CZ286203B6 - Zařízení pro odvádění za studena válcovaných trub za poutnickou válcovací stolicí - Google Patents

Abstract

Za poutnickou válcovnou (1) se trubka (R) nuceně vychyluje vedením do zakřiveného průběhu ve tvaru písmene "S". Vychylovací prostředek je tvořen vedením, které je vytvořeno do zakřiveného průběhu ve tvaru písmene "S".ŕ

Description

Způsob odvádění za studená válcovaných trubek za poutničkou válcovnou a zařízení kjeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu odvádění za studená válcovaných trubek za poutničkou válcovnou s odstupňovaným posuvem a/nebo otáčením trubky, u kterého se trubka v nárazníkové zóně mezi válcovací zónou a poháněcím zařízením, které pracuje s konstantní rychlostí, vychyluje pro vyrovnání cyklicky nerovnoměrné válcovací rychlosti ze svého přímého válcovacího průběhu. Vynález se dále týká i zařízení k provádění takového způsobu, které pro vyrovnání cyklicky nerovnoměrné válcovací rychlosti obsahuje prostředek pro vychýlení trubky v nárazníkové zóně mezi válcovací zónou a poháněcím zařízením z přímého válcovacího průběhu.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu DE 31 46 284 C2, který tvoří úvodní část, je známý způsob a zařízení pro odvádění za studená válcovaných trub o větší délce za válcovnou s tam a zpátky se pohybujícím válcovacím zařízením a vněm se nalézajícím nucené poháněnými kalibrovacími válci se stupňovitým posuvem a/nebo otáčením trubky v rozmezí jednoho nebo obou úvratí, přičemž střídavé otáčení, stejně jako směr otáčení, je velké. Známý způsob předpokládá, že se pro válcovací stolice pro válcování za studená stam a zpátky se pohybujícím válcovacím zařízením typická cyklicky nerovnoměrná posuvová výstupní rychlost vyválcované trubky v nárazníkové zóně převádí na konstantní výběhovou rychlost, zatímco trubka je prostřednictvím poháněcího zařízení, které pracuje s konstantní rychlostí, vedena ve vzdálenosti od válcovací oblasti. Poháněči zařízení je uspořádáno v takové vzdálenosti, aby torzní napětí v rouře nepřekročilo mez kluzu trubky.

Již u známého řešení bylo u válcovací stolice pro válcování za studená známým problémem, že při větších délkách trubek musí být neustále celá délka trubky při cyklickém posuvu urychlována a bržděna, přičemž ktomu potřebné urychlovací síly musí být přivedeny od přetvářecího procesu. Obyčejně jsou tyto urychlovací a zpomalovací síly přenášeny upínacími pouzdry (upínacími sáněmi, náběžnými a výběhovými upínacími pouzdry) a resp. přídavně upravenými trubkovými brzdami. Již u trub od délek přibližně 90 metrů vznikají zrychlení přes 10 g, která narůstají sodpovídající délkou trubky a mohou vést konečně ktomu, že se trubka ve své prodlužovací fázi nekontrolované ve válcovacím směru pohybuje dopředu, tzn. že dojde k nechtěnému posuvu. Přivedené zpomalovací síly pro držení trubky závisí od hmoty zpomalované zhotovované trubky a od počtu zdvihů válcovací stolice pro válcování za studená.

Jiný problém spočívá v tom, že zejména při válcování měděných trub existuje nutnost snížit počet zdvihů válcovací stolice pro válcování za studená, když mžikově válcovaná trubka opustila první opěrný orgán, tedy upínací saně. Když trubka opustila zejména náběžné upínací pouzdro, je počet zdvihů třeba ještě více zredukovat. Toto snížení počtu zdvihů působí o to více na celou docílenou produkci válcovací stolice pro válcování za studená, čím větší je v normálním provozu počet otáček. To platí zejména, pokud má být jmenovitý počet zdvihů zvýšen prostřednictvím jiných opatření.

Již spis, tvořící stav techniky, navrhuje jako opatření ke zmenšení hmoty, kterou je třeba urychlovat a zpomalovat, délku trubky, která se nachází za nárazníkovou zónou, tvořenou mezi válcovací zónou a poháněcím zařízením, dynamicky odpojit od ostatní trubní hmoty, takže je třeba pohybovat pouze ještě hmotou trubky, která se nachází v nárazníkové zóně. U provedení známého řešení je navrženo trubku po přímočaře vedené výběhové draze o délce přibližně 30 m vychýlit z roviny válcování a zavést do poháněcího přístroje v zakřivení přibližně 15ti metrového oblouku při vychýlení přibližně 70 stupňů.

-1CZ 286203 B6

V praxi se ukázalo, že takovéto velké vychýlení z válcovací osy v téměř všech případech použití vede ke zvýšeným prostorovým problémům, které vylučují použití známého zařízení.

Podstata vynálezu

Úkolem předloženého vynálezu je, vycházíme-li ze známých způsobů a známých zařízení, vytvořit zlepšený způsob a zařízení kjeho provádění, se kterými je možné přizpůsobení nárazníkové zóny při zmenšených nárocích na prostor na proměnlivé parametry, které jsou závislé na průměru a materiálu trubky.

Uvedeného úkolu je dosahováno způsobem odvádění za studená válcovaných trubek za poutničkou válcovnou s odstupňovaným posuvem a/nebo otáčením trubky, u kterého se trubka v nárazníkové zóně mezi válcovací zónou a poháněcím zařízením, které pracuje s konstantní rychlostí, vychyluje pro vyrovnání cyklicky nerovnoměrné válcovací rychlosti ze svého přímého válcovacího průběhu, přičemž podle vynálezu se trubka nuceně vychyluje vedením do zakřiveného průběhu ve tvaru písmene „S“.

Výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá vtom, že trubka se vychyluje ve tvaru písmene „S“ více než jednou.

Další výhodné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že počátek a konec vychýlené části trubky se udržují paralelně přesazené.

Výše uvedeného úkolu je dále dosahováno i odpovídajícím zařízením k provádění výše uvedeného způsobu, které pro vyrovnání cyklicky nerovnoměrné válcovací rychlosti obsahuje prostředek pro vychýlení trubky v nárazníkové zóně mezi válcovací zónou a poháněcím zařízením z přímého válcovacího průběhu, přičemž vychylovací prostředek je tvořen vedením, které je vytvořeno do zakřiveného průběhu ve tvaru písmene „S“.

Podle dalšího znaku vynálezu je rovněž možné, že prostředek pro vychýlení trubky je upraven pro zajištění vychýlení v měnících se směrech s několikanásobným obrácením, tzn. jinými slovy, že vedení je vytvořeno ve tvaru alespoň dvou za sebou sériově napojených písmen „S“. Také u této varianty je možno zhotovované délky trubek, které je třeba mezitím nárazníkovat, uchovat ve vícenásobně zakřivené ohybové čáře trubky, aniž by zařízení potřebovalo nepoužitelný rozsah.

Překvapujícím způsobem se ukázalo, že pro odpojení velkých trubkových hmot za poháněcím zařízením není třeba žádné nárazníkové zóny se stále zakřiveným výběhem o velkém poloměru, ale že postačuje paralelní přesazení trubky v rozsahu mezi válcovací stolicí pro válcování za studená a poháněcím zařízením, pokud je trubka v tomto rozmezí zakřivena ve tvaru „S“, tzn. že vedení má svůj počátek a konec vzájemně paralelně přesazené. V této oblasti mění trubka za působení urychlování a zpomalování svoji délku a tím svoji ohybovou čáru tím způsobem, že se pak mezi polohami maximálního zrychlení a maximálního zpomalení délka dokončené trubky, která vychází v této době přídavně ke střední výstupní rychlosti trubky, nachází v delší ohybové čáře.

Takové zařízení, u kterého je trubka podle vynálezu nuceně vedena ve tvaru „S“, vyžaduje podstatně menší prostor než u řešení podle DE 31 46 284 C2 a je jej tedy možno bez problémů integrovat i do stávajících zařízení.

Protože výběh podle vynálezu válcovací stolice pro válcování za studená pro zcela konkrétní výrobní parametry, jako počet zdvihů, délky hotové trubky na zdvih, rozměry dokončené trubky

-2CZ 286203 B6 a materiál zhotovované trubky, vyžaduje rozdílné výchylky trubky, je podle dalšího znaku vynálezu navrženo, že vedení je přestavitelné. Díky této přestavitelnosti je možno nárazníkovou zónu přizpůsobit na rozličné výrobní parametry, aby se docílilo optimálního působení.

Další výhodné provedení zařízení podle vynálezu spočívá vtom, že vedení obsahuje vodicí stěnu, která tvoří jednu stranu alespoň ze tří stran uzavřeného vodícího kanálu a která je nastavitelná příčně vzhledem k vodícímu kanálu ve vychylovacím směru trubky. Tímto řešením mohou být vynuceny ohybové čáry, které jsou vyžadovány pro odpovídající trubku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení, znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 půdorys válcovací stolice 1 pro válcování za studená s nárazníkovou zónou podle vynálezu, a obr. 2 zvětšené znázornění nastavitelné vodicí stěny uvnitř nárazníkové zóny.

Příklady provedení vynálezu

Na obrázku 1 je znázorněna poutnická válcovna 1 pro válcování za studená, která je prostřed25 nictvím mezivřazených táhel 2 poháněna od pohonu 3 převodovým zařízením a s vyrovnáním hmot, přičemž válce poutnické válcovny i pro válcování za studená se odvalují na trubce R.

V úvratích poutnické válcovny 1 pro válcování za studená je trubka R známým způsobem otáčena kolem své podélné osy a posouvána o určitou hodnotu, která je odvozena z délky kalibru válců. Každý posuv znamená, že trubka R. opouštějící válce poutnické válcovny 1 pro válcování 30 za studená, musí být urychlena o dráhu posuvu a zpomalena pro zastavení. Zejména tehdy, když již velká délka trubky R opustila poutničkou válcovnu 1 pro válcování za studená, je nutno urychlit a zabrzdit velmi velké hmoty. Velikost této hmoty je pak možno omezit, pokud se vybíhající trubka R za nárazníkovou zónou uchopí poháněcím zařízením 5. které ji dopravuje konstantní rychlostí, která odpovídá střední výběhové rychlosti trubky £ z poutnické válcovny 1 35 pro válcování za studená, a během toho přijímá stupňovitý dopředný pohyb trubky R v nárazníkové zóně. Podle vynálezu je tato nárazníková zóna vytvořena tak, že při zakřivení trubky R ve tvaru „S“ v této nárazníkové zóně je možno měnit ohybovou čáru trubky R ohnuté ve tvaru „S“, a sice v takovém rozsahu, že cyklicky kolísavá délková změna dokončené trubky R je přijata v dráze trubky R, která je ve tvaru „S“.

Jak je možno jasně zjistit z půdorysu na obrázku 1, je navíjecí zařízení H uspořádáno v řadě za poutničkou válcovnou 1 pro válcováni za studená, tzn. trubka R je pouze nepatrně a rovnoběžně vychýlena vzhledem k válcovací lince. Tím jsou odstraněny velké obracecí rádiusy podle stavu techniky, které kladou velké nároky na místo, aniž by bylo nepříznivě ovlivněno skladování 45 trubkových délek, které cyklicky opouštějí tuto válcovací stolici pro válcování za studená.

Přirozeně může být místo navíjecího zařízení H pro trubky R upraven i přímý výběh.

Aby bylo možno zařízení přizpůsobit pro rozličné výrobní parametry, je nárazníková zóna vytvořena jako nejméně ze tří stran uzavřený vodicí kanál 4, ve kterém je možno upravit 50 přestavitelnou vodicí stěnu která bude blíže popsána pomocí obrázku 2. Vodicí stěnu 6 je spolu s vodicí kladkou 7 možno přestavit za pomoci jednotky 8 z pístu a válce, přičemž koncové postavení je znázorněno čárkovaně. Podle nastavení vodicí stěny 6 je možno nastavit různé průběhy ohnutí trubek R. které mají opět rozdílné nárazníkové účinky u rozličných trubek R.

-3CZ 286203 B6

Poháněči zařízení 5 je vhodné ktomu, aby vytahovalo doválcované trubky R zpoutnické válcovny 1 pro válcování za studená, aniž by konec trubky R dělal rušivé bičovité pohyby, což by mohl být případ u řešení podle stavu techniky. Navíc poháněči zařízení 5 umožňuje přivádění také velmi krátkých trubek R k dále zařazeným zařízením, jako např. k navíjecímu zařízení H. 5 Konečně může být poháněči zařízení 5 použito také jako přídavný orgán pro vynucení rovnoměrného pohybu zhotovované trubky R v případě, že se jedná o nepatrné odchylky od nastavených parametrů. V každém případě je žádoucí přesné řízení rychlosti (počet otáček) poháněcího zařízení 5, jak je tomu již u řešení podle stavu techniky.

Je však také možné upravit poháněči zařízení 5 k automatickému korigování vodicí stěny 6, přičemž jako vodicí rozměr může například sloužit prostřednictvím vodicí kladky 7 sejmutá rychlost trubky R.

Průběh činnosti zařízení je následující.

Začátek trubky R je veden skrz vodicí kanál 4 a vychýlen vodicí stěnou 6. Ta je nastavena v na obrázku 2 znázorněné poloze (pomocí protažené čáry) a je vykývnuta do čárkovaně znázorněné polohy, jakmile začátek trubky R odpovídá vodicí stěně 6. V dalším průběhu je začátek trubky R veden prostřednictvím vodícího kanálu 4 do výběhu a zachycen poháněcím zařízením 5. 20 V průběhu válcování mění trubka R stále svoji zakřivenou ohybovou čáru ve tvaru „S“ a uchovává cyklicky vznikající trubní délky za současného odtahování trubky R v poháněcím zařízení 5.

Jakmile je trubka R doválcována, je poháněcím zařízením 5 úplně vytažena z poutnické válcovny 25 1 pro válcování za studená a z nárazníkové zóny. V momentu, kdy konec trubky R vystoupí z této válcovací stolice pro válcování za studená, může být vodicí stěna 6 pomalu vrácena do (znázorněno pomocí protažené čáry) výchozího postavení, takže trubka R dorazí do napřímené polohy.

3o Uvedený příklad konkrétního provedení způsobu a zařízení představuje ve smyslu ostatních částí popisu a patentových nároků pouze nejvýhodnější provedení daného předmětu. V rámci vynálezu definovaného patentovými nároky jsou možné další konkrétní varianty, které však nepřekračují rámec nárokovaného rozsahu ochrany a spadají tak do rozsahu hlavních patentových nároků, resp. do rozsahu na nich závislých nároků.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob odvádění za studená válcovaných trubek (R) za poutničkou válcovnou (1) s odstupňovaným posuvem a/nebo otáčením trubky (R), u kterého se trubka (R) v nárazníkové zóně mezi válcovací zónou a poháněcím zařízením (5), které pracuje s konstantní rychlostí, vychyluje pro

   45 vyrovnání cyklicky nerovnoměrné válcovací rychlosti ze svého přímého válcovacího průběhu, vyznačující se tím, že trubka (R) se nucené vychyluje vedením do zakřiveného průběhu ve tvaru písmene „S“.
2. 2. Způsob odvádění za studená válcovaných trubek (R) podle nároku 1, vyznačující 50 se tím, že trubka (R) se vychyluje ve tvaru písmene „S“ více než jednou.
3. 3. Způsob odváděni za studená válcovaných trubek (R) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že počátek a konec vychýlené části trubky (R) se udržují paralelně přesazené.

   -4CZ 286203 B6
4. 4. Zařízení k provádění způsobu podle některého z nároků 1 až 3, které pro vyrovnání cyklicky nerovnoměrné válcovací rychlosti obsahuje prostředek pro vychýlení trubky (R) v nárazníkové zóně mezi válcovací zónou a poháněcím zařízením (5) z přímého válcovacího průběhu, vyznačující se tím, že vychylovací prostředek je tvořen vedením, které je vytvořeno do zakřiveného průběhu ve tvaru písmene „S“.
5. 5. Zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že vedení je vytvořeno ve tvaru alespoň dvou za sebou sériově napojených písmen „S“.
6. 6. Zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že vedení má svůj počátek a konec vzájemně paralelně přesazené.
7. 7. Zařízení podle některého z nároků 4až6, vyznačující se tím, že vedení je přestavitelné.
8. 8. Zařízení podle některého z nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že vedení obsahuje vodicí stěnu (6), která tvoří jednu stranu alespoň ze tří stran uzavřeného vodícího kanálu (4) a která je nastavitelná příčně vzhledem k vodícímu kanálu (4) ve vychylovacím směru trubky (R).

   2 výkresy ^CZ 286203 b₆