EP0582562B1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Umformen eines metallischen Rohres - Google Patents

Vorrichtung zum kontinuierlichen Umformen eines metallischen Rohres Download PDF

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EP0582562B1
EP0582562B1 EP93890148A EP93890148A EP0582562B1 EP 0582562 B1 EP0582562 B1 EP 0582562B1 EP 93890148 A EP93890148 A EP 93890148A EP 93890148 A EP93890148 A EP 93890148A EP 0582562 B1 EP0582562 B1 EP 0582562B1
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EP
European Patent Office
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tube
rollers
axis
roller
shaping rollers
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EP93890148A
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EP0582562A1 (de
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Karl Dipl.-Ing. Steinmair
Erwin Ing. Aigner
Gert Dipl.-Ing. Kitzinger
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Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a device for the continuous forming of a metallic tube with the aid of forming rollers enclosing the tube and opposite each other in pairs with respect to the tube axis, the axes of which lie in a common plane perpendicular to the tube axis and which are each pivotably mounted about a pivot axis parallel to the tube axis are, wherein the rolling contour defining profiles of the form rollers have a larger radius of curvature than the associated peripheral portion of the incoming pipe.
  • FR-B 1 267 303 In order to be able to continuously shape a round tube into a rectangular tube in several deformation steps, it is known (FR-B 1 267 303) to provide a plurality of forming stands in succession in a rolling line, each consisting of four shaping rollers lying opposite one another, the profiles of which essentially one form a closed rolling contour. Since the radius of curvature of the roller profiles and thus the associated sections of the rolling contour is greater than the radius of curvature of the corresponding peripheral section of the pipe entering the respective stand, the pipe is gradually flattened in the successive stands in the peripheral area of the later flat walls until the final rectangular shape is reached .
  • a disadvantage of these forming stands is that, due to the fact that the forming rolls form a closed rolling contour in the circumferential direction, a change in the size of the rolling contour and thus an adaptation to different pipe diameters is only possible if the forming rolls are replaced by shaped rolls with a correspondingly changed profile will.
  • the associated retrofitting of the forming stands not only requires a comparatively large amount of work, but also requires the entire forming system to come to a standstill.
  • a forming device has become known (US Pat. No. 3,347,078), in which the forming rolls lying opposite one another in pairs form eccentric profiles, so that the forming rolls in the region of the diameter gradually decrease from one end to the other of the forming rolls Front side with the largest diameter can be advanced against the subsequent, perpendicular to it forming roller, because the front side with the largest diameter of one roller comes to rest in the area of the front side with the smallest diameter of the other roller and therefore the profiles of the rolling contour determine overlap individual form rollers with a corresponding reduction in the rolling contour.
  • each form roller must be mounted in the frame so that it can be adjusted radially with respect to the tube to be formed and at the same time in the direction of the roller axis. Adjusting the form rollers to adapt to different pipe diameters, however, requires the rolling contour to be rotated about the pipe axis due to the eccentric profile of each form roll. If no twisting of the tube is to be accepted during its forming, the shaping rollers must be pivoted in opposite directions about the tube axis, which can be achieved by a rotatable mounting of the support frame receiving the shaping rollers.
  • the invention is therefore based on the object to improve a device for the continuous forming of a metallic tube of the type described in such a way that an adaptation of the rolling contour to the respective tube diameter is possible without changing the form rollers and without the disadvantages of form rollers with eccentric profiles or to have to accept axially displaceable form rollers.
  • the invention achieves the stated object in that the pivot axes for the form rollers, which form a profile that is symmetrical with respect to their central plane, pass through the area of the center of curvature of the associated rolling contour section or have a distance therefrom in the direction of the roller axis.
  • the roll contour section determined by the roll profile does not change because the form roll is displaced along its profile in the plane perpendicular to the pipe axis. Only the profile lengths effective to form the rolled contour sections change, which is an essential prerequisite for simple adaptation to different pipe diameters.
  • the rolling contour must naturally be sufficiently encompassed by the form rollers in order to ensure the desired rolling result.
  • form rollers which overlap one another are preferably used to determine the rolling contour.
  • the shaping rollers can form, at least on one end face, a recess which is coaxial with the roller axis for receiving the peripheral edge of the respective adjacent shaping roller which engages behind their profile in the event of a mutual displacement. Because of this recess, two form rollers can each be pivoted about the center of curvature of the associated roller contour sections until the outer peripheral edge of one form roller engages in the recess of the other form roller and the two form rollers overlap.
  • the form rollers overlapping each other when swiveling cannot form a closed rolling contour, but sufficient contact of the form rollers with the pipe is ensured in order to ensure trouble-free reshaping of the pipe.
  • the radial displacement of the form rollers required with the pivoting of the form rollers around the center of curvature of the associated rolling contour section can be ensured by a radial adjustment of the form rollers with respect to the tube.
  • a separate displacement guide is not absolutely necessary if the pivot axes are at a distance from the center of curvature of the associated roller contour section in the direction of the roller axis.
  • a pivoting of the shaping rollers about such a pivot axis requires that the center of curvature of the rolling contour section determined by the roller profile is also displaced along a circular path, namely radially due to the selected direction of the distance, so that with this pivoting a radial displacement of the shaping rollers and thus of the rolling contour sections connected is. Because of the limited swivel angle and the comparatively low arc height of the displacement path of the center of curvature of the rolling contour section, the change in inclination of the rolling contour sections associated with the displacement of the center of curvature in the direction of the roller axis can be neglected, since it does not have any influence on the rolling result.
  • the swivel adjustment of the form rollers can be used to Radial displacement of the form rollers required to adapt to different pipe diameters can be achieved without additional radial drive.
  • the shaping rollers can advantageously be mounted on slides adjustable along circular arc guides with the swiveling axis of the respective shaping roller as an axis, the displacement of which on the circular arc guide entails the desired swiveling adjustment of the shaping rollers.
  • the circular arc guides can be provided on slides which can be moved radially with respect to the tube. The adjustment of these slides allows, for example, an adaptation of the rolling contour to different rectangular shapes.
  • the corresponding slides of the paired opposing shaping rollers can be adjusted together.
  • Particularly simple control relationships result in this context if the corresponding slides of the pair of opposing forming rollers are drive-connected and adjustable via a common drive, which avoids the synchronization controls that would otherwise be required.
  • the forming system consists of a calibration stand 1 for the incoming round tube, two forming stands 2 following the calibration stand 1 with form rollers 3, the profile of which has a radius of curvature that is greater than the radius of curvature of the associated circumferential section in FIG the respective scaffold is incoming pipe, and from a calibration scaffold 4 for the end pipe, which is guided after the calibration scaffold 4 through two straightening scaffolds 5.
  • the form rolls 6 of the calibration stand 4 are equipped with a straight profile.
  • the individual stands are driven by a motor 7 and individual distributor gears 8, from which the drive for the form rollers is branched off. Due to this arrangement, there is a usual stepwise deformation of the round tube, as indicated in FIGS.
  • the pipe 9 emerges from the calibration rolls 10 of the calibration stand 1 with a predetermined circular cross section corresponding to FIG. 7, in order to be gradually flattened in the forming stands 2 in the area of the later side walls.
  • Fig. 8 shows one of these stages, the mutually opposite pairs of form rollers 3 each have a profile 11 in the form of a circular arc symmetrical with respect to the center plane of the form rollers 3, the radius of which is larger than the profile radius of the form rollers of the upstream stand, so that a rolling contour corresponding to FIG. 8 results.
  • the final square shape of the tube 9 is then achieved in the calibration stand 4 with the straight shaping rollers 6.
  • the forming frames 2 are formed by devices as illustrated in more detail in FIG. 3. With their profiles 11, the form rollers 3 form a rolling contour from individual sections assigned to the form rollers 3. The center of curvature 12 of the rolling contour section formed by the upper form roller 3 is shown in FIG. 3 with the associated radius of curvature 13. In contrast to conventional forming stands, however, the form rollers 3 can each be pivoted about a geometric pivot axis which runs parallel to the tube axis or to the rolling axis and which is shown for the upper form roller 3 and is designated by 14.
  • This pivot axis 14 is at a distance in the direction of the roller axis 15 from the center of curvature 12, so that, in contrast to pivoting about the center of curvature 12, there is an additional displacement of the shaping rollers 3 in the radial direction when pivoting.
  • the displacement of the center of curvature 12 in the direction of the roller axis 15 remains small due to the limited pivoting angle, so that the change in inclination of the rolling contour section caused thereby is negligible.
  • the shaping rollers 3 are each mounted on a slide 16 which is adjustable along an arcuate guide 17, the axis of which coincides with the geometric pivot axis 14, as is shown in FIG 3 was indicated.
  • a worm shaft 18 is provided which meshes with a toothed ring 19 associated with the slide (FIG. 5). Since the circular arc guide 17 is provided for the slide 16 on a slide 20 which is held in the frame 21 in guides 22 which are radial to the tube 9, the shaping rollers 3 can not only be pivoted but also additionally adjusted radially.
  • the drive for this slide adjustment takes place via motors 23 and 24, of which the drive is branched via transfer case 25.
  • the arrangement is such that in each case corresponding slides of the pair of opposing form rollers 3 are drive-connected to one another in order to obtain a symmetrical synchronization control for the roller adjustment.
  • the drive for the radial slide adjustment for the upper and the lower form roller 3 is derived from the motor 23, which acts on corresponding spindle drives 26.
  • the spindle drives 26 for the radial slide adjustment of the lateral form rollers 3 are driven in an analogous manner by the motor 24.
  • the drive for the swivel adjustment of the shaping rollers 3 is summarized in that the worm shafts 18 assigned to the upper and lower shaping rollers are driven by the motor 24 and the worm shafts 18 for pivoting the lateral shaping rollers 3 by the motor 23.
  • the form rollers 3 have on one end face a coaxial to the roller axis 15 recess 27 in which the outer peripheral edge of the adjacent form roller can engage when the respective form rollers are pivoted accordingly.
  • the rolling contour can be adapted to different tube diameters and to different rectangular shapes without having to replace the shaping rollers 3, without fear of the tube being twisted.
  • FIGS. 7 to 9 show the deformation of a tube 9 with the largest tube diameter that can be processed on the system, for which the form rollers 3 according to FIG. 8 connect to one another in the circumferential direction without overlap and create conventional conditions. 10 to 12, a tube with a correspondingly smaller diameter is deformed.
  • the calibration rollers 10 of the input-side calibration stand 1 are to be replaced, but not the form rollers 3 of the subsequent forming stands 2, because these form rollers can be pivoted and at the same time displaced radially against the tube 9, which can be seen in FIG. 11, which of course only illustrate one of the two intermediate stages of tube deformation provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Umformen eines metallischen Rohres mit Hilfe von das Rohr umschließenden, einander bezüglich der Rohrachse paarweise gegenüberliegenden Formrollen, deren Achsen in einer gemeinsamen, zur Rohrachse senkrechten Ebene liegen und die je um eine zur Rohrachse parallele Schwenkachse schwenkverstellbar gelagert sind, wobei die die Walzkontur bestimmenden Profile der Formrollen einen größeren Krümmungsradius als der zugehörige Umfangsabschnitt des zulaufenden Rohres besitzen.
  • Um ein rundes Rohr kontinuierlich in ein Rechteckrohr in mehreren Verformungsschritten umformen zu können, ist es bekannt (FR-B 1 267 303), hintereinander in einer Walzlinie mehrere Umformgerüste vorzusehen, die je aus vier einander paarweise gegenüberliegenden Formrollen bestehen, deren Profile eine im wesentlichen geschlossene Walzkontur bilden. Da der Krümmungsradius der Rollenprofile und damit der zugehörigen Abschnitte der Walzkontur größer als der Krümmungsradius des entsprechenden Umfangsabschnittes des in das jeweilige Gerüst einlaufenden Rohres ist, wird das Rohr in den aufeinanderfolgenden Gerüsten im Umfangsbereich der späteren ebenen Wände stufenweise abgeflacht, bis die endgültige Rechteckform erreicht ist. Nachteilig bei diesen Umformgerüsten ist allerdings, daß aufgrund der zur Bildung einer geschlossenen Walzkontur in Umfangsrichtung eng aneinander anschließenden Formrollen eine Änderung der Größe der Walzkontur und damit eine Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser nur möglich ist, wenn die Formrollen gegen Formrollen mit einem entsprechend geänderten Profil ausgewechselt werden. Die damit verbundene Umrüstung der Umformgerüste bedingt nicht nur einen vergleichsweise großen Arbeitsaufwand, sondern erfordert auch einen Stillstand der gesamten Umformanlage.
  • Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Umformvorrichtung bekannt geworden (US-A 3 347 078), bei der die einander paarweise gegenüberliegenden Formrollen exzentrische Profile bilden, so daß aufgrund des sich von der einen zur anderen Stirnseite der Formrollen allmählich verringernden Durchmessers die Formrollen im Bereich der Stirnseite mit dem größten Durchmesser gegen die anschließende, dazu senkrecht stehende Formrolle vorgeschoben werden kann, weil die Stirnseite mit dem größten Durchmesser der einen Rolle im Bereich der Stirnseite mit dem kleinsten Durchmesser der anderen Rolle zu liegen kommt und sich daher die die Walzkontur bestimmenden Profile der einzelnen Formrollen unter einer entsprechenden Verkleinerung der Walzkontur übergreifen. Voraussetzung hiefür ist, daß jede Formrolle radial gegenüber dem umzuformenden Rohr und zugleich in Richtung der Rollenachse verstellbar im Gerüst gelagert werden muß. Das Verstellen der Formrollen zur Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser bedingt allerdings aufgrund des exzentrischen Profilverlaufes jeder Formrolle eine Verdrehung der Walzkontur um die Rohrachse. Falls keine Verdrillung des Rohres bei seiner Umformung in Kauf genommen werden soll, müssen die Formrollen entsprechend um die Rohrachse gegensinnig schwenkverstellt werden, was durch eine drehbare Lagerung des die Formrollen aufnehmenden Traggerüstes erreicht werden kann. Zusätzlich ist eine Schwenkverstellung der einzelnen Formrollen je für sich möglich, um das die Walzkontur bestimmende Profil entsprechend ausrichten zu können, insbesondere wenn sich dieses Profil aus einzelnen Kreisbogenabschnitten mit unterschiedlichen Radien zusammensetzt. Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist vor allem der vergleichsweise große Konstruktionsaufwand und die zwangsläufige Verdrillung des Rohres während seiner Umformung, wenn nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen werden.
  • Ähnliche Nachteile treten bei einer anderen bekannten Umformvorrichtung auf (FR-A 1 188 572), bei der die die Walzkontur bestimmenden Profile der Formrollen bezüglich ihrer Mittelebene symmetrisch ausgebildet sind, wobei zur Veränderung der Walzkontur die Lager der Formrollen radial und axial verstellt werden müssen, was nur mit einem entsprechenden Aufwand möglich ist. Außerdem ergibt sich aufgrund der Axialverstellung der Formrollen zwangsläufig eine Verdrillung des Walzgutes.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Umformen eines metallischen Rohres der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, das eine Anpassung der Walzkontur an den jeweiligen Rohrdurchmesser möglich wird, ohne die Formrollen auszuwechseln und ohne die Nachteile von Formrollen mit exzentrischen Profilen oder axial verschiebbaren Formrollen in Kauf nehmen zu müssen.
  • Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Schwenkachsen für die Formrollen, die ein bezüglich ihrer Mittelebene symmetrisches Profil bilden, durch den Bereich des Krümmungsmittelpunktes des zugehörigen Walzkonturabschnittes gehen oder davon einen Abstand in Richtung der Rollenachse aufweisen.
  • Durch das Verschwenken einer Formrolle um eine durch den Krümmungsmittelpunkt des zugehörigen Walzkonturabschnittes gehende Schwenkachse ändert sich der durch das Rollenprofil bestimmte Walzkonturabschnitt nicht, weil die Formrolle entlang ihres Profiles in der zur Rohrachse senkrechten Ebene verlagert wird. Es ändern sich lediglich die zur Bildung der Walzkonturabschnitte wirksamen Profillängen, was eine wesentliche Vorraussetzung für eine einfache Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser darstellt. Die Walzkontur muß duch die Formrollen naturgemäß ausreichend umfaßt werden, um das angestrebte Walzergebnis zu sichern.
  • Für Vorrichtungen, die eine Anpassung an einen größeren Durchmesserbereich der Rohre erlauben sollen, werden zur Bestimmung der Walzkontur einander überlappende Formrollen bevorzugt eingesetzt werden. Zu diesem Zweck können die Formrollen zumindest auf einer Stirnseite eine zur Rollenachse koaxiale Aussparung zur Aufnahme des bei einer gegenseitigen Verlagerung ihr Profil hintergreifenden Umfangsrandes der jeweils benachbarten Formrolle bilden. Aufgrund dieser Aussparung können zwei Formrollen jeweils um den Krümmungsmittelpunkt der ihnen zugehörigen Walzkonturabschnitte verschwenkt werden, bis der äußere Umfangsrand der einen Formrolle in die Aussparung der anderen Formrolle eingreift und sich die beiden Formrollen überlappen. Die einander beim Verschwenken überlappenden Formrollen können zwar keine geschlossene Walzkontur bilden, doch ist eine ausreichende Anlage der Formrollen am Rohr sichergestellt, um eine störungsfreie Umformung des Rohres zu gewährleisten.
  • Die mit dem Verschwenken der Formrollen um den Krümmungsmittelpunkt des zugehörigen Walzkonturabschnittes erforderliche radiale Verlagerung der Formrollen kann duch eine radiale Verstellung der Formrollen gegenüber dem Rohr sichergestellt werden. Zur Radialverlagerung der Formrollen ist allerdings eine gesonderte Verschiebeführung nicht zwingend erforderlich, wenn die Schwenkachsen vom Krümmungsmittelpunkt des zugehörigen Walzkonturabschnittes einen Abstand in Richtung der Rollenachse aufweisen. Eine Verschwenkung der Formrollen um eine solche Schwenkachse bedingt, daß sich auch der durch das Rollenprofil bestimmte Krümmungsmittelpunkt des Walzkonturabschnittes entlang einer Kreisbahn verlagert, und zwar zufolge der gewählten Abstandsrichtung im wesentlichen radial, so daß mit dieser Verschwenkung eine radiale Verlagerung der Formrollen und damit der Walzkonturabschnitte verbunden ist. Wegen des beschränkten Schwenkwinkels und der vergleichsweise geringen Bogenhöhe der Verlagerungsbahn des Krümmungsmittelpunktes des Walzkonturabschnittes kann die mit der Verlagerung des Krümmungsmittelpunktes in Richtung der Rollenachse verbundene Neigungsänderung der Walzkonturabschnitte vernachlässigt werden, da sie keinen das Walzergebnis beeinträchtigenden Einfluß mit sich bringt.
  • Wird der Abstand der Schwenkachsen für die Formrollen vom Krümmungsmittelpunkt des zugehörigen Walzkonturabschnittes in Richtung der Rollenachse in Abhängigkeit von dem für eine Anpassung an einen unterschiedlichen Rohrdurchmesser vorgegebenen Schwenkwinkel der Formrollen und der diesem Schwenkwinkel zugeordneten Differenz der Rohrdurchmesser bemessen, so kann mit der Schwenkverstellung der Formrollen die jeweils zur Anpassung an unterschiedliche Rohrdurchmesser erforderliche Radialverlagerung der Formrollen ohne zusätzlichen Radialantrieb erreicht werden.
  • Die Lage der geometrischen Schwenkachsen für die Formrollen läßt kaum eine körperliche Ausbildung dieser Achsen zu. Um trotzdem eine entsprechende Schwenkverstellung der Formrollen zu erzielen, können die Formrollen vorteilhaft auf entlang von Kreisbogenführungen mit der Schwenkachse der jeweiligen Formrolle als Achse verstellbare Schlitten gelagert sein, deren Verlagerung auf der Kreisbogenführung die angestrebte Schwenkverstellung der Formrollen mit sich bringt. Zur radialen Verstellung der Formrollen können die Kreisbogenführungen auf radial gegenüber dem Rohr verfahrbaren Schlitten vorgesehen sein. Die Verstellung dieser Schlitten erlaubt beispielsweise eine Anpassung der Walzkontur auf unterschiedliche Rechteckformen.
  • Um bei der Einstellung der Formrollen in einfacher Weise symmetrische Verhältnisse zu erzielen, können die einander entsprechenden Schlitten der paarweise gegenüberliegenden Formrollen gemeinsam verstellt werden. Besonders einfache Steuerungsverhältnisse ergeben sich in diesem Zusammenhang, wenn die einander entsprechenden Schlitten der paarweise gegenüberliegenden Formrollen antriebsverbunden und über einen gemeinsamen Antrieb verstellbar sind, was sonst erforderliche Gleichlaufsteuerungen vermeidet.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
    • Fig. 1
    eine Umformungsanlage zur kontinuierlichen Herstellung eines rechtwinkeligen Formrohres aus einem Rundrohr mit Hilfe von erfindungsgemäßen Umformvorrichtungen in einer schematischen Seitenansicht,
    Fig. 2
    diese Umformungsanlage in einer schematischen Draufsicht,
    Fig. 3
    eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen eines Rohres in einer schematischen Ansicht in Richtung der Rohrachse,
    Fig. 4
    die Schlittenführung für eine Formrolle in einer Ansicht in Richtung der Rohrachse in einem größeren Maßstab,
    Fig. 5
    einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4,
    Fig. 6
    einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5, die
    Fig. 7 bis 9
    das runde Ausgangsrohr, eine Zwischenstufe und das quadratische Endrohr mit den zugehörigen Formrollen in einem schematischen Querschnitt, die
    Fig.10 bis 12
    eine den Fig. 7 bis 9 entsprechende Darstellung für einen geänderten Rohrdurchmesser und die
    Fig.13 bis 15
    eine ebenfalls den Fig. 7 bis 9 entsprechende Darstellung für die Umformung eines Rundrohres in ein Rechteckrohr.
  • Die Umformungsanlage besteht gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 aus einem Kalibriergerüst 1 für das einlaufende Rundrohr, aus zwei dem Kalibriergerüst 1 nachfolgenden Umformgerüsten 2 mit Formrollen 3, deren Profil einen Krümmungsradius aufweist, der größer als der Krümmungsradius des zugehörigen Umfangsabschnittes des in das jeweilige Gerüst einlaufenden Rohres ist, und aus einem Kalibriergerüst 4 für das Endrohr, das im Anschluß an das Kalibriergerüst 4 durch zwei Richtgerüste 5 geführt wird. Die Formrollen 6 des Kalibriergerüstes 4 sind im Gegensatz zu den Formrollen 3 der Umformgerüste 2 mit einem geraden Profil ausgestattet. Der Antrieb der einzelnen Gerüste erfolgt über einen Motor 7 und einzelnen Verteilgergetriebe 8, von denen der Antrieb für die Formrollen abgezweigt wird. Aufgrund dieser Anordnung ergibt sich eine übliche stufenweise Verformung des Rundrohres, wie sie in den Fig. 7 bis 9 angedeutet ist. Das Rohr 9 tritt aus den Kalibrierrollen 10 des Kalibriergerüstes 1 mit einem vorgegebenen Kreisquerschnitt entsprechend der Fig. 7 aus, um in den Umformgerüsten 2 im Bereich der späteren Seitenwände stufenweise abgeflacht zu werden. Die Fig. 8 zeigt eine dieser Stufen, wobei die einander paarweise gegenüberliegenden Formrollen 3 jeweils ein Profil 11 in Form eines bezüglich der Mittelebene der Formrollen 3 symmetrischen Kreisbogens aufweisen, dessen Radius größer als der Profilradius der Formrollen des jeweils vorgeordneten Gerüstes ist, so daß sich eine Walzkontur entsprechend der Fig. 8 ergibt. Im Kalibriergerüst 4 wird dann mit den geraden Formwalzen 6 die endgültige Quadratform des Rohres 9 erreicht.
  • Die Umformgerüste 2 werden durch Vorrichtungen gebildet, wie sie in der Fig. 3 näher veranschaulicht sind. Die Formrollen 3 bilden mit ihren Profilen 11 eine Walzkontur aus einzelnen den Formrollen 3 zugeordneten Abschnitten. Der Krümmungsmittelpunkt 12 des durch die obere Formrolle 3 gebildeten Walzkonturabschnittes ist in der Fig. 3 mit dem zugehörigen Krümmungsradius 13 eingezeichnet. Im Gegensatz zu herkömmlichen Umformgerüsten können die Formrollen 3 jedoch jeweils um eine parallel zur Rohrachse bzw. zur Walzachse verlaufende, geometrische Schwenkachse verschwenkt werden, die für die obere Formrolle 3 eingezeichnet und mit 14 bezeichnet ist. Diese Schwenkachse 14 liegt in einem Abstand in Richtung der Rollenachse 15 vom Krümmungsmittelpunkt 12 entfernt, so daß sich zum Unterschied zu einer Verschwenkung um den Krümmungsmittelpunkt 12 beim Verschwenken eine zusätzliche Verlagerung der Formrollen 3 in radialer Richtung ergibt. Dies kann der Zeichnung unmittelbar entnommen werden, wenn man bedenkt, daß bei einer Schwenkbewegung der oberen Formrolle 3 um die Schwenkachse 14 der Krümmungsmittelpunkt 12 ebenfalls um die Schwenkachse 14 gedreht wird und dabei bezüglich der Rohrachse radial verlagert wird. Die Verlagerung des Krümmungsmittelpunktes 12 in Richtung der Rollenachse 15 bleibt dabei aufgrund des beschränkten Schwenkwinkels klein, so daß die dadurch bedingte Neigungsänderung des Walzkonturabschnittes vernachlässigbar ist.
  • Um diese Schwenkverstellung der Formrollen 3 konstruktiv zu sichern, sind die Formrollen 3 gemäß den Fig. 4 bis 6 je auf einem Schlitten 16 gelagert, der entlang einer Kreisbogenführung 17 verstellbar ist, deren Achse mit der geometrischen Schwenkachse 14 zusammenfällt, wie dies in der Fig. 3 angedeutet wurde. Zum Antrieb dieses Schlittens 16 ist eine Schneckenwelle 18 vorgesehen, die mit einem dem Schlitten zugehörigen Zahnkranz 19 kämmt (Fig. 5). Da die Kreisbogenführung 17 für den Schlitten 16 auf einem Schlitten 20 vorgesehen ist, der im Gestell 21 in zum Rohr 9 radialen Führungen 22 gehalten ist, können die Formrollen 3 nicht nur verschwenkt, sondern auch zusätzlich radial verstellt werden.
  • Der Antrieb für diese Schlittenverstellung erfolgt über Motoren 23 und 24, von denen der Antrieb über Verteilergetriebe 25 verzweigt wird. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß jeweils einander entsprechende Schlitten der paarweise einander gegenüberliegenden Formrollen 3 miteinander antriebsverbunden sind, um eine symmetrische Gleichlaufsteuerung für die Rollenverstellung zu erhalten. So wird gemäß der Fig. 3 der Antrieb zur radialen Schlittenverstellung für die obere und die untere Formrolle 3 vom Motor 23 abgeleitet, der auf entsprechende Spindeltriebe 26 einwirkt. Die Spindeltriebe 26 für die radiale Schlittenverstellung der seitlichen Formrollen 3 werden in analoger Weise vom Motor 24 angetrieben. In ähnlicher Weise ist der Antrieb für die Schwenkverstellung der Formrollen 3 zusammengefaßt, indem die der oberen und der unteren Formrolle zugeordneten Schneckenwellen 18 vom Motor 24 her und die Schneckenwellen 18 für die Verschwenkung der seitlichen Formrollen 3 vom Motor 23 her angetrieben werden.
  • Damit beim Verschwenken der Formrollen 3 eine Überlappung der Formrollen möglich wird, weisen die Formrollen 3 auf einer Stirnseite eine zur Rollenachse 15 koaxiale Aussparung 27 auf, in die der äußere Umfangsrand der benachbarten Formrolle bei einem entsprechenden gegenseitigen Verschwenken dieser Formrollen eingreifen kann. Durch die damit ermöglichte Überlappung der Rollenprofile kann die Walzkontur ohne ein Auswechseln der Formrollen 3 an unterschiedliche Rohrdurchmesser und an unterschiedliche Rechteckformen angepaßt werden, ohne eine Verdrillung des Rohres befürchten zu müssen.
  • Die Fig. 7 bis 9 zeigen die Verformung eines Rohres 9 mit dem größten auf der Anlage verarbeitbaren Rohrdurchmesser, für den die Formrollen 3 entsprechend der Fig. 8 ohne Überlappung in Umfangsrichtung aneinander anschließen und herkömmliche Bedingungen schaffen. Gemäß den Fig. 10 bis 12 wird ein Rohr mit einem entsprechend kleineren Durchmesser verformt. Wie der Vergleich der Fig. 7 bis 9 mit den Fig. 10 bis 12 unmittelbar erkennen läßt, sind die Kalibrierwalzen 10 des eingangsseitigen Kalibriergerüstes 1 auszuwechseln, nicht aber die Formrollen 3 der nachfolgenden Umformgerüste 2, weil diese Formrollen verschwenkt und zugleich radial gegen das Rohr 9 verlagert werden können, was der Fig. 11 entnommen werden kann, die selbstverständlich nur eine der beiden vorgesehenen Zwischenstufen der Rohrverformung veranschaulichen. Aufgrund dieser besonderen Rollenverstellung ergibt sich eine Überlappung der Formrollen 3, die eine Anpassung der Walzkontur an den jeweiligen Rohrdurchmesser erlaubt. Es ergibt sich zwar keine das Rohr völlig umschließende Walzkontur, doch bleibt eine ausreichende Anlage des Rohres über den Umfang der Walzkontur erhalten, um ein störungsfreies Umformen des Rohres zu sichern. Die Formrollen 6 des auslaufseitigen Kalibriergerüstes 4 können zur Anpassung an die geänderte Größe des quadratischen Rohrquerschnittes radial und axial verlagert werden, wie dies der Fig. 12 entnommen werden kann. In den Fig. 13 bis 15 ist die Herstellung eines Rechteckrohres dargestellt, bei dem lediglich ein Paar der einander paarweise gegenüberliegenden Formrollen 3 verschwenkt werden, während das andere Formrollenpaar nur radial zu verstellen ist. Das Zusammenwirken der Formrollenpaare geht aus der Fig. 14 ohne weiteres hervor, so daß es hiefür keiner weiteren Ausführungen bedarf.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Umformen eines metallischen Rohres (9) mit Hilfe von das Rohr (9) umschließenden, einander bezüglich der Rohrachse paarweise gegenüberliegenden Formrollen (3), deren Achsen (15) in einer gemeinsamen, zur Rohrachse senkrechten Ebene liegen und die je um eine zur Rohrachse parallele Schwenkachse (14) schwenkverstellbar gelagert sind, wobei die die Walzkontur bestimmenden Profile (11) der Formrollen (3) einen größeren Krümmungsradius als der zugehörige Umfangsabschnitt des zulaufenden Rohres (9) besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (14) für die Formrollen (3), die ein bezüglich ihrer Mittelebene symmetrisches Profil bilden, durch den Bereich des Krümmungsmittelpunktes (12) des zugehörigen Walzkonturabschnittes gehen oder davon einen Abstand in Richtung der Rollenachse (15) aufweisen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrollen (3) radial gegenüber dem Rohr (9) verstellbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrollen (3) zumindest auf einer Stirnseite eine zur Rollenachse (15) koaxiale Aussparung (27) zur Aufnahme des bei einer gegenseitigen Verlagerung ihr Profil (11) hintergreifenden Umfangsrandes der jeweils benachbarten Formrolle (3) bilden.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Schwenkachsen (14) für die Formrollen (3) vom Krümmungsmittelpunkt (12) des zugehörigen Walzenkonturabschnittes in Richtung der Rollenachse (15) in Abhängigkeit von dem für eine Anpassung an einen unterschiedlichen Rohrdurchmesser vorgegebenen Schwenkwinkel der Formrollen (3) und der diesem Schwenkwinkel zugeordneten Differenz der Rohrdurchmesser bemessen ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Formrollen (3) auf entlang von Kreisbogenführungen (17) mit der Schwenkachse (14) der jeweiligen Formrolle (3) als Achse verstellbaren Schlitten (16) gelagert sind.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbogenführungen (17) auf radial gegenüber dem Rohr (9) verfahrbaren Schlitten (20) vorgesehen sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden Schlitten (16 bzw. 20) der paarweise gegenüberliegenden Formrollen (3) gemeinsam verstellbar sind.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entsprechenden Schlitten (16 bzw. 20) der paarweise gegenüberliegenden Formrollen (3) antriebsverbunden und über einen gemeinsamen Antrieb (23 bzw. 24) verstellbar sind.
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