DE10160004B4

DE10160004B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Wechseln der Walzen in einem Rohr-Schweißgerüst

Info

Publication number: DE10160004B4
Application number: DE10160004A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dr.-Ing. Heimann
Original assignee: SMS Meer GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: CN1602231A; CA2469192A1; JP2005511306A; CA2469192C; EP1458504A1; BR0214671B1; DE50206421D1; US20050006351A1; UA76267C2; AU2002364388A1; JP3938918B2; US7188502B2; EP1458504B1; ES2260513T3; ATE322947T1; BR0214671A; DE10160004A1; WO2003047783A1; CN1273236C

Abstract

Verfahren zum Wechseln von aus Oberwalzen, Seitenwalzen und einer Unterwalze bestehenden, in Einbaustücken eines Gerüstes einer kontinuierlich arbeitenden Längsnahtrohrschweißmaschine gelagerten Walzensätzen durchseitliches Herausfahren aus dem Gerüst, umfassend die Schritte:
– Hochfahren der Oberwalzen (3, 4)
– Einbringen eines Ausbau-Transportmittels (16) unter die Oberwalzen (3, 4)
– Absenken und Absetzen der Oberwalzen (3, 4) auf das Ausbau-Transportmittel (16)
– Anheben der Seitenwalzen (5, 6) und der Unterwalze (7), bis Zentrierungen (22) von Seitenwalzenhaltern (11) in Zentrieröffnungen (23) des Ausbau-Transportmittels (16) eingreifen und
– nach dem Lösen der Oberwalzen (3, 4) seitliches Ausfahren des Ausbau-Transportmittels (16) mit dem kompletten Walzensatz.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechseln von aus Oberwalzen, Seitenwalzen und einer Unterwalze bestehenden, in Einbaustücken eines Gerüstes einer kontinuierlich arbeitenden Längsnahtrohrschweißmaschine gelagerten Walzensätzen durch seitliches Herausfahren aus dem Gerüst, wie durch die DE 44 47 397 C2 bekanntgeworden.

Ein großer Teil von aus Stahl und anderen Metallen bestehenden Rohren wird durch kontinuierliches Längsnahtschweißen hergestellt. Dazu wird ein Band von einem Coil abgewickelt, in mehreren Walzgerüsten zu einem runden Schlitzrohr eingeformt und verschweißt. Zum Zweck des Zusammenfügens werden die Bandkanten auf Schweißtemperatur erwärmt und in einem Schweißgerüst so zusammengepreßt, daß sie miteinander verschweißen. Die Walzen dieser Gerüste müssen häufig gewechselt werden, entweder bei einer Änderung des Rohrdurchmessers oder bei fortgeschrittenem Verschleiß. Die Zeit zum Wechseln der Walzen muß möglichst kurz gehalten werden, um unerwünschte Stillstandszeiten zu vermeiden. Der Walzenwechsel soll nicht zuletzt aus Kostengründen mit einem geringen Aufwand an technischen und maschinellen Hilfsmitteln sowie manuellen Handreichungen durchgeführt werden.

Kleinere Rohrschweißmaschinen weisen meist Walzen und Einbaustücke mit niedrigen Gewichten auf, so daß die Einbauten häufig noch von Hand gewechselt werden. Bei Schweißmaschinen für große Rohre, von z.B. 600 mm Rohrdurchmesser aufwärts ist ein Wechsel von Hand nicht mehr möglich und es werden ent sprechende mechanische Hilfsmittel benötigt. Bei einer aus der DE 602 315 B bekanntgewordenen Methode des Walzenwechsels werden die Walzen einzeln an ein Seil angehängt und mittels eines Hebezeuges aus der Maschine herausgehoben. Um die Walzen vom Walzenständer zu lösen, muß vorher eine Steckachse herausgezogen werden. Die Steckachse und deren Verbindung mit der Walze verlangt allerdings eine aufwendige Konstruktion. Durch das einzelne Auswechseln der Walzen und das zeitraubende Anschlagen an einen beispielsweise Kranhaken wird außerdem eine lange Unterbrechung der Produktion verursacht.

Ein anderer Stand der Technik ist aus der DE 34 23 706 A1 bekannt. Um den Wechsel von einer auf eine andere Rohrabmessung in kurzer Zeit durchzuführen, sind hier vier Walzengerüste in unterschiedlichen Abmessungen vorhanden und in Form eines Drehkreuzes auf dem Maschinenbett angeordnet. Ändert sich die Rohrabmessung, wird das Drehkreuz in die entsprechende Teilung weitergedreht, bis der neue Einbausatz in Position gebracht ist: Diese Art des Wechselns ist zwar zeitsparend, verlangt jedoch einen außerordentlich hohen Geräteaufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich ein Walzenwechsel einfach und schnell sowie mit einem geringen Geräteaufwand realisieren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches gekennzeichnet ist durch,

– Hochfahren der Oberwalzen
– Einbringen eines Ausbau-Transportmittels unter die Oberwalzen
– Absenken und Absetzen der Oberwalzen auf das Ausbau-Transportmittel
– Anheben der Seitenwalzen und der Unterwalze bis Zentrierungen von Seitenwalzenhaltern in Zentrieröffnungen des Transportmittels eingreifen und
– nach dem Lösen der Oberwalzen seitliches Ausfahren des Ausbau-Transportmittels mit dem kompletten Walzensatz.

Mit den vorstehend genannten Verfahrensschritten wird vorteilhaft ein schneller und aufgrund des geringen maschinenbaulichen Aufwandes kostengünstiger Wechsel der gesamten Walzen erreicht, so daß es insbesondere möglich ist, den Umbau beim Wechsel von einer Rohrabmessung auf eine andere in kürzester Zeit durchzuführen, wobei der Umbau hierbei kaum noch manuelle Eingriffe erfordert.

Die Aufgabe wird weiter durch eine Vorrichtung gelöst, welche dadurch gekennzeichnet ist,

– daß die Oberwalzen in Führungen gelagert und motorisch anstellbar sind,
– daß das Ausbau-Transportmittel als Brücke ausgebildet ist, die einseitig einen auf einer Führungsschiene angeordneten Oberwalzenwagen übergreift und auf diesem verschiebbar angeordnet ist sowie mit einem vorkragenden Arm die Oberwalzen untergreift, und
– daß dem Oberwalzenwagen mit der Brücke eine außerhalb des Schweißgerüstes vorgesehene Verschiebevorrichtung zugeordnet ist.

Hierbei werden die Oberwalzen mit ihren Führungen über beispielsweise motorisch angetriebene Spindelhubelemente in eine obere Ausbauposition gefahren. Sodann wird die auf dem Oberwalzenwagen geführte Brücke mittels der beispielsweise über eine Motor/Spindelkombination verfahrbaren Verschiebevorrichtung von der Seite her so weit in das Walzgerüst gefahren bis die Brücke mit ihren im Profil L-förmigen Armen die Oberwalzen untergreift. Nachdem die Oberwalzen auf der Brücke aufsitzen, wird die Brücke mittels der Verschiebevorrichtung so weit aus dem Gerüst herausgeschoben, bis sie seitlich neben dem Gerüst frei zugänglich ist. Hier können die Oberwalzen dann gegen einen anderen Walzensatz ausgetauscht werden.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung sieht zum Ausbau der Oberwalzen zusammen mit den Seitenwalzen und der Unterwalze vor, daß die Seitenwalzen in Seitenwalzenhaltern gelagert sowie motorisch anstellbar sind, die Seitenwalzenhalter mit Zentrierungen für die die Oberwalzen tragende Brücke ausgebildet sind, die Unterwalze auf einem höhenverstellbaren Tisch angeordnet ist, der nach dem Anheben die Zentrierungen in Eingriff mit Zentrieröffnungen der Brücke bringt, und der gesamte Einbauwechselsatz, umfassend die Brücke mit den darauf abgesetzten Oberwalzen, die Seitenwalzen und die Unterwalze, von einer Ausschiebevorrichtung beaufschlagbar ist.

Die Seitenwalzen mit ihren Seitenwalzenhalfern werden über beispielsweise ebenfalls motorisch angetriebene Spindelhubelemente so weit auseinandergefahren, bis sich die Zentrierungen mit den komplementären Eingriffsöffnungen der die Oberwalzen tragenden Brücke in Deckungslage befinden. Nachfolgend wird die auf einem höhenverstellbaren Tisch angeordnete Unterwalze angehoben. Einhergehend damit werden die Seitenwalzenhalter über die Einbaustücke der Unterwalze so weit angehoben, bis sich die Seitenwalzenhalter unter die Brücke setzen und diese abstützen. Die Zentrierungen der Seitenwalzenhalter stehen nun im Eingriff mit den Öffnungen in der Brücke und arretieren diese bewegungssicher. Anschließend werden zum einen die Seitenwalzen von ihren Anstelleinrichtungen abgekoppelt und zum anderen die Führungen von den Oberwalzen gelöst. Somit kann nunmehr der gesamte Einbauwechselsatz, umfassend die Brücke mit den darauf abgesetzten Oberwalzen, die Seitenwalzen mit ihren Haltern und die Unterwalze, von einer Ausschiebevorrichtung seitlich aus dem Gerüst herausgeschoben und dort komplett gegen einen neuen Walzensatz getauscht werden.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
1 einen allgemeinen Aufbau eines Schweißgerüstes einer Rohrschweißmaschine in der Vorderansicht dargestellt;
2,4, 5 und 6 jeweils das Schweißgerüst in der Vorderansicht dargestellt, anhand der aufeinanderfolgenden Figuren der Verfahrensablauf eines Walzenwechsels des gesamten Walzensatzes gezeigt wird;
3 eine Oberwalze des Schweißgerüstes als Teilausschnitt von der Seite her gesehen; und
7 das Schweißgerüst der Rohrschweißmaschine mit hier lediglich ausgebauten Oberwalzen, in der Vorderansicht dargestellt.
In 1 ist ein Schweißgerüst 1 einer Rohrschweißmaschine in Längsrichtung eines Rohres 2 dargestellt. Das Schweißgerüst 1 besteht aus den beiden Oberwalzen 3, 4, den Seitenwalzen 5, 6 und der Unterwalze 7. Die Oberwalzen 3, 4 sind in Führungen 8 gelagert und werden über eine Motor-Getriebekombination 9 sowie ein motorisch betätigtes Spindelhubelement 10 – Anstellungen 9 und 10 – angestellt. Die Seitenwalzen 5, 6 sind in Seitenwalzenhaltern 11 gelagert und werden über eine Motor-Spindelkombination 12 angestellt. Die Unterwalze 7 ist in Einbaustücken 13 gelagert, die auf einem über eine Höhenverstellung 14 verfahrbaren Tisch 15 angeordnet sind. Der gesamte Walzensatz befindet sich gemäß 1 in Arbeitsposition.
Zum Ausbau der gesamten Walzenanordnung werden in einem ersten Schritt, wie in 2 dargestellt, die Oberwalzen 3, 4 über die motorisch betätigten Anstellungen 9, 10 in eine obere Ausbauposition gefahren. Anschließend wird eine Brücke 16, die auf einem Oberwalzenwagen 17 beweglich verklammert ist (vgl. hierzu 3), über eine spindelbetätigte Verschiebevorrichtung 18 von der Seite her in die dargestellte Position unterhalb der Oberwalzen 3, 4 gefahren. Nachfolgend werden die Oberwalzen 3, 4 mit ihren Führungen 8 mittels ihrer motorisch betätigten Anstellungen 9, 10 auf die Brücke 16 abgesenkt, wobei sich die Oberwalzen 3, 4 einerseits mit einer übergreifenden Einhakleiste 19 auf der Brücke 16 abstützen und andererseits mit ihren Führungen 8 auf einem vorkragenden, im Querschnitt L-förmigen, eine zusätzliche Abstützung bietenden Arm 20 der Brücke 16 aufliegen. Die Brücke 16 und der Oberwalzenwagen 17 sind auf einer Tragschiene 21 angeordnet, die vom Oberwalzenwagen 17 umgriffen wird (vgl. hierzu 3). Gleichzeitig werden die Seitenwalzen 5, 6 mit ihren Seitenwalzenhaltern 11 über die Anstellungen 12 auseinandergefahren. Beim Erreichen der Wechselposition befinden sich auf den Seitenhaltern 11 angeordnete Zentrierungen 22 mit Höhendistanz in Deckungslage mit komplementären Zentrieröffnungen 23 der Brücke 16.
In einem weiteren Schritt, wie in 4 dargestellt, wird der Tisch 15 mit der Unterwalze 7 über die Höhenverstellung 14 auf die Ebene einer Gerüstplatte 24 angehoben. Außerdem werden gleichzeitig die Seitenwalzen 5, 6 mit ihren Seitenwalzenhaltern 11 von an den Einbaustücken 13 der Unterwalze 7 angeordneten Kragarmen 25 abgehoben. Die Seitenwalzenhalter 11 setzen sich dabei abstützend unter die Brücke 16, wobei die Zentrierungen 22 in die Zentrieröffnungen 23 der Brücke 16 eingreifen.
Die 5 zeigt die Walzenausbauphase, in der die Führungen 8 von den Oberwalzen 3, 4 gelöst und mittels der Anstellungen 9, 10 hochgefahren werden. Der komplette Walzensatz ist damit zum seitlichen Herausfahren aus dem Gerüst 1 vorbereitet, wo er von einem sich in Wartestellung befindenden, mit seiner Oberfläche in einer Höhe mit der Gerüstplatte 24, auf der der Walzensatz gleitend verschoben wird, wobei sich die Brücke 16 geführt auf der Tragschiene 21 mit verschiebt, verlaufenden Walzenwechselwagen 26 aufgenommen werden kann. Der Wechselwagen 26 läßt sich gegebenenfalls (nicht dargestellt) mit einem vorbereiteten neuen Walzensatz bestücken, so daß nach dem Ausbau des verbrauchten Walzensatzes durch z.B. eine quer zum Gerüst 1 durchzuführende Verschiebebewegung der neue Walzensatz in Position zum Einbau in das Gerüst und gleichzeitig der alte Walzensatz in eine Lage gefahren wird, aus der beispielsweise ein Hallenkran den Abtransport übernehmen kann.
Die 6 zeigt nun den durch eine Ausschiebevorrichtung 28 auf den Wechselwagen 26 geschobenen Walzenwechselsatz 27. Beim Ausbau des Walzensatzes 27 wird die auf den Seitenwalzenhaltern 11 zentrierte Brücke 16 mit den aufsitzenden Oberwalzen 3, 4 von dem auf der Tragschiene 21 in seiner Position verharrenden Oberwalzenwagen 17 heruntergeschoben. Der Wechselwagen 26 kann jetzt – wie zuvor schon erwähnt – in Längsrichtung parallel zum Schweißgerüst verfahren und ein neuer Walzensatz in Position gebracht werden, der dann in umgekehrter Reihenfolge zu dem vorstehend beschriebenen Ausbau in das Schweißgerüst 1 eingebaut wird.
Abweichend von dem bisher beschriebenen Ausbau des gesamten Walzensatzes wird anhand der 7 ein Ausbau lediglich der Oberwalzen 3, 4 dargestellt, die gegenüber den Seitenwalzen 5, 6 und der Unterwalze 7 schneller verschleißen. In diesem Falle brauchen die Seitenwalzen 5, 6 und die Unterwalze 7 nicht angehoben zu werden, sie verbleiben vielmehr in Arbeitsposition. Statt dessen wird nur der die Brücke 16 tragende Oberwalzenwagen 17 mittels der Verschiebevorrichtung 18 auf der Schiene 21 so weit verschoben, daß die Brücke 16 mit den darauf aufsitzenden Oberwalzen 3, 4 in eine aus dem Gerüst 1 vorkragende, frei zugängliche Lage kommt. Hier können die Oberwalzen 3, 4 dann einfach gegen einen neuen Walzensatz ausgetauscht werden.

Claims

Verfahren zum Wechseln von aus Oberwalzen, Seitenwalzen und einer Unterwalze bestehenden, in Einbaustücken eines Gerüstes einer kontinuierlich arbeitenden Längsnahtrohrschweißmaschine gelagerten Walzensätzen durch seitliches Herausfahren aus dem Gerüst, umfassend die Schritte: – Hochfahren der Oberwalzen (3, 4) – Einbringen eines Ausbau-Transportmittels (16) unter die Oberwalzen (3, 4) – Absenken und Absetzen der Oberwalzen (3, 4) auf das Ausbau-Transportmittel (16) – Anheben der Seitenwalzen (5, 6) und der Unterwalze (7), bis Zentrierungen (22) von Seitenwalzenhaltern (11) in Zentrieröffnungen (23) des Ausbau-Transportmittels (16) eingreifen und – nach dem Lösen der Oberwalzen (3, 4) seitliches Ausfahren des Ausbau-Transportmittels (16) mit dem kompletten Walzensatz.
Vorrichtung zum Wechseln von aus Oberwalzen, Seitenwalzen und einer Unterwalze bestehenden, in Einbaustücken eines Gerüstes einer kontinuierlich arbeitenden Längsnahtrohrschweißmaschine gelagerten Walzensätzen durch seitliches Herausfahren aus dem Gerüst, dadurch gekennzeichnet, – daß die Oberwalzen (3, 4) in Führungen (8) gelagert und motorisch anstellbar sind, – daß ein Ausbau-Transportmittel als Brücke (16) ausgebildet ist, die einseitig einen auf einer Tragschiene (21) angeordneten Oberwalzenwagen (17) übergreift und auf diesem verschiebbar angeordnet ist sowie mit einem vorkragenden Arm (20). die Oberwalzen (3, 4) untergreift, und – daß dem Oberwalzenwagen (17) mit der eingehängten Brücke (16) eine außerhalb des Schweißgerüstes (1) vorgesehene Verschiebevorrichtung (18) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwalzen (5, 6) in Seitenwalzenhaltern (11) gelagert und motorisch anstellbar sind, die Seitenwalzenhalter (11) mit Zentrierungen (22) für die die Oberwalzen (3, 4) tragende Brücke (16) ausgebildet sind, die Unterwalze (7) auf einem höhenverstellbaren Tisch (15) angeordnet ist, der nach dem Anheben die Zentrierungen (22) in Eingriff mit Zentrieröffnungen (23) der Brücke (16) bringt und der gesamte Einbauwechselsatz (27), umfassend die Brücke (16) mit den darauf abgesetzten Oberwalzen (3, 4); die Seitenwalzen (5, 6) und die Unterwalze (7), von einer Ausschiebevorrichtung (28) beaufschlagbar ist.