[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten,
stranggegossenen oder schräggewalzten Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk mit hinund
herbewegtem Walzgerüst und darin angeordneten, auf ihrem Umfang verjüngend kalibrierten
Walzen sowie einem Dreh- und Vorschubantrieb, mit dem die eingesetzte Luppe mindestens
in einem der beiden Walzgerüsttotpunkte gedreht und vorgeschoben wird.
[0002] Beim Kaltpilgern von Rohren werden in der Regel stranggepreßte, stranggegossene oder
schräggewalzte Luppen eingesetzt. Je nach Herstellungsart haben insbesondere die stranggepreßten
und schräggewalzten Luppen einen exzentrischen Wanddickenverlauf, d.h. der Mittelpunkt
des Innendurchmessers stimmt nicht mit dem des Außendurchmessers überein. Das Kaltpilgern
verbessert diese Toleranzabweichung nur zum Teil, d.h. es werden noch immer Rohre
mit Exzentrizität gewalzt. Dies führt in der Praxis dazu, daß die fertigen Rohre ein
höheres Metergewicht haben als eigentlich erforderlich wäre, weil die Stelle der dünnsten
Wand mindestens der Normwand entsprechen muß. Zum Zweck der Materialeinsparung wäre
es wünschenswert, die Toleranzen der Rohre beim Kaltpilgern weiter zu verbessern.
[0003] Durch Untersuchungen wurde herausgefunden, daß die Kalibrierung der Walzen einen
Einfluß auf den Grad der Toleranzverbesserung hat, insbesondere wurde festgestellt,
daß eine bestimmte definierte Lage des Luppenquerschnitts zum Walzenkaliber die Toleranz
verbessert oder verschlechtert.
[0004] Ausgehend von den eingangs geschilderten Problemen des Standes der Technik und der
Erkenntnis, daß die Lage der Luppe im Walzkaliber die Toleranz des gewalzten Rohres
beeinflußt, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen
von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten Luppen zu finden,
mit dem die Exzentrizität der eingesetzten Luppen beim Walzvorgang weitgehend verbessert
werden kann.
[0005] Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß vor Beginn des Kaltpilgerns
der maximale Wanddickenverlauf über die Länge der fertiggestellten Luppe gemessen
und der Meßwert in einem Rechner gespeichert wird, daß unmittelbar vor dem Einführen
der Luppe in die Walzen des Kaltpilgerwalzwerkes die Luppe entsprechend ihrem Wanddickenverlauf
optimal ausgerichtet wird, und daß der Drehwinkel und/oder die Drehintervalle des
Dreh- und Vorschubantriebes für den anschließenden Kaltpilgervorgang unter Verwendung
der gespeicherten Meßwerte und vorausberechneter, im Rechner abgelegter Werte dem
Wanddickenverlauf der Luppe entsprechend definiert und gesteuert werden.
[0006] Aufbauend, auf der Erkenntnis, daß die richtige Lage der Luppe im Kaliber der Walzen
des Kaltpilgerwalzwerkes die Toleranz des gewalzten Rohres beeinflußt, wurde eine
Problemlösung dadurch bereitgestellt, daß zunächst die Exzentrizität der Wand durch
Messen der Luppe erfaßt wird und dieser Meßwert verwendet wird, um die Luppe in eine
solche Drehlage vor die Walzen zu bringen, in der ein Ausgleich der Wanddickenunterschiede
während des Walzvorganges bewerkstelligt werden kann. Dabei wurde erkannt, daß beim
Kaltpilgern der zu walzende Luppenquerschnitt in Bereiche mit größerer und geringerer
tangentialer Stauchung aufgeteilt werden kann.
[0007] Dreht man die Luppe so, daß der Bereich der maximalen Wanddicke in die eine Kaliberflanke
der Walze und der Bereich der minimalen Wanddicke in die gegenüberliegende Kaliberflanke
gelangt, wird der Bereich der minimalen Wanddicke stärker tangential gestaucht, als
der Bereich der maximalen Wanddicke. Der Grund ist, daß der Bereich der maximalen
Wanddicke nicht stärker gestaucht werden kann, als es die Kontur des Kaliberquerschnittes
zuläßt, d.h. bis das Kaliber gefüllt ist. Andererseits wird der Bereich der minimalen
Wand bis zur Füllung des Kalibers angestaucht, wobei auf dieser Seite die Stauchung
stärker ist als auf der gegenüberliegenden Seite. Auf diese Weise gelingt es, einen
Ausgleich zwischen dem
[0008] Bereich der minimalen und der maximalen Wanddicke herbeizuführen und die Exzentrizität
deutlich zu verringern.
[0009] Entsprechend der meßtechnisch erfaßten Wanddickenverläufe werden dann für den Walzvorgang
der Drehwinkel und/oder die Drehintervalle des Dreh- und Vorschubantriebes so eingestellt,
daß die Bereiche minimaler Wanddicke stets den entsprechend wirksamen Bereichen des
Kalibers zugeordnet bleiben.
[0010] In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß auf der
Luppe mindestens eine Referenzmarkierung aufgebracht wird, mit deren Hilfe die Lage
des gemessenen Wanddickenverlaufes den Meßwerten zugeordnet werden kann und die Luppe
in einer definierten Lage in das Kaltpilgerwalzwerk einlegbar ist. Mit Mitteln zum
Erfassen dieser Referenzmarkierungen wird es möglich, die Lage der Luppe stets exakt
zu definieren, weil anhand der Markierungen auch der Bereich der maximalen Wanddicke
stets zu erkennen ist.
[0011] Die Referenzmarkierung ermöglicht nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch,
daß die Spannfutter des Dreh- und Vorschubantriebes die Luppe in der definierten Lage
ergreifen und gemäß dem vorausberechneten Drehwinkel in der richtigen Lage in die
Walzen des Kaltpilgerwalzwerkes einführen.
[0012] Durch Steuern der Drehwinkel und/oder der Drehintervalle des Dreh- und Vorschubantriebes
entsprechend dem tatsächlichen Wanddickenverlauf kann die Wanddicke entsprechend der
eingesetzten Luppe verfolgt werden. Bei stranggepreßten Luppen verläuft die verdickte
Wand in der Regel geradlinig und parallel zur Längsrichtung der Luppe, bei schräggewalzten
Luppen dagegen spiralförmig umlaufend. Deshalb wird im letzteren Fall die Drehvorrichtung
anhand des tatsächlichen Verlaufs der Wanddickenspirale gesteuert, so daß der stärker
zu stauchende Wandbereich stets in dem entsprechenden Kaliberbereich liegt.
[0013] Es hat sich herausgestellt, daß die wirkungsvollste Verbesserung erzielt wird, wenn
der Bereich der dickeren Wand der Luppe sich in einer der beiden Kaliberflanken, d.h.
im Bereich des Walzensprunges zu liegen kommt. Damit liegt automatisch der Bereich
der dünnen Wand in der gegenüberliegenden Kaliberflanke. Über die Drehvorrichtung
wird also die in das Einlaufspannfutter einlaufende Luppe derartig gedreht, daß sich
die maximale Wanddicke nahezu in der 90°- bzw. 270°-Position der Walzen befindet,
die durch den Walzensprung gekennzeichnet ist.
[0014] Sollte sich der Verlauf der maximalen Wanddicke über die Länge der Einsatzluppe verändern,
so wird das Ein- und Ausspannfutter derartig gesteuert, daß die Lage der maximalen
Wanddicke in die ursprüngliche Einlaufposition zurückgeführt wird.
[0015] Durch Messen des Wanddickenverlaufs des fertigen Rohres hinter dem Kaltpilgerwalzwerk
kann nach Überprüfung, ob die Exzentrizität der Wand entsprechend ausgewalzt worden
ist, gegebenenfalls der Meßwert als Korrekturwert dem Rechner zugeführt werden.
[0016] In der einzigen Zeichnungsfigur ist anhand einer Prinzipskizze, in der die Walzen
mit W und der Dorn mit D bezeichnet sind, dargestellt, daß beim Kaltpilgern der zu
walzende Luppenquerschnitt L in Bereiche mit größerer und geringerer tangentialer
Stauchung aufgeteilt werden kann. Bevorzugtes Stauchen erfolgt in den Bereichen 3
und 4, geringeres oder kein Stauchen in den Bereichen 1 und 2. Darüber hinaus wird
der Bereich mit dem geringeren s/h-Verhältnis ein stärkeres tangentiales Stauchen
aufweisen, als der Bereich mit dem höheren s/h Verhältnis, weil im ersten Fall die
Kaliberflanke weniger stark gefüllt und eine höhere Stauchung bis zur Kaliberfüllung
möglich ist. Über die Drehvorrichtung des Kaltpilgerwalzwerkes wird die in das Einlaufspannfutter
einlaufende Luppe derart gedreht, daß sich die maximale Wanddicke nahezu in der 90°-
bzw. 270°-Position befindet. Die Drehwinkel werden unter Beibehaltung des Überdeckungsgrades
gegenüber der bisherigen Verfahrensweise gegebenenfalls so verringert, daß die maximale
Wanddicke in den Bereichen 3 und 4 verbleibt. Durch Steuerung des Ein- und Auslaufspannfutters
über ein Rechnerprogramm, in dem der Meßwert der Luppe verarbeitet wird, kann die
Lage der maximalen Wanddicke in die ursprüngliche Einlaufposition zurückgeführt werden,
wenn sich im Verlauf des Walzvorganges die Lage der maximalen Wanddicke über die Länge
der Luppe verändert. Eine Verbesserung der Wanddicke kann auch durch hinter dem Kaltpilgerwalzwerk
durchgeführte Messungen festgestellt werden.
1. Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten
Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk mit hin- und herbewegtem Walzgerüst und darin angeordneten,
auf ihrem Umfang verjüngend kalibrierten Walzen, sowie einem Dreh- und Vorschubantrieb,
mit dem die eingesetzte Luppe mindestens in einem der beiden Walzgerüsttotpunkte gedreht
und vorgeschoben wird,
dadurch gekennzeichnet;
daß vor Beginn des Kaltpilgerns der maximale Wanddickenverlauf über die Länge der
fertiggestellten Luppe gemessen und der Meßwert in einem Rechner gespeichert wird,
daß unmittelbar vor dem Einführen der Luppe in die Walzen des Kaltpilgerwalzwerkes
die Luppe entsprechend ihrem Wanddickenverlauf optimal ausgerichtet wird und
daß der Drehwinkel und/oder die Drehintervalle des Dreh- und Vorschubantriebes für
den anschließenden Kaltpilgervorgang unter Verwendung des gespeicherten Meßwertes
und vorausberechneter im Rechner abgelegter Werte dem Wanddickenverlauf der Luppe
entsprechend definiert und gesteuert werden.
2. Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten
Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Luppe mindestens eine Referenzmarkierung aufgebracht wird, mit deren Hilfe
die Lage des gemessenen Wanddickenverlaufes den Meßwerten zugeordnet werden kann und
die Luppe in definierter Lage in das Kaltpilgerwalzwerk einlegbar ist.
3. Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten
Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannfutter des Dreh- und Vorschubantriebes die Luppe in der definierten Lage
aufgreifen und gemäß dem vorausberechneten Drehwinkel in der richtigen Lage in die
Walzen des Kaltpilgerwalzwerkes einführen.
4. Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten
Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehwinkel und/oder die Drehintervalle des Dreh- und Vorschubantriebes entsprechend
dem tatsächlichen Wanddickenverlauf gesteuert werden.
5. Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten
Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luppe vor dem Einlauf in die Walzen derartig gedreht wird, daß der Bereich
des maximalen Wanddickenverlaufes im Bereich einer der beiden Kaliberflanken oder
im Bereich des Walzensprunges zu liegen kommt.
6. Verfahren zum Herstellen von Rohren aus stranggepreßten, stranggegossenen oder schräggewalzten
Luppen in einem Kaltpilgerwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wanddickenverlauf des fertigen Rohres hinter dem Kaltpilgerwalzwerk gemessen
wird und der Meßwert ggf. als Korrekturwert dem Rechner zugeführt wird.