184808. lajstromszámú szabadalom • Pilgerhenger
184 808 A találmány tárgya pilgerhenger, főként melegpilgerhenger varratnélküli csövek hengerlésére, redukáló kúpból, símítókaliberból és kilépési kúpból álló kalibrálással, ahol a redukáló kúp illetve a kilépési kúp egymással azonosan vannak kialakítva és a simító kaliberhez képest forgásszögszimmetrikusan vannak elrendezve. Az ilyen kalibrálásé pilgerhenger jelenti az 545 843 sz. német szabadalmi leírás alapján a technika jelenlegi állását. A pilgerhengereknél, amint az ismeretes, a henger kerületét munkatartományra és üres kaliberre osztják. A henger munkatartománya redukáló kúpból (pofa) simító kaliberből és kilépési kúpból (kifutó rész) áll, amelyek a kalibermélységekkel és a hozzájuk tartozó szögekkel illetve szakaszokkal definiálhatók. Amint azt az 1. ábra is mutatja, a ma ismert pilgerhenger-kalibrálások teljes szögtartománya 180—210 fok, amelyből 48-54 % a pofa, 30-36 % a simító kaliber és 12-18 % a kifutó rész. A hengerkerület megfelelő szögfokai itt a teljes szögtartománytól függnek, amelyet a henger munkahossza ad ki. A pilgerhengerek kopása a használati időtől függően legerősebben a pofánál, vagyis „A” támadáspontban a csőtuskó és a henger között jelentkezik. Ez a pont határozza meg a mechanikus utómegmunkálás szükséges mértékét és ezáltal a henger alkalmazásának lehetséges számát. A nagy utómegmunkálási mélységek elkerülése érdekében javasolták, hogy az „A” pontot a simító kaliber irányába tolják el, mert így az utóesztergálás kisebb átmérőcsökkenéssel történhet. Ez az eljárás azonban odavezet, hogy a kifutó rész tartománya messze eltolódik az üres kaliber irányában és ott az üres kaliber széles nyílása miatt a szükséges hengeranyag hiányzik ahhoz, hogy a kivezető kúp kívánt görbéjét ki lehessen alakítani. Egy túl meredek és ezáltal rövid kivezető kúp a hengernek a csőtől való gyors elválásához vezet. A még mindig teljes mértékben fellépő hengernyomás így egy túl kicsi felületre hat. A túlságosan nagy felületi nyomás a cső károsodásához vezet, amely a megengedett tűréshatárokat átlépő és magasabb selejtarányt eredményez. Egy további javaslat szerint a kivezető kúpot szűkítő hengerkúpként kell kialakítani (DE-PS 545 843). Ennek a kialakításnak az az előnye, hogy az első redukáló kúpfelület elkopása után a hengereket egyszerű megfordítással utómegmunkálás nélkül ismét használhatóvá lehet tenni. E javaslat gyakorlati alkalmazásának azonban a következő hátrányai vannak: — a redukáló kúp és a kivezető kúp görbéi eltérő feladataik következtében jelentősen eltérő alakkal rendelkeznek, — a pofa görbéjének meredekebb alakja a kivezető kúpnak redukáló kúppá történő átfordításakor odavezet, hogy a hengerek túl gyorsan elválnak a csőtől és a csőnél a már fent említett károk lépnek fel, — a szükséges forgácsoló utómegmunkálásnál a hengerek munkatartománya eltolódik az üres kaliber irányában. Ebben a tartományban azonban hiányzik a megfelelő hengeranyag ahhoz, hogy a kívánt kaliberformát ki lehessen alakítani, — át alán osan ismert, hogy a hengertesten a pofa tartományában nagyobb feszültségi repedések (túlhevítési repedés vagy víz okozta repedések) keletkeznek. A kivezető kúpnak második pofává történő átfordításakor ezek a hibák még egyszer megjelennek, kb. 180 fokkal eltolva. A henger keresztmetszetét az még tovább gyengíti. A feszültség halmozódás következ- 5 tében fokozódik a gyengítés. Nehezítő körülményként csatlakozik ehhez, hogy a keresztmetszet-csökkenés tartományában lép fel a maximális hengerlőerő. A henger keresztmetszet-csökkentése gyakori töré- 1 g sekhez és ezáltal gazdasági hátrányokhoz vezet. Az 545 843 sz. német szabadalmi leírásból kiindulva a találmány által megoldandó feladat olyan kalibrálással készített pilgerhenger létrehozása, amely a kaliber utómegmunkálásával lehetővé teszi a pilgerhenger teljes 15 használati idejének jelentős növelését. A kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan kalibrálású pilgerhengerrel oldjuk meg, ahol a) a redukáló kúp hátsó, simító kaliber felé eső része egy 25 °-os szögtartományban közel lineáris lefutású és 20 az ehhez csatlakozó, 25 és 50° közötti tartományban az alább megadott határértékekhez rendelt függvényeket követő módon van kialakítva : 25 Hengerpalástátmérő Függvény 30 35 40 1200-850 mm y=d.(9,42153.10'2.1,344203.lO^.e6,513. ■ (— 50 (1=14,25-20,0 849-400 mm y=d-(l,9404910'1*l,32633'10'3.e6’4096. ■ (—)0’6) 50 d=7,3-14,3 390-250 mm y=d(l,94049'10'1*l,32633 10'3.e6’4096. 45 •(5>6) d=4,0-7,2 ahol y a kaliberalapkörhöz képesti mélység, x a lineáris szakasz végétől mért kaliberszög és d egy empirikus együttható. 50 b) A pilgerhenger 210-235°-ot kitevő munkatartománya (0-II) három résztartományra (0-1,1-II, II-III) történő szakaszolással kb. 36 %, 28 %, 36 % arányban van felosztva. A találmány szerinti kalibrálás célja, hogy a redukáló 55 kúp és a kivezető kúp görbéit úgy optimalizálja, hogy egy görbealak mindkét funkciót átvehesse. Erre a célra a redukáló kúpot, amelyet egy magasabb fokú függvény (hiperbola, parabola, e-függvény) ír le, hátulsó, a simító kaliber felé eső részén át kell alakítani egy majdnem line- 60 áris lefutású görbévé. Az ilyen módon kalibrált résznek kb. 25°-os szöget kell átfogni és nem lépheti át a következő határértékeket: 65 2
