DE1752116A1

DE1752116A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen nahtloser Stahlrohre

Info

Publication number: DE1752116A1
Application number: DE19681752116
Authority: DE
Inventors: Friedrich-Hans Dr-Ing Grandin
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1968-04-05
Filing date: 1968-04-05
Publication date: 1971-05-13
Also published as: AT309369B

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen nahtloser Stahlrohre Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen nahtloser Stahlrohre, wobei ein Hohlblock durch Schrägwalzen gestreckt und dann über einer mitlaufenden Dornstange kontinuierlich gewalzt wird.
Zum Herstellen nahtloser Stahlrohre ist es seit langem bekannt, einen massiven Rundblock in einem Schrägwalzwerk zu einer Rohrluppe geeigneter Abmessung unter Streckung welche dann nach Zurückfahren der Dornstange vor ein aus mehreren hintereinander abwechselnd um 90o versetzten Duo-Kalibern bestehendes sogenanntes Kontiwalzwerk gebracht wird. Hier wird eine Dornstange durch die Hohrluppe geschoben, worauf letztere mit der Dornstange in das Kontiwalzwerk eingestoßen wird. Beim Durchgang durch das Kontiwalzwerk wird die Rohrluppe auf der mitlaufenden Dornstange zum Rohr ausgewalzt.
Während bei dem Lochen des massiven Rundblocke dieser um etwa das 2- bis 3-fache seiner Länge gestreckt wird, erfolgt in dem Kontiwalzwerk eine Längung der Rohrluppe um das 2- bis 4-fache, je nach der gewünschten Rohrwandstärke. Die Rohrlänge ist hierbei durch die hänge der Rohrluppe begrenzt. Die Luppenlänge wird ihrerseits beschränkt durch die Haltbarkeit'des Lochdornes im Schrägwalzwerk. Im allgemeinen sind nach dem bekannten Verfah- ren Rohrlängen von 20 bis 25 m erreichbar.
Bekantlich bereitet die Erzeugung dünner Wandstärken bei den bisherigen Verfahren zum Herstellen nahtloser Stahlrohre die größten Schwierigkeiten. Soll im Kontiwalzwerk ein Rohr mit einer Wanddicke von beispielsweise 3,5 mm hergestellt werden, so muß der massive Rundblock schon im Schrägwalzwerk zu einer dünnwandigen Rohrluppe mit einer Wanddicke von z.B. 10 bis 13 mm gelocht werden. Diese vor das Kontiwalzwerk beförderte Luppe bleibt dort so lange liegen, bis die lange, kalte Dorn- stange weit genug durch die Luppe hindurchgeschoben worden ist, damit die Luppe mit dem Dorn in das Kontiwalzwerk gestoßen wer- den kann. Infolge dieser Liegezeit, die um so länger dauert, je länger Luppe und Dornstange sind bzw. je länger das Rohr im Kontiwalzwerk werden soll, kühlt die dünnwandige Rohrluppe verhält- nismäßig schnell ab. Da die gelochten Iaippen nicht ganz gerade sind, kann das Hindurchschieben der Dornstange nicht mit belie- big hoher Geschwindigkeit erfolgen. Begünstigt wird die nachtei- lige Abkühlung der Luppe fernerhin dadurch, äaß die Dornstange kalt ist.
Durch die Begrenzung der nach diesem Walzverfahren erzielbaren Rohrlängesowie durch die schädliche Abkühlung der gelochten Rohrluppe Werden Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit den Verfahrene beschränkt. Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gestellt, die geschilderten Nachteile zu beseitigen, um die lfcig- lichtkeit zu schaffen, nahtlose Stahlrohre mit einer größeren Länge und einem besseren Ausbringen zu erzeugen, als dies mit den bekannten Verfahren möglich ist.
Erreicht wird dieses Ziel dadurch, daß erfindungsgemäß ein dickwandiger Hohlbbck in einem Dreiwalzen-Schrägwalzwerk über einer mitlaufenden, der Fertigrohrlänge angepaßten Dornstange zu einer Rohrluppe gestreckt wird, die im unmittelbaren Anschluß an das Schrägwalzen auf der in ihrem Innern verbliebenen Dornstange kontinuierlich gewalzt wird. Im Gegensatz zu den bekannten Walzverfahren geht das Verfahren nach der Erfindung also nicht von einem massiven Rundblock aus, sondern von einem Hohlblock, so daß das Lochen und das hierfür dienende Schrägwalzwerk entfallen. Damit besteht auch die durch den Lochdorn sonst gegebene Längenbegrenzung der Rohrluppe nicht mehr. Die Abmessungen des Hohlblockes können der gewünschten Länge des im Kontiwalzwerk herzustellenden Rohres angepaßt werden. Zweckmäßig wird der Innendurchmesser des Hohlblockes um einen Betrag von etwa 7 bis 10 mm größer ausgebildet als der Durchmesser der Dornstange. Seine Wanddicke sollte etwa doppelt so groß sein wie diejenige der füedas kontinuierliche Walzen bisher verwendeten Rohrluppen.
Als Eingangswerkstück für das Schrägwalzen kann mit besonderem Vorteil nach dem weiteren Merkmal der Erfindung ein durch Stranggießen erzeugter Hohlbbek verwendet werden, da dessen Länge entsprechend der gewünschten Fertigrohrlänge beliebig variiert werden kann, Um diesen Hohlblock dem Kaliber des Schrägwalzwerkes anzupasseyi, wird seine Wanddicke, gegebenenfalls unter Vergrößerung dessen Innendurchameeaere durch Ausstrecken vermindert. Mit dem DreiwalzenlSchrägwalzwerk, dessen Walzen zweckmäßig mit einer Schulterkalibrierung versehen sind, wird die Wanddicke auf dem Umfang der Luppe gleichmäßig ausgewalzt. Beim Ausstrecken des Hohlblockes wird dieser zunächst auf die Dornstange gedrückt. Hinter den Schultern der Walzen löst er sich wieder von der Dornstange. Dabei befinden sich Block und Dornstange in schneller Umdrehung. Es findet daher keine einseitige Dauerberührung und somit kein einseitiger Wärmeentzug zwischen Dornstange und Hohlblock statt, so daß die Rohrluppe für das Kontiwalzwerk auf dem ganzen Umfang eine gleichmäßige Temperatur hat. Das ist zur Erzielung einer gleichmäßigen Rohrwand und einer genauen Konzentrizität sehr wichtig.
Unmittelbar nach dem Auslauf aus dem Schrägwalzwerk gelangt die Rohrluppe mit ihrer Dornstange in das Kontiwalzwerk, welches die Luppe zum dünnwandigen Rohr ausstreckt. Durch den Fortfall des Dornrückzuges und des Quertrangsportes im Schrägwalzwerk sowie durch die Möglichkeit, das Durchschieben der Dornstange durch den Hohlblock schneller vorzunehmen, tritt eine beträchtliche Zeitersparnis ein, die sich günstig auf die Leistung des Walzwerkes und auf die Temperatur der Rohrluppe auswirkt.
Mit dem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß während des vor dem Schrägwalzen erfolgenden Einführens der Dornstange in den Hohlblock der in seinem Inneren befindliche Zunder

durch Apspritzen mit Druckwasser entfernt wird. In machen Fäl-

len ist es empfehlenswert, wenn die Rohrluppe mit ihrer Dornstan- ge vor dem kontinuierlichen Walzen einer vorzugsweise induktiven Zwischenerwärmung unterworfen wird. Das aus dem Kontiwalzwerk austretende Rohr kann für eine Weiterverarbeitung warm oder kalt und mit oder ohne Innenwerkzeug streckreduziert werden. Für eine Weiterverarbeitung ohne Innenwerkzeug ist es zweckmäßig, wenn im Anschluß an das kontinuierliche Walzen ein Lösewalzen mit oder ohne Drehung des Rohres erfolgt. Diese Maßnahme bezweckt, daß sich das Rohr von der Dorn-

diese

Stange abhebt, so daß/leicht herausgezogen werden kann.

Mit der Erfindung wird fernerhin vorgeschlagen, daß die Walzen des zum Durchführen des Verfahrens dienenden Dreiwalzen-Schrägwalzwerkes mit einer an sich bekannten Schulterkalibrierung versehen sind, und daß ferner die Dornstange hohl ausgebildet ist, an ihrem vorderen Ende Spritzdüsen aufweist und an ihrem hinteren Ende an eine Druckwasserzuführungangeschlossen ist, welche selbsttätig abkuppelbar ausgebildet ist. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigen Abbildungen 1 bis 6 die einzelnen Verfahrensstufen, Abbildung 7 die hohle Dornstange mit der Einschiebevorrichtung und Abbildungen 8 und 9 ,Einzelheiten der zum selbsttätigen An- und Abkuppeln der Druckwasserzuführung dienenden Zange.
Gemäß Abb. 1 befindet sich der dickwandige Hohlblock 1 noch vor dem Dreiwalzen-Schrägwalzwerk 2, dessen Walzen die Schulterkalibrierung 3 aufweisen und hinter welchem das Kontiwalzwerk 4 angeordnet ist. Die Dornstange 5 liegt zum Einstoßen bereit auf der aus der endlosen Kette 6 bestehenden Einschiebevorrichtung.
Abb,z 2 zeigt, wie der Hohlblock im Schrägwalzwerk 2 auf der Dornatänge 5 zu der Rohrluppe 7 ausgewalzt wird. In Abb, ist dieser Walzvorgang beendet. Die Rohrluppe 7 läuft mit der Dornstange 5 im unmittelbaren AnschluB an das in das Kontiwalzwerk 4 ein.
Abb, veranschaulicht das kontinuierliche Auswalzen der Rohr- luppe zu dem Rohr B.
In b# b. 5 ist dargestellt, wie das fertig gewalzte Rohr 8 mit der darin befindlichen Dornstange hinter dem Kontiwalzwerk 4 liegt.
Abb. 6 deutet schematisch an, wie die Dornstange 5 mit Hilfe der Zange 9 aus dem Rohr 8 herausgezogen wird. Sie wird darauf wie- der zu der Einschiebevorrichtung 6 zurücktransportiert. Das Rohr 8 kann dann zur Weiterverarbeitung anderen Einrichtungen zuge- führt werden. Es kann aber auch vorher in einem hinter dem Kontiwalzwerk 4 angeordneten, in der Zeichnung nicht dargestellten Lösewalzwerk von der Dornstange befreit werden.
Gemäß Abb. 7 ist die auf der Einschiebevorrichtung 6 liegende Dornstange 5 hohl ausgebildet. Sie weist an ihrem vorderen Ende die Spritzdüsen 10 und an ihrem hinteren Ende den zum Herauszie- hen aus dem Rohr dienenden Knopf 11 mit der Einschnütung 12 auf. Mit der Einschiebevorrichtung 6 ist der Daumen 13 verbunden, welcher die Bohrungen 14 und den sich an das Ende der Dornetange le- genden Abdichtkolben 15 enthält. Die Zuführung des Druckwassers erfolgt durch den Schlauchanschlu8 16. Am Ende des Daumen8 13 be- findet sich eine zum selbsttätigen An- und Abkuppeln der Druck- wasserzuführung 16 dienende Zange 17, welche auf dem Bolzen 18 sitzt. Beim Zuführen des Preßwassers wird der Abäiehtkolben 15 gegen die Dornstange 5 gedrückt, so daß das Wasser durch diese hindurehströmen und durch die Düsen 10 austreten kann. Auf den Schenkeln der Zange 17 sind die Bolzen 19 angeordnet, welche sich bei der Vorwärtsbewegung der Dornstange 5 gegen den Anschlag 20 andrücken. Dadurch wird die Zange geöffnet und der Preßwasserzulauf gleichzeitig geschlossen. Von der Zange freigegeben, läuft die Dornstange mit dem Hohlblock nunmehr in das Dreiwalzen-Schrägwalzwerk ein.
Die den Abbildungen 8 und S in je einer Aufsicht dargestellte Zange wird in ihrer Endstellung durch die Rollen 21 gegen den Druck der Feder 22 geöffnet. Beim Vorfahren schließt sie sich durch den Federdruck um den Knopf 11 der Dornstange.

Claims

Patentansprüche --------------- 1. Verfahren zum Herstellen nahtloser Stahlrohre, wobei ein Hohlblock durch Schrägwalzen gestreckt und dann über einer mitlaufenden Dornstange kontinuierlich gewalzt wird, dadurch gekennzei chnet , daß ein dickwandiger liohl block (1) in einem Drei walzen-Sclia,üi7al zweck (2) über einer mitlaufenden der Ferti grohrlänge az:1;epaßteii Dornstange (5) zu einer liolirlul)l1c? gestreckt wird, die im unmittelbaren Anschluß an das Schrägwalzen auf der in ihrem Inneren verbliebenen Dornstange kontinuierlich gewalzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines durch StranggieBen erzeugten Hohlblockes (1), dessen wanddicke durch Ausstrecken, gegebenenfalls unter Vergrößerung des Innendurchmessers, vermindert worden ist, als Eingangswerkstück für das Schrägwalzen.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des vor dem Schrägwalzen erfolgenden Einführens der Dornstange (5) in den Hohlblock (1) der in seinem Inneren befindliche Zunder durch Abspritzen mit Druckwagser entfernt wird. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrluppe (?) mit ihrer Dornstange (5) vor dem kontinuierlichen Walzen (4) einer vorzugsweise induktiven Zwischenerwärmung unterworfen wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Kontiwalzwerk (4) austretende Rohr warm oder kalt und mit oder ohne Innenwerkzeug streckreduziert wird. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Weiterverarbeitung des Rohres ohne Innenwerkzeug im Anschluß an das kontinuierliche Walzen ein Lösewalzen mit oder ohne Drehung des Rohres erfolgt. 7. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen des Dreiwalzen-Schrägwalzwerkes (2) mit einer Schulterkalibrierung (3) versehen sind und daß die Dornstange (5) hohl ausgebildet ist, an ihrem vorderen Ende Spritzdüsen (10) aufweist und an ihrem hinteren Ende an eine Druckwasserzuführung (16) angeschlossen ist, welche selbsttätig abkuppelbar ausgebildet ist.