EP0016422B1

EP0016422B1 - Richtmaschine für dünnwandige Rohre

Info

Publication number: EP0016422B1
Application number: EP80101302A
Authority: EP
Inventors: Hans Lindemann; Wolfgang Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Lindemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-19
Filing date: 1980-03-13
Publication date: 1983-07-20
Also published as: DE2910705A1; ATE4176T1; EP0016422A1

Description

Die Erfindung betrifft eine aus mehreren in der Bewegungsrichtung eines dünnwandigen Rohres hintereinander angeordneten Einzelmaschinen mit je einem umlaufend antreibbaren Rahmen bestehende Richtmaschine gemäss Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine solche gattungsgemässe Richtmaschine, durch die das dünnwandige Rohr gegen Verdrehen gesichert durchführbar ist und die mit quer zum Rohr einstellbaren und zur Rohrachse schräg stellbaren Rollen versehen ist, wobei die Umlaufgeschwindigkeiten der mit entgegengesetzter Drehrichtung antreibbaren Rahmen bzw. die Schrägstellungen der Rollen der Einzelmaschinen im Sinne eines Zugaufbaus im Rohr voneinander abweichen bzw. abweichen können, die Schwenkachse der in den beiden antreibbaren Rahmen angeordneten Rollenhalter je in einer quer zur Drehachse der Rahmen liegenden Ebene angeordnet sind, in jedem der Rahmen mindestens ein eine Rolle lagernder Rollenhalter angeordnet ist, ist aus der DE-A-2 020 915 bekannt.
Bei dieser bekannten Richtmaschine, mit der dünnwandige Rohre mit polierter Oberfläche oder auch Rundstäbe gerichtet werden können, sind mindestens drei in der Bewegungsrichtung hintereinander angeordnete Einzelmaschinen vorgesehen, die je aus einem Richtrahmen bestehen, der jeweils vier ein hyperbolisches Profil aufweisende, eine Lehre für das Rohr bildende Richtrollen besitzt. Die Drehachse eines Richtrahmens ist dabei gegenüber den Achsen der beiden benachbarten Richtrahmen versetzt, wodurch auch die Achsen der durch die Richtrollen gebildeten Lehren gegeneinander versetzt sind. Aufeinanderfolgende Richtrahmen laufen dabei in zueinander entgegengesetzter Richtung um. Die Richtwirkung wird bei dieser bekannten Richtmaschine nur durch die Durchbiegung des Rohres erzielt, welche durch die axiale Verschiebung des einen Rahmens gegenüber den beiden benachbarten Rahmen bewirkt wird, insbesondere, da die durch die Richtrollen gebildete Lehre dem Durchmesser des zu richtenden Rohres entspricht. Um die Richtrollen eines Rahmens gegenüber den Richtrollen der anderen Rahmen axial versetzen zu können, sind die die Richtrollen tragenden Rahmen an einer ortsfesten, drehbaren Planscheibe verschiebbar angeordnet. Dadurch wird der Aufbau dieser bekannten Richtmaschine sehr kompliziert. Um Einbeulungen geringer Tiefe an der Rohroberfläche zu beseitigen, kann die durch die Richtrollen des axial gegenüber den anderen Gehäusen versetzten Gehäuses gebildete Lehre kleiner sein, als der Nenndurchmesser des zu richtenden Rohres.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass dünnwandige Rohre, um einwandfrei gerichtet werden zu können, plastisch verformt werden müssen, was durch Zug, Druck, Biegung, Verdrehung oder durch eine Kombination dieser Beeinffussungen erfolgen kann.
Das verbreiteste Verfahren beim Richten dünnwandiger Rohre besteht darin, die plastische Verformung durch Biegung zu bewirken, wie dies auch aus der DE-A-2 020 915 hervorgeht. In diesem Fall muss jedoch die Biegebeanspruchung umlaufend wirken. Dies kann dadurch erfolgen, dass das zu richtende Rohr oder das Richtsystem umläuft.
Zusätzlich ist dafür zu sorgen, dass die Verformung langsam genug bis zur plastischen Verformung anschwillt und auch langsam genug wieder abschwillt. Der maximale Vorschub pro Umdrehung ist also begrenzt.
Bei der bekannten Rohrrichtmaschine mit umlaufend wirkender Biegebeanspruchung wird neben der plastischen Verformung durch Biegung auch eine plastische Verformung des Rohrquerschnittes bewirkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, dünnwandige Rohre einwandfrei gerade zu richten, den Kreisquerschnitt des zu richtenden Rohres zu erhalten bzw. die Abweichung von der Kreisringform zu verringern und gegebenenfalls darüberhinaus die Mantelfläche dünnwandiger Rohre ganzflächig mit einer blanken Oberfläche zu versehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Kennzeichenmerkmale des Anspruches 1 gelöst.
Während man bisher Wert darauf legte, den Kreisquerschnitt der zu richtenden, dünnwandigen Rohre wenig zu verformen, wird durch die gegebene Anweisung eine solche Verformung bewusst erwirkt. Es wird abweichend von den bekannten Rohrrichtmaschinen nur die umlaufende Querschnittsverformung zum Richten benutzt. Durch die entsprechend hoch gewählte Umlaufdrehzahl der Rahmen wird bei stumpfer Rohroberfläche erreicht, dass keine blanken Laufspuren zu sehen sind, weil sich die Laufspuren überdecken. Die in dem Rahmen angeordneten Rollen sind dabei gegenüber der Rahmendrehachse so angestellt, dass sie den Vorschub des zu richtenden Rohres selbst erzeugen können und auf der Rohroberfläche abrollen, also nicht auf dieser Oberfläche gleiten. Darüberhinaus sollte die Drehzahl des zweiten Rahmens geringfügig grösser sein, als die Drehzahl des ersten Rahmens, man kann aber auch den Anstellwinkel der Rollen, die im zweiten Rahmen angeordnet sind, geringfügig grösser wählen, als den Anstellwinkel der im ersten Rahmen angeordneten Rollen, damit das zu richtende Rohr zwischen beiden Rahmen unter leichtem Zug steht.
Wenngleich es an sich ausreicht, in jedem Rahmen nur eine Rolle mit balliger Mantelfläche anzuordnen, empfiehlt es sich, in jedem umlaufend antreibbaren Rahmen zwei je eine Rolle lagernde Rollenhalter so gegenüberliegend anzuordnen, dass deren Schwenkachsen auf einer die Drehachse des entsprechenden Rahmens schneidenden Geraden liegen, und die Rollen mit gleichem Abstand von der Drehachse des entsprechenden Rahmens schräg gestellt eingestellt sind. Man kann aber auch in jedem umlaufend antreibbaren Rahmen mehr als zwei je eine Rolle lagernde Rollenhalter vorsehen und ihre Schrägstellungen im wesentlichen gleich bemessen.
Zweckmässig ist es darüberhinaus, die ballige Mantelfläche jeder Rolle aus mehreren Abschnitten verschiedener Krümmungen zu bilden, von denen mindestens ein Abschnitt einen Krümmungsradius zwischen 500 mm und unendlich hat.
Um bei verhältnismässig hohen Richtgeschwindigkeiten keine Probleme an den Anfängen und an den Enden auftreten zu lassen, sind auch hier die Rollenhalter in an sich bekannter Weise während des Einführens und Auslaufens des zu richtenden Rohres bei umlaufenden Rahmen gesteuert in Richtung auf die Rahmendrehachse hin bewegbar ausgebildet.
Damit die die Rollen lagernden Rollenhalter, die Rollen auf Durchmesser, die Winkelstellung usw. ausserhalb der Richtmaschine vorbereitet werden können, um den Austausch zu beschleunigen, ist auch hier der Abstand zwischen den Einzelmaschinen änderbar ist, sodass jede für sich gut zugänglich ist.
Obgleich die an den schnellumlaufenden Rahmen angeordneten Rollen das zu richtende Gut in der Richtmaschine zentrieren, ist es vorteilhaft, insbesondere dann, wenn je Rahmen nur eine oder zwei Rollen vorgesehen sind, das zu richtende Rohr im Bereich der Rahmenträger in dem dort hohlzylinderförmig ausgebildeten Rahmen in Führungsmitteln zu führen.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutert.
Ein dünnwandiges Rohr 1 wird durch Einzugsrollenpaare 2 einem umlaufend antreibbaren Rahmen 3 zugeführt, der durch ein Lager 4 gelagert über eine Riemenscheibe od.dgl. 5 in einer Drehrichtung antreibbar ist. In dem Rahmen 3 ist mindestens ein Rollenhalter 6 um eine Schwenkachse 7 schräg einstellbar angeordnet, diese Schwenkachse 7 liegt in einer zur Rahmendrehachse 8 quer liegenden Ebene und schneidet die Rahmendrehachse. Die im Rollenhalter 6 frei drehbar gelagerte Rolle 9 weist eine ballige Mantelfläche auf, die aus mehreren Abschnitten verschiedener Krümmung gebildet ist.
Zweckmässiger ist es jedoch, im Rahmen 3 zwei je eine Rolle 9 lagernde Rollenhalter 6 so gegenüberliegend anzuordnen, dass deren Schwenkachsen 7 in einer die Drehachse 8 schneidenden Geraden liegen, wobei die Rollen 9 mit gleichem Abstand von dieser Drehachse 8 eingestellt sind. Es können auch mehr als zwei Rollen 9 in der querliegenden Ebene angeordnet sein. Der zweite Rahmen 10 ist durch ein Lager 11 um die gleiche Drehachse 8, wie der Rahmen 3 über eine Riemenscheibe od.dgl. 12 antreibbar, jedoch in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung des Rahmens 3. Auch er weist mindestens einen eine Rolle 13 frei drehbar lagernden Rollenhalter 14 auf, der um eine Schwenkachse 15 schräg einstellbar im Rahmen 10 angeordnet ist. Zweckmässiger ist es, auch im Rahmen 10 zwei Rollenhalter 14 vorzusehen, die um die gleiche Schwenkachse 15 entsprechend schräg einstellbar sind.
Während die Mittel zum Schrägstellen der Rollen bzw. der Rollenhalter nicht dargestellt sind, sind die zum radialen Verstellen der Rollenhalter vorgesehenen Mittel durch axial zur Rahmendrehachse 8 verschiebbare, mit Konusflächen 16 versehene Ringkörper 17 nur angedeutet, da solche Verstellorgane beispielsweise zum radialen Verstellen der Messer von Schälmaschinen an sich bekannt sind.
Hinter dem zweiten Rahmen 10 sind in an sich bekannter Weise Auszugsrollen 18 angeordnet, die wie die Einzugsrollenpaare 2 das Verdrehen eines zu richtenden Rohres 1 verhindern.
Wie durch den Doppelpfeil 19 angedeutet, ist der antreibbare Rahmen 10 in Richtung der Rahmendrehachse 8 auf den Rahmen 3 zu und von diesem weg verschiebbar angeordnet, um die Rollenhalter 6 und 14 verhältnismässig schnell auswechseln zu können, wenngleich die Zuordnung dieser Rollenhalter 6 und 14 zu den Rahmen 3 und 10 in der Zeichnung so dargestellt ist, als liessen sich die Rollenhalter nicht ausbauen. In Betriebsstellung sind die beiden Rahmen 3 und 10 entgegen der Darstellung in der Zeichnung aufeinanderzu bewegt.
Im Bereich der Lager 4 und 11 der Rahmen 3 und 10, in dem letztere hohlzylinderförmig ausgebildet sind, sind Führungsmittel 20 und 21 für das zu richtende Gut 1 angeordnet. Diese bestehen hier aus einer hohlzylinderförmigen Buchse, deren Innendurchmesser etwa dem Aussendurchmesser der zu richtenden Rohre 1 entspricht. Diese Buchse kann dabei aus Teflon oder einem anderen, gegenüber dem Material des Gutes einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisendem Material bestehen.

Claims

1. Aus mehreren in der Bewegungsrichtung eines dünnwandigen Rohres (1) hintereinander angeordneten Einzelmaschinen mit je einem umlaufend antreibbaren Rahmen (3, 10) bestehende Richtmaschine durch die das dünnwandige Rohr (1) gegen Verdrehen gesichert (Rollen 2, 18) durchführbar ist, mit quer zum Rohr (1) einstellbaren und zur Rohrachse schräg stellbaren Rollen (9, 13), wobei die Umlaufgeschwindigkeiten der mit entgegengesetzter Drehrichtung antreibbaren Rahmen (3, 10) bzw. die Schrägstellungen der Rollen (9, 13) der Einzelmaschinen im Sinne eines Zugaufbaues im Rohr (1) voneinander abweichen bzw. abweichen können, die Schwenkachse (7, 15) der in den beiden antreibbaren Rahmen (3, 10) angeordneten Rollenhalter (6, 14) je in einer quer zur Drehachse (8) der Rahmen (3, 10) liegenden Ebene angeordnet sind und in jedem der Rahmen (3, 10) mindestens ein eine Rolle (9, 13) lagernder Rollenhalter (6, 14) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass nur zwei Einzelmaschinen (3, 9 bzw. 10, 13) mit gemeinsamer Drehachse vorgesehen sind, dass jede der Rollen (9, 13) eine ballige Mantelfläche aufweist, und dass die Umlaufdrehzahlen der Rahmen (3, 10) derart bemessen sind, dass die wirksame Polierbreite grösser als der Vorschub des zu richtenden Gutes pro Umdrehung ist.

2. Richtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem umlaufend antreibbaren Rahmen (3, 10) zwei je eine Rolle (9, 13) lagernde Rollenhalter (6, 14) so gegenüberliegend angeordnet sind, dass deren Schwenkachsen (7, 15) auf einer die Drehachse (8) der Rahmen schneidenden Geraden liegen, und die Rollen (9, 13) mit gleichem Abstand von der Rahmen-Drehachse (8) eingestellt sind.

3. Richtmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem umlaufend antreibbaren Rahmen (3, 10) mehr als zwei je eine Rolle (9, 13) lagernde Rollenhalter (6, 14) vorgesehen aind, und dass die Abstände ihrer Rollen von der Rahmendrehachse (8) und ihre Schrägstellungen je im wesentlichen gleich sind.

4. Richtmaschine nach einem oder nach mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ballige Mantelfläche jeder Rolle (9, 13) aus mehreren Abschnitten verschiedener Krümmung gebildet ist, von denen mindestens ein Abschnitt einen Krümmungsradius zwischen 500 mm und unendlich hat.

5. Richtmaschine nach einem oder nach mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rahmenlager (4, 11) in dem dort hohlzylinderförmig ausgebildeten Rahmen (3, 10) jeweils Führungsmittel (20, 21) angeordnet sind.