DE1108161B

DE1108161B - Process for the production of pipes of the same wall thickness

Info

Publication number: DE1108161B
Application number: DEB52853A
Authority: DE
Inventors: Helmut Benteler
Original assignee: Benteler Deutschland GmbH
Current assignee: Benteler Deutschland GmbH
Priority date: 1955-11-18
Filing date: 1959-04-15
Publication date: 1961-06-08
Also published as: DE1047582B

Description

Verfahren zum Herstellen von Rohren gleicher Wandstärke Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Rohren gleicher Wandstärke aus beim Streckreduzierwalzen von Rohren anfallenden Abfallenden mit in Längsrichtung konisch verdickter Rohrwandung und kennzeichnet sich dadurch, daß die Abfallenden durch eine auf ihre Außenwandung einwirkende, an sich bekannte Kaltverformung, insbesondere Kalthämmern, über einen Dom gestreckt und unter Verringern ihres Außendurchmessers auf gleiche Wandstärke gebracht werden.Process for the production of pipes of the same wall thickness. The main patent relates to a process for the production of tubes of the same wall thickness from stretch-reducing rolling Waste ends from pipes with a conically thickened pipe wall in the longitudinal direction and is characterized in that the waste ends by a on their outer wall acting, known per se cold deformation, in particular cold hammering, via a Dome stretched and reducing its outer diameter to the same wall thickness to be brought.

Das bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent insbesondere vorgeschlagene Kalthämmem der Abfallenden über einen Dorn führt bei Ausgangsrohren von vergleichsweise großem Ausgangsdurchmesser zu gewissen Schwierigkeiten. Diese beruhen im wesentlichen darauf, daß mit Zunahme des Außendurchmessers der im Streckreduzierwalzverfahren hergestellten Rohre die Länge der Rohrenden mit verdickter Rohrwandung abnimmt. Während bei Rohren von 1/2 Zoll Fertigdurchmesser die am vorderen und hinteren Ende auftretenden Abfallenden eine Länge von jeweils etwa 2 bis 3 m aufweisen, beläuft sich die Länge der Abfallenden bei streckreduzierten Fertigrohren von etwa 13/4 Zoll Fertigdurchmesser nur noch auf jeweils etwa 1/2 bis 3I4 m. Da bei einer durch Kalthämmern erfolgenden Bearbeitung dieser Abfallenden sich an dem die größere Wandstärke besitzenden Endabschnitt der Abfallenden im Höchstfalle Querschnittsabnahmen bis zu etwa 60 % erreichen lassen und die an dem die geringere Wandstärke besitzenden Rohrende auftretenden Querschnittsabnahmen entsprechend geringer sind, können die Abfallenden durch Kalthämmern etwa auf die doppelte Länge gebracht werden. Dies würde jedoch bei relativ kurzen Abfallenden, wie sie beim Streckreduzierwalzen von Rohren größeren Außendurchmessers auftreten, zur Herstellung von verhältnismäßig kurzen Rohrabschnitten von nur 1 bis 11/2 m Länge führen, für die in der Praxis nur wenig Verwertungsmöglichkeiten bestehen.The cold hammering of the waste ends over a mandrel proposed in particular in the method according to the main patent leads to certain difficulties in the case of output pipes with a comparatively large output diameter. These are essentially based on the fact that the length of the pipe ends with the thickened pipe wall decreases as the outer diameter of the pipes produced in the stretch reducing rolling process increases. While the waste ends occurring at the front and rear ends of pipes of 1/2 inch finished diameter are each about 2 to 3 m in length, the length of the waste ends in stretch-reduced finished pipes of about 13/4 inch finished diameter is only about 1 each / 2 to 3I4 m. Since when these waste ends are machined by cold hammering, cross-sectional reductions of up to about 60% can be achieved at the end section of the waste ends with the greater wall thickness and the cross-sectional reductions occurring at the pipe end with the smaller wall thickness are correspondingly lower, the waste ends can be made about twice as long by cold hammering. However, in the case of relatively short waste ends, such as occur in the stretch-reducing rolling of pipes with larger outer diameters, this would lead to the production of comparatively short pipe sections of only 1 to 11/2 m in length, for which there are few possibilities for use in practice.

Diese insbesondere bei Abfallenden mit größerem Außendurchmesser und vergleichsweise geringer Länge auftretenden Schwierigkeiten lassen sich erfindungsgemäß dadurch beseitigen, daß die Kaltverformung der Abfallenden durch das bekannte Katlpilgerwalzen erfolgt. Die Abfallenden werden hierbei durch auf ihre Außenwandung einwirkende Walzen eines Pilgerwalzwerkes bekannter Bauart über einen Dorn gestreckt und unter Verringerung ihres Außendurchmessers auf gleiche Wandstärke gebracht. Gegenüber dem Kalthämmern hat das erfindungsgemäß vorgeschlagene Kaltpilgern den Vorteil, daß sich ohne weiteres an dem die größere Wandstärke aufweisenden Rohrende Querschnittsabnahmen bis zu etwa 80 % erreichen lassen, so daß sich unter Berücksichtigung der jeweils geringeren Querschnittsabnahme an dem die kleinere Wandstärke aufweisenden Rohrende durch das Kaltpilgern eine Vergrößerung der Rohrlänge bis etwa auf die vierfache Länge der Abfallenden herbeiführen läßt. Infolge dieser gegenüber dem Kalthämmern etwa um das Doppelte größeren Längung der Rohrenden ergibt sich die Möglichkeit, auch aus verhältnismäßig kurzen Abfallenden Qualitätsrohre mit besonders vorteilhaften Eigenschaften in einer für die Praxis ausreichenden Länge von mehr als 1,5 m - vorzugsweise mehr als 2 m - herzustellen.This particularly applies to waste ends with a larger outer diameter and Difficulties that occur comparatively short in length can be addressed according to the invention thereby eliminate the fact that the cold deformation of the waste ends by the known cat pilger rolling he follows. The waste ends are hereby acting on their outer wall Rolling a pilger mill of known type stretched over a mandrel and under Reduction of their outer diameter brought to the same wall thickness. Opposite to the cold piling proposed according to the invention has the advantage of cold hammering that the cross-section decreases readily at the pipe end having the greater wall thickness can be reached up to about 80%, so that taking into account each smaller decrease in cross-section at the pipe end with the smaller wall thickness the cold pilgrimage increases the length of the pipe up to about four times Can bring about the length of the drop ends. As a result of this compared to cold hammering Approximately twice the elongation of the pipe ends results in the possibility of also made of relatively short sloping quality pipes with particularly advantageous ones Properties in a length of more than 1.5 m sufficient for practical use - preferably more than 2 m - to manufacture.

Infolge der beim Kaltpilgem erreichbaren Querschnittsabnahmen bis zu etwa 80 % läßt sich ferner auch bei besonders großen Wandstärkentoleranzen sowie bei Stählen mit einem bis zu relativ großen Querschnittsveränderungen reichenden kritischen Verformungsbereich eine nachteilige Gefügeveränderung durch die Kaltverformung mit Sicherheit vermeiden. Ein weiterer Vorteil des Kaltpilgerns besteht darin, daß der bei der Kaltverformung der Abfallenden eintretende Werkzeugverschleiß wesentlich geringer ist als beim Kalthämmern.As a result of the cross-section reductions of up to about 80% can also be used with particularly large wall thickness tolerances as well for steels with a cross-section that is up to relatively large critical deformation area, a disadvantageous structural change due to cold deformation avoid with certainty. Another advantage of the cold pilgrimage is that that which occurs during cold deformation of the waste ends Tool wear is much lower than with cold hammering.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren wird zweckmäßig in der Weise durchgeführt, daß das Kaltpilgern in bekannter Weise über einen kegehgen Walzdorn erfolgt. Der Walzdorn ist hierbei in bekannter Weise drehbar, aber axial unverschieblich gelagert. Die auf den kegeligen Walzdorn aufgeschobenen Abfallenden werden in ebenfalls an sich bekannter Weise mittels zweier parallel zur Achse des Walzdornes hin- und herbewegter, gleichzeitig eine oszillierende Drehbewegung ausführender Pilgerwalzen schrittweise ausgewalzt sowie jeweils nach kurzzeitiger Freigabe zu Beginn des Walzgerüsthubes vorgeschoben und gleichzeitig um etwa 60° zusammen mit dem Walzdorn gedreht.The proposed method according to the invention is expedient in the Way carried out that the cold pilgrimage in a known manner via a conical rolling mandrel he follows. The rolling mandrel can be rotated in a known manner, but is axially immovable stored. The waste ends pushed onto the conical rolling mandrel are also in in a manner known per se back and forth by means of two parallel to the axis of the roller mandrel moving pilgrim rollers that simultaneously perform an oscillating rotary motion rolled out gradually and after a brief release at the beginning of the roll stand lift advanced and at the same time rotated by about 60 ° together with the rolling mandrel.

In der Regel empfiehlt es sieh, mit dem Kaltpilgern an dem die größere- Wandstärke aufweisenden Ende der Abfallenden zu beginnen. Hierdurch erreicht man, daß die zunächst besonders hohe Belastung des Kaltpilgerwalzwerkes und die dementsprechende Wärmeentwicklung mit fortschreitender Bearbeitung der Abfallenden abnimmt, so daß unzulässig starke Erwärmungen des Walzwerkes vermieden werden. Das Verfahren läßt sich jedoch auch in der Weise durchführen, daß mit dem Kaltpilgern an dem die geringere Wandstärke aufweisenden Rohrende begonnen wird, wodurch sich im allgemeinen ein besseres Fließen des Werkstoffes in Rohrlängsrichtung und eine gleichmäßigere Gefügestruktur erreichen läßt.As a rule, it is advisable to go on the cold pilgrimage on which the larger Wall thickness having the end of the waste ends to begin. This achieves that the initially particularly high load on the cold pilger mill and the corresponding Heat generation decreases with progressive processing of the waste ends, so that Inadmissibly strong heating of the rolling mill can be avoided. The procedure leaves however, they are also carried out in such a way that with the cold pilgrimage the lesser one Wall thickness having the pipe end is started, which is generally a Better flow of the material in the longitudinal direction of the pipe and a more uniform microstructure can achieve.

In der Zeichnung ist Näheres zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen Teilabschnitt eines Abfallendes mit verdickter Rohrwandung im Längsschnitt, Fig.2 eine schematische Darstellung eines Kaltpilgerwalzwerkes.The drawing provides details on how to carry out the method in accordance with the invention shown as an embodiment. 1 shows a section of a sloping end with a thickened pipe wall in longitudinal section, FIG. 2 a schematic Representation of a cold pilger mill.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Abfallende 1 eines im Streckreduzierverfahren gewalzten Rohres nimmt bei etwa gleichbleibendem Außendurchmesser die Rohrwandstärke von der Rohrmitte zu dem in Fig. 1 rechts dargestellten Rohrende 1 a hin stetig zu. Das Ausmaß der Wandstärkenvergrößerung und die Länge der Abfallenden 1 ist je nach den Abmessungen der eingesetzten Rohrluppen und der Fertigrohre verschieden. Bei einem Außendurchmesser des im Streckreduzierverfahren gewalzten Rohres von 1/z Zoll und einer Wandstärke von etwa 2,4 mm treten an beiden Rohrenden auf einer Länge von etwa 2 bis 3 m die Herstellungstoleranzen überschreitende Wandstärkenverdickungen auf, wobei das Ausmaß der Wandstärkenverdickung am vorderen Ende des Fertigrohres jeweils etwas geringer als die am hinteren Rohrende ist. Bei einem im Streckreduzierwalzverfahren hergestellten Rohr mit einem Außendurchmesser von 13/4 Zoll und einer Wandstärke von 5 mm beläuft sich die Länge der Abfallenden am vorderen Rohrende auf etwa 0,5 m und am hinteren Rohrende auf etwa 0,7 m.In the case of the waste end 1 shown in FIG. 1 of a pipe rolled using the stretch-reducing process, the pipe wall thickness steadily increases from the center of the pipe to the pipe end 1 a shown on the right in FIG. 1, while the outer diameter remains approximately the same. The extent of the increase in wall thickness and the length of the waste ends 1 is different depending on the dimensions of the pipe blanks used and the finished pipes. With an outside diameter of 1 / z of an inch and a wall thickness of about 2.4 mm, the manufacturing tolerances exceeding the manufacturing tolerances occur at both pipe ends over a length of about 2 to 3 m The finished pipe is slightly less than the one at the rear end of the pipe. In the case of a pipe produced by the stretch reducing process with an outside diameter of 13/4 inches and a wall thickness of 5 mm, the length of the waste ends at the front end of the pipe is approximately 0.5 m and at the rear end of the pipe it is approximately 0.7 m.

Die von dem mittleren, eine gleichmäßige Wandstärke besitzenden Rohrabschnitt abgetrennten Abfallenden 1 werden durch Kaltpilgern über einen Dorn in Rohre gleichmäßiger Wandstärke umgeformt. Hierzu werden die Abfallenden, wie Fig. 2 erkennen läßt, in Richtung des Pfeiles x auf einen Dorn 2 aufgeschoben, dessen in Vorschubrichtung x vorderes Ende 2a bis etwa auf den Innendurchmesser des durch die Kaltbearbeitung hergestellten Fertigrohres 3 verjüngt ist. Die auf dem Abfallende 1 in hin- und hergehender Drehbewegung in Richtung der Pfeile y und z abrollenden Walzenbacken 4 sind an den Walzenkörpern 5 befestigt. Die Walzenkörper 5 besitzen am Anfang und Ende des Kalibers 4 Aussparungen 6.The pipe section of the middle, which has a uniform wall thickness The severed waste ends 1 are made more uniform by cold pilgrimages over a mandrel in pipes Formed wall thickness. For this purpose, the falling ends, as can be seen in FIG Direction of arrow x pushed onto a mandrel 2, its in the feed direction x front end 2a up to about the inside diameter of the cold working manufactured finished pipe 3 is tapered. The on the waste end 1 in back and forth accompanying rotary movement in the direction of arrows y and z rolling jaws 4 are attached to the roller bodies 5. The roller bodies 5 have at the beginning and End of caliber 4 notches 6.

Die Arbeitsweise des in Fig. 2 schematisch dargestellten Kaltpilgerwalzwerkes ist folgende: Das Abfallende 1 wird mit dem die relativ größere Wandstärke besitzenden Rohrende voraus auf den Dorn 2 aufgeschoben und anschließend mittels einer (nicht dargestellten) Vorschubvorrichtung in Richtung x über den gehärteten konischen Walzdorn 2a geschoben, der in bekannter Weise drehbar, aber axial unverschieblieh gelagert ist. Die Walzenbacken 4 der Walzen 5 walzen den auf dem konischen Walzdorn 2 a befindlichen Längenabschnitt des Abfallendes 1 aus, indem gleichzeitig mit der oszillierenden Drehbewegung der Walzen 5 das Walzgerüst 7 parallel zur Achse des Walzdornes hin- und herbewegt wird. Der Werkstoff der Abfallenden 1 wird dabei schrittweise unter Verringerung des Außendurchmessers des Innendurchmessers und der Wandstärke ausgewalzt, indem bei jedem Hub des Walzgerüstes das Abfallende 1 während einer kurzzeitigen Freigabe zu Beginn des Walzgerüsthubes um einen bestimmten Betrag vorgeschoben und gleichzeitig um etwa 60° zusammen mit dem Walzdorn gedreht wird.The mode of operation of the cold pilger mill shown schematically in FIG is as follows: The waste end 1 becomes with the one with the relatively greater wall thickness The pipe end is pushed onto the mandrel 2 first and then by means of a (not shown) feed device in direction x over the hardened conical rolling mandrel 2a pushed, the rotatable in a known manner, but axially immovable is. The roller jaws 4 of the rollers 5 roll the one located on the conical roller mandrel 2a Length of the trailing end 1 from by simultaneously with the oscillating Rotary movement of the rollers 5, the roll stand 7 parallel to the axis of the rolling mandrel back and is moved. The material of the waste ends 1 is gradually under Reduction of the outer diameter of the inner diameter and the wall thickness rolled out, in that with each stroke of the roll stand the waste end 1 for a short time Release pushed forward by a certain amount at the beginning of the roll stand lift and is rotated at the same time by about 60 ° together with the rolling mandrel.

Auf diese Weise läßt sich z. B. aus einem Abfallende, das einen Außendurchmesser von 57 mm aufweist, bei einer Wandstärke von 7,5 mm an dem einen und 5 mm an dem anderen Ende ein Fertigrohr von 38 mm Außendurchmesser und 2,5 mm Wandstärke herstellen. Die Querschnittsabnahme an dem die relativ größere Wandstärke besitzenden Rohrende beläuft sich dabei auf 76,1%, während an dem die relativ geringere Wandstärke besitzenden Rohrende eine Querschnittsverringerung von 65,8% erzielt wird. Die durchschnittliche Querschnittsabnahme über die gesamte Länge des Abfallendes beläuft sich dabei auf 71,6%, was einer Vergrößerung der Rohrlänge auf mehr als das Dreieinhalbfache der Länge des Abfallendes entspricht.In this way, z. B. from a waste end that has an outer diameter of 57 mm, with a wall thickness of 7.5 mm on one and 5 mm on that At the other end, make a finished pipe with an outer diameter of 38 mm and a wall thickness of 2.5 mm. The decrease in cross-section at the pipe end with the relatively greater wall thickness amounts to 76.1%, while the one with the relatively smaller wall thickness Pipe end a cross-section reduction of 65.8% is achieved. The average The decrease in cross-section over the entire length of the waste end amounts to 71.6%, which is an increase in pipe length to more than three and a half times that Corresponds to the length of the tail end.

Auf diese Weise läßt sich aus einem Abfallende von z. B. 0,45 m Länge ein Fertigrohr von etwa 1,6 m Länge herstellen, während aus einem Abfallende von z. B. 0,65 m Länge ein Fertigrohr von etwa 2,3 m Länge hergestellt werden kann.In this way, from a falling end of z. B. 0.45 m length make a finished pipe about 1.6 m long, while from a sloping end of z. B. 0.65 m length a finished pipe of about 2.3 m length can be made.

Claims

CLAIMS: 1. A method for the manufacture of tubes of the same wall thickness from during stretch occurring pipes scrap ends with a conically thickened in the longitudinal direction of the tube wall by acting on its outer wall cold forming according to Patent 1 047 582, characterized in that the cold working is carried out by the known cold pilger rolling.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the cold pilgrimage takes place in a known manner via a conical rolling mandrel (2, 2a).

3. The method according spoke 1 or 2, characterized in that with the cold pilgrims to the the greater wall thickness having the end of the waste ends (1) is started. Publications considered: German Patent No. 644 643; “Workshop technology and mechanical engineering”, Volume 44, Issue 10 from October 1954, p. 497; "Stahl und Eisen", Volume 74, Issue 3 from January 28, 1954, p. 133 to 144, and 73rd year, issue 10 from May 7, 1953, pp. 674 and 675.