DE2643889A1

DE2643889A1 - Walzvorrichtung fuer nahtlose rohre

Info

Publication number: DE2643889A1
Application number: DE19762643889
Authority: DE
Inventors: Jun Harry M Moore
Original assignee: Damascus Steel Casting Co
Current assignee: Damascus Steel Casting Co
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1977-07-21
Also published as: CA1031606A; US4015460A

Description

Damascus Steel Casting Company New Brighton, Pa/USA

Walzvorrichtung für nahtlose Rohre

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung mit Dorn mit einem Führungsdorn und einem Arbeitsdorn. Eine derartige Walzvorrichtung wird insbesondere für die Herstellung von nahtlosen Rohren aus zu durchdringenden Rohlingen verwendet.

Derartige Walzvorrichtungen mit Dorn werden für die Umarbeitung eines zu durchdringenden Rohlings in ein nahtloses Rohr verwendet. Normalerweise werden die zu durchdringenden Rohlinge nach dem Durchdringen nacherhitzt und auf einem Auslxeferungsbehälter am Eingangsende der Walzvorrichtung angeordnet. Ein legierter Stahllochdorn oder Dorn ist am Ende eines Haltestabes, der den Dorn in seiner korrekten Position in der Walzrinne hält, festgemacht. Der Dorn hat generell einen größeren Durchmesser als der Haltestab, um einen Abstand zwischen der Innenseite des Rohres und dem Haltestab zu haben. Der Rohling wird mit Hilfe einer Ramme oder einem Treiber anfangs über den Dorn bewegt, damit die Rollen auf dem Rohling ein gutes Stück sicher angreifen. Ist der Vorgang ein-

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mal in Gang gesetzt, dann reichen die Reibungskräfte aufgrund der sich drehenden Rollen aus, den Rohling schnell über den Dorn zu ziehen und seinen Durchmesser bezüglich der Wanddicke leicht zu verringern und seine Länge zu vergrößern. Der Vorgang umfaßt zwei Durchgänge durch die Walzvorrichtung, wobei der zweite Durchgang über einen zweiten Dorn verläuft, nachdem das Rohr um einen Winkel von 90° gedreht ist.

Die für diese Walzvorrichtung verwendeten Dorne sind aus zwei getrennten Dornen gebildet, die auf einer gemeinsamen Achse sitzen und durch Federn, Scheiben, Hülsen und ähnliches getrennt sind. Ein Eintrittskonus ist am vorderen Ende der Welle vorgesehen. Der erste Dorn wirkt als Führung zum Zentrieren des Rohlings, und der zweite Dorn wirkt als Arbeitsoberfläche zum Erreichen des inneren Durchmessers des nahtlosen Rohres. Diese bekannten Dorneinrichtungen für Walzvorrichtungen verlangen beim Zusammensetzen einen großen Aufwand. Darüberhinaus vergrößert die große Zahl von Teilen beim Zusammensetzen die Gefahr von Fehlern durch fehlerhaftes Zusammensetzen oder durch Fehler an einer der Komponenten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Walzvorrichtung mit Dorn der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die besonders gute Eigenschaften aufweist und leicht zusammensetzbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Walzvorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder der Dorne eine Verbindungseinrichtung aufweist, die ineinander passen und den Arbeitsdorn und den Führungsdorn miteinander verriegelnd verbinden.

Mit der Erfindung wird eine einfache Walzvorrichtung mit einer minimalen Zahl von Teilen und einer minimalen Zusammensetzzeit geschaffen. Dadurch kann die Produktion erhöht und die Wirksamkeit vergrößert werden. Die Teile sind leicht auswechselbar und können

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leicht ersetzt werden, wenn sie abgenutzt sind oder aus anderen Gründen nicht mehr verwendbar sind.

Der Arbeitsdorn weist einen Sockelverbindungsteil mit einer sich in den Hauptkörper des Arbeitsdorns hinein erstreckenden Ausnehmung auf. Die Ausnehmung wird ferner durch zwei einander gegenüberliegende Flansche, die sich über die Ausnehmung hinweg erstrecken und durch eine Mittenöffnung getrennt sind, und durch gegenüberliegende Schlitze, die mit der Ausnehmung abgeglichen sind, definiert. Der Führungsdorn umfaßt einen Hauptkörper, der in einem Hals mit verkleinertem Querschnitt endet, welcher wiederum in zwei sich entgegengesetzt zueinander erstreckenden Ansätzen endet, die so ausgebildet sind, daß sie durch die Schlitze in der Ausnehmung hindurchgehen und eine verriegelte Verbindung bilden, wenn der Führungsdorn relativ zum Arbeitsdorn verdreht wird. Die zusammengesetzte Vorrichtung kann ferner durch eine mit den Dornen zusammenwirkende Dübeleinrichtung verriegelt gehalten werden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen bekannten Dorn für eine Walzvorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Dorns für eine WalzVorrichtung;

Fig. 3 eine Ansicht von unten auf den Dorn der Walzvorrichtung;

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Fig. 4 eine Ansicht des Arbeitsdorns;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Arbeitsdorn;

Fig. 6 eine Ansicht eines Führungsdorns;

Fig. 7 eine Ansicht von unten auf den Führungsdorn;

Fig. 8 eine Ansicht des Dübelelementes;

Fig. 9 eine Seitenansicht des Dübelelementes; und

Fig. 10 eine Ansicht des Füllstückes.

Der bekannte Walzdornsatz ist in Figur 1 gezeigt. Der Satz 10 ist auf einer Welle 16 zusammenmontiert, die in einem vergrößerten konischen Abschnitt 18 endet, der in einer passenden konischen Vertiefung 14 in einem Haltestab positioniert ist, welcher auch als Dornstabkappe 12 bezeichnet wird. Der Arbeitsdorn 24, der zum Formen des inneren Durchmessers des nicht gezeigten nahtlosen Rohres den gewünschten Durchmesser aufweist, ist auf der Welle 16 auf dem vergrößerten konischen Abschnitt 18 anliegend angeordnet. Eine erste Zwischenscheibe 28 ist auf der Welle 16 neben dem Arbeitsdorn 24 vorgesehen, und eine Scheibenfeder 26 ist gegen die Zwischenscheibe 28 drückend auf der Welle 16 angeordnet. Danach ist der Führungsdorn 22 gegen die Scheibenfeder 26 drückend positioniert

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und wird durch eine zweite Zwischenscheibe 30, eine Gegenmutter 3.2 und einen Eingangskonus 20, der auf dem Ende der Welle 16 aufgeschraubt ist, in seiner Stellung gehalten. Sowohl der Führungsdorn 22 als auch der Arbeitsdorn 24 sind im wesentlichen kegelstumpf kappenförmig geformt, um das Darüberhinweggehen des zu durchdringenden Rohrmantels zu erleichtern.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Dorneinrichtung 40 weist zwei Hauptkomponenten auf, nämlich den Führungsdorn 42 und den Arbeitsdorn 44, die ineinandergreifend ausgebildet sind, wie es in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist. Der Führungsdorn 42 und der Arbeitsdorn 44 werden durch ein Dübelelement 74 in der im folgenden beschriebenen Weise miteinander verriegelt.

Der Arbeitsdorn 44 weist einen Hauptdornabschnitt 46 mit einem passend geschliffenen Durchmesser zum Bewirken der Reduktion der Wanddicke und zum Verlängern bzw. Strecken des Rohlings zum Formen des nahtlosen Rohres mit gewünschtem Durchmesser auf (Figuren 4 und 5). Der Hauptdornabschnitt 46 endet in einem konischen Abschnitt 48, der zum Zentrieren des Arbeitsdorns 44 auf der nichtgezeigten Dornstabkappe wie beim Stand der Technik dient. Eine kerngebohrte, fassungsartige Ausnehmung 52 erstreckt sich in das andere Ende des Hauptdornabschnittes 46 hinein. Im weiteren wird die Bezeichnung fassungsartige Ausnehmung 52 zur Definition des aufnehmenden Teils der Verbindung verwendet. Die fassungsartige Ausnehmung 52 wird ferner durch zwei gleichdimensionierte Flansche 50 festgelegt, die sich über die Ausnehmung 52 erstrecken. Die Flansche 50 werden voneinander durch Schlitze 54 getrennt, die sich auf diametral gegenüberliegenden Enden einer mittig angeordneten kreisförmigen öffnung 56 nach außen erstrecken. Die zwei Schlitze 54 und die Mittenöffnung 56 befinden sich in Abgleich mit der fassungsartigen Ausnehmung 52, die sich unterhalb von den entsprechenden Flanschen 50 erstreckt.

Der Führungsdorn 42 umfaßt einen Hauptführungsabschnitt 62, der an seinem vorderen Ende in einen Eingangsabschnitt 60 übergeht, der im wesentlichen konusförmig ausgebildet ist und eine ausreichende

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axiale Größe aufweist um den zu durchdringenden Rohling auf den Hauptführungsabschnitt 62 zu führen (Figuren 6 und 7). Einstückig mit dem Hauptführungsabschnitt 62 ist ein hohlkehlenförmiger Hals 64 gegossen bzw. geformt, der im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und sich von dem rückwärtigen Ende von dem Hauptführungsabschnitt 62 entlang der Mittellinie desselben nach außen erstreckt. Der Hals 64 endet in zwei Ansätzen 66, die sich nach außen in entgegengesetzten Richtungen zueinander und in rechten Winkeln zum Hals 64 erstrecken.

Die Ansätze 66 sind entlang ihrer jeweiligen Oberflächen, die an den Hals 64 angrenzen, im wesentlichen flach und bilden so Schultern 68, die durch geeignete Gießübergangsstücke bzw. Ausrundungen in den Hals 64 übergehen (Figur 6). Die Ansätze 66 sind so dimensioniert, daß sie durch die Schlitze 54 durchpassen, und der Hals 64 ist so dimensioniert, daß er durch die öffnung 56 des Arbeitsddrns 44 hindurchpaßt. Die axiale Ausdehnung des Halses 64 erlaubt, daß die Ansätze 66 unter die Flansche 50 gehen, so daß bei einer Drehung des Führungsdorns 42 die Schultern 68 mit dem Boden der Flansche 50 in Eingriff kommen und eine Verriegelung nach Art einer Stecker-Sockelverbindung bilden (siehe Figuren 2 und 3).

Ein teilweise offener Schlitz 70 erstreckt sich entlang der Longitudinalachse eines Teils des Hauptführungsabschnittes 62 des Führungsdorns 42 (Figuren 6 und 7). Der Schlitz 70 wird als teilweise offen bezeichnet, weil er nur über einen Teil seiner Länge nicht abgedeckt ist und der nichtfreigelegte Teil des Schlitzes vollständig im Inneren des Hauptführungsabschnxttes 62 liegt. Der Schlitz 70 endet am Ende des Hauptführungsabschnittes 62 in einer Schlitzöffnung 72, die im wesentlichen neben dem Hals 64 liegt (Figur 7).

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Ein Dübelelement wird dazu verwendet, den Führungsdorn 42 und den Arbeitsdorn 44 im zusammengesetzten verriegelten Zustand zu halten (Figuren 2 und 3) . Das Dübelelement weist einen langgestreckten rechteckigen Schaft 76 an einem Ende und einen vergrößerten Schaft 82 am anderen Ende auf (Figuren 8 und 9). Zwischen dem vergrößerten Abschnitt 82 und dem Schaft 76 ist ein sich nach außen erstreckender Anschlag 80 vorgesehen. Der vergrößerte Abschnitt 82 weist einenGewindeteil 78 auf, welches in Richtung des Anschlages 80 offen ist. Das Dübelelement 74 ist so dimensioniert, daß der langgestreckte Schaft 76 sich durch den Schlitz 70 hindurch und aus dem Schlitz 72 heraus erstreckt. Der Dübelschaft 76 erstreckt sich soweit aus der Schlitzöffnung 72 nach außen, daß er in die fassungsartige Ausnehmung 52 hineinreicht. Der Schaft 76 wird nach der oben erwähnten Drehung des Führungsdorns 42 in den Arbeitsdorn 44 eingeführt. In dieser verriegelten Position wird der Dübelschaft 76 in den Schlitz 54 des Arbeitsdorns 44 eingesetzt und verhindert eine Drehung durch die Flansche 50, die als Anschlag dienen.

Der freie Teil des Schlitzes 70 wird durch ein Füllstück 84 (Figur 2) ausgefüllt, welches einen Füllabschnitt 86 und einen abgestuften Verbindungsabschnitt 88 aufweist, durch den eine versenkte Kopfschraube 90 hindurchgeht (Figur 10) . Wenn das Füllstück 84 in den freigegebenen Teil des freiliegenden Teils des Schlitzes 70 eingesetzt wird, ist das Kopfschraubengewinde 90 mit dem Gewindeteil in dem Dübelelement 74 abgeglichen. Das Füllstück 84 und das Dübelelement 74 werden mit einer Allen Kopfschraube 92 (einer Zylinderschraube mit Innensechskant) zusammengeschraubt. Die Schraube 92 hält das Füllstück 84 und das Dübelelement 74 in zusammengesetzter Relation, und der Schaft 76 des Dübelelementes, der durch den nichtfreigegebenen Teil des Schlitzes 70 hindurchgeht, und der Anschlag 80 halten das Füllstück 84 und das Dübelelement in dem Führungsdorn 42. Das Füllstück 84 ist so dimensioniert, daß es eine kontinuierliche Außenoberfläche mit dem Hauptführungsab-

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schnitt 62 des Führungsdorns 42 bildet.

Der Führungsdorn 42 und der Arbeitsdorn 44 können leicht dadurch zusammengesetzt werden, daß einfach die Ansätze 66 in die Schlitze 54 eingeführt und der Führungsdorn 42 um 90° so gedreht wird, daß die Ansatzschultern 68 unter den Flanschen 50 des Arbeitsdorns 44 liegen. Danach wird das Dübelelement 74 in dem Schlitz 70 in der oben beschriebenen Weise eingesetzt, und das Füllstück 84 wird.mit dem Dübelelement 74 in der oben beschriebenen Weise zum vollständigen Zusammensetzen verschraubt.

Es können auch andere Formen eines Dübelelementes dazu verwendet werden, den Führungsdorn und den Arbeitsdorn in einem verriegelten Verhältnis zu halten, wo solch eine Verriegelung notwendig erscheint. Es ist auch zu erkennen, daß der Arbeitsdorn oder der Führungsdorn leicht durch einen neuen ersetzt werden können, falls diese abgenutzt sind oder aus anderen Gründen ausgewechselt werden sollen. Indem einfach die notwendigen zusätzlichen Dorngrößen entsprechend dem weiten Bereich der Größen nahtloser Rohre vorrätig gehalten werden, kann das Zusammensetzen mit einem Minimalaufwand an Arbeit erreicht werden, und die Dorngrößen können leicht ausgewechselt werden.

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Claims

Damascus Steel Casting Company New Brighton, Pa/USA

Patentansprüche

[ 1.JWalzvorrichtung mit Dorn mit einem Führungsdorn und einem srbeitsdorn, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Dorne (40, 44) eine Verbindungseinrichtung aufweist, die ineinander passen und den Arbeitsdorn und den Führungsdorn miteinander verriegelnd verbinden.
2. Walzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdorn (44) eine Ausnehmung (52) und der Führungsdorn ein in die Ausnehmung einsteckbares Element (66) zur Verriegelung mit der Ausnehmung aufweist.
3. Walzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, die mit der Ausnehmung und dem in diese hineingehenden Verbindungselement zusammenwirkt und diese in ihrer verriegelten Stellung hält.
4. Walzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsdorn (44) einen Hauptabschnitt mit einer Arbeitsoberfläche und eine fassungsartige Ausnehmung (52), die sich in den Hauptkörperabschnitt hineinerstreckt, aufweist, wobei die fassungsartige Ausnehmung durch zwei gegenüberliegende Flansche (50) gebildet werden, die sich über die Ausnehmung (52) erstrecken und durch eine Mittenöffnung und gegenüberliegende

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ORSGlNAt INSPECTED

Schlitze (54) in Abgleich mit der Ausnehmung getrennt sind.
5. Walζvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsdorn einen Hauptkörperabschnitt aufweist, der in einem konischen Eingangsabschnitt (60) endet und an seinem anderen Ende ein Einsteckteil mit einem Hals (64) aufweist und sich von dem Hauptkörperteil aus erstreckt und in zwei Ansätzen, die sich gegenüberliegend nach außen von dem Hals und senkrecht zu diesem erstrecken, endet.
6. Walzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (66) durch die Schlitze hindurch in die fassungsartige Ausnehmung (52) hineinpassen und so eine verriegelte Stecker-Fassungsverbindung bilden, wenn der Führungsdorn so verdreht wird, daß die Ansätze (66) unter den Flanschen liegen.
7. Walzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dübelelement sich zwischen Führungsdorn und Arbeitsdorn so erstreckt, daß die Dorne gegeneinander verriegelt sind.
8. Walzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsdorn (42) einen teilweise offenen Schlitz (70) aufweist, der sich entlang eines Teiles des Hauptkörpers erstreckt und in einer öffnung (72) neben dem Hals (64) endet, daß die Verriegelungseinheit ein langgestrecktes Dübelelement (74) umfaßt, welches in dem Schlitz des Führungsdorns so positionierbar ist, daß es sich durch die öffnung hindurch und in einen der Arbeitsdornschlitze hindurch in die Ausnehmung neben den Flanschen hineinerstreckt und eine Drehung des Führungsdorns relativ zum Arbeitsdorn verhindert.
9. Walzvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdübelungseinrichtung ein Füllstück (84) aufweist, welches in den teilweise offenen Schlitz (70) eingesetzt und mit dem Dübelelement (74) verbunden ist und so den Schlitz abschließt

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und einen im wesentlichen kontinuierlichen Hauptkörperabschnitt bildet.
10. Walzvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllstück (84) mit dem Dübelelement (74) durch ein Gewindeelement festverbunden ist.

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