DE2207336A1

DE2207336A1 - Einrichtung zum richten von rohren

Info

Publication number: DE2207336A1
Application number: DE19722207336
Authority: DE
Inventors: Aurel Dipl Ing Romascan
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-02-17
Filing date: 1972-02-17
Publication date: 1973-08-30
Also published as: AT322325B; BE795550A; IT1046689B

Description

Einrichtung zum Richten von Rohren Zusatz zu Patentanmeldung P 19 60 61.4 (= VPA 69/1249) Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Richten eines Rohres, das auf Stützrollen gelagert und mittels zweier, die Rohrenden in Spannvorrichtungen halternden Wagen unter dem Preßstempel einer Richtpresse n seiner Längsrichtung verfahrbar und um seine Achse drehbar ist.
Nach der Hauptanmeldung P 19 60 6@3.4 sind ind bei e@ Einrichtung dieser Art mindestens ein die Mantelflä@ Rohres abtastender Fühler und Impulsgeber vorgesehen, von denen ein erster eine dem vom Fühler senkrecht zu Rohrachse zurückgelegter Weg entsprechende Anzahl von Impulsen, ein zweiter eine dem Abstand des Fühlers von einer definierten Ausgangslage des Rohres und ein dritter eine dem Drehwinkel proportionale Anzahl von Impulsen abgibt, wobei den Impulsgebern je ein Zähler und ein lese gemeinsamer Speicher zur Speicherung des jeweils größten Fühlerweges und der diesem zugehörigen Werte des Abstandes und der Winkelstellung nachgeschaltet sind und wobei die gespeicherten Werte nach beendetem Abtastvorgang und Rückführung des Rohr res in die Ausgangslage als Sollwerte Regeleinrichtungen für den Antrieb der Wagen und den trehantrieb des Rohres bzw. als Stellgröße dem Steuerwerk der P#chtpresse zufühbar sind.
Zur Feststellung von Rohrkrümmungen wird bei dieser Einrichtung das Rohr über seine ganze Länge von einer definierten Ausgangslage des Rohres ausgehend beispielsweise auf einer Schraubenlinie abgetastet und der jeweils größte Weg des Fühlers zusammen mit den zugehörigen Längen- und Winkeikoordinaten gespeichert. Dann wird das Rohr in seine Ausgangsstellung zurückgefahren und von dort aus auf Grund der gespeicherten Koordinaten in die Stellung gebracht, in der der Preßstempel über der höchsten Krümmung steht. Nach dem Richtvorgang wird das Rohr abgetastet und die nächste Krümmung beseitigt. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Rohrkrümmungen im Bereich der zulässigen Werte liegen. Dieses Verfahren ist umständlich und zeitraubend.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, vier Fühler, von denen jeweils zwei auf einer Seite des Preßstempels angeordnet und deren Lage zum Preßstempel und deren gegenseitiger Abstand einstellbar sind, und für jeden Fühler einen Impulsgeber und einen Zähler vorzusehen sowie diesen Zählern eine Einrichtung nachzuschalten, welche die durch eine Rohrkrümmung verursachte größte Abweichung der Rohrachse von der durch die Mittellinie an den eingespannten Rohrenden gegebenen Geraden ermittelt und dem gemeinsamen Speicher zugeführt. Vorteilhafterweise ist dem zweiten Impulsgeber ein weiterer Impulsgeber mit einem nachgeschalteten Zähler zur Erfassung des Abstandes der XrümmungsL wendepunkte von der Mitte des Preßstempels zugeordnet. Nach einem weiteren Erfindungsgedanken sind an den Fühlern zusätzliche Impulsgeber angeordnet, die eine der Distanz der Fühler von der Mitte des Preßstempels entsprechende Anzahl von Impulsen an je einem zugeordneten Zähler liefern, und eine die Zählerstände vergleichende Einrichtung vorgesehen, die aus den Distanzwerten und den von den Fühlern erfaßten Werten die Lage des der größten Abweichung zugehörigen Wendepunktes ermittelt. Ferner sind eine Antriebseinrichtung, die eine in den Spannvorrichtungen enthalter.e Führungsrolle~ relativ zum Rohr einstellt, und eine Meßvorrichtung mit nachgeschaltetem Rechengerit vorgesehen, das aus dem Abstand zwischen der auf das Rohr abgesenkten Führungsrolle und ebenfalls in den Spannvorrichtungen enthaltenen Drehroilen den Radius des Rohres berechnet.
An Hand einer in der Zeichnungdargestellten Einrichtung zum Richten von Rohren wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.
Nach der schematischen Darstellung in Fig. 1 umfaßt eine Einrichtung zum Richten von Rohren zwei Wagen 2 und 3, die mittels Spannvorrichtungen 4 bzw. 5 das zu richtende Rohr 1 aufnehmen.
Die Wagen 2 und 3 sind mit elektrischen oder hydraulischen Antrieben ausgestattet, mit denen das Rohr 1über Stützrollen 6 unter dem Preßstempel 8 einer Richtpresse in seiner Längsrichtung verfahren und um seine Längsachse gedreht werden kann. Die Stützrollen 6 sind unabhängig voneinander einstellbar, so daß sie unter die Wendepunkte 47, 49 gefahren werden können, an denen jeweils eine Rohrkrümmung beginnt. Auf der linken und rechten Seite der Richtpresse sind je zwei Fühler 7a, 7b bzw. 7c, 7d angeordnet, deren Abstand von der Pressenmitte und deren gegenseitiger Abstand einstellbar sind und die das Rohr zur Feststellung von Rohrkrümmungen abtasten. Für eine Abtastung sind beispielsweise die Antriebe für die Vorschubbewegung der Wagen und für die Drehung des Rohres gleichzeitig in Betrieb, so daß sich die Fühler auf Schraubenlinien über die Mantelfläche des Rohres bewegen.
Zur Erfassung der durch eine Rohrkrümmung verursachten Abweichung der Rohrachse von der durch die Mittellinien an den eingespannten Rohrenden gegebenen Geraden 46 ist mit jedem Fünler ein Impulsgeber 11a bis lid mit nachgeschaltetem Zähler verbunden, der die von dem zugehörigen Fühler erfaßte Abweichung anzeigt. Ferner ist ein Impulsgeber vorgesehen, der beispielsweise mit dem den Vorschub des Rohres bewirkenden Antrieb des linken Wagens 2 verbunden ist und dessen jeweils abgegebene Anzahl von Impulsen den Abstand der Richtpressenmitte von einer definierten Ausgangsstellung, beispielsweise dem linken Wagen, entspricht und dessen Impulse einem Zähler zugeführt sind. In gleicher Weise ist dem die Drehung des Rohres bewirkenden Antrieb ein Impulsgeber mit nachgeschaltetem Zähler zugeordnet, der die Winkelstellung des Rohres erfaßt. An die den Weg der Fühler erfassenden Zähler ist eine Vergleichsanordnung angeschlossen, die die relative Stellung der einzelnen Fühler zueinander auswertet und die durch die Krümmung verursachte größte Abweichung (Wendepunkt 48) ermittelt. Dieser Wert und die zugehörigen Werte X und Y für die relative Stellung des Rohres zur Richtpressenmitte werden in einen Speicher gesetzt und für das Ausrichten des Rohres auf die Richtpresse für den Richtvorgang abgerufen. Mittels eines weiteren, jedem der Fühler zugeordneten Impulsgebers mit nachgeschaltetem Zähler wird der gegenseitige Abstand der Fühler voneinander und der Abstand der Fühler von der Pressenmitte angezeigt. Aus der gegenseitigen Stellung der Fühler zueinander läßt sich die Lage des der größten Krümmung entsprechenden Wendepunktes ermitteln. Hierzu sind für die beiden Zähler jedes Fühlerpaares eine Vergleichseinrichtung vorgesehen.
Zur Ausrichtung des Rohres können zwei verschiedene Verfahren angewendet werden. Nach dem ersten Verfahren wird das gesamte Rohr abgetastet und anschließend jeweils in die durch die gemessenen Koordinaten bestimmten Stellungen unter der Richtpresse gefahren. Für den Richtvorgang werden zweckmäßigerweise die Stützrollen 6 je nach Dicke und Wandetärke des Rohres höchstens bis an die den Rohrkrümmungsbeginn kennzeichnenden Wendepunkte 47, 49 gefahren. Liegt die RichtpresBe in der jeweils erforderlichen, dem Krümmungsmaximum entsprechenden Stellung unter der Richtpresse, wird der Preßstempel unter Vorgabe einer der Elastizität des Rohre3 entsprechenden Größe betätigt. Nach diesem ersten Richtvorgang wird das gesamte Rohr erneut abgetastet und gegebenenfalls ein neuer Richtvorgang ausgelöst. Aus der erzielten Richtwirkung und der anschließenden Istwerterfassung durch die erneute Abtastung läßt sich der vorgegebene Elastizitätswert überprüfen und gegebenenfalls korrigieren.
Nach dem zweiten Verfahren wird zunächst ein Bereich des Rohres der nach dem Augenschein die größte Krümmung hat, abgetastet, ausgerichtet und erneut abgetastet. Dieser vorgang wird wiederholt, bis das Rohr an dieser Stelle innerhalb der gewünschten Toleranzen liegt. Die Elastizität wird wie vor berücksichtigt und gegebenenfalls korrigiert. Nach diesem ersten Ausrichtvorgang wird eine gegebenenfalls vorhandene weitere Krümmung in der gleichen Weise erfaßt und ausgerichtet.
Sinnvollerweise werden die beiden Verfanren in der Weise kombiniert, daß die größten Krümmungen nac dem zweiten Verfahren, die kleineren Krümmungen dagegen nach dem ersten Ve:t#fahren ermittelt und ausgerichtet werden.
Zur Ermittlung des Radius des Rohres 1 und dam@t d @ezugs- ;#:uffsgeraden 46 ist nach Fig. 2 eine in der Spannvorrich,tng t-nthaltene Führungsrolle 50 mit einem Impulsgeber verbunden, dessen einem Zähler zugeführten Ausgangs impulse dem Abstand H der Führungsrolle von einer die Achsen der Drehrollen 51 verbindenden Geraden 52 entsprechen. Ein an den Zähler angeschlossenes Rechengerät ermittelt aus dem für den Abstand H gemessenen Wert, dem Durnhmesser b der Crehrolle und der Strecke a den Radius r des Rohres 1.
3 Patentansprüche 2 Figuren

Claims

Patentansprüche 1. Einrichtung zum Richten eines Rohres, das auf Stützrollen gelagert und mittels zweier die Rohrenden in Sgannvorrichtungen halternden Wagen unter dem Preßstempel einer Richtpresse in seiner Längsrichtung verfahrbar und um seine Achse drehbar ist, mit mindestens einem die Mantelfläche des Rohres abtastenden Fühler und Impuisgebern, von denrn ein erster eine dem vom Fühler senkrecht zur Rohrachse zu rückgelegten Weg entsprechende Anzahl von Impulsen, ein zweiter eine dem Abstand des Fühlers von einer definierten Ausgangslage des Rohres und ein dritter eine dem Drehwinkel proportionale Anzahl von Impulsen abgibt, und denen je ein Zähler und ein diesem gemeinsamer Speicher zur Speicherung des jeweils größten Fühlerweges und der diesem zugehörigen Werte des Abstandes und der Winkelstellung nachgeschaltet sind, wobei die gespeicherten Werte nach beendetem Abtastvorgang und Rückführung des Rohres in die Ausgangslage als Sollwerte Regeleinrichtungen für den Antrieb der Wagen und den Neuantrieb des Rohres bzw. als Stellgröße dem Steuerwerk der Richtpresse zuführbar sind, nach Patentanmeldu#ng P 19 60 613.4, dadurch gekennzeichnet, daß vier Fühler (7a bis 7d), von denen jeweils zwei auf einer Seite des Preßstempels (8) angeordnet und deren Lage zum Preßstempel und deren gegenseitiger Abstand einstellbar sind, und für jeden Fühler ein Impulsgeber (1la bis lid) und ein Zähler vorgesehen sind und daß diesen Zählern eine Einrichtung nachgeschaltet ist, welche die durch eine Rohrkrümmung verursachte größte Abweichung ( jz) der Rohrachse von der durch die Mittellinie an den eingespannten Rohrenden (44, 45) gegebenen Geraden (46) ermittelt und dem gemeinsamen Speicher zuführt.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Fühlern (7a bis 7d) zusätzliche Impulsgeber angeordnet sind, die eine der Distanz der Fühler von der Mitte des Preßstempels (8) entsprechende Anzahl von Impulsen an je einen zugeordneten Zähler liefern, und daß eine die Zählerstände vergleichende Einrichtung vorgesehen ist. die aus den Distanzwerten und den Werten der Fühlerwege die Lage des der größten Abweichung ( jz) zugehörigen Wendepunkt es (48) ermittelt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeiohiaet durch eine Antriebsvorrichtung, die eine in den Spannvorrichtungen enthaltene Ptihrungsrolle (50) relativ zum Rohr (i) einstellt, und eine Meßvorrichtung mit nachgeschaltetem Rechengerät, das aus dem Abstand zwischen der auf das Rohr abgesenkten Führungsrolle und einer die Achsen von ebenfalls in den Spannvorrichtungen enthaltenen Drehrollen (5;) verbindenden Geraden den Radius des Rohres (1) berechnet.

L e e r s e i t e