DE4011681A1 - Walzgeruest mit verschiebbaren walzenachsen zum formen von rohren - Google Patents

Description

Die verschiebbaren Walzenachsen haben eine Lagerung von hoher Genauigkeit. Sie sind geeignet für den Einsatz einer Schnellwechselvorrichtung für den Ein- und Ausbau der horizontal und vertikal gelagerten Formrollen.

Sinn der Erfindung ist es, eine hochgenaue, form- und kraftschlüssige Lagerung der Walzenachsen verbunden mit den Vorteilen einer zeitsparenden Umrüstzeit bei Dimensionswechsel und vereinfachtem Formgerüstaufbau bei gleichzeitiger Einsparung von wertvollem Hallenraum zu finden.

Herkömmliche Rohrschweißanlagen sind zur Formung des Bandes und Kalibrierung des Rohres mit sogenannten Doppelständergerüsten versehen. Hierbei ist die Walzenachse im hinteren Ständer fest gelagert, während der vordere Ständer bei Rollenwechsel abgezogen wird. Hierzu ist es erforderlich, daß die Muttern zur Rollenbefestigung abgeschraubt werden. Der Antrieb erfolgt in der Regel über einen Gleichstrommotor mit nachgeschalteten Reduzier- und Verteilergetrieben über Gelenkwellen auf die Walzenachsen.

Bekannt ist auch die sogenannte Wechselplattenausführung, bei der sowohl die vorderen als auch die hinteren Ständer auf einer gemeinsamen Grundplatte (Wechselplatte) montiert sind. Bei Dimensionswechsel wird die Wechselplatte mit den aufmontierten vorderen und hinteren Ständern gegen eine bereits mit Rollen bestückte komplette Wechseleinheit ausgetauscht. Hierfür sind zwei komplette Wechseleinheiten erforderlich. Um den Austausch der Wechseleinheiten durchführen zu können, müssen die kraftschlüssigen Gelenkwellenverbindungen zum Antrieb mit großem Zeitaufwand gelöst bzw. verbunden werden. Das erforderliche Drehmoment für die Mitnahme der Rollen wird über Paßfederverbindungen übertragen.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Beispiel gemäß Fig. 1 und Fig. 2 näher beschrieben.

• A) Die Walzenachsen 01 sind mit drei hydraulisch beaufschlagten Spannbereichen ausgestattet:
  • a) im Bereich der vorderen Ständerlagerung 02,
  • b) im Bereich der Formrolle 03,
  • c) im Bereich der hinteren Ständerlagerung 04.
• Hierbei wird mittels eines mit Gewinde versehenen Zylinderkolbens 05 und über einen zentralen Druckölkanal das Drucköl beaufschlagt oder entspannt. Gleichzeitig werden mit nur einem Kolben alle drei Spannbereiche versorgt.
  Die Drehmomentübertragung von Antrieb auf Walzenachse und von Walzenachse auf Formrolle 06 ist damit gegeben. Gleichzeitig sind die vordere 02 und hintere 04 Ständerlagerung durch die hydraulische Spannung fest verbunden. Das System wird dadurch steifer und höher belastbar.
  Es ist ebenso möglich, die Versorgung der drei Spannbereiche separat oder teilweise zusammengefaßt durchzuführen.
• B) Die untere vordere 02 und hintere 04 Walzenachsenlagerung ist in einem gemeinsamen Konsol 07 untergebracht. Die Höhenverstellung des Konsols geschieht über eine mittig angreifende Gewindespindel 08 in Verbindung mit einem Servomotor 10. Der Servomotor ist unsichtbar und spritzwassergeschützt im Maschinenbett untergebracht.
• C) Die obere Walzenachsenlagerung ist in zwei getrennten Konsolen 11 (vorne) und 12 (hinten) angeordnet. Die Höhenverstellung der Walzenachse geschieht über vier in den Führungssäulen 13 integrierte Gewindespindeln 15, die über je eine Verstellmutter 16 mit dem oberen vorderen Konsol 11 bzw. hinteren Konsol 12 verbunden sind. Der Antrieb der Gewindespindeln geschieht über einen Servomotor 10 mit nachgeschalteten Verteilergetrieben 17 und Kupplungen 18 zu den Gewindespindeln 15.
• D) Die Konsolen zur Aufnahme der Walzenachsen sind stationär auf dem Maschinenbett 19 angeordnet. Bei Rollenwechsel wird lediglich die Walzenachse 01 über eine geeignete Verschiebeeinrichtung (Luft-Ölzylinder bzw. Spindeltrieb 20) zentral zur Verschieberichtung vor- bzw. zurückgezogen.
• E) Der Antrieb der Walzenachsen 01 kann wahlweise erfolgen und zwar über
  • - elektromotorischen Einzelantrieb (Drehstrom- bzw. (Gleichstrom-Getriebemotor 21)
  • - Gruppenantrieb über Elektromotor, Verteilergetriebe und Gelenkwellen 22
  • - hydromotorischen Einzelantrieb 23.
• F) Das Maschinenbett kann klein gehalten werden, da der Platz zum Abziehen des vorderen Ständers entfällt.
• G) Ein Schnellwechselgerüst 24 dient zur Aufnahme sämtlicher Form- und Seitenrollen. Bei Dimensionswechsel (Rollenaustausch) ist der Ablauf wie folgt:

a) Rollendemontage:

• - Positionieren des leeren Schnellwechselgerüstes;
• - hydraulisches Entspannen (manuell bzw. motorisch mit Drehmomentbegrenzung) der Walzenachse;
• - Zurückfahren der Walzenachse. Hierbei werden die Rollen von dem Schnellwechselgerüst aufgenommen;
• - Abnahme des mit den auszuwechselnden Rollen bestückten Schnellwechselgerüstes.

b) Rollenmontage:

• - Positionieren des mit den einzusetzenden Rollen bestückten Schnellwechselgerüstes;
• - Vorfahren der hydraulisch entspannten sich in hinterer Stellung befindlichen Walzenachsen;
• - hydraulisches Spannen (manuell bzw. motorisch mit Drehmomentbegrenzung);
• - Abnahme des leeren Schnellwechselgerüstes.

Die Rollen können wahlweise in dem Schnellwechswlsystem belassen werden oder separat in einem geeigneten Magazin gelagert werden. Bei Belassung im Schnellwechselmagazin werden zwei Magazine benötigt.
Zusammenfassung der Verbesserungen gemäß der Erfindung:

• - Wegfall der Paßfedernut in Walzenachse und Formrolle.
• - Durch die hydraulische Spannung, in diesem Fall die Anwendungskombination kraftschlüssige Verbindung vom Antrieb zur Walzenachse bzw. Formrolle bei gleichzeitiger Verbindung vorderer Ständer zu hinterem Ständer durch die Walzenachsen, sind an allen Lagerstellen absolut identische Lagerbedingungen.
• - Da das System spielfrei und 100%ig mittenzentriert wirkt, sind Laufruhe und Rundlaufgenauigkeit in einem Maße garantiert, wie sie von herkömmlichen Systemen nicht zu erreichen sind.
• - Durch die stationäre Anordnung auf dem Maschinenbett wird die Maschine weniger aufwendig, weil
  • a) der Platz für den Verschiebeweg des vorderen Ständers entfällt;
  • b) ein eventuell vorgesehenes Wechselgerüst nicht erforderlich ist.
• - Platzgewinn durch Wegfall des Verschiebeweges.
• - Konstruktive Vorteile durch:
  • a) Schmutzsichere Anordnung der Gewindespindeln für die Höhenverstellung der oberen Walzenachse unsichtbar in den Führungsrohren.
  • b) Beide Servomotoren für die Höhenverstellung der oberen und unteren Walzenachse sind spritzwassergeschützt im Maschinenbett versteckt. Durch diese Bauart entfällt das sonst übliche Verbindungsrohr von vorderem zu hinterem Schneckentrieb für die Höhenverstellung.
  • c) Gute Zugänglichkeit der Maschine, da die Maschine oben offen ausgeführt ist und durch den Wegfall der oberen Zentralverstellung keine störenden Elemente hindern.
• - Montageerleichterung durch:
  • a) Axiales Verschieben der Walzenachsen im Verschiebeschwerpunkt durch geeignete Verschiebeeinrichtung (keine Momentenwirkung).
  • b) Leichtes Aufschieben der Rollen bzw. Verschieben der Walzenachsen bedingt durch Spielpassungen und Wegfall der Paßfedern.
  • c) Kürzeste Umrüstzeit durch Einsatz einer Schnellwechseleinrichtung.
  • d) Wegfall von aufwendigen Schraubverbindungen; je Achse nur eine Bedienstelle für den Zylinder. Kolben mittels Inbusschlüssel bzw. Druckschrauber.

Claims (1)

1. Walzgerüst mit verschiebbaren Walzenachsen zum Formen von Rohren, gekennzeichnet durch die nachfolgend genannten Merkmale:

   • - die Achsen (01) zweier einander zugeordneter Formrollen (03, 06) sind in einem höhenverstellbaren oben offenen Konsol (07) seitlich herausziehbar gelagert;
   • - es sind zwei von oben in das Konsol einfahrbare Schnellwechselgerüste (24) vorgesehen, mit denen zwei auszuwechselnde Formrollen aus dem Konsol herausnehmbar bzw. zwei neue Formrollen einsetzbar sind.