METHODE UND ANORDNUNG DURCH WALZEN DEN AUSSENDURCHMESSER UND DIE WANDDICKE EINER HAUPTSÄCHLICH ZYLINDRISCH GEHOHLTEN ROHRLUPPE ZU REDUZIEREN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren, durch Walzen in einem Assel-walzwerk den Außendurchmesser und die Wanddicke einer Rohrluppe zu reduzieren, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] 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 mit Hilfe von äußeren Walzen vorgenommen, die symmetrisch um die Rohrachse angeordnet sind, wobei ein innerer Dorn in die Rohrluppe eingeführt wird. Während des Walzens fließt das Material hauptsächlich in Längsrichtung des Rohres und erhält aufgrund der Reduktionskräfte und der Walzgeometrie auch eine Tendenz zur Ausdehnung in Querrichtung, wenn es in die Reduktionszone hineinkommt. Die Ausdehnung der Rohrluppe ist abhängig von der Wanddicke des Rohres. Je dicker die Wanddicke ist, desto größere Anteile dehnen sich in Querrichtung aus. Beim Walzen des hinteren Endteiles dünnwandiger Rohre ist die Ausdehung des Rohres in Querrichtung und die damit einhergehende Vergrößerung des Rohrdurchmessers so hoch, daß die Walzen gegen das Rohr gleiten, weil man einen verbleibenden trichterförmigen, triangularen Enteil beim Rohr bekommt und das Rohr steckenbleibt.

[0003] Außer einer Verminderung der Ausbeute (der Trichter muß abgeschnitten werden) schafft der Trichter viele Probleme. Er bringt nämlich mit sich, daß man nicht jedes beliebige dünnwandige Rohr herstellen kann. Die infolge des Trichters steckengebliebenen Rohre müssen of in einer zeitraubenden und kostspieligen Demontage entfernt werden. Auch müssen in der Linie nachfolgende Rohre verschrottet werden, weil diese dann zu sehr abkühlen und in späteren Arbeitsstufen nicht verwendet werden können. Der Trichter bewirkt weiterhin große Beanspruchungen der Walzen und Betriebsteile, was zur Folge hat, daß sogar Walzen reißen und Kupplungen und Getriebe brechen können. Ein weiterer Nachteil ist, daß das Messen der Rohre, das am hinteren Endteil der Rohre geschieht, erschwert wird.

[0004] Aus der FR-A-10 96 090 ist ein Verfahren zur Vorbereitung der in einem Pilgerwalzwerk auszuwalzenden Luppe bekannt, bei dem die ein Schrägwalzwerk verlassende Luppe am vorderen und hinteren Ende vorreduziert wird. Diese Reduktion dient der Vorbereitung des Pilgerns und soll die bei diesem Verfahren auftretenden typischen Verdickungen minimieren.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das beim Walzen in der Fertigstreckstufe die Trichterbildung vermeidet und zusätzlich eine Reduktion des Temperaturverlustes und eine hohe Betriebsleistung gewährleistet.

[0006] Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Durchmesser und die Wanddicke des hinteren Endteiles der Rohrluppe während des Walzens vorreduziert werden, ehe der hintere Endteil in die Reduktionszone des Assel-walzwerkes eingeführt wird.

[0007] Eine nähere Beschreibung des Verfahrens gemäß der Erfindung und der damit hergestellten Rohre sowie der Anordnung der Vorrichtungen erfolgt unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.

[0008] Dabei zeigt:

Figur 1

eine Prinzipskizze für das Warmwalzen von Rohren in einem Assel-Walzwerk;

Figur 2

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

Figur 3

schematisch eine Anordnung der Vorrichtung für die on-line Reduktion des hinteren Endteiles einer Rohrluppe und

Figur 4

einen durch das Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenes hinteres Endteil einer Rohrluppe.

[0009] Aus des Bild 1 geht hervor, wie das Warmwalzen einer Rohrluppe in einem Assel-Walzwerk normalerweise vor sich geht. 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 Einzugsteil 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 Glätteil 6, wo das Rohr seine endgültige Form erhält, bewegt wird. Infolge der Reibung zwischen den Walzen 2a, 2b, 2c und dem Rohr 1 rotiert das Rohr, Wobei gleichzeitig durch die Schrägstellung der Walzen ein Vorschub in Walzrichtung ausgeübt wird. Aufgrund der bei dünner Rohrwand relativ großen Breitung quer zur Walzrichtung in der Rohrluppe 1 entsteht eine dreieckähnliche sogenannte Schlinge in der Reduktionszone, siehe Bild 2.

[0010] Der Schlingenbildung wird von dem dahinter liegenden, nicht reduzierten Material entgegengewirkt. Beim hinteren Endteil der Rohrluppe, wo besonders bei dünnwandigen Rohren die Materialmenge gering ist, ist dieser stützende Effekt vermindert und die Schlinge kann sich ziemlich kräftig ausdehnen, wodurch das Rohr 1 einen ausgedehnten hinteren Endteil mit hauptsächlich triangularer Form erhält, was entweder mit sich bringt, daß das Rohr steckenbleibt oder daß Gleitung zwischen den Walzen 2a, 2b, 2c und dem Rohr 1 während des Vorschubes auftritt.

[0011] Um diese Trichterbildung zu eliminieren, die die vorgenannten Nachteile herbeiführen kann, werden der Durchmesser und die Wanddicke des hinteren Endteiles des Rohres reduziert, ehe dieser Teil in die Reduktionszone eingeführt wird. Die Vorreduktion kann zu beliebiger Zeit während des laufenden Walzvorganges, aber vor dem Eintritt des hinteren Endes der Rohrluppe in das Assel-Walzwerk ausgeführt werden sowie mit einer beliebigen geeigneten Methode, z.B. durch plastische Bearbeitungsmethoden, wie Schmieden oder Walzen

[0012] Eine geeignete Anordnung, um die gewünschte Vorreduktion on-line zustande zu bringen, wird auf Bild 3 gezeigt. Vier Vorreduktionswalzen 7a, 7b, 7c, 7d sind selbstzentrierend um die Rohrluppe 1 herum nahe am Assel-Walzwerk angeordnet. Diese Vorreduktionswalzen sind paarweise angeordnet auf zwei rings um eine Achse 9 drehbaren Armen 8a, 8b, wobei das Gelenk 9 unter der Rohrluppe 1 und den Walzen angeordnet ist. Die Arme können mittels einer Kraftvorrichtung, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders, gegeneinander gedrückt werden, wodurch auch die Walzen 7a, 7b, 7c, 7d gegeneinander und gegen die Rohrluppe 1 geführt werden. In der Normallage geht die Rohrluppe 1 frei durch die Vorreduktionswalzen hindurch, aber wenn der hintere Endteil der Rohrluppe zwischen die Walzen gelangt, wird die Kraftvorrichtung geschlossen und die Walzen gegen die Rohrluppe gedrückt, so daß bei weiterer Bewegung der Rohrluppe 1 die Wanddicke und der Durchmesser reduziert werden, und der hintere Endteil das auf Bild 4 gezeigte Aussehen erhält. Die Kraftvorrichtung kann manuell aktiviert werden, aber vorzugsweise enthält das Vorreduktionswalzwerk eine Abtastanordnung, die in einer geeigneten Entfernung den Durchgang des hinteren Endteiles abtastet und ein Signal gibt, wodurch die Arme 8a, 8b und die Vorreduktionswalzen gegen die Rohrluppe gedrückt werden.

[0013] Das Gelenk 9 ist auf einem Zapfen 10 angeordnet, der in ein entsprechendes Loch im Gestell des Assel-Walzwerkes angebracht werden kann. Man vermeidet dadurch den Bau eines besonderen und teuren Gestelles für die Reduktionswalzen.

Ansprüche

1. Verfahren, durch Walzen in einem Assel-walzwerk den Außendurchmesser und die Wanddicke einer Rohrluppe zu reduzieren, die mit ihrem vorderen Teil in das Assel-walzwerk eingeführt wird, indem das Rohr seine endgültige Form erhält,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchmesser und die Wanddicke des hinteren Endteiles der Rohrluppe während des Walzens vorreduziert werden, ehe der hintere Endteil in die Reduktionszone des Assel-walzwerkes eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
gekennzeichnet dadurch,
daß der hintere Endteil mittels plastischer Bearbeitung vorreduziert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2,
gekennzeichnet dadurch,
daß der hintere Endteil mittels Walzung vorreduziert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2,
gekennzeichnet dadurch,
daß der hintere Endteil mittels Schmieden vorreduziert wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch in Längsvorschubrichtung vor dem Walzwerk angeordnete Vorreduktionswalzen (7a, 7b, 7c, 7d), die gegen die Rohrluppe (1) anstellbar und von dieser wegbewegbar sind und daß den Vorreduktionswalzen (7a, 7b, 7c, 7d) ein Abtastorgan zugeordnet ist, mit welchem der Durchlauf des hinteren Endteiles der Rohrluppe erfaßbar ist und welches ein Signal zum Anstellen der Vorreduktionswalzen gegen die Rohrluppe abgibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorreduktionswalzen (7a, 7b, 7c, 7d) symmetrisch um die Rohrluppe (1) verteilt auf zwei gegen die Rohrluppe mittels einer Kraftvorrichtung beweglichen Armen (8a, 8b) angeordnet sind, welche in einem Gelenk gelagert sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kraftvorrichtung aus einem Hydraulikzylinder besteht, mit dessen Hilfe die Arme (8a, 8b) gegen die Rohrluppe andrückbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung fest mit dem Walzgerüst verbunden ist.

Claims

1. A method of reducing, by rolling in an Assel mill, the external diameter and the wall thickness of a tube blank which is introduced with its front part into the Assel mill, in which the tube receives its final shape, characterised in that the diameter and the wall thickness of the rear end part of the tube blank are pre-reduced during rolling before the rear end part is introduced into the reduction zone of the Assel mill.

2. A method according to Claim 1, characterised in that the rear end part is pre-reduced by means of plastic working.

3. A method according to Claim 2, characterised in that the rear end part is pre-reduced by means of rolling.

4. A method according to Claim 2, characterised in that the rear end part is pre-reduced by means of forging.

5. An apparatus for performing the method according to Claim 1, characterised by pre-reducing rolls (7a, 7b, 7c, 7d) arranged in the longitudinal direction of feed before the rolling mill, which rolls are adjustable against the tube blank (1) and can be moved away therefrom and that a scanning member is associated with the pre-reducing rolls (7a, 7b, 7c, 7d), by means of which the passage of the rear end part of the tube blank can be detected and which emits a signal for adjusting the pre-reducing rolls against the tube blank.

6. An apparatus according to Claim 5, characterised in that the pre-reducing rolls (7a, 7b, 7c, 7d) are arranged symmetrically, distributed around the tube blank (1), on two arms (8a, 8b) movable against the tube blank by means of a force device, which arms are mounted in an articulation.

7. An apparatus according to Claim 6, characterised in that the force device consists of a hydraulic cylinder with the aid of which the arms (8a, 8b) can be pressed against the tube blank.

8. An apparatus according to Claims 5 to 7, characterised in that the apparatus is connected securely to the roll stand.

Revendications

1. Procédé pour réduire, par laminage dans un laminoir Assel, le diamètre externe et l'épaisseur de paroi d'une ébauche de tube, qui est introduite, par sa partie avant, dans le laminoir Assel, dans lequel le tube atteint sa forme finale,
caractérisé en ce que le diamètre et l'épaisseur de paroi de la partie d'extrémité arrière de l'ébauche de tube sont préméditas pendant le laminage, avant que la partie d'extrémité arrière soit introduite dans la zone de réduction du laminoir Assel.

2. Procédé selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la partie d'extrémité arrière est préréduite par traitement plastique.

3. Procédé selon la revendication 2,
caractérisé en ce que la partie d'extrémité arrière est préréduite par laminage.

4. Procédé selon la revendication 2,
caractérisé en ce que la partie d'extrémité arrière est préréduite par forgeage.

5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1,
caractérisé par des cylindres de réduction préalable agencés dans la direction d'avance longitudinale avant le laminoir (7a,7b,7c,7d), qui sont réglables contre l'ébauche de tube (1) et peuvent être éloignés de celle-ci, et en ce que, aux cylindres de réduction préalable (7a,7b,7c,7d), est associé un organe de détection grâce auquel le passage de la partie d'extrémité arrière de l'ébauche de tube peut être détecté et qui fournit un signal pour amener les cylindres de réduction préalable contre l'ébauche de tube.

6. Dispositif selon la revendication 5,
caractérisé en ce que les cylindres de réduction préalable (7a,7b,7c,7d) sont agencés, symétriquement autour de l'ébauche de tube (1), de façon répartie sur deux bras (8a,8b) mobiles contre l'ébauche de tube au moyen d'un dispositif moteur, lesquels sont montés dans une articulation.

7. Dispositif selon la revendication 6,
caractérisé en ce que le dispositif moteur est constitué d'un vérin hydraulique à l'aide duquel les bras (8a,8b) peuvent être pressés contre l'ébauche de tube.

8. Dispositif selon les revendications 5 à 7,
caractérisé en ce que le dispositif est solidaire de la cage de laminoir.

Zeichnung