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EP0659494A2 - Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk - Google Patents

Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk Download PDF

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Publication number
EP0659494A2
EP0659494A2 EP94250291A EP94250291A EP0659494A2 EP 0659494 A2 EP0659494 A2 EP 0659494A2 EP 94250291 A EP94250291 A EP 94250291A EP 94250291 A EP94250291 A EP 94250291A EP 0659494 A2 EP0659494 A2 EP 0659494A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tube
pipe
cold
rolling
deflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP94250291A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0659494A3 (de
EP0659494B1 (de
Inventor
Michael Baensch
Wilfried Schrey
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of EP0659494A2 publication Critical patent/EP0659494A2/de
Publication of EP0659494A3 publication Critical patent/EP0659494A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0659494B1 publication Critical patent/EP0659494B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B21/00—Pilgrim-step tube-rolling, i.e. pilger mills
    • B21B21/005—Pilgrim-step tube-rolling, i.e. pilger mills with reciprocating stand, e.g. driving the stand
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B2015/0057—Coiling the rolled product

Definitions

  • the invention relates to a device for removing cold-rolled pipes behind a cold pilger rolling mill with batch feed and / or turning of the pipe, in which the pipe is deflected from the rolling direction between the rolling zone and a driver operating at constant speed in a buffer zone to compensate for the cyclically uneven rolling speed becomes.
  • Another problem is that, especially when rolling copper tubes, there is a need to reduce the number of strokes of the cold pilger rolling mill when the tube which has been rolled at the moment has left the first of the holding members, namely the tensioning slide. If the pipe has also left the inlet chuck, the number of strokes must be reduced again. This reduction in the number of strokes works the clearer the total achievable production of the cold pilger rolling mill, the higher the number of strokes in normal operation. This applies in particular if the nominal number of strokes is to be increased by other measures.
  • the generic script already suggests dynamically decoupling the tube length, which is located behind the buffer zone formed between the rolling zone and driver, from the remaining tube mass. so that only the mass of the tube located in the buffer zone can be moved cyclically.
  • the pipe is deflected out of the roller plane after a straight outlet run of approximately 30 meters in length and introduced into the drive apparatus in a curvature of approximately 15 meters with a deflection of approximately 70 degrees.
  • the deflection of the tube is S-shaped.
  • the deflection takes place in alternating directions with multiple deflections.
  • the prefabricated pipe lengths to be buffered can be saved in the multi-curved bending line of the pipe without the system requiring unusable dimensions.
  • the positive guidance for the deflected pipe is adjustable. This adjustability allows the buffer zone to be adapted to a wide variety of production parameters in order to achieve an optimal effect.
  • the deflection of the tube can take place on an adjustable guide wall within an at least three-sided closed guide channel, which can be adjusted transversely to the guide channel in the direction of deflection of the tube.
  • the cold pilger rolling mill is designated by 1, which, with the interposition of push rods 2, is driven by the drive 3 with gear and mass balance, the rollers of the cold pilger rolling mill 1 rolling on the pipe.
  • the tube is rotated about its longitudinal axis in a known manner and advanced by a certain amount, which results from the length of the caliber of the rollers.
  • Each feed means that the tube leaving the rollers of the cold pilger roll stand 1 must be accelerated by the feed path and decelerated to stop. Particularly when large lengths of pipe have already left the cold pilger mill, very large masses must be accelerated and braked.
  • this mass can then be limited if one grips the outgoing pipe behind a buffer zone 4 by a driver 5, which at a constant speed that the corresponds to the mean outlet speed of the tube from the cold pilger roll stand 1, transported and during which the batchwise forward movement of the tube in the buffer zone 4 picks up.
  • this buffer zone is designed so that with an S-shaped curvature of the tube in this buffer zone 4, the bending line of the S-shaped tube can be changed to such an extent that the cyclically fluctuating change in finished tube length in the S-shaped Pipe section is added.
  • the following reel H is arranged in a line behind the cold pilger roll stand 1, i. H. the tube is only slightly deflected from the rolling line and parallel to it. This avoids the large deflection radii in the prior art, which required a lot of space, without the storage of the tube length leaving the cold pilger roll stand being adversely affected.
  • a straight outlet for the pipes can also be provided.
  • the buffer zone is designed as a guide channel closed at least on three sides, into which an adjustable guide wall 6 can be integrated, which is described in more detail with reference to FIG. 2.
  • the guide wall 6 can be adjusted together with a guide roller 7 for the tube indicated at R by means of the piston-cylinder unit 8, the end position being shown in dashed lines.
  • different bending profiles of the pipe can be set, which in turn show different buffer effects with different pipes.
  • the driving device 5 is suitable for pulling the finished-rolled pipe out of the cold pilger rolling mill without the pipe end making disruptive whipping movements, as can be the case in the prior art.
  • the driver 5 allows the supply of very short tubes to downstream facilities such. B. reels H.
  • the driving device 5 can also be used as an additional organ for forcing a uniform movement of the finished tube if there are slight deviations from the set parameters. In any case, precise regulation of the speed (speed) of the driving apparatus 5 is required, as is already the case in the prior art.
  • the speed of the pipe which is picked up via a roller, for example, can serve as a guide variable.
  • the functional sequence of the device shown is as follows: The beginning of the pipe is passed through the guide channel 4 and deflected by the guide wall 6. This is set in the position shown in FIG. 2 (with solid lines) and is pivoted into the position shown in broken lines as soon as the beginning of the pipe has passed the guide wall. In the further course, the beginning of the pipe is led through the guide channel into the outlet and gripped by the driver. During the rolling operation, the tube constantly changes its S-shaped curved bending line and stores the cyclically occurring tube lengths in the driving apparatus 5 when the tube is evenly withdrawn.
  • the driving device 5 completely pulls it out of the cold pilger roll stand and the buffer zone.
  • the guide wall 6 can be slowly moved back into the starting position (shown with solid lines), so that the pipe reaches an extended position.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk mit absatzweisem Vorschub und/oder Drehen des Rohres, bei der das Rohr zwischen der Walzzone und einem mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Treiber in einer Pufferzone zum Ausgleich der zyklisch ungleichmäßigen Walzgeschwindigkeit aus der Walzrichtung ausgelenkt wird. Erfindungsgemäß erfolgt die Auslenkung des Rohres (R) zwangsgeführt S-förmig. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abführen von Kaltgewalzten Rohren hinter einem kaltpilgerwalzwerk mit absatzweisem Vorschub und/oder Drehen des Rohres, bei der das Rohr zwischen der Walzzone und einem mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Treiber in einer Pufferzone zum Ausgleich der zyklisch ungleichmäßigen Walzgeschwindigkeit aus der Walzrichtung ausgelenkt wird.
  • Aus der gattungsbildenden DE 31 46 284 C2 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren größer Länge hinter einem Walzwerk mit hin- und hergehendem Walzgerüst und darin befindlichen zwangsangetriebenen kalibrierten Walzen mit absatzweisem Vorschub und/oder Drehung des Rohres im Bereich eines oder beider Totpunkte bekannt, wobei die wechselseitige Drehung je Drehrichtung gleich groß ist. Das bekannte Verfahren sieht vor, die für Kaltpilgerwalzwerke mit hin- und hergehendem Walzgerüst typische zyklisch ungleichmäßige Vorschub-/Austritts-Geschwindigkeit des ausgewalzten Rohres in einer Pufferzone in eine konstante Auslaufgeschwindigkeit umzuwandeln, während das Rohr durch einen mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Treibapparat in einem Abstand von der Walzzone geführt wird. Der Treibapparat ist in einem solchen Abstand angeordnet, daß die Torsionsspannungen im Rohr die Fließgrenze des Rohres nicht überschreiten.
  • Schon der bekannten Lösung liegt das bei Kaltpilgerwalzwerken bekannte Problem zugrunde, daß bei größeren Rohrlängen stets die gesamte Rohrlänge beim zyklischen Vorschub beschleunigt und abgebremst werden muß, wobei die dafür erforderlichen Beschleunigungskräfte vom Umformprozeß aufgebracht werden müssen. Üblicherweise werden diese Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte von den Spannfuttern (Spannschlitten, Einlauf- und Auslaufspannfutter) und eine ggfs. zusätzlich vorhandenen Rohrbremse übertragen. Schon bei Rohren ab Längen von etwa 90 Metern entstehen Beschleunigungen über 10g, die mit längerwerdendem Rohr anwachsen und letztlich dazu führen können, daß sich das Rohr in seiner Verzögerungsphase unkontrolliert in Walzrichtung vorwärtsbewegt, d. h., es kommt zu einem ungewollten Vorschub. Die aufzubringenden Verzögerungskräfte zum Halten des Rohres hängen u. a. von der Masse des zu verzögernden Fertigrohres und von der Hubzahl des Kaltpilgerwalzwerkes ab.
  • Ein anderes Problem besteht darin, daß, insbesondere beim Walzen von Kupferröhren die Notwendigkeit besteht, die Hubzahl des Kaltpilgerwalzwerkes zu reduzieren, wenn das augenblicklich gewalzte Rohr das erste der Halteorgane, nämlich den Spannschlitten verlassen hat. Wenn das Rohr außerdem das Einlaufspannfutter verlassen hat, ist die Hubzahl nochmals zu reduzieren. Diese Reduktion der Hubzahlen wirkt sich umso deutlicher auf die gesamte erzielbare Produktion des Kaltpilgerwalzwerkes aus, je höher die Hubzahl im Normalbetrieb liegt. Das gilt insbesondere, wenn die Nenn-Hubzahl durch andere Maßnahmen gesteigert werden soll.
  • Bereits die gattungsbildende Schrift schlägt als Maßnahme zur Begrenzung der zu beschleunigenden und zu verzögernden Massen vor, die Rohrlänge, die sich hinter der zwischen Walzzone und Treiber gebildeten Pufferzone befindet, von der übrigen Rohrmasse dynamisch abzukoppeln. so daß nur noch die in der Pufferzone befindliche Masse des Rohres zyklisch zu bewegen ist. In der Ausführung der bekannten Lösung ist vorgesehen, das Rohr nach einer geradlinig geführten Auslaufstrecke von ca. 30 Meter Länge aus der Walzebene auszulenken und in einer Krümmung von ca. 15 Meter Radius bei einer Auslenkung von ca. 70 Grad in den Treibapparat einzuführen.
  • Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß eine derartig große Auslenkung aus der Walzachse in nahezu allen Anwendungsfällen zu erheblichen Raumproblemen führt, die den Einsatz der bekannten Vorrichtung ausschließt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, mit der bei verringertem Raumbedarf eine Anpassung der Pufferzone an die von Rohrdurchmesser und Rohrmaterial abhängigen veränderlichen Parameter möglich ist.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Auslenkung des Rohres zwangsgeführt S-förmig erfolgt.
  • In überraschender Weise hat sich herausgestellt, daß für die Abkopplung der großen Rohrmassen hinter dem Treiber keine Pufferzone mit stetig gekrümmtem Auslauf mit großem Radius erforderlich ist, sondern daß ein paralleles Versetzen des Rohres im Bereich zwischen dem Kaltpilgerwalzwerk und dem Treiber ausreicht, wenn das Rohr in diesem Bereich S-förmig gekrümmt wird. In diesem Bereich verändert das Rohr unter dem Einfluß der Beschleunigungen und Verzögerungen seine Lage und damit seine Biegelinie derart, daß zwischen den Lagen maximaler Beschleunigung und maximaler Verzögerung die in dieser Zeit zusätzlich zur mittleren Rohraustrittsgeschwindigkeit ausgetretene Fertigrohrlänge in der dann längeren Biegelinie Platz findet. Eine solche Vorrichtung, bei der das Rohr in der erfindungsgemäßen Weise S-förmig zwangsgeführt ist, benötigt wesentlich weniger Raum, als das bei der Lösung gemäß der DE 31 46 284 C2 der Fall ist und läßt sich deshalb auch problemlos in bestehende Anlagen integrieren.
  • Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch denkbar daß die Auslenkung in wechselnden Richtungen mit mehrfacher Umlenkung erfolgt. Auch bei dieser Variante lassen sich die zwischenzupuffernden Fertigrohrlängen in der mehrfach gekrümmten Biegelinie des Rohres speichern, ohne daß die Anlage unbrauchbare Ausmaße benötigt.
  • Da ein erfindungsgemäßer Auslauf eines Kaltpilgerwalzwerkes für ganz bestimmte Produktionsparameter, wie Hubzahl, Fertigrohrlänge je Hub. Fertigrohrabmessung und Fertigrohrmaterial unterschiedliche Auslenkungen des Rohres erfordert, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Zwangsführung für das ausgelenkte Rohr einstellbar ist. Durch diese Einstellbarkeit läßt sich die Pufferzone an die verschiedensten Produktionsparameter anpassen, um eine optimale Wirkung zu erzielen.
  • Erfindungsgemäß kann die Auslenkung des Rohres an einer verstellbaren Führungswand innerhalb eines mindestens dreiseitig geschlossenen Führungskanals erfolgen, die quer zum Führungskanal in Auslenkrichtung des Rohres einstellbar ist. Durch diese Lösung können die jeweils für das entsprechende Rohr erforderlichen Biegelinien erzwungen werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine Draufsicht auf ein Kaltpilgerwalzwerk mit der erfindungsgemäßen Pufferzone und
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung der einstellbaren Führungswand innerhalb der Pufferzone.
  • In Figur 1 ist mit 1 das Kaltpilgerwalzwerk bezeichnet, das unter Zwischenschaltung von Schubstangen 2 von dem Antrieb 3 mit Getriebe und Massenausgleich angetrieben ist, wobei die Walzen des Kaltpilgerwalzgerüstes 1 auf dem Rohr abwalzen. Jeweils in den Totpunkten des Kaltpilgerwalzgerütes 1 wird in bekannter Weise das Rohr um seine Längsachse gedreht und um einen bestimmten Betrag vorgeschoben, der sich aus der Länge des Kalibers der Walzen ergibt. Jeder Vorschub bedeutet, daß das die Walzen des Kaltpilgerwalzgerüstes 1 verlassende Rohr um den Vorschubweg beschleunigt und zum Anhalten verzögert werden muß. Insbesondere dann, wenn bereits große Rohrlängen das Kaltpilgerwalzwerk verlassen haben, sind sehr große Massen zu beschleunigen und abzubremsen. Die Größe dieser Masse läßt sich dann begrenzen, wenn man das auslaufende Rohr hinter einer Pufferzone 4 von einem Treiber 5 ergreift, der mit konstanter Geschwindigkeit, die der mittleren Auslaufgeschwindigkeit des Rohres aus dem Kaltpilgerwalzgerüst 1 entspricht, transportiert und während dessen die absatzweise Vorwärtsbewegung des Rohres in der Pufferzone 4 aufnimmt. Nach der Erfindung ist diese Pufferzone so ausgebildet, daß bei einer S-förmigen Krümmung des Rohres in dieser Pufferzone 4 die Biegelinie des S-förmig gekrümmten Rohres veränderbar ist, und zwar in einem solchen Maße, daß die zyklisch schwankende Fertigrohrlängenveränderung in der S-förmigen Rohrstrecke aufgenommen wird.
  • Wie in der Draufsicht in Figur 1 deutlich zu erkennen ist, ist der nachfolgende Haspel H in Linie hinter dem Kaltpilgerwalzgerüst 1 angeordnet, d. h. das Rohr wird nur geringfügig aus der Walzlinie und parallel zu dieser ausgelenkt. Dadurch sind die beim Stand der Technik großen Umlenkradien, die sehr viel Platz bedurften, vermieden, ohne daß die Speicherung der zyklisch das Kaltpilgerwalzgerüst verlassenden Rohrlänge nachteilig beeinflußt wird. Natürlich kann statt des Haspels H auch ein gerader Auslauf für die Rohre vorgesehen sein.
  • Um die Vorrichtung an unterschiedliche Produktionsparameter anpassen zu können, ist die Pufferzone als mindestens dreiseitig geschlossener Führungskanal ausgebildet, in die eine verstellbare Führungswand 6 integrierbar ist, die anhand von Figur 2 näher beschrieben wird. Die Führungswand 6 ist zusammen mit einer Leitrolle 7 für das bei R angedeutete Rohr mit Hilfe der Kolben-Zylinder-Einheit 8 verstellbar, wobei die Endstellung gestrichelt dargestellt ist. Je nach Einstellung der Führungswand 6 lassen sich unterschiedliche Biegeverläufe des Rohres einstellen, die wiederum unterschiedliche Pufferwirkungen bei verschiedenen Rohren zeigen.
  • Der Treibapparat 5 ist geeignet, das fertiggewalzte Rohr aus dem Kaltpilgerwalzwerk herauszuziehen, ohne daß das Rohrende störende peitschende Bewegungen macht, wie dies beim Stand der Technik der Fall sein kann. Darüber hinaus ermöglicht der Treibapparat 5 die Zuführung auch sehr kurzer Rohre zu nachgeschalteten Einrichtungen, wie z. B. Haspeln H. Schließlich kann der Treibapparat 5 auch als zusätzliches Organ zur Erzwingung einer gleichmäßigen Bewegung des Fertigrohres eingesetzt werden, falls geringfügige Abweichungen von den eingestellten Parametern vorliegt. In jedem Fall ist eine genaue Regelung der Geschwindigkeit (Drehzahl) des Treibapparates 5 erforderlich, wie dies bereits beim Stand der Technik der Fall ist.
  • Es ist aber auch denkbar, den Treibapparat 5 zur automatischen Korrektur der Führungswand vorzusehen, wobei als Führungsgröße beispielsweise die über eine Rolle abgegriffene Geschwindigkeit des Rohres dienen kann.
  • Der Funktionsablauf der dargestellten Vorrichtung ist wie folgt:
    Der Rohranfang wird durch den Führungskanal 4 geleitet und von der Führungswand 6 umgelenkt. Diese ist in der in Figur 2 (mit durchgezogenen Linien) dargestellten Position eingestellt und wird in die gestrichelte dargestellte Lage geschwenkt, sobald der Rohranfang die Führungswand passiert hat. Im weiteren Verlauf wird der Rohranfang durch den Führungskanal in den Auslauf geleitet und vom Treiber erfaßt. Während des Walzbetriebes verändert das Rohr stetig seine S-förmig gekrümmte Biegelinie und speichert die zyklisch anfallenden Rohrlängen bei gleichmäßigem Abzug des Rohres im Treibapparat 5.
  • Sobald das Rohr fertiggewalzt ist, wird es vom Treibapparat 5 komplett aus dem Kaltpilgerwalzgerüst und der Pufferzone herausgezogen. In dem Moment, wo das Rohrende aus dem Kaltpilgerwalzwerk austritt, kann die Führungswand 6 langsam in die (mit durchgezogenen Linien dargestellte) Ausgangsstellung zurückgefahren werden, so daß das Rohr in eine gestreckte Lage gelangt.

Claims (4)

  1. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk mit absatzweisem Vorschub und/oder Drehen des Rohres, bei der das Rohr zwischen der Walzzone und einem mit konstanter Geschwindigkeit arbeitenden Treiber in einer Pufferzone zum Ausgleich der zyklisch ungleichmäßigen Walzgeschwindigkeit aus der Walzrichtung ausgelenkt wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auslenkung des Rohres (R) zwangsgeführt S-förmig erfolgt.
  2. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auslenkung des Rohres (R) in wechselnden Richtungen mit mehrfacher Umlenkung erfolgt.
  3. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren nach den Ansprüchen 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zwangsführung für das ausgelenkte Rohr (R) einstellbar ist.
  4. Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren nach den Ansprüchen 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auslenkung des Rohres (R) an einer verstellbaren Führungswand (6) innerhalb eines mindestens dreiseitig geschlossenen Führungskanales (4) erfolgt, die quer zum Führungskanal in Auslenkrichtung des Rohres (R) einstellbar ist.
EP94250291A 1993-12-27 1994-12-05 Verfahren und Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk Expired - Lifetime EP0659494B1 (de)

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DE4344942 1993-12-27
DE4344942A DE4344942A1 (de) 1993-12-27 1993-12-27 Vorrichtung zum Abführen von kaltgewalzten Rohren hinter einem Kaltpilgerwalzwerk

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0659494A2 true EP0659494A2 (de) 1995-06-28
EP0659494A3 EP0659494A3 (de) 1995-09-06
EP0659494B1 EP0659494B1 (de) 1998-03-18

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JP (1) JPH07204710A (de)
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