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Dokumentenidentifikation DE19732444C1 22.10.1998
Titel Verfahren zur Vermeidung von Verlusten an den hinteren Rohrenden von in Asselstraßen gewalzten Warmfertigrohren
Anmelder Mannesmann AG, 40213 Düsseldorf, DE
Erfinder Vochsen, Jochen, Dr.-Ing., 41812 Erkelenz, DE;
Leisten, Thomas, Dipl.-Ing., 41836 Hückelhoven, DE
Vertreter P. Meissner und Kollegen, 14199 Berlin
DE-Anmeldedatum 22.07.1997
DE-Aktenzeichen 19732444
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 22.10.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.10.1998
IPC-Hauptklasse B21B 19/08
IPC-Nebenklasse B21B 23/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Verlusten an den hinteren Rohrenden von in Asselstraßen mit dem Asselwalzgerüst nachgeordnetem Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk gewalzten, vorzugsweise dünnwandigen Warmfertigrohren, bei dem der Durchmesser und die Wanddicke des hinteren Endteiles der Rohrluppe während des Walzens vorreduziert werden, bevor der hintere Endteil in die Reduktionszone des Asselwalzgerüstes eingeführt wird. Dabei wird zusätzlich zur Vorreduktion die Restwand des vorreduzierten Luppenendes durch schnelles und positioniertes Zustellen der Asselwalzen bis auf eine solche Wanddicke der Luppe, die kleiner als die Soll-Wanddicke der Restluppe ist, reduziert, daß der Luppendurchmesser des Luppenendes im Asselwalzgerüst auf den Solldurchmesser aufgeweitet wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung von Verlusten an den hinteren Rohrenden von in Asselstraßen gewalzten Warmfertigrohren, insbesondere dünnwandigen Warmfertigrohren, mit dem Asselwalzgerüst nachgeordnetem Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk, bei dem der Durchmesser und die Wanddicke des hinteren Endteiles der Rohrluppe während des Walzens vorreduziert werden, bevor der hintere Endteil in die Reduktionszone des Asselwalzgerüstes eingeführt wird.

Beim Warmwalzen eines Stahlrohres werden der Durchmesser und die Wanddicke der Rohrluppe bei einer Temperatur von etwa 1000°C reduziert. Die Reduktion wird beispielsweise in einem Assel-Schrägwalzwerk mit 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 aber aufgrund der Reduktionskräfte und der Walzgeometrie auch eine Tendenz zur Ausdehnung in Querrichtung, sobald es in die Reduktionszone kommt, wo die Wandreduktion in Aufweitung und Streckung umgesetzt wird. Die Aufteilung wird stark durch den einlaufenden Walzgutquerschnitt beeinflußt, der die Umfangsvergrößerung der Luppe behindert. Die Ausdehnung der Rohrluppe in Querrichtung ist daher abhängig von der Wanddicke des Rohres. Am Ende der Luppe fällt diese Behinderung weg, die Umfangsvergrößerung nimmt dort zu.

Beim Walzen des hinteren Endteiles dünnwandiger Rohre kann die Ausdehnung der Luppe in Querrichtung und die damit einhergehende Vergrößerung des Rohrdurchmessers so groß werden, daß sich ein trichterförmiges Ende ergibt, das im Walzwerk steckenbleiben kann, wenn nicht Gegenmaßnahmen getroffen werden.

Die gattungsbildende DE 44 31 410 C1 löst das Problem durch eine Vorreduktion des Durchmessers und der Wanddicke des hinteren Endteiles der Rohrluppe unmittelbar vor dem Einlaufen in die Reduktionszone des Asselwalzgerüstes. Auf diese Weise lassen sich die trichterförmigen triangularen Aufweitungen des Rohrluppenendes weitgehend vermeiden. Nicht vermeiden lassen sich mit dem bekannten Verfahren die verdickten Rohrenden im Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk, das hinter dem Asselwalzgerüst angeordnet ist.

Es ist schon vorgeschlagen worden (FR-PS 1096090), das Hinterende der Luppe durch schnelles Zufahren der Walzen und Führungsschuhe in Wanddicke und Außendurchmesser zu reduzieren. Dieser Vorschlag muß unter Beachtung der vorstehend geschilderten Umfangsvergrößerung der Luppe infolge der Aufweitung zwangsläufig zum Festklemmen des Walzgutes führen. Eine hohe Reduktion von dünnwandigen Luppen ist so nicht möglich.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem Stand der Technik gemäß der DE 44 31 410 C1, bei einer Asselstraße mit nachgeordnetem Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk auch das Problem der dort entstehenden verdickten Enden zu lösen, um ein qualitativ hochwertiges Rohr ohne Endenverluste herzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Durch den Vorschlag der Erfindung können Wandaufstauchungen im Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk durch gezielte zusätzliche Wandreduktion im vorherigen Umformaggregat kompensiert werden, wobei durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen sichergestellt ist, daß diese zusätzliche Wandreduktion nicht zu der vorstehend geschilderten Umfangsvergrößerung der Luppenenden in einem solchen Maß führt, daß die Luppe nicht mehr aus dem Asselwalzwerk austreten oder in das Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk eintreten kann.

Der Kern der erfindungsgemäßen Lösung besteht somit in der Vorreduktion des Durchmessers und der Wanddicke in dem bekannten, dem Asselwalzgerüst vorgeschalteten Vorreduktionswerkzeug sowie einer zusätzlichen Reduktion der Wanddicke durch schnelles und gezieltes Zustellen der Asselwalzen auf eine kleinere Wanddicke als die der restlichen Luppe. Die beim konventionellen Asselwalzprozeß mit der Vorreduktionseinrichtung am hinteren Luppenende erzeugte axiale Zugspannung wirkt der Luppenaufweitung so stark entgegen, daß der Durchmesser des Luppenendes hinter der Vorreduktionseinrichtung beträchtlich kleiner ist als der Solldurchmesser. Durch die Restwandreduktion des Luppenendes im Asselwalzgerüst wird der Durchmesser des Luppenendes auf den Solldurchmesser aufgeweitet.

Verglichen mit dem konventionellen Prozeß wird die Wandreduktion in der Vorreduktionseinrichtung noch verstärkt, um die axiale Zugspannung zu erhöhen. Damit verringert sich der Durchmesser des Luppenendes zwischen der Vorreduktionseinrichtung und dem Asselwalzgerüst noch stärker als beim konventionellen Verfahren, so daß bei gezielter, zusätzlicher Wandreduktion am hinteren Luppenende im Asselgerüst der Durchmesser das Sollmaß nicht überschritten wird. Im Ergebnis wird eine Luppe erzeugt, durch die auch in dem Reduzierwalzwerk bzw. Streckreduzierwalzwerk kein verdicktes hinteres Ende am Warmfertigrohr mehr entsteht.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß die zusätzliche Wanddickenreduktion gemäß eines vorgegebenen Weg-Zeitverlaufs erfolgt, der sich aus Messungen des Wanddickenanstiegs am Fertigrohr ergibt.

Dazu wird nach einem anderen Merkmal der Erfindung die Wanddicke und der Durchmesser der Luppe bzw. des Rohres hinter dem Asselwalzgerüst und dem Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk gemessen und regelungstechnisch mit der Anstellvorrichtung des Asselwalzgerüstes verknüpft. Wenn Wanddicke und Durchmesser sowie die Position des Luppenendes im Walzgerüst bekannt sind, kann die gezielte Anstellung der Walzen so erfolgen, daß im Ergebnis ein Warmfertigrohr ohne verdickte Enden das Walzwerk verläßt. Dazu wird in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung das Ende und/oder die Geschwindigkeit der im Asselwalzgerüst befindlichen Luppe meßtechnisch erfaßt und mit der Regelung der Anstellung des Asselwalzgerüstes verknüpft.

Die Erfindung ist vorteilhaft, weil sie die völlige Vermeidung von Verlusten aufgrund des verdickten hinteren Endes des Fertigrohres hinter dem SRW gestattet, und zwar mit sehr geringem Aufwand. Grundsätzlich ist auch denkbar, daß erfindungsgemäße Verfahren für dickwandige Rohre ohne Vorreduktionseinrichtung einzusetzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Walzgutende bei dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 das Walzgutende bei dem gattungsgemäßen Verfahren,

Fig. 3a-c die hinteren Walzenden der Luppen bzw. des Fertigrohres nach dem bekannten Verfahren, und

Fig. 4a-c die Walzenden der Luppen bzw. des Fertigrohres nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.

In Fig. 2 ist mit 1 der Walzdorn bezeichnet, auf dem die schraffiert geschnitten dargestellte Rohrluppe 2 gewalzt wird. Die Walzrichtung ist durch einen Pfeil bei 3 angegeben. Mit der Vorreduktionseinrichtung 5 wird der mit 4 angegebene Endabschnitt der Luppe 2 vor dem Einlauf in das mit 6 bezeichnete Asselwalzwerk reduziert, d. h. die Wanddicke der Luppe 2 wird gegenüber dem voreilenden Luppenbereich 7 vermindert. Dadurch ergibt sich ein Luppenende, wie es in Fig. 3a bildlich dargestellt ist. Auch in Fig. 3a ist die Wand der Luppe 2 vor dem Einlauf in die Walzen des Asselwalzgerüstes in Übereinstimmung mit Fig. 2 mit 7 bezeichnet, die von der Vorreduktionseinrichtung reduzierte Wand des hinteren Luppenendes ist mit 8 beziffert. Die in Fig. 2 aus den Walzen des Asselwalzwerks 6 auslaufende reduzierte Luppenwand ist in Fig. 3b dargestellt; erkennbar ist diese Luppenwand 9 gleichmäßig dick, und zwar über die gesamte Länge der Luppe 2.

Anders sieht das Ende des Warmfertigrohres aus, das in Fig. 3c dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Erkennbar verdickt sich die Wand 11 zum Ende des Rohres hin und bildet das bekannte verdickte Ende 12, das außerhalb der Toleranz des Fertigrohres liegt und als Schrott abgetrennt werden muß.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand der Fig. 1 dargestellt; erkennbar wurde das Luppenende 8 gleichsam in der vorgeschalteten Vorreduktionseinrichtung 5 reduziert, wobei gegebenenfalls die Reduktion auch stärker sein kann, als in Fig. 1 dargestellt. Das vorreduzierte Luppenende 8 wird beim Einlauf in das Asselwalzwerk 6 durch schnelles Anstellen der Asselwalzen gegen den Dorn 1 zusätzlich in der Wand reduziert, wie das im Bereich 13 in Fig. 1 erkennbar ist. In Fig. 4a ist das hintere Luppenende im Vergleich zum konventionellen Verfahren dargestellt, wobei die Bereiche gleich beziffert sind wie in Fig. 3a. Anhand der Fig. 4b ist erkennbar, daß das Luppenende auslaufseitig des Asselwalzgerüstes eine zusätzliche Reduktion erfahren hat, die bei 13 angegeben ist. Die so quasi zweimal vorreduzierte (einmal in der Vorreduktionseinrichtung und einmal im Asselwalzgerüst) Luppe läuft in das Streckreduzierwalzwerk ein, wobei durch die Reduktion des Rohres in Verbindung mit dem vorreduzierten Rohrende am Auslauf des Streckreduzierwalzwerkes ein Rohr austritt, dessen Wand bis zum hinteren Ende des Rohres gleichmäßig dick verläuft Es entstehen keine verdickten Enden mehr, die abgetrennt werden müssen, so daß der Austrag des Walzwerkes deutlich höher ist.

In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand von Zahlenwerten die Erfindung mit dem konventionellen Verfahren verglichen.





Erkennbar verändert sich bei der Erfindung die Wand des hinteren Rohrendes gegenüber dem übrigen Rohr nicht.

Da das verdickte Hinterende des Fertigrohres ex-SRW eine Länge von ca. 0,7 m hat, muß bei der vorliegenden Streckung im SRW und Asselgerüst die erfindungsgemäße zusätzliche Wandreduktion ca. 0,3 m vor dem Luppenende beginnen.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren zur Vermeidung von Verlusten an den hinteren Rohrenden von in Asselstraßen gewalzten Warmfertigrohren, insbesondere dünnwandigen Warmfertigrohren, mit dem Asselwalzgerüst nachgeordnetem Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk, bei dem der Durchmesser und die Wanddicke des hinteren Endteiles der Rohrluppe während des Walzens vorreduziert werden, bevor der hintere Endteil in die Reduktionszone des Asselwalzgerüstes eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Vorreduktion die Restwand des vorreduzierten Luppenendes durch schnelles und positioniertes Zustellen der Asselwalzen bis auf eine solche Wanddicke der Luppe, die kleiner als die Soll-Wanddicke der Restluppe ist, reduziert wird, wobei der Luppendurchmesser des Luppenendes im Asselwalzgerüst auf den Solldurchmesser aufgeweitet wird.
  2. 2. Verfahren zur Vermeidung von Verlusten an den hinteren Rohrenden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Wanddickenreduktion gemäß eines vorgegebenen Weg- Zeit-Verlaufs erfolgt, der sich aus Messungen des Wanddickenanstiegs am Fertigrohr ergibt.
  3. 3. Verfahren zur Vermeidung von Verlusten an den hinteren Rohrenden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Wanddicke und Durchmesser der Luppe bzw. des Rohres hinter dem Asselwalzgerüst und dem Reduzier- bzw. Streckreduzierwalzwerk gemessen und regelungstechnisch mit der Anstellvorrichtung des Asselwalzgerüstes verknüpft werden.
  4. 4. Verfahren zur Vermeidung von Verlusten an den hinteren Rohrenden nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende und/oder die Geschwindigkeit der im Asselwalzgerüst befindlichen Luppe meßtechnisch erfaßt und mit der Regelung der Anstellung des Asselwalzgerüstes verknüpft wird.






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