DE261638C

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Publication number: DE261638C
Application number: DENDAT261638D
Authority: DE
Priority date: 1912-03-13
Also published as: FR454885A

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswalzen von Röhren auf einem Dorn im kontinuierlichen Walzwerk und bezweckt die Herstellung von Röhren verschiedenen Durchmessers in einem kontinuierlichen Walzwerk, ohne daß das zeitraubende Auswechseln der Walzen bei Änderung des Rohrdurchmessers notwendig wäre. Zu diesem Zweck wird ein kontinuierliches Walzwerk mit scheiben- oderThe invention relates to a method for rolling tubes on a mandrel in continuous rolling mill and aims to manufacture tubes of various diameters in a continuous rolling mill, without the time-consuming replacement of the rolls when the pipe diameter is changed would be necessary. For this purpose, a continuous rolling mill with disk or

ίο tonnenförmigen Schrägwalzen paaren ohne Kaliber benutzt, die durch Änderung der Vorschubkomponenten wachsende Vorschubgeschwindigkeiten in den einzelnen Walzenpaaren erreichen.ίο barrel-shaped inclined rollers pair without caliber uses the increasing feed rates due to changes in the feed components in the individual roller pairs.

Um möglichst zu verhindern, daß das Rohr sich auf dem Dorn ausweitet, wird dafür Sorge getragen, daß die Vorschubgeschwindigkeiten zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Walzflächen in größerem Maße wachsen als die Streckung des Walzgutes zwischen diesen Walzflächen.In order to prevent the tube from expanding on the mandrel, it is used Care is taken that the feed rates between the individual successive Rolling surfaces grow to a greater extent than the elongation of the rolling stock between these rolling surfaces.

Zur Erläuterung des Verfahrens dienen die Zeichnungen/in welchen zeigen:The drawings / in which show:

Fig. ι einen schematischen Längsschnitt durch die Walzkörper,Fig. Ι a schematic longitudinal section through the rolling body,

Fig. 2 einen Aufriß zu Fig. i, in welchem die Kreise die Flächen mit ihren mittleren Durchmessern zeigen, in welchen die Walzen sich berühren, und in welchen die Richtungen und Geschwindigkeiten der Walzbewegung nebst den Quer- und Längsgeschwindigkeitskomponenten angegeben sind,Fig. 2 is an elevation of Fig. I, in which the circles show the areas with their mean diameters in which the rollers touch, and in which the directions and speeds of the rolling movement together with the lateral and longitudinal speed components are given,

Fig. 3 den Grundriß einer anderen Ausführungsform, 3 shows the plan of another embodiment,

Fig. 4 einen Aufriß dazu,Fig. 4 is an elevation

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform im Grundriß, 5 shows a third embodiment in plan,

Fig. 6 einen Aufriß zu Fig. 5,Fig. 6 is an elevation of Fig. 5,

Fig. 7 den Schnitt durch ein Walzenpaar mit winkelförmigen konvexen Flächen an Stelle der gekrümmten konvexen Flächen.7 shows the section through a pair of rollers with angular convex surfaces Location of the curved convex surfaces.

Gemäß Fig. 1 und 2 sind vier Paare einander übergreifender Walzenscheiben vorhanden, deren horizontale Achsen oberhalb der Ebene der Kaliberachse liegen, so daß neben der Schrägwalzwirkung eine Vorschubbewegung zustande kommt. Die Achsen eines jeden Paares sind parallel, und die Walzenflächen übergreifen einander. Die Walzen sind etwas zur Achse des Kalibers geneigt, um dem Walzgut freien Durchgang zu gewähren. Der hintere Teil der Walze A arbeitet gegenüber dem vorderen Teil der Walze B, und die anderen Walzen paare CD, EF und GH übergreifen einander in ähnlicher Weise.According to FIGS. 1 and 2, there are four pairs of overlapping roller disks, the horizontal axes of which are above the plane of the caliber axis, so that a feed movement occurs in addition to the skew rolling effect. The axes of each pair are parallel and the roller surfaces overlap one another. The rollers are inclined slightly to the axis of the pass in order to allow the rolling stock to pass freely. The rear part of the roller A works opposite the front part of the roller B, and the other pairs of rollers CD, EF and GH overlap each other in a similar manner.

Zur Erläuterung des Verfahrens ist der Schratt für jede Walze in Fig. 1 wie folgt geführt:To explain the method, the outline for each roller in Fig. 1 is as follows guided:

Die links von der senkrechten Achsenebene liegende Hälfte der Walze A ist nach der horizontalen Linie 3-4 der Fig. 2 geschnitten. Auf der Arbeitsseite, also auf der Seite rechts von der senkrechten Achsenebene, ist der Schnitt nach der Linie 4-5 der Fig. 2 geführt, also nach dem Punkt, in welchem Walze und Walzgut einander berühren. In ähnlicher Weise sind die anderen Walzen geschnitten, die eine Hälfte in der wagerechten Ebene, The half of the roller A lying to the left of the vertical axis plane is cut along the horizontal line 3-4 in FIG. On the working side, that is to say on the side to the right of the vertical axis plane, the section is made along the line 4-5 in FIG. The other rollers are cut in a similar way, one half in the horizontal plane,

3535

4545

5555

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die andere in der geneigten Ebene, die durch jenen Berührungspunkt bestimmt wird. Diese Darstellung gibt den Walzenschnitten die etwas unsymmetrische Form in Fig. i.the other in the inclined plane determined by that point of contact. These Representation gives the roller sections the somewhat asymmetrical shape in Fig. I.

Die Kreise a, b, c, d, e, f, g, h in Fig. 2 sind die Drehungskreise, in den Flächen der einzelnen Walzen liegend, die durch die Mittelpunkte der Fläche gehen, in welcher die Berührung mit dem Walzgut stattfindet. Die Geschwindigkeit und die Richtung der Bewegung und die annähernde Längs- und Querwirkung der Walze auf das Walzgut kann, daher graphisch durch diese Kreise dargestellt werden, die den mittleren Durchmessern der Arbeits- oder Berührungsflächen entsprechen. Die geringe Neigung der Walzenachsen kann vernachlässigt werden.The circles a, b, c, d, e, f, g, h in FIG. 2 are the circles of rotation, lying in the surfaces of the individual rolls which pass through the centers of the surface in which the contact with the rolling stock takes place. The speed and direction of movement and the approximate longitudinal and transverse action of the roller on the rolling stock can therefore be represented graphically by these circles, which correspond to the mean diameters of the working or contact surfaces. The slight inclination of the roller axes can be neglected.

Die Pfeile auf diesen Kreisen zeigen den Drehungssinn. Die achsiale Linie durch das Kaliber wird durch j-j angedeutet. / bezeichnet den Dorn und K das Walzgut.The arrows on these circles show the direction of rotation. The axial line through the caliber is indicated by jj. / denotes the mandrel and K the rolling stock.

Das erste Scheibenpaar A B hat die geringste Vorschubwirkung, und aus diesem Grunde haben seine Achsen den geringsten Abstand vom Kaliber oberhalb der Achse, wie die Höhe der Linie 3-4 in Fig. 2 oberhalb der Kaliberachse zeigt.The first pair of disks AB has the lowest feed effect, and for this reason its axes have the smallest distance from the caliber above the axis, as the height of the line 3-4 in Fig. 2 shows above the caliber axis.

Man lege die Tangente m p durch den Mittelpunkt m, in welchem sich Scheibe und Walzgut berühren, und gebe ihr eine Länge und Richtung entsprechend der Geschwindigkeit der Walzenfläche an diesem Punkt. Man ziehe die Linien m-q und m-r, um die Komponenten der Schrägwalz- und der Längsvor-Schubbewegung im Punkte m darzustellen. Das Verhältnis des Vorschubes zum Schrägwalzen, bestimmt durch den Grad des Abstandes der Achse, ist gering. Die Berührungsflächen der Walzen sollen konvex und kurz längs des Kalibers sein, so daß sie quer walzen und etwas schräge, spiralförmig übergreifende Eindrücke oder flache Nuten in der Oberfläche des Walzgutes erzeugen und das Ausbreiten und Fließen des Metalles in der Längsrichtung unterhalb der Walzflächen erleichtern, um das Walzgut auf dem Dorn zu strecken und die Wandstärke zu verringern. .„ Place the tangent mp through the center point m, at which the disk and rolling stock touch, and give it a length and direction corresponding to the speed of the roll surface at this point. Draw lines mq and mr to show the components of skew rolling and longitudinal forward thrust motion at point m . The ratio of the feed to the skew rolling, determined by the degree of the distance between the axes, is low. The contact surfaces of the rolls should be convex and short along the caliber, so that they roll transversely and produce somewhat inclined, spiral-shaped overlapping impressions or shallow grooves in the surface of the rolling stock and facilitate the spreading and flowing of the metal in the longitudinal direction below the rolling surfaces to stretch the rolling stock on the mandrel and reduce the wall thickness. . "

Die aufeinanderfolgenden Walzenpaare C D, die progressiv und gleichmäßig mit den Walzen A B auf das Walzgut während des größeren Teiles seiner Länge einwirken, können dieselbe Form haben, sind aber vorzugsweise etwas weniger konvex, so daß sie die vorher erzeugten Spiralnuten verbreitern, aber nicht in sie hineinpassen. Die Schrägwalzkomponente der Bewegung der Walzen C D kann etwas geringer gemacht werden als diejenige der vorhergehenden Walzen, indem man die Durchmesser des Walzgutes unter den entsprechenden Walzen verringert, damit die Walzen das Metall strecken, ohne es zu verdrehen. Eine verdrehende Wirkung kann jedoch auch ausgeübt werden, wenn man Röhren für besondere Zwecke herstellt, indem man die Schrägwalzkomponenten verändert.The successive pairs of rollers CD, which act progressively and evenly with the rollers AB on the rolling stock during the greater part of its length, may have the same shape, but are preferably somewhat less convex so that they widen the spiral grooves previously created but do not fit into them . The cross-rolling component of the movement of the rollers CD can be made slightly less than that of the previous rollers by reducing the diameter of the rolling stock under the respective rollers so that the rollers stretch the metal without twisting it. However, a twisting effect can also be exerted when making special purpose tubes by modifying the cross roll components.

Die Längswalzkomponente m' r' wird vorzugsweise so vergrößert, daß man sie größer wählt, als nötig ist, um das Rohr zu strecken, damit eine Längsdehnung auf das Walzgut zwischen diesen Walzen und dem vorhergehenden Walzenpaar ausgeübt wird. Diese Streckung oder dieses Ziehen an dem Walzgut verringert nicht nur seine Tendenz, sich auf dem Dorn auszubreiten oder auszuweiten, infolge des Schrägwalzens, sondern unterstützt auch das vorangehende Walzenpaar beim Strecken. Die Längs- oder Vorschubkomponente der Geschwindigkeit hängt sowohl von der Umfangsgeschwindigkeit ab als auch von dem Winkel p' m' q', und eine Vermehrung der Umfangsgeschwindigkeit oder des Winkels hat eine Vergrößerung der Vorschubkomponente zur Folge.The longitudinal rolling component m 'r' is preferably enlarged so that it is chosen larger than is necessary to stretch the tube so that a longitudinal stretch is exerted on the rolling stock between these rolls and the preceding pair of rolls. This stretching or pulling of the rolling stock not only reduces its tendency to spread or expand on the mandrel as a result of the cross rolling, but also assists the preceding pair of rollers in stretching. The longitudinal or feed component of the speed depends both on the peripheral speed and on the angle p 'm' q ', and an increase in the peripheral speed or the angle results in an increase in the feed component.

In gleicher Weise können mehrere aufeinanderfolgende Walzenpaare mit derselben oder verschiedener Schrägwalzgeschwindigkeit und mit wachsender Längsvorschubkomponente angewendet werden und vorzugsweise mit wachsender Länge und abnehmender Krümmung der konvexen Walzfläche, natürlich unter Verminderung der Kaliberweite, die der gewünschten Verminderung der Wandstärke und des Durchmessers des Walzgutes entspricht. In the same way, several successive pairs of rollers with the same or different cross-rolling speed and with increasing longitudinal feed component applied and preferably with increasing length and decreasing curvature the convex rolling surface, naturally with a reduction in the pass width, that of the desired reduction in the wall thickness and the diameter of the rolling stock.

Aus Fig. ι ist ersichtlich, daß ein Paar flacher Spiralnuten in dem Walzgut durch jedes der aufeinanderfolgenden Walzenpaare mit Ausnahme des letzten erzeugt wird. Beim letzten Walzenpaar G H ist der größere Teil der Arbeitsflächen im wesentlichen flach und parallel mit dem Kaliber. Zwischen diesen letzten Walzen wird das Metall dem Schrägwalzen unterworfen mit geringerer Tendenz, in der Längsrichtung auszuweichen, die wellige oder genutete Oberfläche wird ausgewalzt zu einer glatten zylindrischen Fläche, und das Rohr wird auf dem Dorn gelockert, wenn es diesen dicht umschließt, und kann dann leicht abgezogen werden."From Fig. Ι it can be seen that a pair of flat spiral grooves is produced in the rolling stock by each of the successive pairs of rollers with the exception of the last. In the case of the last pair of rollers GH , the greater part of the working surfaces is essentially flat and parallel to the caliber. Between these last rolls the metal is subjected to skew rolling with less tendency to give way in the longitudinal direction, the undulating or grooved surface is rolled out into a smooth cylindrical surface, and the pipe is loosened on the mandrel, if it tightly encloses it, and can then easily peeled off. "

Um Röhren von sehr verschiedenen Durchmessern auszuwalzen, kann dasselbe Verfahren benutzt werden; man braucht nur die Walzen voneinander zu entfernen, um die Weite des Kalibers zu verändern, indem man die Walzen längs der verschiedenen Achsen einstellt, anstatt daß es erforderlich wäre, wie bei genuteten Walzen, diese selbst auszuwechseln.The same process can be used to roll out tubes of very different diameters to be used; you only need to remove the rollers from each other to expand the width of the To change the caliber by adjusting the rollers along the different axes instead of that it would be necessary, as with grooved rollers, to replace them yourself.

Wenn man nacheinander die Konvexität der walzenden Flächen verringert, dann wirdIf you successively decrease the convexity of the rolling surfaces, then becomes

das Streben der Walzen, sich der von den vorangehenden Walzen hergestellten Spiralnut ^l anzupassen, verringert. Anstatt gekrümmter ! konvexer Walzflächen können im wesentlichen geradlinige, die einen V-förmigen Querschnitt. haben (Fig. 7) und eine winklig konvexe Form ergeben, angewendet werden; der Ausdruck konvex wird also in dem Sinne gebraucht, daß er auch diese winkligen Formen einschließt. Bei jeder Ausführungsform verläuft das Kaliber zwischen den beiden Walzen eines Paares schnell konvergierend und dann schnell divergierend, damit das Fließen des Metalles nach dem Ende unterstützt wird.the tendency of the rollers to adapt to the spiral groove ¹ produced by the preceding rollers is reduced. Instead of more curved! Convex rolling surfaces can be substantially rectilinear that have a V-shaped cross-section. have (Fig. 7) and give an angled convex shape, can be applied; the term convex is therefore used in the sense that it also includes these angular forms. In each embodiment, the caliber between the two rolls of a pair converges quickly and then diverges quickly, so that the flow of the metal is supported after the end.

Obgleich es vorgezogen wird, das Schrägwalzen vermittels solcher Walzflächen auszuführen, die sowohl konvex als auch in der Längsrichtung des Kalibers kurz sind und fortlaufend eine größere Vorschubwirkung haben und die ziehende oder dehnende Wirkung auf das Walzgut hervorrufen, so ist es doch möglich, z. B. konvexe Flächen von bedeutender Länge längs des Kalibers anzuwenden, oder Flächen, welche in der Richtung des Kalibers schmal und kurz sind und eine geringe oder gar keine Konvexität haben; in diesem Falle aber ist das Streben, das Rohr auszudehnen, verhältnismäßig größer, und die Streckwirkung der Walzen selbst bei großer ziehender Wirkung wird wegen der wachsenden .Vorschubwirkung verringert.Although it is preferred to carry out the skew rolling by means of such rolling surfaces, which are both convex and short and continuous in the longitudinal direction of the caliber have a greater feed effect and cause the pulling or stretching effect on the rolling stock, that's how it is possible, e.g. B. to use convex surfaces of considerable length along the caliber, or areas which are narrow and short and a small one in the direction of the caliber or have no convexity at all; in this case it is striving, the pipe expand, relatively larger, and the stretching effect of the rollers even at large pulling effect is reduced because of the growing.

Die aufeinanderfolgenden Walzenpaare werden so dicht zueinander angeordnet, als zweckmäßig ist, damit sie gleichzeitig auf einen größeren Teil der Länge des Walzgutes einwirken, als wenn sie einen größeren Abstand voneinander hätten. Offenbar kann eine größere oder geringere Anzahl von Walzenpaaren angewendet werden, als dargestellt ist; es wird aber vorgezogen, wenigstens drei oder mehr Paare außer dem letzten, den glättenden Walzen, anzuwenden, also wenigstens vier Paare.The successive pairs of rollers are arranged as close to one another as appropriate so that they act simultaneously on a larger part of the length of the rolling stock, as if they had a greater distance from each other. Obviously, a greater or lesser number of pairs of rollers can be used be applied as shown; but it is preferred to have at least three or to use more pairs besides the last one, the smoothing rollers, i.e. at least four Couples.

Bei dem vorliegenden Verfahren wird das röhrenförmige Walzgut, während es sich in erhitztem Zustande auf einem Dorn befindet, gleichzeitig dem Querwalzdruck unterworfen, derart, daß das Metall nach dem Ende unterhalb der konvexen Walzfiäche ausgebreitet ist und einer gleichzeitigen Zieh- und Streckwirkung in der Längsrichtung unterworfen wird. Wo die ziehende und streckende Wirkung nicht angewendet wird, hat die Schrägwalzwirkung die Tendenz, das Rohr auf dem Dorn zu lockern und aufzuweiten; wenn man aber die Schrägwalzwirkung und das Ziehen mit einer mäßigen Verringerung der Wandstärke zwischen jedem Walzenpaar verbindet, dann kann das Rohr im wesentliehen kreisförmig und gerade so lose auf demIn the present method, the tubular rolling stock while it is in heated condition on a mandrel, at the same time subjected to the cross-rolling pressure, such that the metal spreads out towards the end below the convex rolling surface and is subjected to a simultaneous drawing and stretching action in the longitudinal direction will. Where the pulling and stretching action is not applied, the cross rolling action tends to pull the pipe to loosen and expand on the thorn; but if you have the skew rolling effect and drawing with a moderate reduction in wall thickness between each pair of rollers connects, then the pipe can be essentially circular and just as loose on the

Dorn gehalten werden, daß seine Streckung erleichtert wird.Thorn are held so that its stretching is facilitated.

Neben anderen Vorteilen wird die Abnutzung des Domes durch dieses Verfahren sehr verringert im Vergleich z. B. mit dem Längswalzen, bei welchem der Dorn dicht von dem Rohr umschlossen und deshalb schneller erhitzt wird.Among other advantages, this process greatly reduces the wear and tear on the dome in comparison z. B. with longitudinal rolling, in which the mandrel is tightly enclosed by the pipe and therefore heated more quickly will.

Das Verfahren ist keineswegs auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 beschränkt. In Fig. 3 und 4 sind einander entgegengesetzte Paare von Walzscheiben dargestellt, deren Walzen in entgegengesetzter Richtung umlaufen und einander gegenüberliegen, anstatt daß sie einander übergreifen. Die Vorschubwirkung wird hierbei erreicht, indem die eine Walze gehoben und die gegenüberliegende Walze gesenkt ist, wie in Fig. 4 dargestellt, wo die Kreise den mittleren Durchmessern der Arbeitsflächen der Walzen entsprechen. In Fig. 1 und 2 liegt der kleinere Durchmesser der einen Walze gegenüber dem größten Durchmesser der gegenüberliegenden ; in Fig. 3 und 4 liegen die größeren Durchmesser eines jeden Walzenpaares einander gegenüber, wodurch die Tendenz entsteht, das Metall zu verdrehen, während es sich zwischen einem Walzenpaar befindet. In Fig. ι und 2 drehen sich die Walzen in derselben Richtung und erzeugen den Vorschub durch die achsiale Erhebung über die Kaliberachse. Natürlich können alle oder ein Walzenpaar unterhalb der Achse liegen und sich in der entgegengesetzten Richtung drehen.The procedure is by no means limited to the device limited according to FIG. In Figs. 3 and 4 are opposite pairs represented by rolling disks, the rollers of which rotate in opposite directions and face each other instead of overlapping each other. The feed effect will achieved by raising one roller and lowering the opposite roller, as shown in Fig. 4, where the circles represent the mean diameters of the working surfaces of the Rollers correspond. In Fig. 1 and 2 is the smaller diameter of one roller compared to the largest diameter of the opposite; in Fig. 3 and 4 are the larger diameter of each pair of rollers facing each other, reducing the tendency occurs to twist the metal while it is between a pair of rollers. In Fig. Ι and 2, the rollers rotate in the same direction and generate the feed through the axial elevation over the caliber axis. Of course everyone can or a pair of rollers lie below the axis and move in the opposite direction turn.

In Fig. 5 und 6 sind tonnenförmige Walzen mit sich kreuzenden Achsen dargestellt, die dieselbe Schrägwalz- und Vorschubwirkung haben wie gemäß Fig. 1. Die ersten Walzen A" B" haben den größten Grad von Konvexität, die Zwischenwalzen einen geringeren, ¹Qo während die glättenden und lockernden Walzen G" H" eine geringe konkave hyperbolische Kurve haben, um eine flache Berührungsfläche in der Längsrichtung herzustellen.In Fig. 5 and 6 barrel-shaped rolls with intersecting axes are shown, which have the same skew rolling and feeding action as in Fig. 1. The first rolls A "B" have the greatest degree of convexity, the intermediate ^{rolls a lower, 1} Qo while the smoothing and loosening rollers G "H" have a slight concave hyperbolic curve to make a flat contact surface in the longitudinal direction.

Wenn es nicht erforderlich ist, das Rohr durch die letzten Walzen zu glätten, so können diese fortgelassen oder durch konvexe ersetzt werden.If it is not necessary to straighten the pipe through the final rollers, so can these can be omitted or replaced by convex ones.

Das vorliegende Walzverfahren wird nicht von einer bedeutenden Abnutzung der walzen- no den Flächen der Scheiben oder Walzen begleitet, während die Abnutzung bei genuteten Walzen zum Längsauswalzen ihren weiteren Gebrauch verhindern würde.The present rolling process is not affected by significant wear of the rolling no Accompanied by the surfaces of the disks or rollers, while the wear and tear when grooved Rollers for longitudinal rolling would prevent their further use.

Claims

Patent Claims:

ι. Process for rolling tubes on a mandrel in a continuous Rolling mill, characterized

that disc-shaped or barrel-shaped inclined roller pairs without caliber are used, the increasing feed rates due to changes in the feed components in the individual roller pairs.

2. "The method according to claim i, characterized characterized in that the feed speeds between the individual successive Rolled surfaces grow to a greater extent than the elongation of the Rolled stock between these rolling surfaces.

For this purpose 2 sheets of drawings.