DE4403339A1 - Vorrichtung zur Endformbearbeitung eines durch Elektro-Widerstandsschweißung erzeugten Rohres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Endformbearbei­ tung beim schrittweisen Formen von Bandstahl, d. h. eines Streifens aus Stahl, in Rohrform mit Hilfe von mehreren Formwalzengestellen, anschließendem Schweißen des Nahtbe­ reiches mit einer Nahtschweißeinrichtung zum Erzeugen eines Rohres durch Elektro-Widerstandsschweißung, und beim Endbe­ arbeiten des kontinuierlich erzeugten Rohres, um ein voll­ ständig rundes Rohr zu erhalten.

Von demselben Anmelder ist eine Rohrformvorrichtung mit drei Antriebswalzen bekannt, um das durch Elektro-Widerstands­ schweißung erzeugte Rohr auf einen kleineren Durchmesser zu bringen, wie es z. B. in der JP-Offenlegungsschrift Nr. Hei 3-294008 offenbart ist. Ferner ist eine Formvorrichtung mit vier Walzen bekannt, in der nur eine obere und eine untere Walze angetrieben ist und eine linke und eine rechte Walze leerlaufen, wie es z. B. JP-Offenlegungsschrift Nr. Hei 5-212440 offenbart ist.

Die bekannten Gestelle mit 3 oder 4 Antriebswalzen sind als Reduzierer zum Verringern des Rohrdurchmessers eingesetzt worden.

In einer herkömmlichen Vorrichtung zum Herstellen von Stahl­ rohren wird das in einer Form-Schweiß-Einheit durch Elek­ tro-Widerstandsschweißung erzeugte Rohr in der letzten Stufe auf den gewünschten Rohrdurchmesser und die vollständig runde Form durch eine Endform-Bearbeitungsvorrichtung ge­ bracht, in der das Rohr durch 6 bis 8 Gestelle mit zwei oberen und unteren Antriebswalzen geführt wird.

Eine derart große Zahl von Gestellen mit zwei Antriebswalzen ist jedoch bei einem Formatwechsel nachteilig.

Erfindungsgemäß sind lediglich ein oder zwei Walzengestelle mit drei oder mehr Walzen zum Antrieb mit gleichbleibender Geschwindigkeit vorgesehen, wie z. B. Gestelle mit 3 oder 4 Antriebswalzen, die die Endform-Bearbeitungsvorrichtung für das durch Elektro-Widerstandsschweißung erzeugte Rohr bilden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Vorrichtung zum Herstellen von Stahlrohren,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Form-Schweißein­ heit FW, einer Kühleinheit L und eines Teiles einer End-Formbearbeitungsvorrichtung A in der Vorrichtung zum Herstellen von Stahlrohren,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Gestells mit 3 Antriebs­ rollen,

Fig. 4 eine Vorderansicht eines Gestells mit 4 Antriebs­ rollen,

Fig. 5 eine Schnittansicht gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht gemäß Fig. 4 und 5.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Systems zur Herstellung von Stahlrohren, bei dem ein Band auf eine drehbar gelagerte Rolle X gewickelt ist und das Ende des Bandes abgezogen wird, um in einer Richteinrichtung U am freien Ende von Biegungen befreit zu werden.

Die Richteinrichtung U richtet das vordere Ende des Stahl­ bandes aus, damit beim Verschweißen mit dem hinteren Ende des vorherigen Bandes in der Schneid- und Schweißeinrichtung T die zu verschweißenden Enden sich in Ausrichtung mitein­ ander befinden.

Da beim Herstellungsprozeß eine große Zahl von Stahlrohren automatisch und kontinuierlich hergestellt wird, kann das System nicht angehalten werden, wenn eine Bandrolle zu Ende ist.

Um ein Anhalten des Systems beim Rollenende zu vermeiden, verschweißt die Schneid- und Schweißeinrichtung T das hintere Ende einer vorhergehenden Rolle mit dem vorderen Ende der nachfolgenden Rolle. Ein Bandspeicher S dient zum Aufnehmen einer bestimmten Länge des Bandes, so daß das Band der nachfolgenden Rolle nicht während des Schweißvorgangs über seine ganze zulässige Länge von dem Band der vorherge­ henden Rolle abgezogen wird. Der Bandspeicher S weist eine Einrichtung zum Aufnehmen von Band während einer Zeitspanne auf, die zum Verschweißen der Bänder in der Schneid- und Schweißeinrichtung T ausreicht.

Nach dem Austreten aus dem Bandspeicher S läuft das Band entlang einer Transportlinie 1 zu der Form-Schweißeinheit FW, in der das Band beim Durchlauf durch mehrere Gestelle, beispielsweise 6 bis 8 Formwalzengestelle, zu einem Rohr geformt und von einer Nahtschweißeinrichtung 2 geschweißt wird. Außerdem entfernt ein Schweißraupenschneider 31 den Wulst an dem geschweißten Bereich, und ein Abziehgestell 32 transportiert das Band bzw. Rohr zu einer Kühleinheit L.

Das von der Kühleinheit L gekühlte, widerstandsgeschweißte Rohr wird einer Vorrichtung A zur Endbearbeitung zugeführt, um den Durchmesser auf ein vorbestimmtes Maß zu bringen und einen vollständig runden Umriß zu erzielen. Das von der End­ bearbeitungsvorrichtung A fertig geformte, widerstandsge­ schweißte Rohr wird auf eine bestimmte Länge geschnitten und Seite an Seite auf einen Ausgabetisch H abgelegt.

Es folgt anhand der Fig. 2 im einzelnen eine Erläuterung der Form-Schweißeinheit FW, der Kühleinheit L und der Endbear­ beitungsvorrichtung A.

An den vier Seiten eines Drehbettes 33, das drehbar in dem System angeordnet ist, sind vier Gruppen der Form-Schweiß­ einheit FW angeordnet. Diese vier Gruppen bilden die Form­ walzengestelle 30 mit unterschiedlichen Durchmessern wie beispielsweise 40, 30, 20 und 14 mm. Die Form-Schweißeinheit FW kann durch ein Verdrehen der Formwalzengestelle 30 in einem Arbeitsgang gewechselt werden. Eine Antriebseinheit kann ebenfalls in einem Arbeitsgang lösbar angebracht werden. Das Band wird entlang der Linie 1 von einer Band­ führung 48 dem Formwalzengestell 30 zugeführt, beim Durch­ lauf durch mehrere Formwalzengestelle zur Rohrform umgeformt und zu der Nahtschweißeinrichtung 2 gebracht.

Die Nahtschweißeinrichtung 2 wird von einer Hochfrequenz- Schweißstromquelle 47 mit Strom versorgt. Nach dem Schweißen in der Nahtschweißeinrichtung 2 läuft das widerstandsge­ schweißte Rohr durch den Schweißraupenschneider 31 zum Ent­ fernen des überflüssigen Wulstes, wird dann von dem Abzieh­ gestell 32 zu der Kühleinheit L überführt, um die Schweiß­ hitze abzuführen, und an die Endbearbeitungsvorrichtung A übergeben.

Fig. 2 läßt erkennen, daß zwei Gestelle mit drei Antriebs­ walzen, die von einem Motor 51 angetrieben werden, die End­ bearbeitungsvorrichtung A bilden.

Nachfolgend wird anhand von Fig. 3 der Aufbau des Dreiwal­ zengestells erläutert, bei dem die Eingangswalzenwelle 52 von dem Motor 51 angetrieben wird. Auf der Eingangswalzen­ welle 52 befinden sich Kegelräder 56 und 57, die durch einen Keil miteinander verbunden sind. An dem Außenumfang des Kegelrades 56 ist eine obere Walze 53 befestigt, und das Kegelrad 56 ist mit einem Kegelrad 58 in Eingriff, das eine linke Walze 54 trägt und auf einer linken Walzenachse 61 sitzt. Das Kegelrad 57 ist mit einem Kegelrad 59 in Ein­ griff, das eine rechte Walze 55 trägt und auf einer rechten Walzenachse 60 sitzt. Die obere Walze 53, die linke Walze 54 und die rechte Walze 55 werden mit derselben Drehzahl an­ getrieben.

In dem Rahmen 71 für das Dreiwalzengestell sind Traglager für die obere Walze 53, die linke Walze 54 und die rechte Walze 55 ausgebildet. Der Abstand der drei Walzen 53, 54 und 55 zu der Transportlinie 1 ist von außen her einstellbar. Bei der Verwendung als Endbearbeitungsvorrichtung A unter­ scheiden sich zwei Gruppen mit jeweils drei Walzen hinsicht­ lich des Abstandes zu der Transportlinie 1 etwas vonein­ ander, so daß das Rohr in zwei Schritten in die endgültige Form gebracht wird.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die beiden Gestelle mit drei Antriebswalzen in Serie angeordnet, wobei jedoch ihr Umformvermögen hoch ist und eine Formverkleinerung auch schon mit nur einem Dreiwalzengestell erzielt werden kann.

Nachfolgend wird ein Gestell mit vier Antriebswalzen anhand der Fig. 4, 5 und 6 erläutert.

Auf einer Basis 3 sind eine End-Rohrformbearbeitungsvorrich­ tung A sowie ein Antriebsmotor 6 für eine obere Welle und ein Antriebsmotor 5 für eine untere Welle angeordnet, von denen der Antriebsmotor 6 für die obere Welle mit einem Untersetzungsgetriebe 26 und der Antriebsmotor 5 für die untere Welle mit einem Untersetzungsgetriebe 27 vereinigt ist. Mit dem Untersetzungsgetriebe 26 ist eine obere Über­ tragungswelle 28 und mit dem Untersetzungsgetriebe 27 eine untere Übertragungswelle 29 gekuppelt, die ihrerseits eine obere Welle 25 und eine untere Welle 46 antreiben.

In einem Rahmen 4 für das Antriebswalzengestell sind vier Walzen angeordnet, so daß das Rohr beim Durchgang durch das Vierwalzengestell auf einen vorgegebenen Rohrdurchmesser geformt oder in eine runde Form gebracht wird. Zwei Ein­ stellschraubbolzen 34, 35 stehen von der Oberseite des Ge­ stells 4 und zwei Einstellschraubbolzen 36, 37 von dessen Seitenwand vor. Die obere Welle 25 durchsetzt den oberen Teil und die untere Welle 46 den unteren Teil einer Seiten­ wand. Die obere Welle 25 ist über eine Kupplung 23 mit einer weiteren oberen Welle 24 verbunden, desgleichen die untere Welle 46 mit einer weiteren unteren Welle.

Die beiden oberen Wellen sind von den beiden unteren Wellen getrennt und stehen mit ihnen dadurch in Reibverbindung, daß mit den genannten Einstellschraubbolzen 34, 35, 36, 37 Ein­ stellblöcke a, b, c, d seitlich und vertikal verstellbar sind, welche die Walzen 11, 12, 13 und 14 tragen, so daß der zwischen diesen Walzen gebildete Zwischenraum eingestellt werden kann.

Der Einstellschraubbolzen 34 wirkt mit Keilen 44 und 45 zusammen, mit denen die Blöcke a und b zum Einstellen nach links und rechts verschoben werden. Der Einstellschraub­ bolzen 35 wirkt mit Keilen 40 und 41 zusammen, mit denen die Blöcke c und d zum Einstellen nach links und rechts verscho­ ben werden. Der Einstellschraubbolzen 36 wirkt mit Keilen 42 und 43 zusammen, mit denen die Blöcke a und c vertikal ein­ gestellt werden. Der Einstellschraubbolzen 37 wirkt mit Keilen 38 und 39 zusammen, mit denen die Blöcke b und d ver­ tikal eingestellt werden. Die Einstellschraubbolzen 34 und 35 einerseits sowie 36 und 37 andererseits, deren Keile ein­ ander zugeordnet sind, sollen jeweils gleichzeitig betätigt werden, wobei es durch Betätigung der Einstellschraubbolzen 34, 35, 36 und 37 möglich ist, den Durchmesser des elektro­ geschweißten Rohres in einem gewissen Umfang zu verändern.

Auf der oberen Welle 25 ist ein Kegelrad 15 befestigt, das mit einem Kegelrad 9 auf einer Walzenachse 10 in Eingriff ist, und auf dem Außenumfang des Kegelrades 9 ist eine Walze 11 befestigt. Ein Kegelrad 16 ist auf dem Außenumfang der oberen Welle 24 befestigt und greift in ein Kegelrad 17 auf einer Walzenachse 18 ein, und auf dem Außenumfang des Kegel­ rades 17 ist eine Walze 13 befestigt. In gleicher Weise ist ein Kegelrad an der unteren Welle 46 mit einem Kegelrad 22 auf einer Achse 21 in Eingriff, und auf dem Außenumfang des Kegelrades 22 ist eine Walze 12 befestigt. Eine Walze 14 ist an dem Außenumfang eines Kegelrades 19 auf einer Walzenachse 20 befestigt, und die vier Walzen 11, 12, 13 und 14 werden mit derselben Drehzahl angetrieben.

Die obere Welle 25 und die untere Welle 46 verlaufen paral­ lel übereinander, und die Walzen 11, 12, 13 und 14 sitzen drehbar auf den Walzenachsen 10, 21, 18 und 20, um in einem Winkel von 45° zu der oberen bzw. der unteren Welle 25, 46 angetrieben zu werden. Der von den vier Walzen 11, 12, 13 und 14 eingeschlossene Raum bildet in der Transportlinie 1 einen Walzspalt, durch den das elektrogeschweißte Rohr ge­ führt wird. Die Walzen 11, 12, 13 und 14 können mit unter­ schiedlichen Profilen versehen sein, so daß ein zylindri­ sches Rohr geformt oder ein Vierkantrohr erzeugt werden kann.

Der so ausgebildete Gegenstand der Erfindung hat folgende Vorteile: Wenn üblicherweise das elektrogeschweißte Rohr nach dem Formen und Schweißen röhrenförmig endbearbeitet wird, sind die Gestelle mit paarweisen oberen und unteren sowie rechten und linken Walzen serienweise in Gruppen von sechs bis acht angeordnet, um das Rohr schrittweise zu formen. Dabei ist die Fertigungslinie für das Rohr jedoch länger, und wenn der Rohrdurchmesser wechselt, muß der Durchmesser des Gestells an der End-Formbearbeitungsvorrich­ tung geändert werden. Wenn dagegen ein Gestell mit drei Antriebswalzen oder vier Antriebswalzen gemäß der vorliegen­ den Erfindung als End-Rohrformbearbeitungsvorrichtung A ein­ gesetzt wird, reichen ein bis zwei Gruppen von Gestellen aus und die Länge der Fertigungslinie für die Stahlrohrherstel­ lung kann verringert werden.

Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Gestells mit drei oder vier Antriebswalzen in der End-Rohrformbearbeitungsvor­ richtung A wird ferner der Walzenangriff für das durch Elek­ trowiderstandsschweißung erzeugte Rohr verbessert und die Geschwindigkeit in der Walzenstrecke erhöht. Die End-Rohr­ formbearbeitungsvorrichtung A arbeitet mit höherer Geschwin­ digkeit, womit der Wirkungsgrad der gesamten Anlage verbes­ sert werden kann.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Endformbearbeitung in einer Anlage zum Erzeugen eines Rohres. Die Vorrichtung formt ein Stahlband beim Durchlauf durch mehrere Gruppen von Formwalzengestellen (30) röhren­ förmig und verschweißt die Kantenbereiche durch eine Naht­ schweißeinheit (2), schneidet den Wulst an dem geschweißten Rohr mit einem Schweißraupenschneider (31) ab und bearbeitet das Rohr in die Endform mit einem gewünschten Durchmesser und vollkommen runder Form. Die End-Formbearbeitungsvorrich­ tung (A) besteht dabei aus einer Gruppe von einem oder zwei Gestellen mit drei oder mehr angetriebenen Walzen.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Endformbearbeitung in einer Anlage zum Erzeugen eines Rohres durch Elektro-Widerstandsschweißung, indem ein Stahlband beim Durchlauf durch mehrere Gruppen von Formwalzengestellen (30) röhrenförmig geformt wird und die Kantenbereiche durch eine Nahtschweißeinheit (2) verschweißt werden, um das elektrogeschweißte Rohr zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die End-Formbearbeitungsvorrichtung (A) zum Schweißen des Rohres mit der Nahtschweißeinheit (2), zum Abschneiden des Wulstes an dem geschweißten Bereich mit einem Schweißraupenschneider (31) und zum Endbearbeiten und Formen des Rohres auf einen gewünschten Durchmesser von einer Gruppe von einem oder zwei Gestellen mit drei angetriebenen Walzen gebildet wird, die mit derselben Drehzahl angetrieben werden.

2. Vorrichtung zur Endformbearbeitung in einer Anlage zum Herstellen eines Rohres durch Elektro-Widerstandsschweißung, indem ein Stahlband beim Durchlauf durch mehrere Gruppen von Formwalzengestellen (30) röhrenförmig geformt wird und die Kantenbereiche durch eine Nahtschweißeinheit (2) verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die End-Formbearbei­ tungsvorrichtung (A) zum Schweißen des Rohres mit der Naht­ schweißeinheit, (2) zum Abschneiden des Wulstes an dem ge­ schweißten Bereich mit einem Schweißraupenschneider (31) und zum Endbearbeiten und Formen des Rohres auf einen gewünsch­ ten Durchmesser von einer Gruppe von einem oder zwei Gestel­ len mit vier angetriebenen Walzen gebildet wird, die mit derselben Drehzahl angetrieben werden.

3. Vorrichtung zur Endformbearbeitung in einer Anlage zum Herstellen eines Rohres durch Elektro-Widerstandsschweißung, indem ein Stahlband beim Durchlauf durch mehrere Gruppen von Formwalzengestellen (30) röhrenförmig geformt wird und die Kantenbereiche durch eine Nahtschweißeinheit (2) verschweißt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die End-Formbearbei­ tungsvorrichtung (A) zum Schweißen des Rohres mit der Naht­ schweißeinheit (2), zum Abschneiden des Wulstes an dem ge­ schweißten Bereich mit einem Schweißraupenschneider (31) und zum Endbearbeiten und Formen des Rohres auf einen gewünsch­ ten Durchmesser von einer Gruppe von einem oder zwei Gestel­ len mit vier oder mehr angetriebenen Walzen gebildet wird, die mit derselben Drehzahl angetrieben werden.