DE1777111B2 - Schweissmaschine zum herstellen laengsnahtgeschweisster rohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Schweißmaschinen zum Herstellen längsnahtgeschweißter Rohre bestehen im allgemeinen aus einer Anzahl in Fertigungsrichtung hintereinander aufgestellter Duogerüste zum Treiben, Richten, Biegen des Bandes zum Schlitzrohr und zum Kalibrieren des geschweißten Rohres. Die Duogerüste sind einzeln oder in Gruppen angetrieben, die Walzen selbst üblicherweise durch Kammwalzen untereinander verbunden.

Bei einer bekannten Maschine dieser Gattung (FR-PS 1298 510) treibt der Antriebsmotor zunächst ein Kegelraddifferentialgetriebe an, dessen zwei Abtriebswellen jeweils ein auf verschiedenen Seiten des Differentialgetriebes angeordnetes Untersetzungsgetriebe antreiben. Die untere Walze wird über eine Doppelgelenkwelle direkt von dem Untersetzungsgetriebe angetrieben, welches auf der den Walzen zugekehrten Seite des Differentialgetriebes angeordnet ist. Demgegenüber wird die obere Walze von dem anderen Untersetzungsgetriebe angetrieben, das auf der den Walzen abgekehrten Seite des Differentialgetriebes angeordnet ist. Auf der den Walzen abgekehrten Seite des letztgenannten Untersetzungsgetriebes befindet sich bei dieser bekannten Bauart ein Kammwalzgetriebe mit einer Übersetzung ins Langsame, von dem aus dann über eine extrem lange Doppelgelenkwelle, welche über alle anderen Getriebe und die Doppelgelenkwelle für die untere Walze hinwegreicht, die obere Walze angetrieben wird.

Diese bekannte Bauart besitzt den wesentlichen Nachteil, daß der Antrieb einen großen Platz benötigt. Außerdem besitzt er die sehr lange Gelenkwelle, welche zu einem unruhigen Lauf der Walzen auf Grund unvermeidbarer Unwuchterscheinungen führt. Ferner erfordert diese lange Gelenkwelle wegen ihres hohen Eigengewichtes besonders starke Lagerungen im Gerüst und im Getriebe.

Die lange Gelenkwelle und der riesige Platzbedarf bei der bekannten Bauart haben ihre Ursache darin, daß als Differentialgetriebe ein Kegelraddifferentialgetriebe verwendet worden ist, welches immer nur ein Übersetzungsverhältnis von 1 :1 haben kann. Da Schweißmaschinen zum Herstellen längsnahtgeschweißter Rohre nur mit einer geringen Walzendrehzahl arbeiten, der Antriebsmotor aber aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und seiner Abmessungen mit einer hohen Drehzahl arbeitet, müssen die erwähnten Übersetzungsgetriebe bei der bekannten Bauart vorhanden sein. Hinzu kommt noch das Kammwalzgeiriebe. welches den Achsabstand zwischen der oberen und der unteren Walze überbrücken muß, welches zur Drehrichtungsänderung benötigt wird und welches für die obere Walze, die im Durchmesser bei derartigen Schweißmaschinen in der Regel größer ist und somit eine kleinere Drehzahl als die untere Walze benötigt, die restliche Übersetzung ins Langsame vornimmt. Insgesamt ergibt sich somit bei der bekannten Bauart als weiterer wesentlicher Nachteil ein großer Getriebeaufwand.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schweißmaschine zum Herstellen längsnahtgeschweißter Rohre zu schaffen, deren Antrieb nicht mit den vorerwähnten Nachteilen behaftet ist. sondern der bei geringerem Platzbedarf und niedrigerem konstruktiven Aufwand bessere Betriebseigenschaften besitzt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im Kennzeichen des Anspruches 1 Erfaßte vorgeschlagen.

Hierdurch erreicht man zunächst eine kompakte und platzsparende Ausbildung des Antriebes. Außerdem vermeidet man die extrem lange Gelenkwelle der bekannten Bauart mit ihren wesentlichen Nachteilen. Al'.ein durch die erfindungsgemäße Verwendung eines Stirnraddifferentialgetriebes läßt sich auf kleinstem Raum eine große Übersetzung ins Langsame erreichen. Übersetzungsverhältnisse von 1 :20 und darüber hinaus sinJ ohne Schwierigkeiten möglich. Man spart daher allein durch die Verwendung eines Stirnraddifferentialgetriebes an Stelle eines Kegelraddifferentialgetriebes eine Vielzahl weiterer Getriebestufen ein und je nach Art der Anlage und des Antriebsmotors kann man sogar auf zusätzliche Übersetzungsstufen völlig verzichten. Folglieh wird der Aufwand an Getriebestufen samt Wellenlagerungen und Gehäusen bedeutend geringer und es entstehen wesentlich niedrigere Anschaffungskosten. Außerdem läßt sich ein Stirnraddifferentialgetriebe einfacher und billiger herstellen als ein Kegelraddifferentialgetriebe mit seinen in der Herstellung aufwendigeren Kegelrädern.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der Art, wie das an sich schon vorteilhafte Stirnraddifferentialgetriebe die beiden Walzen antreibt. Durch die in der zweiten Hälfte des Anspruchskennzeichens enthaltenen Merkmale wird erreicht, daß der Belastungsausgleich zwischen der Ober- und Unterwalze und die damit verbundene Verzweigung der Antriebsleistung im Differentialgetriebe kombiniert ist mit der dort ebenfalls erzielten großen Übersetzung ins Langsame. Beim erfindungsgemäßen Antrieb werden die Zahnräder dabei nur gering belastet, weshalb ein kleinerer Modul gewählt werden kann. Die Zahnräder des erfindungsgemäß verwendeten Stirnraddifferentialgetriebes laufen auch relativ langsam um, so daß man bei ihnen mit einer geringeren Herstellungsgenauigkeit und niedrigeren Lagerbelastungen auskommt.

Durch die Kopplung der Unter- mit der Oberwalze über ein Stirnradgetriebe mit Differentialwirkung wird jeder Walze eine solche Drehzahl erteilt, daß am Differential Momentengleichgewicht besteht. Sollte eine Walze nach der Vorausberechnung zu schnell laufen und dabei ein zu großes Drehmoment übertragen müssen, so wird es nicht zu dieser Überlastung kommen, weil das Differential von sich aus die Drehzahl auf Unter- und Oberwalze ausgleichend aufteilt. Beide Walzen werden also gleichmäßig belastet und die Walzendrehzahl wird dem wahren Walzdurchmesser

der Walzen entsprechen.

Die Abstimmung der Drehzahlen aufeinanderfolgender Gerüste erfolgt über die Antriebsmotoren, z. B. durch eine Stromüberwachung.

Die hohe Drehzahluntersetzung wird einmal erreicht durch die Aufteilung der Motordrehzi.nl auf Unter- und Oberwaize. so daß bei gleicher Walzendreh.zah! gegenüber einem Antrieb mit K?mmwalzen der Motor mit doppelter Drehzahl laufen kann. Der Motor wird damit leichter oder es werden zusätzliche Übersetzungsstufen gespart, wenn von einem leichten hochtourigen Motor ausgegangen wird. Eine noch größere Untersetzung von der Motor- zur Walzendrehzahl wird durch die Verwendung des Stirnraddifferentialgelriebes erreicht und dadurch, daß die Walzen von dem Planetenradträger und dem äußeren Zentralrad angetrieben werden. Der Motor ist dann mit dem inneren Zentralrad verbunden. Die weiteren Zahnrad- oder Stirnradstufen sind in der Regel nur noch erforderlich, um den richtigen Drehsinn der Walzen oder die richtige Achsenlage zu bewirken.

Die Zeichnung zeigt den Querschnitt durch ein Biegegerüst aus einer Schweißmaschine zum Herstellen längsnahtgeschweißter Rohre als Beispiel für die Ausführung der Erfindung.

Üblicherweise sind mehrere Biegegerüste in einer Schweißmaschine vorhanden. Außerdem sind Gerüste zum Treiben und Richten des Bandes vor den Biegegerüsten und zum Kalibrieren des geschweißten Rohres hinter den Biegegerüsten vorhanden, die ähnlich aufgebaut sind und sich von den Biegegerüsien im wesentlichen durch ihrs Wakenkalibrierung unterscheiden.

Die Walzen 1 und 2 tragen ein Profil, um das Band 3 in Stufen zum Schlitzrohr zu formen. Sie sind in einem Gerüstständer 4 gelagert, über die Gelenkspindeln 5 und 6 mit dem Stirnraddifferentialgetriebe 7 verbunden und über Kupplung 8 vom Motor 9 angetrieben.

Das innere Zentralrad 10 auf der Eintriebswelle 11

ίο treibt die Planetenräder 12 und 1\ die mit ihren Wellen 15 und 16 in dem Planetenradträger 14 drehbar gelagert sind. Der Planetenradträger 14 ist seinerseits auf der Eintriebswelle 11 drehbar gelagert und über die Spindel 6 mit der Unterwalze 1 verbunden.

Die Planetenräder 12 und 13 stehen außer mit dem inneren Zentralrad 10 auch mit der Innenverzahnung 18 des äußeren Zentralrades 17 in Eingriff. Das äußere Zentralrad 17 trägt außerdem eine Außenverzahnung 19, in die das Zahnrad 20 auf der Zwischenwelle 21 eingreift. Die Zwischenwelle 21 trägt auch das Zahnrad 22, das mit dem Zahnrad 23 auf der Abtriebswelle 24 kämmt. Die Räder 20,22 und 23 sind mit ihren Wellen 21 und 24 drehfest verbunden, so daß das Drehmoment des äußeren Zentralrades über die eine Umkehr des Drehsinnes bewirkende Zwischenwelle 21 und die Gelenkspindel 5 die Oberwalze beaufschlagt.

Die Zahnradübersetzungen der Räder 19/20 und 22/23 bestimmen die Drehmomentenaufteilung auf Unter- und Oberwaize.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schweißmaschine zum Herstellen längsnahtgeschweißter Rohre, mit einem oder mehreren angetriebenen Duo-Gerüsten, deren Walzen über ein Differentialgetriebe und über weitere Zahnradstufen angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (7) als Slirnraddifferentialgetriebe ausgebildet ist, wobei jeweils eine Walze (1) eines Gerüstes (4) von dem Planetenradträger (14) und die andere Walze (2) von dem äußeren Zentralrad (17,19) übtr mindestens eine Stirnradsiufe (22,23) angetrieben ist.

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