DE2117684C3 - Rohrrichtmaschine - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rohrrichtmaschine, bei der das Rohr zwischen zwei schräg zueinander angeordneten, angetriebenen Walzen, und zwar einer konvexen oder zylindrischen Druckwalze und einer konkaven Stützwalze, sowie zwischen das Rohr zentrierenden Seitenführungen, z. B. Leitrollen, läuft. Eine solche Rohrrichtmaschine ist aus der Zeitschrift »Werkstattstechnik und Maschinenbau«, 1956 H. 12, S. 603 bis 611 bekannt.

Bei dieser bekannten Ausbildung wird das Rohr von der Stützwalze auf deren ganzer Oberfläche oder von Abschnitten an den beiden Enden der Stützwalze getragen, während die von der Druckwalze erzeugte Biegekraft mittig hierzu an einer Stelle konzentriert auf das Rohr wirkt. Die im Rohr wirkenden Biegemomente sind dadurch verteilt wie bei einem Balken auf zwei Stützen, zwischen denen eine Kraft angreift Die Biegemomentenfläche ist dabei bekanntlich dreieckförmig, wobei das maximale Biegemoment nur an einer Stelle, nämlich der des Kraftangriffs erreicht wird. Auf der gesamten erfaßten Rohrlänge wirken Querkräfte, so daß ein reines Biegemoment nirgends vorliegt

Zur Verbesserung der Richtqualität in den bekannten Richtmaschinen erhöht man die Zahl der Wechselbiegungen, der jede Stelle des zu richtenden Rohres unterworfen wird, dadurch, daß die Zone der plastischen Durcharbeitung durch Verlängerung des erfaßten Rohrabschnitts vergrößert wird, oder eine Stützwalze mit einem tieferen Kontaktabschnitt verwendet wird, was die Rohrdurchbiegung vergrößert

Eine Verlängerung der Kontaktfläche der Walzen führt zur Vergrößerung der Abmessungen der Maschine und eine Erhöhung der Durchbiegung des Rohrs auf der Stützwalze erfordert die Erzeugung einer beträchtlichen Kraft durch die Druckwalze, was wiederum eine Leistungserhöhung des Walzantriebs erfordert.

Nachteilig ist bei der bekannten Ausbildung, daß bei einer gegebenen Maschinengröße kein besonders wirksames Richten erzielt wird, die Richtqualität nicht sehr befriedigend ist und das Rohr auch nicht sehr geschont wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Maschine zum Richten von Rohren zu schaffen, mit der bei kompakter Konstruktion eine maximale elastisch-plastische Durcharbeitung des Rohres und damit ein wirksames, hochwertiges und schonendes Richten erzielt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sollen bei einer Maschine der eingangs umrissenen Gattung erfindungsgemäß beide Walzen in ihrer Mitte eine jeweils ein Paar von Kontaktgürteln bildende Ausdrehung aufweisen, in denen die Seitenführungen angeordnet sind, und die beiden Kontaktgürtel der Druckwalze innerhalb der beiden Enden der Stützwalze liegen.

Bei einer solchen Ausbildung erfährt das Rohr auf seiner in der Maschine erfaßten und gerade bearbeiteten Teillänge eine Biegebeanspruchung, deren Maximum nicht nur punktförmig erreicht wird, sondern sich ίο in voller Größe konstant über den Abschnitt zwischen den Kontaktgürteln der Druckwalze erstreckt Außerdem wirkt dieses Biegemoment in reiner Form ohne Querkräfte. Dadurch wird ohne Vergrößerung der Abmessungen und der Antriebsleistung der Maschine eine hohe Qualität des Richtens der Rohre sowohl nach Geradlinigkeit, wie auch nach Oberflächengüte erhalten. Auf diesen Maschinen ist auch das Richten von Rohren aus schwer deformierbaren Werkstoffen möglich, wobei keine Erhöhung der Antriebsleistung erforderlich ist

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert Es zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht einer Rohrrichtmaschine mit teilweise weggebrochener Verkleidung,

F i g. 2 die Draufsicht auf die Maschine gemäß F i g. 1, Fig. 3 den Schnitt nach Linie HI-IH von Fig. 1, F i g. 4 eine Druckwalze, F i g. 5 eine Stützwalze,

F i g. 6 eine schematische Darstellung der Druck- und der Stützwalze mit zwischen ihnen angeordneten Leitrollen,

F i g. 7 eine Leitrolle.

Auf einem Bett 1 (Fig. 1 -3) ist auf Stangen 2 eine Traverse 3 angeordnet

Auf dieser Traverse ist eine Drehscheibe 4 angeordnet die mit einem Schneckengetriebe 5 zur Verschiebung der Drehscheibe 4 in der Vertikalrichtung verbunden ist

In der Drehscheibe 4 ist' auf Lagern 6 eine Druckwalze 7 angeordnet.

Zur Anordnung der Walze 7 unter einem vorgegebenen Winkel« zu einer Achse 8 eines Rohres 9 besitzt die Drehscheibe 4 eine Vorrichtung 10, die auf der Traverse 3 montiert ist

Die Druckwalze 7 ist über eine Kardanwelle 11 und ein Getriebe 12 mit einem Elektromotor 13 verbunden. Das Getriebe 12 und der Elektromotor 13 sind auf einem Ständer 14 aufgestellt.

so Auf dem Bett 1 ist eine Drehscheibe 15 montiert, in der auf Lagern 16 eine Stützwalze 17 angeordnet ist. Zur Anordnung der Stützwalze 17 unter einem vorgegebenen Winkel β zu der Achse 8 des Rohres 9 besitzt die Drehscheibe 15 eine Vorrichtung 18 zur Drehung derselben, die auf dem Bett 1 montiert ist. Die Stützwalze 17 ist über eine Kardanwelle 19 und ein Getriebe 20 mit einem Elektromotor 21 verbunden. Das Getriebe 20 und der Elektromotor 21 sind auf einem Ständer 14' aufgestellt.

Die Druckwalze 7 ist mit zwei voneinander in einem Abstand befindlichen Kontaktgürteln 22 (F i g. 4) ausgeführt.

Die Kontaktfläche der Gürtel 22 kann zylindrisch oder konvex (tonnenförmig) sein.

h5 Zwischen den Kontaktgürteln 22 ist eine Ausdrehung 23 ausgeführt.

Die Stützwalze 17 ist mit zwei voneinander in einem Abstand befindlichen Kontaktgürtein 24 (F i g. 5) ausge-

führt

Die Kontaktfläche der Gürtel 24 kann konkav ausgeführt sein.

Die Kontaktgürtel 22 der Druckwalze 7 sind zwischen den Kontäktgürteln 24 der Stützwalze 17 angeordnet

Diese Anordnung der KontaktgürteL 22 und 24 gestattet es, Kräftepaare zu erzeugen, unter deren Einwirkung auf der ganzen Länge des Abschnitts zwischen den Kontaktgürteln 22: der Druckwalze 7 das Rohr 9 durch ein maximales Moment bearbeitet wird, das eine elastisch-plastische Biegung erzeugt

In der Mitte der Stützwalze 17 ist zwischen den Kontaktgürteln 24 eine Ausdrehuing 25 ausgeführt

In dem Raum, der von der Ausdrehung 23 der Druckwalze 7 und der Ausdrehung 25 der Stützwalze 17 gebildet ist sind Seitenführungen zur Zentrierung des Rohres 9 angeordnet die Leitrollen 26 (Fig.2, 3, 7) darstellen, die unter einem Winkel γ (Fig.6) zu der Achse 8 des Rohres 9 angeordnet sind.

Die Oberfläche der Leitrollen 26, die mit d?m Rohr 9 in Kontakt tritt, ist konkav (hyperbelförmig) ausgeführt, wie es in F i g. 6 und 7 gezeigt ist

Die Anordnung der Leitrollen 26 unter dem Winkel γ zu der Achse 8 des Rohres 9 und die konkave Ausführung ihrer Kontaktfläche gestattet es, ein zusätzliches Polieren der Rohre durch diese Rollen auszuführen.

Die Veränderung des Einstellabstands zwischen den Leitrollen 26 und die Veränderung des Winkels γ in Abhängigkeit von den Abmessungen des zu richtenden Rohres ist mittels einer Vorrichtung 27 gewährleistet die eine Drehscheibe 28 besitzt, die mit den Leitrollen 26 kinematisch verbunden ist. Diese kinematische Verbindung kann durch beliebige bekannte Mittel hergestellt werden, weshalb sie zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Die Anordnung der Leitrollen 26 als Seitenführungen zur Zentrierung des Rohres gestattet es, die Gleitreibung durch Wälzreibung zu ersetzen, was wiederum die Lebensdauer der Seitenführungen erhöht und die Oberflächengüte des zu richtenden Rohres 9 verbessert.

Die Maschine zum Richten von Rohren arbeitet folgendermaßen.

Bevor man mit dem Richten beginnt, stellt man den erforderlichen Abstand zwischen den Walzen 7 und 17 ein, wozu man durch Drehung des Schneckengetriebes 5 die Drehscheibe 4 hebt bzw. senkt.

Zur Einstellung der Walzen 7 und 17 unter den vorgegebenen Winkeln λ und |3 zu der Achse 8 des Rohres 9 dreht man mit Hilfe der Vorrichtungen 10 und 18 die Walzen 7 und 17 um die entsprechenden Winkel λ undjS.

Danach stellt man mit Hilfe der Vorrichtung 27 den erforderlichen Abstand zwischen den Leitrollen 26 und den vorgegebenen Winkel γ der Rollen 26 zur Achse 8 ein.

s Hiernach werden die Elektromotoren 13 und 21 eingeschaltet Die von ihnen erzeugten Drehmomente werden über die Getriebe 12 und 20 und die Kardanwellen 11 und 19 jeweils auf die Druckwalze 7 und die Stützwalze 17 übertragen.

ίο Beim Laufen des Rohres 9 zwischen den Walzen 7 und 17 wird die Kraft von der Druckwalze 7 auf das Rohr 9 über die zwei Kontaktgürtel 22 übertragen, die in einem vorgegebenen Abstand voneinander liegen. Die Auflagerkraft an der Stützwalze 17 wird an den

Kontaktgürteln 24 wirksam.

Da die Kontaktgürtel 22 der Druckwalze 7 zwischen den Kontaktgürteln 24 der Stützwalze 17 angeordnet sind, werden Momente erzeugt, die durch Kräftepaare gebildet werden, wobei auf dem Abschnitt zwischen den angreifenden Kräften ein reines Biegemoment ohne Querkräfte erzeugt wird.

Bei dieser Verteilung der Kräfte und der Auflager stellt das Rohr 9 einen Träger dar, der auf zwei Auflagern liegt und durch zwei Kräfte belastet ist, die an ihm zwischen diesen Auflagern angreifen, was die Erzeugung eines maximalen Biegemomentes gewährleistet und die Zahl der Wechselbiegungen des Rohres 9 vergrößert
Das Rohr 9 wird, indem es zwischen den schräg angeordneten Walzen 7 und 17 läuft, gerichtet und gleichzeitig poliert

Die Zentrierung des Rohres 9 geschieht mittels der Seitenführungen bzw. Rollen 26; da diese unter einem Winkel γ zur Achse 8 des Rohres 9 angeordnet sind und konkave Oberflächen besitzen, die mit ihm in Kontakt treten, so polieren sie zusätzlich die Außenfläche des Rohres 9.

Bei der Erprobung eines Versuchsmusters der Richtmaschine wurden kaltgezogene Rohre für die Wellen von Elektromotoren mit einem Durchmesser von 25 mm und mit einer Wanddicke von 11 mm gerichtet, die aus legiertem Chromstahl ausgeführt waren. Der Neigungswinkel der Stützwalze 17 zur Achse 8 des Rohres 9 betrug β = 4,5°, während der Neigungswinkel der Druckwalze 7 zur Achse 8 A = 6° betrug.

Die Rohre, die vor dem Richten eine Krümmung von bis 2 mm je Längenmeter besaßen, wiesen nach dem Richten eine Krümmung von 0,05-0,02 mm je Längenmeter auf. Neben dem Richten wurde auch die Ovalität des Rohres — vor dem Richten betrug diese bis 0,03 mm, nach dem Richten 0,01 mm — beseitigt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rohrrichtmaschine, bei der das Rohr zwischen zwei schräg zueinander angeordneten, angetriebenen Walzen, und zwar einer konvexen oder zylindrischen Druckwalze und einer konkaven Stützwalze, sowie zwischen das Rohr zentrierenden Seitenführungen, z.B. Lei trollen, läuft, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzen (7, 17) in ihrer Mitte eine jeweils ein Paar von Kontaktgürteln (22; 24) bildende Ausdrehung (23; 25) aufweisen, in denen die Seitenführungen (26) angeordnet sind, und daß die beiden Kontaktgürtel (22) der Druckwalze (7) innerhalb der beiden Enden der Stützwalze (17) liegen.