázornenom príklade vyhotovenia je zvolené usporiadanie horizontálne - vertikálne. Je však rovnako možné upraviť známym spôsobom valce sklonené o 45°. Na obr. 1 sú rovnako vyznačené horizontálne valce 2, 3 a vertikálne valec 4, 5 hlavnej tvarovacej stolice 1. Z tohto obrázku je rovnako jasné, že hlavná tvarovacia stolica 1 je usporiadaná na základovej doske 11, na ktorej je rovnako usporiadaná výstupná duo dohotovujúca stolica 6. Tá je vybavená výstupnými valcami 14, ktoré sú poháňané výstupným poháňacím motorom 15 nad duo dohotovujúcou stolicou 6.

Navyše je na základovej doske 11 usporiadaná poháňacia stolica 12, ktorá je vybavená vstupnými valcami 13, poháňanými vstupným poháňacím motorom 15'. Tieto vstupné valce 13 sú kalibrované tak, že pretvárajú dutý blok 7 v pozdĺžnej strednej rovine, ktorá prebieha horizontálne kalibrovacou základňou vstupných valcov 13. Pritom je dutý blok 7 valcovaný na tyči 8 a tvarovaný mierne oválne.

Predovšetkým je možné z obr. 1 zistiť, že vertikálne valce 4, 5 sú zabudované vzhľadom na rovinu prebiehajúcu osami poháňaných horizontálnych valcov 2, 3 presadenej o hodnotu x smerom k výstupnej strane.

Na obr. 2 je schematicky znázornené usporiadanie valcov 2, 3, 4, 5 hlavnej tvarovacej stolice 1. Horizontálne valce 2, 3 sú poháňané vretenami 9, ktoré sú cez spojky 10 spojené s čapmi horizontálnych valcov 2, 3. Vertikálne valce 4, 5 sú unášané voľne, t. j, že nie sú poháňané.

Možno spoznať, že poháňané horizontálne valce 2, 3 obklopujú časť rúrky väčšiu ako 90°, zatiaľ čo nepoháňané vertikálne valce 4, 5 obklopujú menšiu časť. Na prijatie pomerne malých tvarových nerovností je možné upraviť v kalibrovacích bokoch zodpovedajúce rozšírenie. V rámci vynálezu je rovnako možné v prípade potreby v univerzálnom valcovacom usporiadaní upraviť druhú hlavnú tvarovaciu stolicu.

Pretože poháňané horizontálne valce 2, 3 majú za úlohu zachytiť valcovaný materiál a pretiahnuť ho nepoháňanými vertikálnymi valcami 4, 5, musia byť vytvorené obzvlášť dobré uchopovacie podmienky. Spravidla pri obzvlášť veľkých redukciách hrúbky steny, dôjde k počiatočnému rázu príliš skoro, to znamená, keď uchopovacie podmienky poháňaného valcovacieho zariadenia ešte nepôsobia naplno. Aby sa počiatočný ráz zmiernil a časovo posunul, sú vertikálne valce 4, 5 presadené v smere valcovania o hodnotu x, teda za rovinu osí poháňaných horizontálnych valcov 2, 3.

S navrhnutou valcovacou traťou je možné s malým počtom stolíc 1, 6, 12, výhodne len s jednou hlavnou tvarovacou stolicou 1, dosiahnuť pri rovnakej hrúbke steny veľké ubratie jej hrúbky, aby sa pri čo najmenších stavebných nákladoch dosiahla čo najlepšie predajná rúrka. Pritom môže, ale nemusí, poháňacia stolica 12 zlepšovať zavádzanie do hlavnej tvarovacej stolice 1. Malé zvyškové tvarové nerovnosti, ktoré vznikajú na navrhnutej valcovacej trati pri valcovacej medzere medzi poháňanými horizontálnymi valcami 2, 3 a nepoháňanými vertikálnymi valcami 4, 5, sú prijaté prostredníctvom zodpovedajúceho vyhotovenia valcovacej medzery v tejto oblasti. Tieto tvarové nerovnosti budú v nasledujúcej duo dohotovujúcej stolici 6 opravené prekrývacou oblasťou výstupných valcov 14, ktorá je v podstate väčšia ako 90° obvodu.

Claims (7)

1. Valcovacia trať na preťahovanie dutých telies na tŕni, vyznačujúca sa tým, že obsahuje aspoň jednu hlavnú tvarovaciu stolicu (1) s univerzálnym usporiadaním nastaviteľných horizontálnych valcov (2, 3) a vertikálnych valcov (4, 5) a duo dohotovujúcu stolicu (6), zaradenú za hlavnú tvarovaciu stolicu (1), a prípadne rovnako poháňaciu stolicu (12), zaradenú pred hlavnú tvarovaciu stolicu (1).

2. Valcovacia trať podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že dva navzájom protiľahlé horizontálne valce (2, 3) hlavnej tvarovacej stolice (1) sú opatrené pohonom.

3. Valcovacia trať podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že horizontálne valce (2, 3) majú väčší priemer ako nepoháňané vertikálne valce (4, 5) hlavnej tvarovacej stolice (1).

4. Valcovacia trať podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúca sa tým, že každý z horizontálnych valcov (2, 3) prekrýva časť obvodu valcovaného materiálu, ktorá je väčšia ako 90°.

5. Valcovacia trať podľa niektorého z nárokov 1 až

4, vyznačujúca sa tým, že osi nepoháňaných vertikálnych valcov (4, 5) ležia v smere valcovania za rovinou, určenou osami horizontálnych valcov (2, 3).

6. Valcovacia trať podľa niektorého z nárokov 1 až 5

5, vyznačujúca sa tým, že osi poháňaných výstupných valcov (14) duo dohotovujúcej stolice (6) sú usporiadané kolmo na os horizontálnych valcov (2, 3) hlavnej tvarovacej stolice (1), pričom výstupné valce (14) prekrývajú časť obvodu valcovaného materiálu, kto- 10 rá je väčšia ako časť prekrytá vertikálnymi valcami (4, 5).

7. Valcovacia trať podľa niektorého z nárokov 1 až

5, vyznačujúca sa tým, že poháňacia stolica (12) je vytvorená ako zariadenie na pretváranie dutého bloku (7) najmenej v jednej pozdĺžnej strednej 15 rovine, ktorá prebieha presadene vzhľadom na strednú rovinu prebiehajúcu kalibrovacou základňou horizontálnych valcov (2, 3).