Rad ograničenih trnova

Trn je ključan alat u proizvodnji bešavnih cijevi. Umeće se unutar tijela cijevi, radeći zajedno s valjcima kako bi se formirao prstenasti prolaz, čime se pomaže u oblikovanju cijevi. Trnovi se široko koriste u procesima kao što su kontinualne valjaonice, poprečno izduživanje valjaka, periodične valjaonice cijevi, probijanje i hladno valjanje i izvlačenje cijevi.

U suštini, trn je duga cilindrična šipka, slična čepu za probijanje, koji učestvuje u deformaciji cijevi unutar zone deformacije. Njegove karakteristike kretanja variraju s različitim metodama valjanja: tokom unakrsnog valjanja, trn se rotira i pomiče aksijalno unutar cijevi; u uzdužnim procesima valjanja (kao što je kontinuirano valjanje, periodično valjanje i bušenje), trn se ne rotira već se pomiče aksijalno zajedno s cijevi.

U jedinicama neprekidne valjaonice, trnovi obično rade u grupama, pri čemu svaka grupa sadrži najmanje šest trnova. Načini rada mogu se kategorizirati u tri tipa: plutajući, ograničeni i polu-plutajući (također poznati kao polu-ograničeni). Ovaj članak se fokusira na rad ograničenih trnova.

Postoje dvije operativne metode za ograničene trnove:

1. Tradicionalna metoda: Na kraju valjanja, trn prestaje da se kreće. Nakon što se ljuska ukloni sa trna, trna se brzo vraća, izlazi iz linije za valjanje, te se hladi i podmazuje prije ponovne upotrebe. Ova metoda se tradicionalno koristi u Mannesmann Piercing Mills (MPM).
2. Poboljšana metoda: Slično, na kraju valjanja, trn prestaje da se kreće. Međutim, nakon što se ljuska izvuče iz trna pomoću uređaja za skidanje, umjesto da se vrati, trna se brzo kreće naprijed, prateći ljusku kroz skidač. Tek nakon prolaska kroz traku za skidanje trna izlazi iz linije valjanja radi hlađenja, podmazivanja i ponovne upotrebe. Ova metoda smanjuje vrijeme mirovanja trna na liniji, efektivno skraćujući ciklus valjanja i povećavajući tempo kotrljanja, postižući brzine do 2,5 cijevi u minuti.

Glavna razlika između ove dvije metode leži u putu kretanja trna nakon uklanjanja ljuske: u prvoj metodi, trn se kreće u suprotnom smjeru od ljuske, povlačeći se iz valjaonice prije izlaska iz linije za valjanje. U drugoj metodi, trn se kreće u istom smjeru kao i školjka, izlazeći iz valjaonice, prolazeći kroz traku za skidanje, a zatim izlazeći iz linije za valjanje.

Važno je napomenuti da u drugoj metodi, budući da trn treba da prođe kroz traku za skidanje, valjci za skidanje moraju imati funkciju brzog otvaranja-zatvaranja prilikom valjanja čeličnih cijevi tankih stijenki (gdje je omjer redukcije skidača najmanje dvostruku debljinu stijenke školjke) kako bi se spriječilo da trn ošteti rolne za skidanje trake.