DE1452255A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rohren grosser Laenge auf Rohrstossbankanlagen - Google Patents

Description

ÜEMÄG ÄkTikHÜfisfeiiSCliAFT, Duisburg 1

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_Dr. Expl. 1

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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rohren großer Länge auf Rohrstoßbankanlagen

Die ErfilidüMg betrifft ein Verfahren und die Vorrichtung fcüöi Hfersteileh ^b'h Rohren großer Länge auf Rohrstoßbahk-

Das bisher bekannte Verfahren zum Herstellen von Rohren käch äeiii Enrhärät-Stoßverfahren beruht darauf, daß als Msgäkgsmäterial ein Vierkähtblock dient. In der zyiihdriscnferi Mätrike eiker Lochpresse wird mittels eines

dieses BlÖckmäteriäl sb verdrängt, daß eine feändifee eihöeitig durch feinen Bödeh geschlosseke R8nr

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Erfindung^

Z 2 -

Verfahren und die Vorrichtung zum Herstellen von Rohröri großer Länge auf Rohrstoßbankanlagen aufzuzeigen;

Erfindungsgemäß besteht das Verfahren aus den Schritten; daß die Blöcke in einem Schrägwalzwerk zu offenen Rohrluppen gewalzt werden, danach auf einer KümpeimäseJiiiie an einem Ende mit einem Boden oder einer fläsöilehiiaisähnlichen Durchmesserverminderung verseheh werden¹ üiiä anschließend auf einer Rohrstößbank weiterverärbeitet werden. Das Schrägwalzwerk übernimmt also die Äüfgaße der Lochpresse» Damit können besonders dickwandige HÜlseii erzeugt werden, die gerade für lange Rohre erf8rcieriicii sind. Es stehen praktisch Rohrluppen mit jedem gewüki Sri teil Stückgewicht zur Verfügung, um Rohre mit gießerei* LäHge beispielsweise von 18 Metern zu erzeugen. Die für den Stoßdorn erforderlichen Böden oder Verengungen können durch Umbördeln oder ähnlichen Umformungsarbeitsgarig bewerkstelligt werden.

Mach einem weiteren Kennzeichen erfolgt das Formen Bodens der Rohrluppen durch Einbiegen des Es treteil somit keine Fe stigkeitsprobl eitle aiif^ Fäserverlauf im Werkstoff ist optimal gükstig tittä Mi Stelle unterbrochen.

Ein weiteres Kennzeichen des Verfahrens besteht ääritiji daß die fiaschenhalsähnliche DürchmesservermihdSrüii^ tiftter Einführung eiries im Durchmesser abgesetzteh StÜtäiäBÖds' in die Rohrluppen durch Anwalzen erzeugt wird. McIi führt zu einer günstigen Foi-m, die Kraft des in die RöHrwaiidiiilg 2ü übertragen. Damit wird iie Biegebeaiispruciiuiig an der DÖrnahgriffsfiäelii 18 wie mögiibh jsü häiten; um die HÖöhstbelästMrkiit H i erzleieri zu können»

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Erfindungsgemäß besteht die Kümpelmaschine aus einer axial unbeweglich angeordneten Vorrichtung zum Spannen der Rohrluppen* der gegenüber ein rotierender, koaxial verschiebbarer. Yf aJLzkopf vorgesehen ist, dessen Walzen radial starr oder bewegbar gelagert sind. Es gibt mehrere Variationsmöglichkeiten über ortsfeste oder bewegliche Anordnungen der beim Rohrwandeinbiegen erforderlichen Vorrichtungsteile. Im vorliegenden Falle vmrde vorgezogen, zunächst einmal die Rohrluppen ortsfest zu spannen. Diese Art ist gedacht für eine möglichst hohe Stückzahl erzeugende Anlage. Die von einer Zwischenerwärmung kommenden Rohrluppen können sicher und schnell eingespannt werden unter Ausnutzung der einzelnen Rücklaufzeit und eines Teils der Vorschubzeit des Walzkopfes.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Walzkopf auf einer Spindel befestigt, die in einem die koaxialen Verschiebungen ausführenden Gehäuse gelagert, mit ihrem als Keilwelle ausgebildeten rückwärtigen Ende im Ständer der Maschine geführt ist und das Gehäuse mit einem in der Längsachse oder mit zwei in horizontaler Ebene spiegelbildlich angeordneten ₍ Schubbewegung erzeugenden Getrieben, wie beispielsweise Kolbentriebwerke, Schraubspinaelgetriebe, Zahnradgetriebe, Hebelgetriebe versehen ist. bei der hohen Umformungsenergie, die für das Umbiegen der Rohrwand erforderlich wird, ist eine klare Trennung der schubkrafterzeugenden Mittel und der Führungsorgane von Vorteil. Die Führung des den Walzkopf tragenden Gehäuses ist dabei in größerer Entfernung vom Walzkopf angeordnet· Dagegen erfolgt die Anordnung der Schubkraftorgane so nahe wie möglich beim Walzkopf.

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß der Rotationsantrieb für die Vialzkopfspindel über eine auf dem Ständer angeordnete Antriebseinheit erfolgt, deren Ge-

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triebe im Ständer selbst untergebracht ist. Wenn eine Keilwelle als Führung benützt wird, kann diese über ein auf ihr gleitend geführtes Zahnrad angetrieben werden.

Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal ist dadurch gegeben, daß der Rotationsantrieb auf dem von den Schubgetrieben hin- und herbewegbaren Walzkopfspindelgehäuseh angeordnet ist. Damit ist eine noch einfachere Lösung gegeben, denn die Führung kann dann zusätzlich an die Unterseite des walzkopftragenden Gehäuses gelegt sein und/oder in der Keilwelle belassen werden, die in diesem Falle leer mitläuft, aber auch stillstehen kann und nur in einer ständerfesten Buchse geführt wird.

Nach einer anderen Möglichkeit besteht die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens darin, daß die Kümpelmaschine aus einem unbeweglich angeordneten Walzenkopfspindelgehäuse besteht, dem gegenüber die Vorrichtung zum Spannen der Rohrluppen koaxial hin- und herbewegbar ist. Dies erleichtert die Lagerung des Gehäuses wesentlich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die im Maschinensockel geführte Vorrichtung zum Spannen der Rohrluppen mittels Vorsprüngen an den die Schubbewegungen übertragenden Mitteln angelenkt. Diese Anordnung der Triebwerke jeweils an der Flanke der Maschine sichert leichte Zugänglichkeit.

Eine weitere Verbesserung ist darin zu sehen, daß der rotierende Walzkopf drehbar gelagerte, profilierte Rollen trägt, deren Achsen divergieren. Diese Anordnung gestattet das Einbiegen der Rohrwandung bis zum völligen Verschließen des Bodens unter Bildung eines Kernwulstes als Anlage für

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den Stoßdorn» Der Stoßdorn kann aber dafür auch hohl ausgebildet sein, so daß ein äußerer Ringwulst in die Ringmulde der Rohrluppe eingreift.

Gemäß einer weiteren Verbesserung sind den Profilrollen jeweils am Umfang versetzte Stützrollen zugeordnet, die konisch geformt sind. Bei Verwendung von Walzenrollen großen Durchmessers können nicht immer mehr als zwei davon vorgesehen werden, so daß mittels Abstützungen ein Ausbiegen der Rohrluppenachsen verhindert wird.

Ein anderes kennzeichnendes Merkmal ist dadurch gegeben, daß der rotierende Walzkopf ein oder zwei gleichmäßig am Umfang verteilte, drehbar gelagerte Rollenpaare oder zumindest drei Einzelrollen aufweist, deren Achsen parallel zur Walzkopfdrehachse verlaufen. Die Aufnahme der Walzdruckkräfte ist hier eine andere als bei schräg angeordneten Rollen. Hier sind Walzrollen größerer Anzahl verwendbar, so daß die einzelne Rollenlagerung im Walzkopf geringere Kräfte, aufzunehmen hat.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weist der Walzkopf zumindest drei oder mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte, drehbar gelagerte, profilierte Rollen auf, deren Achse Jeweils in einer zugehörigen, mit Abstand parallel zur Walzkopfachsen-Normalebene verlaufenden Ebene unter einem Winkel zur Walzkopfachse liegen· Während gegenüber den bereits geoffenbarten Lösungsmerkmalen die Umbiegung des Rohrwandendes allein in Abhängigkeit des Walzkopf-Vorschubes erfolgte, tritt hiermit eine weitere Abhängigkeit zur Drehzahl hinzu« Die Rollen gelangen nämlich in durch die Teilung am Umfang bestimmten Abständen in die Stellung der jeweils vorlaufenden Rolle, so daß das Material allmählich umgebogen wird· Der Vollzug der Umformung ist also zusätzlich von der Drehzahl abhängig

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und kann damit entsprechend zusammen mit dem Vorschub gesteuert werden.

Im weiteren ist kennzeichnend, daß der Walzkopf gabelförmig ausgebildet ist und ein Profilwalzenpaar auf einer in den Gabelarmen gelagerten Achse drehbar angeordnet ist, die senkrecht zur VJaIzkopfdrehachse verläuft» Damit werden auf einfache Art ebene Böden an die Rohrluppen gekümpelt. Die Böden können teilweise oder ganz geschlossen sein.

Schließlich besteht ein Kennzeichen der Erfindung darin, daß der Walzkopf gabelförmig ausgebildet ist, einen um eine Achse schwenkbaren Arm aufweist, in dem zumindest eine Rolle drehbar gelagert ist und mehrere Stützrollen trägt. Diese Einrichtung berücksichtigt auch größtmögliche Wandstärken. Durch Umstellen des Schwenkarmes während des Laufes, bei umlaufender Rohrluppe oder mit umlaufendem Arm kann nach Bedarf linear oder progressiv eingebogen werden. Besonders günfctig ist dabei der Hebelarm, der durch Rollenverschiebung im Gegensatz zu den beschriebenen Profilrollen auf die aufzubringende Verformungsarbeit abgestimmt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:

Fig. 1 zeigt die Kümpelmasehine mit feststehender Rohrluppenspannvorrichtung in Ansicht;

Fig. 2 die Maschine nach Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 5 ist die Ansicht der Kümpelmaschine mit bewegbarer Rohrluppenspannvorrichtung;

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Pig. 4 eine Draufsicht entsprechend Pig. 3ί

Fig. 5 ist die Darstellung des Walzkopfes mit einem Rollenpaar, dessen Achsen divergieren;

Pig. 6 entspricht der Darstellung nach Fig. 5» jedoch mit in die Rohrluppe eingeführtem Stützdorn;

Fig, 7 ist die Seitenansicht eines Rollenpaares mit einem Stützrollenpaar;

Pig, 8 entspricht, der Darstellung nach Fig, 7 in Seitenansicht;

Fig. 9 zeigt einen Walzkopf, dessen Walzenachsen parallel angeordnet sind mit eingeführtem Stützdorn;

Fig. 10 entspricht im wesentlichen der Anordnung der Fig· 9» jedoch mit schräg gelagerten Walzenachsen;

Fig, 11 stellt einen Walzkopf in Gabelausführung dar, ebenso Fig. 12;

Pig. 13 zeigt ebenfalls einen Walzkopf in Gabelausführung mit Stützrollen und einem um eine Achse schwenkbaren Kümpelarm;

Pig. 14 ist die Seitenansicht zu Fig. I3.

In Fig, 1 besteht die Kümpelmaschine aus dem Sockel 1 der feststeh-enden Rohrluppenspannvorrichtung 2. Im Gehäuse 3 ist drehbar gelagert der Walzkopf 4, dessen Spindelende 5 aus" einer Keilwelle besteht, die im Maschinenständer la gelagert ist, der gleichzeitig das Getriebe enthält, das von einem Antriebsmotor 6 bewegt wird, der auf dem Sockel 1 befestigt ist. Das Gehäuse J trägt mit demselben fest verbunden beidseitig Vorsprünge Ja., die gelenkig jeweils bei J>\ mit Triebwerken 7a, 7b verbunden sind,

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In der Rohrluppenspannvorrichtung 2 Ist mittels mehrerer Spannelementen 8 die Rohrluppe 9 fest eingespannt.

Entsprechend den Figuren 3 und 4 trägt die Rohrluppenspannvorrichtung 2 einen axial bewegbaren Schlitten 10 auf dem die Rohrluppe 9 mittels den bezeichneten Spannelementen 8 festgehalten wird« Die Triebwerke 7a und ¹Jh treiben in diesem Falle den Schlitten 10 der Rohrluppenspannvorrichtung 2. Sie sind wiederum an Vorsprüngen 11a und 11b, die am Schlitten 10 befestigt sind, angelenkt.

In Fig. 5 ist der Walzkopf 4 größer dargestellt. Er trägt' ein Profilwalzenpaar mit den Profilwalzen 12a und 12b, deren Achsen divergieren»

Gemäß Fig. 6 wird eine flaschenhalsähnliche Verengung unter Einführung eines Stützdornes 13 angewalzt, dessen abgesetztes Ende IJa die Durchmesserverminderung am Ende der Rohrluppe bestimmt. In den Figuren 7 und 8 sind derartige Pro-'filwalzenpaare 12a, 12b gezeigt, denen ein Stützrollenpaar 14a und 14b zugeordnet ist.

In der Fig. 9 sind mehrere Rollen 15 im Walzkopf 4 drehbar angeordnet. Deren Achsen verlaufen parallel zur Walzkopfdrehachse. Der Eingang des Walzkopfes 4 ist zwecks günstiger Einführung der ungekümpelten Rohrluppe bei 4a ausgeschrägt und kann, wenn notwendig, zur Führung der Luppe ohne den dargestellten Spalt dienen. Auch hier ist der bereits erwähnte Stützdorn l~5 verwendet· Die Profilwalzen 15 sind in Ausnehmungen des Walzkopfes gelagert, so daß dieser aus einem Stück besteht.

Nach Fig. 10 sind im Walzkopf 4 die Rollen 15 schräg angeordnet· Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß eine ge-

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dachte Ebene, die sog» Walzkopfachsennormalebene, jeweils parallel zu sich auf dem Rollenteilkreis verschoben wird, welche dann unter einem beispielsweise spitzen Winkel (oC), der bei der mittleren gezeichneten Rolle in unverzerrter Größe zu erkennen ist, zur Walzkopfdrehachse schräg verläuft. .

Der in Fig, 11 dargestellte Vialzkopfträger bildet eine Gabel mit den Armen 4a und 4b, die eine senkrecht zur Walzkopfdrehachse feststehende oder umlaufende Achse 16 durchdringt. Auf dieser Achse sind entsprechend profilierte Rollen 17a und 17b gelagert.

Dieselbe Anordnung wird in Fig, 12 gezeigt mit dem Unterschied, daß dort der bereits erwähnte Stützdorn IJ zwecks AnkUmpelung einer flaschenhalsähnlichen Verengung eingeführt ist.

In Fig. IJ und 14 ist ebenfalls eine gabelförmige Ausbildung des Walzkopfes 4 gezeigt. Jedoch ist zwischen den Gabelarmen 4a und 4b um eine gemeinsame Achse oder um geteilte Achsen schwenkbar ein Arm 18 gelagert, der ebenfalls gabelförmig ausgebildet ist und dessen Gabeln 18a unö I8b die Drehachsen aufnehmen. In seinem oberen Teil trägt der Arm 18 eine Rolle I9, deren Achse in der gezeichneten Stellung nach Fig. 14 parallel zur Walzkopfdrehachse verläuft. Der Arm 18 ist über die strichpunktiert gezeichnete Stellung hinaus zwischen die Gabeln 4a und 4b bewegbar. Sowohl während des Umlaufs des Walzkopfes kann er in diese Stellung bewegt werden, als auch bei feststehendem Walzkopf, wobei dann die Anordnung der Kümpelmaschine so getroffen ist, daß entweder der Walzkopf 4 oder die Rohrluppens pannvdrfichtung 2 axial bewegbar sind und die Rohrluppe iotiert. An den beiden Gabeln 4a und 4b sind gleichmäßig

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am Umfang versetzt Stützrollen 20a und 20b befestigt. Auf diesen liegt die Rohrluppe auf und nimmt dieselben im Falle des Rohrluppenumlaufs mit. Es besteht aber auch die Möglichkeit, diese Rollen als Antriebsrollen für den umlauf der Rohrluppe zu verwenden« Weiter kann den Stützrollen gegenüberliegend eine nicht dargestellte dritte Stützrolle vor dem Arm 18 angeordnet sein, um einen exzentrischen Lauf der Rohrluppe zu verhindern· Eine oder mehrere der Stützrollen können zwecks leichterer Einführung der Werkstücke federnd angeordnet sein«

Es ist selbstverständlich, daß die Rohrluppen, falls erforderlich, mittels Stützdornen in die Kümpelmaschine eingeführt werden, wie dies auch in Figo I^ bei 21 strichpunktiert angedeutet ist.

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Claims (1)

1. 93 Fl./O

   Patentansprüche

   1» Verfahren zum Herstellen von Rohren groler Läng· auf Rohrgtofbankanl«gen, dadurch gekennzeichnet, da· die Block· in eine* SehrXgwalswerk su offenen Rohr· luppen gewalzt werden, danach auf einer KUapelaaeohln· an «ine« End· alt ·1η#« Boden oder einer flaechenhal·- Shnliehen Durol»esserverainderung versehen «erden und ansotilieSend auf einer RobretoSbank weiter verarbeitet werden·

   2« Verfahren xmoh Anspruch I, dadurch cekennzeiohnet, dal da· Fonaen de· Boden· der Rohrluppen durch Einbiegen de· Rohrwandende· erfolgt·

   3· Yerfahren naoh Anapruoh dadurch gekennseiohnet, dal die flaschanhal «ähnliche Ihircnaesserveminderung unter Einführung eines i« Durchaesser abgesetsten Stutzdorne· in die Rohrluppe durch Anwalsen erseugt wird.

   hm Vorrichtung *ur Durchftthrung des Verfahren· nach den Ansprüchen 1 bi« J₉ dadurch gekennseiebnet« dai die KBapelwchlne aus einer axial unbeweglich angeordneten Vorrichtung (2) su» Spannen der Rohr»

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   BAD CRiGiNAL

   Λ Η52255

   luppen (9) besteht, der gegenüber «in rotierender, koaxial verschiebbarer Walzkopf (4) vorgesehen 1st, dessen Walzen?fill? 12b, 15, 17a« 17b) radial starr oder bewegbar gelagert sind»

   5· Vorrichtung nach Anspruch 4, ,

   dadurch gekennzeichnet, .

   daS der Walzkopf (4) auf einer Spindel (5) befestigt 1st, die In einem die koaxialen Verschiebungen ausführenden Gehäuse (j>) gelagert, mit ihren als Keilwelle ausgebildeten rückwärtigen Ende im Ständer (la) der Maschine (1) geführt ist und das Gehäuse (2) mit eine» in der Längs* achse oder mit zwei in horizontaler Eben· spiegelbildlich angeordneten, Schubbewegungen erzeugenden aetrieben (7*« 7b), wie beispielsweise Kolbentriebwerke, Schraubspindelgetriebe, Zahnradgetriebe, Hebelgetriebe, versehen 1st·

   6· Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5« dadurch gekennzefchnet,

   daft der Hotatlonsantrieb für die Walzkopfspindel über eine auf dem Ständersockel angeordnete Antriebseinheit (6) erfolgt, deren Getriebe im Ständer selbst untergebracht ist·

   7» Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet,

   dal der Rotationsantrieb auf dem von den Schubgetrieben (7a, 7b) hin-und herbewegbaren Walzkopf spindelgehäuse (3) angeordnet ist·

   8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

   dal die Krispelmaschine aus einem unbeweglich angeordneten Walzkopf Spindelgehäuse (» besteht, dem gegenüber dl· Vorrichtung (2) zum Spannen der Rohrluppen koaxial hin-

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   uni herbewegbar 1st

   9· Vorrichtung naeh den Ansprüchen 5 und 3, dadurch gekennzeichnet,

   dal die 1« Masohinensoekel (2) gefuhrt· Vorrichtung (10) SW Spannen der Rohrluppen Bitteis Vorsprüngen (Ila« Hb) an den dl« 8ohub»cwegungen übertragenden Mitteln auge* lenkt ist·

   10· Yorriobtung naeh den Ansprüchen 4« 5* Ö und 9» dadurch gekennzeichnet,

   daB der rotierende Malskopf drehbar gelagerte, pro« filierte Rollen (l£a, 12b) trägt» deren Aohsen diver* gieren«

   11· Yorriohtung nach Anspruch 10* dadurch gekaiuuMfchnet,

   dal den frofllrollen (12a, 12b, 15, 17a, 17b) Jewell· a« liMfang Tercetzte ätutsrolen (14a, 14b) zugeordnet sind, die konisch gefomt sind·

   12· Yorriohtung naeh den Ansprachen 4, 5, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet,

   dsj der rotierende Walzkopf (4) ein oder snel gleich* is&ilg aa Umfang verteilte drehbar gelagert· Rollenpaare (1$) oder zisRindest drei Sinselrollen (15) aufweist, deren Achsen parallel sur Walskopfdrehaoh·· verlaufen«

   Vorrichtung nach den Ansprüchen 4, *>, 8 und 9, dadurch gekennzeichnet,

   das der Walzkopf (4) zueindest drei oder eehrere gleich· MtAIg über dm Umfang verteilte, drehbar gelagerte, profilierte Bollen (15) aufweist, deren Aohsea jeweils in einer zugehörigen, Mit Abstand parallel zur Walzkopf* aohsen-Voraalebene verlaufenden Ibene unter ein«« Winkel

   • 4 *

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   zur Walzkopf »cha· liegen«

   Vorrichtung nach dsn Ansprüchen 4, 5, 8 und 9»

   dadurch gekennzeichnet,

   daS der Walzkopf (4) gabelföraig ausgebildet ist und ein Profilwalzenpaar (17a* 17b) auf einer in den

   Gabelanaen (4a, 4b) gelagerten Achse (16) drehbar

   angeordnet ist, die senkrecht zur Walzkopf drehachse verläuft«

   Vorrichtung nach den Ansprüchen 4, 5, 8 und 9_# dadurch gekennzeichnet,

   dafi der Walzkopf (4) gabelförmig ausgebildet 1st« einen um eine Achse schwenkbaren Ans (Id) aufweist. In dem zumindest eine Rolle (19) drehbar gelagert ist, und mehrere Stützrollen (20a, 20b) trägt·

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