DE2221776B2 - Steuereinrichtung zum Verstellen der Bandbiegevorrichtung eines Schraubennah trohrwerkes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Verstellen der Bondbiegevorrichtung eines Schraubennahtrohrwerkes in Abhängigkeit ■· on der Dicke und der Qualität des Bandes.

Eine derartige Steuereinrichtung: t aus der schweizerischen Patentschrift 4 07 016 bekannt Diese Steuereinrichtung wirkt mit einem Dreiwalzenbiegewerk zusammen, wovon eine Walze verstellbar ist, um eine ausreichende Verformung des Bandes zum gewünschten Rohrdurchmesser zu erreichen. Zu diesem Zweck wird der von den Walzen im Dreiwalzenbiegewerk auf das einlaufende Stahlband ausgeübte Druck gemessen. Dieser Druck hängt von der Dicke und Qualität dea Bandes ab, so daß es möglich ist, das Dreiwalzenbiegewerk in Abhängigkeit vom gemessenen Druck zu verstellen. Zwar lassen sich mit der bekannten Steuereinrichtung Schraubennahtrohre mit weitgehend gleichem Durchmesser biegen, jedoch ist es nicht möglich, gleichzeitig das. Rückfederungsmaß von in Längsrichtung aufgeschlitzten Spiralrohren in vorgegebenen Grenzen zu halten. Da bei der bekannten Steuereinrichtung die Ermittlung der Bandeigenschaften an der Biegestelle erfolgt, kann die in Abhängigkeit von den Bandeigenschaften durchgeführte Steuerung nur mit Verzögerung erfolgen; sie hinkt somit den Meßwerten nach.

Bei einer weiteren, aus der deutschen Auslegeschrift 20 53 266 bekannten Vorrichtung zum schraubenlinienförmigen Verformen eines Bandes zu einem Rohr wird nach dem Biegen des Bandes unter einem Dreiwalzenbiegewerk der Biegeradius gemessen und als Maß für das Verstellen des Dreiwalzenbiegewerks genommen. Zwar wird hier eine automatisch wirkende Steuereinrichtung zum Verstellen des Dreiwalzenbiegewerks benutzt, jedoch werden die Bandeigenschaften hierbei erst gemessen, wenn da» Band die Biegevorrichtung schon durchlaufen hat, so daß die Steuerung stets mit einer entsprechenden Verzögerung wirkt. Auch hierbei läßt sich das Ruckfederungsmaß nicht in vorgegebenen Grenzen halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den sich auf das Schraubennahtrohr in unerwünschter Weise auswirkenden Schwankungen der Bandeigenschaften Rechnung zu tragen und eine Steuereinrichtung zu schaffen, die in einfacher Weise schnell und sicher auf eine Bandbiegevorrichtung wirkt, um diese so zu verstellen, daß Schraubennahtrohre mit vorgeschriebenem Durchmesser und Rückfedermaßtoleranzen anfallen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte gelöst

Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, die von der Biegevorrichtung erzeugte Bandkrümmung trotz der innerhalb von Toleranzen schwankenden Eigenschaften des Bandes auch bezüglich der Auswirkungen auf das Rückfederungsmaß in zulässigen Grenzen zu halten, wobei unter Berücksichtigung des Abstandes der den Verformungswiderstand des Bandes messenden Vorrichtung zur Bandbiegevorrichtung stets ein Verstellen der Biegevorrichtung zum erforderlichen Zeitpunkt geschieht

Um die Steuereinrichtung unter Berücksichtigung des gemessenen Verformungswiderslandes in der richtigen Weise auf die Bandbiegevorrichtung einwirken zu lassen, werden in durch der Fabrikation vorangehenden Untersuchungen von geschweißten Testrohren Proben in Form von Ringen abgeschnitten, worauf die Ringe längs aufgeschnitten und das positive oder negative Rückfederungsmaß gemessen wird. Daraus wird ermittelt, wie der Zusammenhang zwischen Rückfederungsmaß. Verformungswiderstand und von der Bandbiegevorrichtung erzeugter Krümmung ist Aus einer Versuchsreihe, deren Ergebnisse in Kurvenblätter oder Tabellen festgehalten werden, läßt sich jeweils ablesen, wie die Steuerung quantitativ eingestellt werden muß, damit sie die Bandbiegevorrichtung bei Schwankungen in den hier in Betracht kommenden Bandeigenschaften automatisch einstellt, um ein Rohr zu erzeugen, dessen Toleranzen innerhalb der zulässigen Grenzen bleiben.

Wie erwähnt, lassen sich bei den -bekannten Bandbiegevorrichtungen eines Schraubennahtrohrwerkes mit Dreiwalzenbiegewerk durch Verstellen der Biegewalzen zwar unterschiedliche Verformungsradien des Bandes erzielen. Die Forderung, das Rückfederungsmaß des Schraubennahtrohres in vorgegebenen Grenzen zu halten, ist damit allerdings nicht immer mit der geforderten Genauigkeit möglich. Schon eine kleine Änderung in der Anstellung des Dreiwalzenbiegesystems während der Fertigung eines Schraubennahtrohres erzeugt zwangsläufig unterschiedliche Rohrdurchmesser, was sich dahingehend auswirkt, daß durch die Abstützung des Schraubennahtrohrkörpers durch an seinem Außenumfang angreifende Rollen, einem sogenannten Rollenkäfig, oder durch an seinem inneren Umfang angreifende Rollen, einem sogenannten Rollenstern, das Rückfederungsmaß verändert wird. Um diesen Mangel bei einem ansonsten vorteilhaften Dreiwalzenbiegewerk zum Herstellen von Schraubennahtrohren zu begegnen, genügt es, eine vom Steuerkreis verstellbare, den Einlaufwinkel des zulaufenden Bandes in einem Dreiwalzenbiegewerk steuernde Rolle vor diesem Dreiwalzenbiegewerk anzuordnen.

Weiterhin läßt sich eine Vorrichtung zum Anbiegen der Bandkanten als den Verformungswiderstand des Bandes messende Vorrichtung vermeiden, wenn die zum Anbiegen der Bandkanten auf das Sollmaß nötige

Kraft gemessen wird, da sich alle quantitativen Schwankungen in den Blechbandeigenschaften, die den Verformungwiderstand beeinflussen, in einer Änderung der Drücke auswirken, die in der Kantenbiegevorrichtung auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in ganz schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fi g. 1 die Ansicht einer Anlage zum Herstellen von Schraubennaht) ohr, gesehen quer zum Bandeiniauf,

F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie 11—11 in Fig. 1 und F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 2.

Das zulaufende Blechband 1 wird gemäß der in F i g. 1 dargestellten Weise in einer Richtmaschine 2 gerichtet und erhält an seinen Kanten spanabhebend in einer Bandkanten-Beschäumschere 3 die für den Schweißprozeß erforderliche geometrische Form. Nach Passieren des Haupttreibergerüsts 4, das den Vorschub des Blechbandes 1 in der Anlage zum Herstellen des Schraubennahtrohrs aufbringt, werden die Kanten des Blechbandes 1 mit Rücksicht auf den sogenannten Bambuseffekt angebogen, um diesen unerwünschten Effekt, der am fertigen Schraubennahtrohr in Erscheinung tritt, zu kompensieren. Das kantenvorgebogene Blechband 1 wird über nicht gezeichnete Führungen der aus den Biegewalzen 6, 7 und 8 bestehenden Rohrverformungs-Einrichtung zugeführt und hier auf einen Radius gebogen, der ein Anliegen des Blechaußenmantels an den Rollen 10 des Rollenkäfigs 9 sicherstellt Die Anlage des gebogenen Blechbandes 11 an den Rollen 10 wird dabei lediglich durch einen geringen Teil des elastischen Betrages der in der Rohrverformungs-Einrichtung erfolgten Verformung des Blechbandes 1 bewirkt, jedoch fast ausschließlich durch bleibende, also die Elastizitätsgrenze überschreitende Verformung. Im gezeichneten Beispiel sind zur Anlage des gebogenen Blechbandes 11 die Biegewalzen 6 und 7 der Biegeeinrichtung so eingestellt, daß sie irn laufenden Betrieb keine Verstellung erfahren. Die Anbiegewülzen 51 bis 54 sind in Fig.2 schematisch dargestellt Jedes Paar der Anbiegewalzen 51 bis 54 ist

■ in seiner Lagerung mit je einer induktiven Meßdose 12 versehen, welche die jeweiligen Druckanstiege bzw. Druckabfälle, die den genannten Schwankungen der Blechbandbeschaffenheit proportional sind, in elektrische Impulse umwandeln und über einen Verstärker 13

:., in einen Differenzbildner 14 geben. In dem Sollwertgeber 15 sind die Ergebnisse der ausgewerteten Meßreihen als Sollwerte gespeichert Er ist mit dem Differenzbildner 14 in der dargestellten Weise verbunden.

: ι Im Differenzbildner 14 wird auf diese Weise eine augenblickliche Abweichung der Blechbandbeschaffenheit mit dem Sollwert, also dem Ergebnis der Meßreihen, verglichen und als Sollwert-Abweichung in einen elektrischen impuls umgesetzt, der auf ein

:·.. Verzögerungsglied 16 gegeben wird. Das Verzögerungsglied 16 speichert das empfang .ie Signal so lange, bis die gemessene Biechbandzone Ji'i Biegerolle 8 erreicht hat. In diesem Augenblick wird das gespeicherte Signal frei. Es wird im Verstärker 17 verstärkt und auf

;·. einen elektromotorischen Antrieb 18 gegeben, der über ein in Fi g. 1 dargestelltes Hebelgetriebe die Biegewalze 8 vertikal verstellt. Diese Vertikalverstellung der Biegewalze 8 übt einen Vorbiegeeffekt auf das Blechband 1 aus, bevor es die radial unbeweglich

;', eingestellten Biegewalzen 6 und 7 durchläuft

Da der Vorbiegeeffekt zeitlich genau auf die erläuterte Beschaffenheit des zu biegenden Blechbandquerschnittes abgestimmt ist, kann die Rückfederung, also der sogenannte »Spring-Back«, der eine Funktion

ι--, der Eigenspannungen über den Rohrquerschnitt darstellt, in den gewollten Grenzen (Toleranzen) gehalten werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   !.Steuereinrichtung zum Verstellen der Bandbiegevorrichtung eines Schraubennahtrohrwerkes in Abhängigkeit von der Dicke und der Qualität des Bandes, gekennzeichnet durch eine vor der Bandbiegevorrichiung (6, 7, 8) angeordnete, den Verformungswiderstand des Bandes (1) messende Vorrichtung (12, 51 bis 54) und einen hiermit verknüpften Steuerkreis (13 bis 18) für das Verstellen der Bandbiegevorrichtung (6, 7, 8) nach Vergleich mit durch Versuche erhaltenen Erfahrungswerten.
2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vor der als Dreiwalzenbiegewerk (6, 7) ausgebildeten Bandbiegevorrichtung angeordnete, vom Steuerkreis (13 und 18) verstellbare, den Einlaufwinkel des zulaufenden Bandes (1) in das Dreiwalzenbiegewerk (6,7) steuernde Rolle (8).
3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet daß die den Verformungswidersiand des Bandes (1) messende Vorrichtung (12, 51 bis 54) aus einer Vorrichtung (51 bis 54) zum Anbiegen der Bandkanten und einer die zum Anbiegen der Bandkanten auf der Sollmaß nötige Kraft messenden Vorrichtung (12) besteht