DE2844042A1

DE2844042A1 - Walzwerkswalze

Info

Publication number: DE2844042A1
Application number: DE19782844042
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Demny; Hermann Moeltner
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Priority date: 1978-10-09
Filing date: 1978-10-09
Publication date: 1980-04-24
Also published as: US4311033A

Description

Beim Reduzieren und Streckreduzieren von im Querschnitt runden Rohren sind die von Walzen gebildeten Kaliberöffnungen mit Ausnahme der letzten, allenfalls vorletzten Kaliberöffnungen nicht kreisrund ausgebildet, sondern sie v/eichen im Bereich der Arbeitsflächenränder der einzelnen Walzen von der Kreisform deutlich ab, indem sich dort die Kaliberöffnung erweitert.

Der Sinn dieser Maßnahme ist das Verhindern von längsgerichteten, wulstartigen Markierungen auf der Rohraußenflache, und zwar dort, wo die Arbeitsflächenränder der Walzen das Rohr umgeformt haben, also im Bereich der Walzenspalte. Diese Markierungen entstehen dadurch, daß beim Reduzieren und Streckreduzieren von Rohren eine, hundertprozentige Streckung nicht erreicht werden kann, sondern auch eine Breitung des Werkstoffes, also eine Verformung quer zur Walzrichtung, in Kauf genommen werden muß. Der Anteil dieser Breitung an der gesamten Umformung ist umso größer, je dünnwandiger das zu walzende Rohr ist. Infolgedessen benötigt man für dünnwandige Rohre relativ große Erweiterungen der Kaliberöffnungen, damit das Walzgut nur in die Erweiterungen hinein und nicht in die Walzenspalte eindringt. Bei dickwandigeren Rohren ist die Breitung geringer, so daß-man auch die Erweiterungen der Kaliberöffnungen entsprechend kleiner ausbilden kann. Die Erweiterungen sind bei dickwandigen Rohren sogar nachteilig, weil bei diesen dann unrunde. Innenquerschnitte entstehen, und zwar in Abhängigkeit von der Rohrwanddicke und der Größe der Erweiterungen.

Man benötigt also für dünnwandige Rohre große Erweiterungen der Kaliberöffnungen, bei dickwandigen Rohren aber dürfen die Erweiterungen nur klein sein. Bei einer bestimmten Größe der Erweiterungen in einer Kaliberreihe können infolgedessen nur Rohre von einer be-

-A-

D 30 017/0179

FRIEDRICH KOCKS _ ₄ __ Düsseldorf

stimmten Mindestwanddicke an bis zu einer bestimmten maximalen Wanddicke einwandfrei gewalzt werden. Überschreitet man diese Grenzen der Wanddicken nach oben oder unten kommt es zu den vorbeschriebenen nachteiligen Folgen.

Die Erfindung betrifft eine Walzwerkswalze zum Reduzieren und Streckreduzieren von Rohren, deren Arbeitsfläche im Bereich des Walzengrundes nach einem Kreisbogen oder einer kreisbogenartigen Kurve konkav gekrümmt und im Bereich ihrer beiden Ränder im Sinne einer Erweiterung der von mehreren, insbesondere drei, solcher Walzen umschlossenen Kaliberöffnung ausgebildet ist.

Bei bekannten Walzwerkswalzen dieser Art hat man einen Kreisbogen oder eine kreisbogenartige Kurve gewählt, die sich über die gesamte Breite der Arbeitsfläche erstreckt und deren Krümmung geringer ist als die des in die Kaliberöffnung eingeschriebenen Kreises, dem sogenannten Inkreis, der die Walzen nur im Bereich des Walzengrundes berührt. Ein solcher Kreisbogen oder eine solche kreisbogenartige Kurve bildet im Bereich der Arbeitsflächenränder eine Erweiterung der Kaliberöffnung.

Diese bekannte Walzwerkswalze hat den Nachteil, daß die Größe der Erweiterungen von der Krümmung im Bereich des Walzengrundes abhängig ist und daß man deshalb die Größe der Erweiterungen nicht beliebig wählen kann und infolgedessen nur ein eng begrenzter Bereich von Rohrwanddicken zufriedenstellend gewalzt werden kann.

Man hat deshalb bej^iner ebenfalls bekannten Walzwerkswalze den Kreisbogen oder die kreisbogenartige Kurve im Bereich der Kaliberöffnung nicht bis in den Bereich der Arbeitsflächenränder sich erstrecken lassen, sondern hat an den Kreisbogen oder die kreisbogenartige Kurve für den Walzengrund eine Tangente angelegt, so daß

— 5 --

030017/0179

28AAQ42

FRIEDRICH KOCKS - 5 - Düsseldorf

im Bereich der Arbextsflächenränder die Erweiterungen geradlinig begrenzt sind. Da man die Tangente an verschiedenen Punkten des Kreisbogens oder der kreisbogenartigen Kurve des Walzengrundes anlegen kann, lassen sich verschieden große Erweiterungen vorsehen, ohne die Krümmung des Kreisbogens oder der kreisbogenartigen Kurve des Walzengrundes ändern zu müssen.

Diese bekannte Walzwerkswalze besitzt jedoch den Nachteil, daß sie nur schwierig und mit großem Aufwand herstellbar ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn sie gemeinsam mit den anderen eine Kaliberöffnung bildenden Walzen in eingebautem Zustand, also im Walzgerüst, fertiggestellt oder nachgearbeitet werden soll. Die gemeinsame Bearbeitung ist jedoch irn Hinblick auf die erforderliche Genauigkeit der Abmessungen und der Form der Kaliberöffnung notwendig und. wird heute allgemein praktiziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzwerkswalze zu schaffen, der die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften, sondern bei der sehr unterschiedlich große Erweiterungen der Kaliberöffnung mit geringem Aufwand eingearbeitet werden- können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch g'elöst, daß die Arbeitsfläche im Bereich ihrer beiden Ränder nach einem zweiten Kreisbogen bzw. einer zweiten kreisbogenartigen Kurve mit geringerer Krümmung ebenfalls konkav gebogen ausgebildet ist und dieser bzw. diese sich unmittelbar an den Kreisbogen oder die Kurve des Walzengrundes anschließt.

Durch die erfindungsgemäße konkave Form der Arbextsflächenränder ist zunächst eine wesentlich einfachere Herstellung der Walzwerkswalze möglich, weil damit auch die Arbextsflächenränder in gleicher Weise bearbeitbar sind, wie der Walzengrund, nämlich mit einem Schneidwerkzeug, das sich konzentrisch um die Walzmitte dreht. Ein

030017/0179-

FRIEDRICH KOGKS - 6 - Düsseldorf

solches Werkzeug ist leicht herstellbar und kann ohne Schwierigkeiten in der Schneidposition gehalten und geführt werden. Außerdem hat die erfindungsgemäße Walze den Vorteil, daß die Erweiterungen der Kaliberöffnung weitgehend beliebig groß ausgebildet werden können, je nachdem wie es die Wanddicke der zu walzenden Rohre verlangt.

Ferner entsteht mit den erfindungsgemäßen Walzwerkswalzen eine Kaliberöffnung, mit der ein wesentlich größerer Bereich an Rohrwanddicken zufriedenstellend gewalzt werden kann als dies mit bekannten Walzen möglich ist. Dies liegt daran, daß die erfindungsgemäße Form es erlaubt, die Kaliberöffnung im Bereich jedes Walzengrundes auf einem besonders großen Abschnitt ihres Umfanges relativ stark gekrümmt auszubilden und somit in diesen Bereichen ein weitgehend. geschlossenes Kaliber zu erhalten, entsprechend dem Außendurchmesser des Rohres. Dies ist für dickwandige Rohre günstig, so daß deren Innenquerschnitt rund bleibt. Bei dünnwandigen Rohren stört die geschlossene Ausbildung der Kaliberöffnung im Bereich des jeweiligen Walzengrundes nicht. Entscheidend ist für dünnwandige Rohre, daß ihnen im Bereich der Walzenspalte, also der Arbeitsflächenränder, genügend Raum zum Breiten zur^ Verfügung steht, damit der Werkstoff nicht in die Walzenspalte eindringt. Genau diese Möglichkeit wird in vorteilhafter Weise den dünnwandigen Rohren geboten, weil die im jeweiligen Walzengrund weitgehend geschlossene Kaliberöffnung sich aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung im= · Bereich der Arbeitsflächenränder sehr stark öffnet und die bei dünnwandigen Rohren notwendige Breitung zuläßt. Da der Bereich der Arbeitsflächenränder jedoch nicht sahr breit ist, hat diese Erweiterung auf dickwandige Rohre keine nennenswerte Auswirkung. . . Infolgedessen kann rait der erfindungsgemäßen Walze ein besonders großer Wanddickenbereich gewalzt v/erden. Dabei ist es empfehlenswert, wenn die Breite jedes Arbeitsflächenrandes etwa ein Sechstel der gesamten Arbeitsflächeribreite beträgt.

0300 17/0 179

2844QA2

FRIEDRICH KOCKS Düsseldorf .

Bei einer Walzwerkswalze, die zusammen mit allen eine Kaliberöffnung bildenden Walzen gemeinsam von einem konzentrisch um die Walzmitte drehbaren Werkzeug bearbeitet ist, sind nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung die Arbeitsflächenränder im Vergleich zum mittleren Bereich der Arbeitsfläche von einem Werkzeug mit größerem Schneidkreis sowie mit einem größeren Abstand der Schneidenebene von der Walzenachsenebene bearbeitet. Auf diese Weise erzielt man im Bereich der Arbeitsflächenränder mit sehr einfachen Mitteln die jeweils erforderliche Erweiterung unabhängig von der Krümmung im Bereich des Walzengrundes.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 die Arbeitsfläche einer Walzx^erkswalze

in Walzrichtung gesehen; Figur '2 einen Teil der Walze gemäß Figur 2 in der

Seitenansicht nebst einem Bearbeitungswerkzeug; Figur 3 das Bearbeitungswerkzeug aus Pfeilrichtung X

von Figur 2 gesehen.

In Figur 1 ist mit 1 eine Walzwerkswalze bezeichnet, die nur teilweise dargestellt ist. Ihre Arbeitsfläche 2 erstreckt sich über nahezu die gesamte Walzeribreite, so daß lediglich die beiden Randkanten 3 übrigbleiben, die zusammen mit den nicht dargestellten benachbarten Walzen bei 4 die Walzenspalte bilden. Eine Kaliberöffnung 5 wird von der dargestellten Walzwerkswalze 1 und den gleich ausgebildeten, jedoch nicht dargestellten weiteren Walzen umschlossen.

Bei M ist der Mittelpunkt der Kaliberöffnung 5 markiert, durch den senkrecht zur Papierebene die Längsmittelachse des zu walzenden

030017/017Ö

FRIEDRICH KOCKS - 8 - Düsseldorf

Rohres und damit die Walzmitte lfm (siehe Figur 2) hindurchführt. Bei G liegt der Walzengrund, also j.ene Stelle, wo die Arbeitsfläche 2 am tiefsten in die Walzwerkswalze 1 eingeschnitten ist. Ein eingeschriebener Kreis K um den Mittelpunkt M berührt im Kalibergrund G die Arbeitsfläche 2. Die gesamte Breite dar Arbeitsfläche 2 ist in Figur 1 mit B bezeichnet, wovon die Arbeitsflächenränder b zu unterscheiden sind, welche etwa ein Sechstel der Gesamtbreite B ausmachen.

Mit 2a ist jene kreisbogenartige Kurve der Arbeitsfläche 2 bezeichnet, nach der im Bereich des Walzengrundes G die Arbeitsfläche 2 gekrümmt ausgebildet ist. 2b bezeichnet die kreisbcgenartigen Kurven, die im Bereich der Arbeitsflächenränder b die Form der Arbeitsfläche 2 bestimmen.

Die kreisbogenartigen Kurven 2a und 2b entsprechen nur näherungsweise einem Kreis K bzw. K mit Mittelpunkten M, und M„, die nicht im Mittelpunkt M der Kaliberöffnung 5, also auf der Walzmitte Wm liegen. '

Wie diese kreisbogenartigen Kurven 2a und 2b entstehen zeigt Figur Dort ist die Walzmitte Wm dargestellt und konzentrisch zu dieser ein Werkzeughalter 6, der axial verschiebbar und um die Walzmitte V7m drehbar ist. Er trägt ein Werkzeug 7, welches - wie insbesondere in Figur 3 erkennbar - auswechselbar befestigte kreisrunde Schneidscheiben 8 aufweist.

Befinden sich die Schneiden der Sehneidscheibeη 8 - also die Schneidenebene - exakt in der Walzenachsenebene W, so entsteht eine kreisrunde Kaliberöffnung 5 entsprechend dem eingeschriebenen Kreis K · Bewegt man den Werkzeughalter 6 und damit das Werkzeug in Pfeilrichtung X und läßt die Schneidscheiben 8 mit einigem Ab-

030017/0 1?

FRIEDRICH KOCKS - 9 - Düsssidorf

stand von der Walzenachsenebene W schneiden, und zwar auf einem Schneidkreis, der etwas größer ist als der einbeschriebene Kreis K , so entsteht die kreisbogenartige Kurve 2a im Bereich des V;al ζ engrundes G, also im mittleren Bereich der Arbeitsfläche 2. Unter Schneidkreis ist jener Kreis zu verstehen, der in Figur 3 mit K bezeichnet ist. Die kreisbogenartigen Kurven 2b im Bereich der Arbeitsflächenränder b entstehen durch noch weiteres axiales Bewegen des Werkzeughalters 6 bzv/. des Werkzeuges 7 in Pfeilrichtung X und durch Verwendung eines noch größeren Schneidkreises K .

h ο -> r ι ·? / η ·5

-40'

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

( 1.j Walzwerkswalze zum Reduzieren und Streckreduzieren von Rohren, deren Arbeitsfläche im Bereich des Tvalzeng rundes nach einem Kreisbogen oder einer kreisbogenartigen Kurve konkav gekrümmt und im Bereich ihrer beiden Ränder im Sinne einer Erweiterung der von mehreren, insbesondere drei, solcher Waisen umschlossenen Kaliberöffnung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (2) im Bereich ihrer beiden Ränder (b) nach einem zv/eiten Kreisbogen bzw. einer zweiten kreisbogenartigen Kurve (2b) mit geringerer Krümmung ebenfalls konkav gebogen ausgebildet ist und dieser bzw. diese sich unmittelbar an den Kreisbogen oder die Kurve (2a) des Walzengrundes (G) anschließt.
2. Walzwerkswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite jedes Arbeitsflüchenrandes (b) etwa ein Sechstel der gesamten Ärbeitsflächenbreite (B) beträgt.

0 3 0 0 17/017 §

GOPY

/«DO

FRIEDRICH KOCXS _ ₂ -

Düsseldorf
3. Walzwerksvalze nach Anspruch 1 oder 2, die zusammen mit allen eine Kaliberöffnung* bildenden Walzen gemeinsam von einem konzentrisch um die Walzmitte drehbaren Werkzeug bearbeitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächenränder (b) im Vergleich zum mittleren Bereich der Arbeitsfläche (2) von einem Werkzeug (7) mit größerem Schneidkreis (Ks) sowie mit einem größeren Abstand der Schneidebene von der Walzenachsenebene (W) bearbeitet sind.

— 3 ~

030017/0179