DE3823135C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Methode nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Werkstück nach dem des Anspruchs 7 und eine Vorrichtung nach dem des Anspruchs 8, beides zur Durchführung der Methode.

Beim Warmwalzen eines Stahlrohres werden der Durchmesser und die Wanddicke einer hohlen Rohrluppe bei einer Temperatur von etwa 1000°C reduziert. Die Reduktion wird in einem Walzwerk geleistet mit Hilfe von äußeren Walzen, symmetrisch um die Rohrachse angeordnet, und einer in die Rohrluppe eingeführten Dornstange.

Während des Walzens fließt das Material und erhält in Schrägwalzwerken und in Querwalzwerken aufgrund der Reduktionskräfte und der Walzgeometrie eine Tendenz zur radialen Ausdehnung, sobald es in die eigentliche Reduktionszone hineinkommt. Die Ausdehnung der Rohrluppe wird normalerweise durch das jeweils nachfolgende, dahinterliegende Material verhindert. Beim Walzen des Endteils dünnnwandiger Rohre (Verhältnis Außendurchmesser: Wanddicke etwa 10 : 1) reicht aber die restliche Materialmenge nicht aus, um die Ausdehnung des Rohres zu verhindern, weshalb der Endteil so ausgedehnt wird, daß das Rohr stecken bleibt oder die Walzen gegenüber dem Rohr gleiten, so daß man einen verbleibenden trichterförmigen, triangularen Endteil beim Rohr bekommt. Außer einer Verminderung der Ausbeute (der Trichter muß abgeschnitten werden), schafft der Trichter viele Probleme.

Er bringt nämlich mit sich, daß man niedrigere Vorschubgeschwindigkeiten (= kleineren Vorschubwinkel) anwenden muß und daß man nicht jedes beliebige dünnwandige Rohr herstellen kann. Die Rohre können auch in folgenden Arbeitsstufen oder bei zwischenliegenden Transporten infolge des Trichters steckenbleiben. Wenn ein Rohr steckenbleibt, was oft eine zeitraubende und kostspielige Demontage und Wiedermontage erfordert, müssen auch auf der Linie nachfolgende Rohre geschrottet werden, weil diese dann Zeit haben kühl zu werden, so daß sie in späteren Operationen nicht verwendet werden können. Der Trichter veranlaßt des weiteren große Beanspruchungen von Walzen und Transmissionen, was zur Folge hat, daß Walzen sogar aufreißen und Kupplungen und Getriebe auseinanderfallen können. Ein weiterer Nachteil ist, daß die Prüfmessungen der Rohre, die am Endteil der Rohre geschieht, erschwert werden.

Es ist also höchst wünschenswert, daß man beim Walzen diese Trichterbildung vermeidet und dadurch die oben­ genannten Nachteile eliminiert und eine höhere Betriebs­ leistung erhält.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Methode mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1 durch das in dessen Kennzeichen Erfaßte erreicht. - Die Merkmale einer erfindungsgemäßen Rohrluppe sind im Anspruch 7 erfaßt, die der erfindungsgemäßen Anordnung im Anspruch 8. - Vorteilhafte Augestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.

Eine nähere Beschreibung der Erfindung folgt nachstehend, wobei auf die beigefügten Zeichnungen hingewiesen wird.

Es zeigt:

Bild 1 eine Prinzipskizze über das Warmwalzen von Rohren in einem sogenannten Assel-Walzwerk,

Bild 2 die sogenannte Schlingenbildung die beim Walzen in einem Assel-Walzwerk entsteht,

Bild 3 schematisch eine Anordnung für Reduktion on-line des Endteils einer Rohrluppe,

Bild 4 einen durch die Methode gemäß der Erfindung erhaltenen Endteil einer Rohrluppe.

Die Erfindung wird am Beispiel eines Assel-Walzwerkes erläutert.

Aus Bild 1 geht das Warmwalzen einer Rohrluppe in einem Assel-Walzwerk hervor.

In eine hohle Rohrluppe 1, die auf etwa 1000°C erwärmt worden ist, wird ein langgestreckter Dorn 5 eingeführt. Die mit dem Dorn versehene Rohrluppe wird danach in den Einzugteil 3 zwischen Walzen 2a, 2b, 2c des Walzwerkes eingeführt und wird an die für ein Assel-Walzwerk charakteristische Schulter 4 geschoben, wo die Reduktion durchgeführt wird, wonach das reduzierte Rohr durch den Schleifteil 6, wo das Rohr 1 seine endgültige Form erhält, gefördert wird. lnfolge der Friktion zwischen den Walzen 2a, 2b, 2c und dem Rohr 1 rotiert das Rohr 1 und wird gleichzeitig nach vorn geschoben. lnfolge relativer Geschwindigkeitsdifferenzen in der Rohrluppe 1 zwischen ihrer von den Walzen 2a, 2b, 2c beeinflußten Außenseite und ihrer gegen den Dorn 5 anliegenden Innenseite entsteht eine dreieckähnliche sogenannte Schlinge in der Reduktions­ zone, siehe Bild 2.

Der Schlingenbildung wird von dem hinterliegenden noch nicht reduzierten Material entgegengewirkt. Beim Endteil der Rohrluppe, wo besonders bei dünnwandigen Rohren die Materialmenge weniger ist, wird der hemmende Effekt vermindert, und die Schlinge kann sich ziemlich kräftig ausdehnen, was entweder mit sich bringt, daß das Rohr steckenbleibt oder daß Gleitreibung zwischen Walzen 2a, 2b, 2c und Rohr 1 während des Vorschubes eintritt, wobei das Rohr 1 einen ausgedehnten Endteil mit haupt­ sächlich triangularer Form erhält.

Um diese Trichterbildung zu eliminieren, die die vor­ genannten Nachteile herbeiführen kann, werden der Durch­ messer und/oder die Wanddicke des Endteils des Rohres reduziert, ehe dieser Teil in die Reduktionszone einge­ führt wird. Die Vorreduktion kann zu beliebiger Zeit vor der Hauptreduktion im Assel-Walzwerk ausgeführt werden und mit einer beliebigen geeigneten Methode z. B. durch spanlose Verformung, wie Schmieden oder Walzen, oder durch spanabhebende Bearbeitung z. B. Drehen.

Eine Anordnung, um die gewünschte Vorreduktion on-line zustande zu bringen, wird auf Bild 3 gezeigt.

Vier Vorreduktionswalzen 7a, 7b, 7c, 7d sind selbst­ zentrierend um die Rohrluppe 1 herum nahe am Assel- Walzwerk angeordnet. Diese Vorreduktionswalzen sind paarweise angeordnet auf zwei rings um eine Gelenkachse 9 drehbaren Arme 8a, 8b, wobei das Gelenk 9 unter der Rohrluppe 1 und den Walzen angeordnet ist. Die Arme führen vor den Vorreduktionswalzen weiter und können mittels einer Kraftvorrichtung, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders, gegeneinander gedrückt werden, wodurch auch die Walzen 7a, 7b, 7c, 7d gegeneinander und die Rohrluppe 1 geführt werden. In der Normallage geht die Rohrluppe 1 frei von den Vorreduktionswalzen, aber wenn ein Endteil der Rohrluppe 1 zwischen den Walzen hereingeht, wird die Kraftvorrichtung aktiviert, so daß die Walzen gegen die Rohrluppe gedrückt werden, so daß beim weiteren Vorzug der Rohrluppe 1 die Wand­ dicke und der Durchmesser reduziert werden, wobei der Endteil das auf Bild 4 gezeigte Aussehen erhält. Die Kraftvorrichtung kann manuell aktiviert werden, aber vorzugsweise enthält das Vorreduktionswalzwerk eine Abfühlanordnung, die in einer geeigneten Entfernung, z. B. mittels einer Fotozelle, die Passage des Endteils abfühlt und ein Signal gibt, wodurch die Arme 8a, 8b und die Vorreduktionswalzen gegen die Rohrluppe gedrückt werden.

Das Gelenk 9 ist auf einem Zapfen 10 angeordnet, der in ein entsprechendes Loch im Gestell des Assel-Walzwerkes eingebracht werden kann. Man vermeidet dadurch den Bau eines besonderen und teueren Gestells für die Reduktions­ walzen.

Man kann auch die Vorreduktion zustande bringen im Zusammenhang damit, daß die Rohrluppe im Lochwalzwerk gehohlt wird, und zwar dadurch, daß man die Lage der Lochstopfe am Ende des Lochens ändert.

Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf das Warmwalzen von Rohren in einem Assel-Walzwerk, aber die beschriebene Methode kann auch bei anderweitigen Walzwerken, wo das gleiche Problem auftritt, verwendet werden, also allgemein in Schräg- und Querwalzwerken.

Die Erfindung betrifft aber nicht die Vermeidung ver­ dickter Rohrenden beim Walzen in Streckreduzierwalzwerken.

Claims (13)

1. Methode, durch Walzen in Schräg- und Querwalzwerken den Außendurchmesser und die Wanddicke einer hauptsächlich zylindrisch gehohlten Rohrluppe zu reduzieren, die mit ihrem vorderen Teil in ein Walzwerk eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser und/oder die Wanddicke des Endteils der Rohrluppe vorreduziert werden, ehe der Endteil in die Reduktionszone des Walzwerkes eingeführt wird.

2. Methode gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch , daß der Endteil mittels plastischer Bearbeitung vorreduziert wird.

3. Methode gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels Walzung vorreduziert wird.

4. Methode gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels Schmieden vorreduziert wird.

5. Methode gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels schneidender Bearbeitung vorreduziert wird.

6. Methode gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Endteil mittels Drehen vorreduziert wird.

7. Hohle Rohrluppe mit hauptsächlich zylindrischer Form, deren Außendurchmesser und Wanddicke für Reduktion in einem Walzwerk vorgesehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Enden der Rohrluppe (1) mit kleinerem Außendurchmesser und/oder kleinerer Wanddicke als der Rest der zylindrischen Rohrluppe versehen ist.

8. Anordnung, um einen vorreduzierten Endteil einer hohlen Rohrluppe zu erzeugen, um durch Walzen in einem Walzwerk einen reduzierten Außendurchmesser und eine reduzierte Wanddicke zu erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie führbare Vorreduktionswalzen (7a, 7b, 7c, 7d) einbegreift, die in der Längsvorschubrichtung vor dem Walzwerk gegen die Rohrluppe und von derselben angeordnet sind.

9. Anordnung gemäß Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Walzen (7a, 7b, 7c, 7d) symmetrisch rings um die Rohrluppe (1) angeordnet sind, und zwar auf zwei gegen die Rohrluppe mittels einer Kraftvorrichtung beweglichen Arme (8a, 8b).

10. Anordnung gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß die Arme (8a, 8b) drehbar in einem Gelenk gelagert sind.

11. Anordnung gemäß Ansprüche 9 oder 10, gekennzeichnet dadurch, daß die Kraftvorrichtung aus einem Hydraulikzylinder besteht, mit deren Hilfe die Arme (8a, 8b) gegen die Rohrluppe gedrückt werden können.

12. Anordnung gemäß Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet dadurch, daß sie ein Abfühlorgan aufweist, welches die Passage des Endteils abfühlt und ein Signal gibt, wodurch die Vorreduktionswalzen (7a, 7b, 7c, 7d) gegen die Rohrluppe (1) gedrückt werden.

13. Anordnung gemäß Ansprüche 8 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß sie fest an dem Walzgestell angeordnet ist.