DE2816722A1

DE2816722A1 - Verfahren zum innen- oder aussenkalibrieren sowie zum richten von rohrstuecken mit hilfe einer mit kalibrierbacken versehenen kalibriereinheit

Info

Publication number: DE2816722A1
Application number: DE19782816722
Authority: DE
Inventors: Christian Ragettli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1979-10-25
Also published as: JPS6116887Y2; US4255860A; EP0006074B1; DE2816722C3; DE2816722B2; JPS59180810U; JPS54139874A; EP0006074A1

Description

Christian RAGETTLI ZUERICH / Schweiz

VERFAHREN ZUM INNEN- ODER AUSSENKALIBRIEREN SOWIE ZUM RICHTEN VON ROHRSTUECKEN MIT HILFE EINER'MIT KALIBRIERBACKEN VERSEHENEN KALIBRIEREINHEIT

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Innen- oder Aussenkalibrieren sowie zum Richten von Rohrstücken mit Hilfe einer mit Kalibrierbacken versehenen Kalibriereinheit, welcher in der vertikalen Ebene auf Wippen schwenkbare und in der horizontalen Ebene verschiebbare Förderrollen beidseitig angeschlossen sind. Ferner betrifft die Erfindung eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Einrichtung zum Innen- oder Aussenkalibrieren sowie zum Richten von Rohrstüeken.

Es sind bereits Kalibriereinrichtungen bekannt, welche eine zentrale Kalibriereinheit sowie eine Zufuhr- und eine Abführ-.einrichtung aufweisen, welche an beiden Seiten der Kalibriereinheit an diese gleichachsig angeschlossen sind. Die Zu-und die Abführeinrichtung weist angetriebene Förderrollen auf, die in der vertikalen Ebene schwenkbar auf Wippen gelagert sind, und welche gegen das Rohr gepresst werden. Mit Hilfe der Förderrollen werden die meistens 8 - 10 m langen Rohrstücke der Kalibriereinheit zugeführt und dort durch Schliessen der Kalibrierbacken abschnittweise kalibriert, wobei gleichzeitig ein Richten der Rohrstücke erfolgt.

Dies ist notwendig, da die Rohrstücke nicht gerade verlaufen, sondern aus der Fabrikation räumlich gekrümmt ausfallen. Beim Schliessen der Kalibrierbacken wird der von den Backen umfasste Teil des Rohres nicht nur auf das Sollmass gebracht, sondern das Rohrstück wird gerade gerichtet, so dass schlussendlich

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das ganze Rohr den vorgeschriebenen Durchmesser hat und keine Krümmungen aufweist. Abweichungen vom Sollmass im Durchmesser und vom geraden Verlauf können nicht toleriert werden, da bei den hohen Drücken die im Rohr meistens herrschen, z.B. wenn dieses als Pipeline-Rohr gebraucht wird, Abweichungen von der runden Form oder vom vorgeschriebenen Verlauf zu Ueberbeanspruchungen führt, welche Rohrbrüche mit unabsehbaren Folgen verursachen kann.

Beim Betrieb der sonst sehr zuverlässigen und praktischen Kalibriermaschinen eingangs erwähnter Art, tritt aber als grosser Nachteil auf, dass nur verhältnismässig kurze Rohrstücke kalibriert werden können, wenn diese nicht absolut gerade verlaufen, insbesondere wenn sie räumlich gekrümmt sind. Das Schiiessen der Backen wirkt schlagartig auf das umfasste Rohrstück, welches mit seinem nicht gefassten, auf den Transportrollen aufliegenden Teil seitlich ausschlägt und schwere Unfälle bzw. Zerstörungen verursachen kann.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, welches ein präzises Kalibrieren und Richten des Rohrstückes erlaubt, ohne dass dabei der nicht gefasste Teil des Rohrstückes ausschlagen kann.

Das Verfahren zum Innen- oder Aussenkalibrieren sowie zum Richten von Rohrstücken in einer mit Kai ibrierbacken versehenen Kalibriereinheit sieht auf Wippen in der vertikalen Ebene schwenkbare und in der horizontalen Ebene verschiebbare

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Förderrollen vor, die beidseitig an die Kalibriereinheit an-* geschlossen sind. V

Das Verfahren ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass beim. Einsetzen der Vorschubbewegung zum abschnittweisen Zuführen eines Rohrstückes iri die Kalibriereinheit dievertikale Bewegung der Wippen solange blockiert wird, bis die Kalibrierbacken in ihrer- Schliessbewegung denzu kalibrierenden Rohrabschnitt beinahe berühren, wobei spätestens bei der Berührung des Rohrabschnittes durch die Backen das Blockieren der Wippenbewegung aufgehoben und die Beschleunigung der . Schliessbewegung der Backen in der Kalibrierphase reduziert wird und dass nach beendetem Kalibriervorgang, — bevor die Kalibrierbacken wieder geöffnet werden, - die Wippenbewegung der Rollen wieder blockiert wird»

Die Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens weist eine zentrale, mit Karibrierbacken ausgerüstete Kalibriereinheit auf, an welche auf der einen Seite eine Zuführeinrichtung und auf der anderen Seite eine Abführeinrichtung für die Rohrstücke- gleichachsig zueinander angeschlossen sind. Sowohl die Zufuhr- als auch die Abführeinrichtung ist mit angetriebenen Förderrollen versehen, die in der vertikalen Ebene schwenkbar auf Wippen gelagert sind, die eine vertikale Verschiebung erlauben.

Erfindungsgemäss sind zurBeeinflussung der Wippenbewegung ■ Bremsen vorhanden, welche beim Einsetzen der Vorschubbewegung

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der Förderrollen angezogen werden und mit Hilfe von mit den Kalibrierbacken gekoppelten Fühlern lösbar sind, wobei die Fühler zusätzlich mit dem Antrieb der Kalibrierbacken zum Oeffnen und Schliessen derselben in Wirkungsverbindung stehen.

Auf beiliegender Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestell, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer nur schematisch gezeigten Einrichtung und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die gleiche Einrichtung.

Die Einrichtung zum Innen- oder Aussenkalibrieren und zum Richten von Rohrstücken weist eine zentrale Kalibriereinheit 1 auf, welche in einem Gestell 2 um eine Mittelachse strahlenförmig angeordnete Kalibrierbacken 3 besitzt, die im Sinne einer Oeffnungs- oder Schliessbewegung in radialer Richtung gemeinsam verschiebbar sind, so dass der Durchmesser eines in der Pfeilrichtung P eingeführten Rohres bei der Schliessbewegung der Backen 3 durch Zusammenpressen verkleinert wird, bzw. ein nicht ganz rundes Rohr entsprechend gerichtet wird. Der gemeinsame Antrieb der Backen 3 zum strahlenförmigen Zusammenführen oder Auseinandertreiben ist in der Zeichnung nicht dargestellt und darf als im wesentlichen bekannt vorausgesetzt werden» Zum Antrieb ist ein Elektromotor 4 und eine Hydraulik-

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einheit 5 vorgesehen,- die die Bewegung der Backen 3 steuert. Die so gebildete Antriebseinheit 4 und 5 ist so ausgebildet, dass die normale Schiiessbewegung der Backen, welche mit einer: grossen Beschleunigung erfolgt, in einer zweiten Phase durch eine Schiiessbewegung abgelöst wird, welche mit einer sehr gedrosselten Beschleunigung ausgeführt wird. Dementsprechend werden die vollständig geöffneten Backen 3 zuerst mit grosser Beschleunigung zusammengeführt. Die Umstellung auf _: die zweite Phase erfolgt durch entsprechende Fühler 6, die .bezüglich der Mittelachse 7 auf diametral gegenüberliegenden Backen gegebenenfalls in der Achsrichtung versetzt angeordnet

sind. Falls die Fühler 6 den eingeführten, zu richtenden und kalibrierenden ROhrabschnittCnicht dargestellt) berühren, so unterbrechen sie die Schliessbewegung der Backen und und stellen die Hydraulikeinheit:. .5 so um, dass die Backen 3 während des: eigentlichen Richtens und Kalibrierens des Rohrabschnittes auf das vorgeschriebene Sollmass in ihrer Schllessgeschwindigkeit nur sehr langsam zunehmen. "Eine weitere Funktion der Fühler 6 besteht in der Steuerung von Bremsen, wie dies später noch ausführlich beschrieben wird.

Der zentralen Kalibriereinrichtung 1 ist in den Figuren 1 und 2 auf der linken Seite eine Zuführeinrichtung 8 und auf der rechten Seite eine Abführeinrichtung 26 vorgeschaltet. Diese Zuführeinrichtung 8 besteht aus einem Bodengerüst 9, welches zur Aufnahme des ganzen zu bearbeitenden RohrStückes ausgebildet ist und eine erhebliche Länge, z.B. 9 - 10 m aufweist. Zur Aufnahme, zum Abstützen und Fördern des Rohrstückes sind For-

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derrollen 10 vorgesehen, welche auf je einer zur Förderrich— tung senkrecht verlaufenden Tragachse 11 angeordnet und gemeinsam angetrieben sind. Die Förderrollen 10 sind auf den Tragachsen 11 achsial verschiebbar gelagert und stehen mit Hilfe eines lockeren Zentrierseiles 13 miteinander so in Verbindung, dass beim Anziehen des Zentrierseils jede Rolle 10 die Mittellage auf der Achse 11 einnimmt. Beim lockeren Seil 13 dagegen können die Rollen 10 auf ihren Achsen 11 frei verschoben werden.

Jede Achse 11 ist beiderends in je einem Arm 14 gelagert, welche Arme 14 in je einem vertikalen Träger 15 schwenkbar befestigt sind. Die Schwenkstelle ist mit 16 bezeichnet. Ferner stehen je zwei auf der gleichen Achse 11 angeordnete Arme 14 durch einen V-förmigen Doppelarm 17 miteinander in Verbindung, so dass durch die Teile 14 und 17 je eine schwenkbare Wippe 18 gebildet wird. Durch die Wippenbewegung werden die zugehörigen Rollen 10 in der Vertikalebene verschwenkt.

Jede Wippe 18 steht unter dem Einfluss einer pneumatischen Einheit und einer Bremse 24, welch letztere die Wippenbewegung arretieren kann. Die pneumatische Einheit weist einen grossen Luftzylinder 19 mit Kolben und Kolbenstange 20 und einen kleineren Zylinder 21 ebenfalls mit Kolben und Kolbenstange 22 auf, welch letztere mit ihrem freien Ende 23 am Bodengerüst 9 schwenkbar befestigt ist. Die beiden Zylinder 19 und 21 sind in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, aus welchem die Kolbenstange 20 des grösseren Zylinder 19 sich in entgegenge-

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setzter Richtung zur Kolbenstange 22 des kleineren Zylinders erstreckt und mit der V-förmigen Spitze des Doppelarmes 17 verbunden ist. Der grosse Zylinder 19 ist so bemessen, dass die ausgefahrene Kolbenstange das Rohrgewicht zu tragen im-., stände ist, während der kleinere Zylinder 21 eine etwas kleinere Tragkraft hat. In der aus der Fig. 1 ersichtlichen Stellung ist der Kolben im grbssen Zylinder 19 mit Luft beaufschlagt und die Kolbenstange 20 ist ausgefahren, während der kleinere Zylinder 21 ohne Luft ist.

Ferner ist jede Wippe 18 mit einer Bremse 24 versehen, welche die Wippe in jeder beliebigen Lage arretieren kann.

Ferner sind im Bereiche der Förderrollen 10 Lichtschranken 25 vorgesehen, welche die Luftzufuhr an die pneumatischen Einheiten steuern. Die Betätigung der Bremsen 24 ist mit der Vorschubeinrichtung und mit den Fühlern 6 gekoppelt, in der Weise, dass beim Einsetzen des Vorschubes die Bremsen anziehen und bei der Betätigung der Fühler 6 die Bremsen gelöst werden. Ferner ist noch eine sekundäre Verbindung der Bremsen mit der Befestigung der Backen 3 vorhanden in dem Sinne, dass beim Oeffnen der Backen 3 die Bremsen zum Arretieren der Wippen eingesetzt werden.

Die Abführeinrichtung, welche sich auf der anderen Seite der zentralen Kalibriereinrichtung 1 gleichachsig zur Zuführeinrichtung 8 erstreckt, weist in Wippen 27 vertikal bewegli-

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ehe Förderrollen 28 auf, mittels welchen die kalibrierten und gerichteten Rohrstücke abgeführt werden.

Das zu bearbeitende, meistens aus blechförmigem Material hergestellte Rohr 29 muss kalibriert und gerichtet werden, da es nach der Herstellung sowohl im Durchmesser als auch im Längsverlauf unregelmässig ist. Das Rohr 29 befindet sich zuerst parallel zur Zuführeinrichtung 8 und wird von der Seite her auf die Förderrollen 10 gelegt, wobei die Lichtschranken 25 unterbrochen werden. Der Unterbruch der Lichtschranken 25 bewirkt, dass auch der kleinere Zylinder 21 Luft erhält und die Wippen 18 zum Anpressen der Rollen 10 an das Rohr verschwenkt werden. Die grossen Zylinder 19 heben dabei das Rohrgewicht, während die kleineren Zylinder 21 zum Anpressen der Rollen

10 an das Rohr dienen und dabei den grossen Zylinder 19 unterstützen.

Anschliessend wird das Rohr durch die angetriebenen Förderrollen 10 in Richtung der zentralen Kalibriereinrichtung 1 fortbewegt. Beim Einsetzen des Vorschubes werden die Bremsen 24 betätigt, wodurch die Wippen 18 in ihrer momentanen Stellung festgehalten werden. Die Förderrollen 10 können also nicht mehr vertikal bewegt werden, sind aber auf ihren Tragachsen

11 horizontal verschiebbar.

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Die erste Vorschubperiode endet wenn der das Rohrende umfassende Rohrabschnitt sich in den offenen 'Kalibrierbacken 3 befindet. Zum Richten und Kalibrieren wird der Antrieb der Kalibrierbacken 3 in Tätigkeit gesetzt, worauf diese vorerst mit grosser Beschleunigung sich in die Schliessstellung bewegen. Sobald die Fühler 6 der Kalibrierbacken 3 mit dem dazwischenliegenden Rohrabschnitt in Berührung kommen, wird die Schliessbewegung der Kalibrierbacken 3 unterbrochen. Gleichzeitig werden die Bremsen 24, die die Wippen 18 blockieren, gelöst. Anschliessend wird die Schliessbewegung der Kalibrierbacken 3 in einer zweiten Phase mit erheblich reduzierter Beschleunigung fortgesetzt, so dass der Rohrabschnitt zuerst gerichtet und dann kalibriert wird. Beim Erreichen des Solldurchmessers wird durch einen Näherungsschalter das Oeffnen der Kalibrierbacken 3 bewirkt, indem dieser Näherungsschalter den Antrieb der Backen 3 entsprechend beeinflusst. Vorgängig bewirkt dieser Näherungsschalter, dass die Bremsen 24 wieder angezogen und damit die Wippen 18 blokkiert werden. Die Förderrollen 10 können also sich nicht mehr vertikal bewegen, sondern nur auf den zugehörigen Tragachsen 11 horizontal verschieben. Anschliessend wird der Vorschub wieder in Gang gesetzt und ein weiterer Abschnitt des Rohres der zentralen Kalibriereinrichtung zugeführt usw. Da das eigentliche Richten des Rohrabschnittes und das Kalibrieren nicht schlagartig mit grosser Beschleunigung einsetzt, sondern bei einer wesentlich gedrosselten Beschleunigung "der Backen erfolgt, wird das freie Ende des Rohres nicht ausschlagen, sondern sich sanft durch gleichzeitige Verschiebung der For-

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derrollen IO auf den Tragachsen 11 bewegen. Das fertig kalibrierte und gerichtete Rohr wird den Rollen 28 der Abführeinrichtung 26 zugeführt.

Beim Abführen des gerichteten und kalibrierten Rohres kommt dieses auf die Rollen 28 zu liegen, welche mit fortschreitendem Vorschub nacheinander aus einer unteren Ruhelage in eine höhere Trag- und Förderstellung verschwenkt werden. Diese Bewegung kann wieder durch entsprechende Lichtschranken gesteuert und durch hydraulische Mittel ausgelöst werden.

Vor dem Zuführen eines neuen Rohres werden die Förderrollen 10 durch Spannen des Zentrierseils 13 in die Mittellage gebracht. Sobald das neue Rohr auf den Rollen 10 liegt, wird, das Seil 13 gelockert, so dass sich die Förderrollen 10 seitlich in der horizontalen Ebene einstellen können. Anschliessend erfolgt das Richten und Kalibrieren des Rohrstückes wie beschrieben.

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L e e r s e i t e

Claims

1.) Verfahren zum Innen- oder Aussenkalibrieren sowie zum Richten von Rohrstücken in einer mit Kalibrierbacken versehenen Kalibriereinheit, an welche in der vertikalen Ebene auf Wippen schwenkbare und in der horizontalen Ebene verschiebbare Förderrollen beidseitig angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einsetzen der Vorschubbewegung zum abschnittweisen Zuführen eines Rohrstückes in die Kalibriereinheit die vertikale Bewegung der Wippen solange blockiert wird, bis die Kalibrierbacken |in ihrer Sehliessbewegung den zu kalibrierenden Rohrabschnitt beinahe berühren, wobei spätestens mit der Berührung des Rohrabschnittes durch die Backen das Blockieren der Wippenbewegung aufgehoben und in der Kalibrierphase die Beschleunigung der Schliessbewegung der Backen reduziert wird, und dass nach beendetem Kalibriervorgang - bevor die Kalibrierbacken wieder geöffnet werden - die Wippenbewegung der Rollen wieder blockiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vollständig geöffneten Backen zuerst mit normaler Beschleunigung zusammengeführt werden und das weitere Schliessen der Backen zum eigentlichen Richten und Kalibrieren in einer zweiten Phase mit herabgesetzter Beschleunigung erfolgt, welche wesentlich unter der normalen Beschleunigung der^ Schliessbewegung der Backen liegt.

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3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens mit einer mit Kalibrierbacken ausgerüsteten Kalibriereinheit, an welche auf der einen Seite eine Zuführeinrichtung und auf der anderen Seite eine Abführeinrichtung für die Rohrstücke gleichachsig zueinander angeschlossen sind, wobei sowohl die Zuführais auch die Abführeinrichtung mit angetriebenen Förderrollen versehen ist, die in der vertikalen Ebene schwenkbar und horizontal verschiebbar auf Wippen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beeinflussung der Wippenbewe— gung Bremsen vorhanden sind, welche beim Einsetzen der Vorschubbewegung der Förderrollen angezogen werden und mit Hilfe von Fühlern, die mit den Kalibrierbacken gekoppelt sind, lösbar sind, wobei zusätzlich die Fühler mit dem Antrieb der Kalibrierbacken zum Oeffnen und Schliessen derselben in Wirkungsverbindung stehen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Wippe (18) unter dem Einfluss einer pneumatischen Einheit und einer Bremse steht, mit welchen die Wippenbewegung gesteuert und arretiert werden kann.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die pneumatische Einheit einen grossen Luftzylinder (19) mit Kolben und Kolbenstange (20) und einen kleineren Luftzylinder (21) ebenfalls mit Kolben und Kolbenstange (22) aufweist, welch letztere an ihrem freien Ende schwenkbar befestigt ist.

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6. Einrichtung nach Ansprüchen 3 — 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zylinder (19 und 21) in einem gemeinsamen Gehäuse entgegenwirkend angeordnet und so bemessen sind, dass der grosse Zylinder (19) das Rohrgewicht trägt, während der kleinere Zylinder (19) eine reduzierte Tragkraft, hat.

7. Einrichtung nach Ansprüchen 3 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereiche der Förderrollen (10) Lichtschranken : ^v (25) vorgesehen sind, welche die Luftzufuhr an die pneumatischen Einheiten steuern. : _:

8. : Einrichtung nach.Ansprüchen 3 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtschranken (25) mit der Speisung des kleineren Zylinders (21) mit Luft in Wirkungsverbindung stehen.

9. Einrichtung nach Ansprüchen 3 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Bewegung der Backen eine Antriebseinheit vorhanden ist, welche einen Elektromotor und eine Hydraulikeinheit umfasst, die in zwei Phasen betreibbar ist, wobei die . Schliessbewegung in der ersten Phase mit einer grossen Beschleunigung, in der zweiten Phase mit herabgesetzter Beschleunigung erfolgt.

10. Einrichtung nach Ansprüchen 3 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikeinheit durch die an den Backen angebrachten Fühler von der ersten in die zweite Antriebsphase umschaltbar ist....".. . - ■ ■■"'■■■'■- , '. ^: ;' .' - .V- '...'■

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