DE2354161B2

DE2354161B2 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von längsgeschweißten Rohren aus Metallband

Info

Publication number: DE2354161B2
Application number: DE19732354161
Authority: DE
Inventors: Willi 3384 Liebenburg Oppermann
Original assignee: Schumag AG
Current assignee: OPPERMANN, WILLI-FRIEDRICH, 3384 LIEBENBURG, DE
Priority date: 1973-10-29
Filing date: 1973-10-29
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2354161A1; DE2354161C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von längsgeschweißten Rohren aus Metallband mit in Fertigungsrichtung hintereinander angeordneten Rohrformwalzen, Einrichtungen zum Nahtverschweißen und Kalibrierwalzen.

Durch die DE-PS 7 24 547 ist eine solche Vorrichtung bekannt geworden, bei der die Kalibrierwalzen zugleich als Reduzierwalzen wirken und das Rohr abwechselnd oval und wieder rund drücken. Nachteilig sind die ungeglättete Schweißnaht und die verhältnismäßig große Ungenauigkeit bei der Einhaltung bestimmter Abmessungen.

Durch die DE-PS 9 36 084 ist bekannt geworden, einen Ziehvorgang mit einem Ziehring und Ziehdorn nachzuschalten, um so der Schweißnaht eine erhöhte Oberflächengüte zu geben und die Toleranzen hinsichtlieh der Abmessungen klein zu halten. Schwierig ist dabei das Einfädeln des Rohranfangs in den Ziehring. Außerdem ist bei dieser bekannten Vorrichtung die erforderliche Ziehkraft sehr groß.

Durch die DE-PS 10 17 122 ist bei nahtlos m Rohren ίο bekannt geworden, durch Walzen den Rohrdurchmesser und die Wandstärke erheblich zu reduzieren und dabei auch einen Ziehvorgang nachzuschalen. Das gemäß dieser Schrift vorliegende Problem ist aber anderer Art als das hier vorliegende Problem. is Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung gemäß der DE-PS 7 24 547 so auszugestalten, daß durch Walzen reduzierte Längsnahtrohre die Güte kaltgezogener Rohre erhalten und daß die Schwierigkeiten beim Einfädeln des Rohranfangs vermieden und die Ziehkräfte in Grenzen gehalten werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie eingangs beschrieben ist, dadurch

gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Güte kaltgezo-

gener Rohre den Kalibrierwalzen mindestens ein

Ziehring nachgeschaltet ist, dem zur Einführung des Rohranfanges eine ausschwenkbare Rohrangelzange

zugeordnet ist und dem zwei abwechselnd arbeitende

Ziehwagen nachgeschaltet sind, deren Ziehkraft der Ergänzung der Schubkraft der Kalibrierwalzen dient

Die ausschwenkbare Rohrangelzange erleichtert die Einführung des Rohranfangs in den Ziehring erheblich. Das Arbeiten mit Schubkraft der Kalibrierwalzen und Ziehkraft der Ziehwagen hat den Vorteil, daß von den zwei sich ergänzenden Kräften jede erheblich kleiner sein kann, als wenn nur eine einzige Kraft wirksam wäre.

Vorteilhafte Ausführungsarten und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 7 beschrieben.

Die Rohrführung gemäß dem Anspruch 2 verhindert ein Ausknicken des Rohres durch die Schubkraft der Kalibrierwalzen.

Die Verfahrbarkeit der Rohrführung ermöglicht das Einschwenken der Rohrangelzange beim Einfädeln des Rohranfangs in den Ziehring. Um auch eine Beschädigung des Rohres durch die Spannbacken der Ziehwagen zu vermeiden, ist der Gegendruckstopfen gemäß den Ansprüchen 5 bit 7 vorgesehen.

so Es ergibt sich somit bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine schonende Behandlung des Rohres durch verhältnismäßig kleine Ziehkräfte und durch Maßnahmen zur schonenden Kraftübertragung der Spannbacken auf das Rohr.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf dieses Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 schematisch eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Rohrherstellungsvorrichtung,

Fig.2 in größerem Maßslab eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung nach F i g. I zwischen den Linien 1-1 und 2-2,

F i g. 3 in noch größerem Maßstab eine Seitenansicht mit Schnitt von der Befestigung des Ziehdornhalterohres im Bereich der Rohrformwalzen,

F i g. 4 im Maßstab der F i g. 3 den Ziehdorn und den mit der Ziehemulsion erfüllten Raum in Seitanansicht

geschnitten und

Fig,5 im Maßstab der Fig.3 und 4 eine Seitenansicht geschnitten vom Gegendruckstopfen im Bereich der Spannbacken.

Aus der Fig. 1 geht hervor, daß das Band über Formgerüste 2,3,4 und 5 mit den Rohrformwalzen zum Schweißgerüst 6 mit der Nahtschweißeinrichtung gebracht wird, wo mittels eines Ringinduktors 7 die Bandkanten erhitzt und das Schlitzrohr zum Rohr 1 zusammengeschweißt wird. Nach Durchiauf einer Kühlstrecke 8 gelangt das Rohr 1 durch die angetriebenen Vorkalibriergerijste 9, 10 und 11 mit den Kalibrierwalzen 17,18,19 in die Rohrführung 12, die mit Führungsrollen das Rohr 1 fest umschließt Zwischen Rohrführung 12 und dem Ziehring 14 ist die Rohrangelzange 13 schwenkbar angebracht, die jeweils das erste Rohr einer neuen Rohrdimension so verjüngt, daß der Rohranfang den Ziehring 14 bis zum Spannpunkt des ersten Ziehwagens 15 durchläuft.

Der Abstand vom Ziehring 14 zur Rohrführung 12 soll so gering wie möglich gehalten werden, um ein Ausknicken des Rohres 1 zu vermeiden. Für das Einschwenken der Rohrangelzange 13 ist die Rohrführung 12 in Längsrichtung beweglich .ingeordnet. Während des Einsatzes der Zange 13 wird die Führung 12 verschoben, und nach Anbringung der Verjüngung an den Rohranfang und nach Ausschwenken der Zange 13 aus der Produktionslinie fährt die Rohrführung 12 wieder unmittelbar an den Ziehring 14 zurück. Nachdem der verjüngte Rohranfang den Ziehring 14 durchlaufen hat und die Spannbacken des ersten Ziehwagens 15 das Rohr 1 fest umschlossen haben, erfolgt das Anlaufen der Gesamtvorrichtung.

Durch die auf das Rohr einwirkende Schubkraft der Kalibrierwalzen 17, 18, 19 sowie die Zugkraft des Ziehwagens 15 durchläuft das Rohr 1 den Ziehring 14 und erhält dabei die entsprechende Oberflächengüte und die gewünschte Außen- bzw. Innenabmessung.

Ist der Ziehwagen 15 kurz vor der Ausgangsposition des zweiten Ziehwagens 20 angelangt, so bekommen über einen Kontaktschalter 22 die Antriebselemente 23 des Ziehwagens 20 Befehl zum Anlaufen. Nach Erreichen des Gleichlaufens zwischen Rohr 1 und Ziehwagen 20 sowie nach dem Festspannen der Spannbacken des Wagens 20 erhalten die Spannbacken des Ziehwagens 15 Befehl zum Öffnen und der Antrieb 21 des Wagens 15 Kommando zum Reversieren. Die Rücklaufgeschwindigkeit des Wagens 15 ist so schnell gewählt, daß der Wagen 15 sich bereits in Ausgangsposition befindet, bevor der Wagen 20 seine Endstellung erreicht hat. Kurz vor Erreichung dieser Stellung bekommt über einen Kontaktschalter 24 der Antrieb 21 des Wagens 15 Befehl zum Anlaufen. Nach Erreichung des Gleichlaufes zwischen Rohr 1 und Ziehwagen 15 sowie dem Festspannen der Backen des Wagens 15 erhalten die Backen des Wagens 20 Kommando zum Öffnen und der Antrieb 23 Befehl zum Reversieren. Durch diesen ständigen Arbeitswechsel der beiden Ziehwagen ist ein kontinuierliches Arbeiten der Gesamtvorrichtung gesichert.

Die Vorschubgeschwindigkeit der beiden Ziehwagen 15 und 20 wird beim Erstanlauf einer jeweilig neuen Rohrdimension, der Nenngeschwindigkeit der Gesamtvorrichtung zuzüglich der durch die Reduktion im Ziehring entstehenden Mehrgeschwindigkeit eingestellt.

Bei laufender Produktion treibt das auf dem Rohr 1 abrollende Meßrad 25 einen Sollwerttacho an. Der Ausgang des Sollwerttachos ist Wert für die Geschwindigkeit des austretenden Rohres. Dieser Ausgangswert geht an einen Regelverstärker. Ein zusätzlicher Istwerttacho, jeweils für die Geschwindigkeit der Ziehwagen 15 und 20, gibt durch ein Signal deren Geschwindigkeit ebenfalls an den Regelverstärker, de-, diese Signale vergleicht und durch Thyristorgerate ίο Gleichstrommotore für die Wagenantriebe 21 und 23 entsprechend steuert und damit den Gleichlauf zwischen Rohr 1 und Ziehwagen 15 und 20 gewährleistet.

Entsprechend F i g. 1 durchläuft das Rohr t nach dem Ziehvorgang einen vorzugsweise induktiv beheizten Ofen, um gegebenenfalls die durch den Ziehvorgang beeinflußten technologischen Werte des Rohres 1 zu verbessern. Nach dem Ofen 32 passiert das Rohr 1 eine zweite Kühlstrecke 8a, in der die metallurgischen Werte von aus Edelstahlbändern hergestellten Rohren verbessert werden können. Über eine technisch bekannte Richtstrecke 26 wird das Rohr 1 in die ebenfalls technisch bekannte Rohrtrennanlage 27 geführt, die den Rohrstrang in die jeweils gewünschten Einzellängen la unterteilt.

F i g. 3 zeigt die Befestigung des Ziehdornhaiierohres 33, dns den Ziehdorn 34 trägt. Die Befestigung erfolgt im Bereich der Rohrformwalzen 2,3, in deren Bereich das Band erst zum halben Schlitzrohr geformt ist und nach oben genügend Raum zum Eintauchen des Tragrohres 28 und dessen Befestigung 29 am Haitebock 30 gestattet. Durch das Rohr 31 wird das Rohr 1 im Bereich vor dem Ziehdorn 34 mit Schmier- bzw. Kühlemulsion versorgt.

Fig.4 zeigt das Austreten der Emulsion aus den Bohrungen 35 des Halterohres 33 in den Raum 36, der durch den Ziehdorn 34 und eine vorzugsweise aus Kunststoff oder Hartgummi bestehende Dichtungsscheibe 37 begrenzt wird. Die Schaffung dieses Raumes bietet die Gewähr dafür, daß das Schmiermittel für den Ziehdorn nicht mit der normalen Kühlemulsion der Nahtschweißeinrichtung in Berührung kommen kann.

Gemäß einer Weiterentwicklung der Erfindung können auch relativ dünnwandige Rohre gefertigt werden. Da beim Spannen dieser Rohre die Gefahr besteht, daß die Spannbacken der Ziehwagen 15 und 20 das Rohr zusammenpressen, ist im Bereich der Spannbacken der Ziehwagen im Inneren des Rohres 1 ein Gegendruckstopfen vorgesehen, der ein Zusammendrücken des Rohres unmöglich macht. F i g. 5 läßt dies erkennen. In Höhe der Spannbacken 38 befindet sich innerhalb des Rohres 1 der Gegendruckstopfen 40, der in seinem Außendurchmesser dem unteren Abmaß der zulässigen Rohrinnentoleranz entspricht. Die Enden 39 des Stopfens 40 bilden die Gegenpole zu den Magnetspulen 39a, die die Spannbakken 38 begrenzen. Auf diese Weise wird durch die Magnetkraft der Stopfen 40 allen Bewegungen der Ziehwagen 15 und 20 folgen und sich immer innerhalb des Bereiches der Spannbacken 38 befinden. Um die Reibung zwischen Stopfen 40 und der Innenwand des Rohres 1 möglichst niedrig zu halten, ist beispielsweise in die Oberfläche des Stopfens 40 eine Vielzahl von Kugeln 41 eingesetzt, die die Rohrhirenwand zwar nur punktförmig berühren, durch ihre enge Nachbarschaft die Rohrwand jedoch so abstützen, daß ein Eindrücken der Rohrwand nicht möglich ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von längsgeschweißten Rohren aus Metallband mit in Fertigungsrichtung hintereinander angeordneten Rohrformwalzen, Einrichtungen zum Nahtverschweißen und Kalibrierwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Güte kaltgezogener Rohre den Kalibrierwalzen (17, 18, 19) mindestens ein Ziehring (14) nachgeschaltet ist, dem zur Einführung des Rohranfanges eine ausschwenkbare Rohrangelzange (13) zugeordnet ist und dem zwei abwechselnd arbeitende Ziehwagen (15, 20) nachgeschaltet sind, deren Ziehkraft der Ergänzung der Schubkraft der Kalibrierwalzen dient

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kalibrierwalzen (19) und dem Ziehring (14) eine verfahrbare Rohrführung (12) vorgesehen ist, die beim Ziehen dem Ziehring und zum Einschwenken der Rohrangelzange (13) den Kalibrierwalzen benachbart einstellbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Meßrad (25), das hinter dem Ziehring (14) auf dem Rohr (1) läuft und die Vorlaufgeschwindigkeit der Ziehwagen (15,20) beim Ziehen steuert

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Ziehdorn (34), der im Bereich des Ziehringes (14) im Innern des Rohres (1) mit einem Halterohr (33) gehaltert ist, durch vor dem Ziehdorn sitzende Löcher (35) im Halterohr zur Zufuhr einer Ziehemulsion und durch eine auf dem Halterohr vor den Löchern sitzende Dichtungsscheibe (37), durch die ein mit der Zieheinuision erfüllter abgeschlossener Raum (36) gebildet wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Ziehwagen das Rohr (1) von außen einspannende Spannbacken (38) aufweisen sowie im Innern des Rohres sitzende Gegendruckstopfen (40), die magnetisch von den Spannbacken mitgeführt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckstopfen (40) auf ihrem Umfang mit leicht laufenden Kugeln (41) besetzt sind und insgesamt einen Außendurchmesser haben, der der zulässigen Innentoleranz des Rohres (1) entspricht

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegendruckstopfen (40) und die Spannbacken (38) jeweils an ihren in der Längsrichtung übereinstimmenden Enden Magnete (39J393,/aufweisen.