DE3020927A1

DE3020927A1 - Schraegwalzwerk zum reduzieren des durchmessers von rohren

Info

Publication number: DE3020927A1
Application number: DE19803020927
Authority: DE
Inventors: Eckhard Dr.Rer.Nat. Tuschy; Georg Ing.(grad.) 4500 Osnabrück Wischmeyer
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1981-12-10

Description

Schrägwalzwerk zum Reduzieren des Durchmessers von Rohren
Die Erfindung betrifft ein Schrägwalzwerk zum Reduzieren des Durchmessers von Rohren bei gleichzeitiger Reduzierung der Wanddicke, bei dem auf einer den Durchtritt des Rohres ermöglichenden hohlen Achse ein angetriebener Walzenträger mit gegenüber der Walzachse geneigt angeordneten rotationssymmetrischen Arbeitswalzen angeordnet ist, die gegen die Walzachse gerichtet sind, wobei den Arbeitswalzen vorzugsweise Anstellvorrichtungen für die axiale Verschiebung der Arbeitswalzenwellen zugeordnet sind, und die Arbeitswalzenwellen antreibende um die Walzgutachse umlaufende Planetenräder mit einem Sonnenrad in Eingriff stehen, und dem Sonnenrad vorzugsweise eine steuer- und/oder regelbare Antriebsvorrichtung zugeordnet ist, und bei dem im Rohrinnern im Bereich der Verformungszone ein feststehender Dorn angeordnet ist.
Aus der DE-OS 26 57 839 ist ein Walzwerk zum kontinuierlichen Auswalzen von Rohrluppen zu nahtlosen Rohren bekannt, welches als Schrägwalzwerk mit umlaufenden Walzen mit Planetenrad ausgebildet ist. Im Bereich der Verformungszone der Arbeits- walzen befindet sich ein zylindrischer Dorn, der an einer Dornstange befestigt ist. Vor Beginn des eigentlichen Walzvorganges wird die Dornstange mit dem Dorn in die Rohrluppe eingeführt, und das Auswalzen der Rohrluppe zum Rohr über die ruhende Dornspitze hinweg vorgenommen. Mit dieser bekannten Vorrichtung können sehr große Abstreckgrade von bis zu 14 erreicht werden. Nachteilig ist, daß diese hohen Abstreckgrade nur erreicht werden können, wenn sich der Innendurchmesser der Rohrluppe zum fertigen Rohr hin nicht wesentlich verringert.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Planetenschrägwalzwerk dahingehend zu verbessern, daß auf diesem Rohrabmessungen wirtschaftlich gefertigt werden können, deren Innendurchmesser erheblich kleiner ist als der des Vorrohres.
Diese Aufgabe wird bei einem Planetenschrägwalzwerk der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Arbeitswalzen Schulterwalzen sind, und der Dorn sich zumindest von der Verformungszone bis zur Glättzone erstreckt und einlaufseitig einen zylindrischen Teil mit einem Durchmesser aufweist, welcher geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des zu walzenden Rohres, und auslaufseitig einen zylindrischen Teil mit einem Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als der Durchmesser des einlaufseitig gelegenen zylindrischen Teils, und der Übergang gradlinig konisch oder hyperbolisch konisch ist.
Neben den sich aus der Aufgabenstellung direkt ergebenden Vorteile tritt noch der Vorteil auf, daß durch eine nunmehr möglich werdende Vergrößerung des Vorrohrquerschnittes eine Kostenreduzierung der Vormaterialfertigung erreicht wird. Mit besonderem Vorteil befindet sich der auslaufseitige zylindrische Teil des Dornes im Bereich der Glättzone der Arbeitswalzen. Auf diese Weise wird das Rohr sowohl von innen als auch außen optimal geglättet.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, den Dorn frei drehbar in der Verformungszone anzuordnen.
Eine Relativbewegung zwischen dem sich unter Umständen drehenden Rohr und dem Dorn ist damit vermieden, und eine glatte innere Oberfläche des Fertigrohres sichergestellt.
Dies läßt sich mit besonderem Vorteil dadurch erreichen, daß der Dorn an einer drehbaren Dornstange befestigt ist.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Dorn drehbar an einer Dornstange zu befestigen. Weitere Vorteile in Richtung einer optimalen inneren Oberfläche werden dadurch erreicht, daß der Dorn in Walzrichtung verschieblich auf der Dornstange aufsitzt. Diese Lösung hat noch den Vorteil, daß der Dorn, der ein Verschleißteil ist, unter geringem Materialaufwand ausgewechselt werden kann. Eine weitere vorteilhafte Lösung besteht darin, den Dorn als sogenannten fliegenden Dorn auszubilden.
Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 bis 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Der Einfachheit halber ist in den Figuren 1 bis 3 lediglich eine Arbeitswalze dargestellt. Die Arbeitswalze 1 besteht aus dem eigentlichen Verformungsteil 2 und dem sogenannten Glätteil 3. Zwischen dem Verformungsteil 2 und dem Arbeitsteil 3 ist eine sogenannte Schulter 4 vorgesehen, die eine optimale Durchknetung sowie eine hohe Umformung des Walzmaterials ermöglicht. Der Dorn 5 ist an einer Dornstange 6 befestigt, die an einer nicht mehr dargestellten Halterung gelagert ist und gewährleistet, daß der Dorn 5 eine vorbestimmte Lage beibehält. Der Dorn 5 weist einlaufseitig einen zylindrischen Teil 7 und auslaufseitig einen zylindrischen Teil 8 auf. Der Übergang 9 vom Teil 7 zum Teil 8 ist konisch ausgebildet, und zwar entweder gradlinig konisch, wie in den Figuren 2 und 3, oder aber hyperbolisch konisch, wie in der Figur 1 dargestellt. Das Vorrohr, dessen Innendurchmesser geringfügig größer ist als der des zylindrischen Teils 7 wird gemeinsam mit dem Dorn 5 in Pfeilrichtung in den Bereich der Arbeitswalzen 1 transportiert und in der Verformungszone zwischen dem Verformungsteil 2 und dem Übergang 9 zunächst ohne wesentliche Wanddickenabnahme im Durchmesser verringert. Die Schulter 4 der Arbeitswalzen 1 knetet das Walzmaterial sehr intensiv durch, wobei gleichzeitig eine Abnahme des Außendurchmessers und eine Abnahme der Wanddicke erzielt wird. Das Glätteil 3 sorgt in Zusammenwirkung mit dem zylindrischen Teil 8 für eine glatte innere und äußere Oberfläche des gewalzten Rohres.
Die Figur 2 zeigt die Verwendung eines fliegenden Dornes 5a, der entsprechend dem Dorn in der Figur 1 einen zylindrischen Teil 7a, einen zylindrischen Teil 8a und einen gradlinig konischen Übergang 9a aufweist.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist der Dorn 5 längsverschieblich und frei drehbar an einem sich verjüngenden Teil 10 der Dornstange 6 gelagert. Die Teile 7a, 7b, 8a, 8b, 9a und 9b entsprechen den Teilen 7, 8 und 9 wie in der Figur 1 beschrieben.
Durch die Kombination einer Schulterwalze mit einem konischen bzw. hyperbolischen Dorn wurden optimale Walzergebnisse erzielt. Es ist erstmalig möglich geworden, bei der Verformung von Rohren mitten des Planetenschrägwalzwerkes den Rohrinnendurchmesser bei der Waizung optimaler Rohrqualitäten erheblich zu reduzieren. Dabei ist darauf zu achten, die Neigung der Reduktionszone im Bereich der Schulter 4, der Arbeitswalzen 1 auf die Neigung des konischen Überganges abzustimmen. Die Neigung der Arbeitswalzenmantellinie 1 sollte im Bereich zwischen 12 bis 200 liegen.
Mit besonderem Vorteil weist die Arbeitswalze nicht mehr dargestellte Vorschubrillen auf, die das Greifen der Rohrluppe verbessern sollen.

Claims

Patentansprüche 1.)Schrägwalzwerk zum Reduzieren des Durchmessers von Rohren bei gleichzeitiger Reduzierung der Wanddicke, bei dem auf einer den Durchtritt des Rohres ermöglichenden hohlen Achse ein angetriebener Walzenträger mit gegenüber der Walzachse geneigt angeordneten rotationssysmmetrischen Arbeitswalzen angeordnet ist, die gegen die Walzachse gerichtet sind, wobei den Arbeitswalzen vorzugsweise Anstellvorrichtungen für die axiale Verschiebung der Arbeitswalzenwellen zugeordnet sind, und die Arbeitswalzenwellen antreibende um die Walzgutachse umlaufende Planetenräder mit einem Sonnenrad in Eingriff stehen, und dem Sonnenrad vorzugsweise eine steuer- und/oder regelbare Antriebsvorrichtung zugeordnet ist, und bei dem im Rohrinneren im Bereich der Verformungszone ein feststehender Dorn angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalzen (1) Schulterwalzen sind und der Dorn (5) sich zumindest von der Verformungszone bis zur Glättzone erstreckt und einlaufseitig einen zylindrischen Teil (7) mit einem Durchmesser aufweist, welcher geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des zu walzenden Rohres und auslaufseitig einen zylindrischen Teil (8) mit einem Durchmesser aufweist, welcher kleiner ist als der Durchmesser des einlaufseitig gelegenen zylindrischen Teils (7) und der Übergang (9) gradlinig konisch oder hyperbolisch konisch ist.
2. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der auslaufseitige zylindrische Teil (8) des Dornes (5) im Bereich der Glättzone (3) der Arbeitswalzen (1) befindet.
3. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (5) frei drehbar in der Verformungszone angeordnet ist.
4. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (5) an einer drehbaren Dornstange (6) befestigt ist.
5. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (5) drehbar an einer Dornstange (6) befestigt ist.
6. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (5) in Walzrichtung verschieblich auf der Dornstange (6,10) sitzt.
7. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet daß der Dorn (5) ein sogenannter fliegender Dorn ist.