FI69578C

FI69578C - FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER VALSSNING AV ROER

Info

Publication number: FI69578C
Application number: FI803368A
Authority: FI
Inventors: Albert Jan Bramer
Original assignee: M & M Technics Ag
Priority date: 1980-10-27
Filing date: 1980-10-27
Publication date: 1986-03-10
Also published as: FI69578B; FI803368L

Description

6957869578

Menetelmä ja laite putken valssaamiseksi Tämän keksinnön kohteena on menetelmä pitkänomaisen pyöreän putken valssaamiseksi kartiomaiseksi mastoksi käyttämättä sisäpuolista tuurnaa. Keksintö koskee myös laitetta 5 pitkänomaisen pyöreän putken valssaamiseksi kartiomaiseksi mastoksi käyttämättä sisäpuolista tuurnaa.The present invention relates to a method for rolling an elongate round tube into a conical mast without using an inner mandrel. The invention also relates to a device 5 for rolling an elongate round tube into a conical mast without using an inner mandrel.

Edellä mainitun tyyppinen menetelmä on tunnettu alankomaalaisesta patenttihakemuksesta 650ii723, jonka menetelmän 10 mukaan valmistetaan katkaistun pyramidin muotoinen putki sisemmän, katkaistun pyramidin muotoisen karan avulla, joka sijoitetaan lieriömäisen lähtöputken sisään, ja kahden epä-keskisen rullan avulla, joiden pyörimisakselit ovat kohtisuorat putken pituussuuntaan nähden. Rullien pinnassa on 15 kolmiomainen ura, jotka rullat rajoittavat yhdessä neliömäisen poikkileikkauksen. Epäkeskisyyden lisäksi rullilla on myöskin katkaistu valssauspinta, niin että kokonaisvals-sauspituus rajoittuu rullan kehän teholliseen tasoon levitettyyn pituuteen.A method of the above type is known from Dutch patent application 650ii723, according to which method 10 a truncated pyramid-shaped tube is produced by means of an inner truncated pyramid-shaped mandrel placed inside a cylindrical outlet tube and two eccentric rollers whose axes of rotation are perpendicular to the longitudinal direction of the tube. The surface of the rollers has 15 triangular grooves, which together limit the square cross-section. In addition to the eccentricity, the rollers also have a truncated rolling surface, so that the total rolling length is limited to the length applied to the effective plane of the roll circumference.

20 Tämä merkitsee, että kooltaan ja läpimitaltaan erilai sia putkia varten aina pitää käyttää eri rullia ja eri karoja, jolloin menetelmä vaatii paljon työtä, suuria investointeja rulliin ja karoihin ja tekee taloudellisen toiminnan vaikeaksi.20 This means that different rollers and different mandrels must always be used for pipes of different sizes and diameters, which method requires a lot of work, large investments in rollers and mandrels and makes economic activity difficult.

25 Keksinnön tarkoituksena on mainittujen epäkohtien pois taminen ja menetelmän sekä laitteen aikaansaaminen, jolla voidaan valssata alku- ja loppuläpimitaltaan erilaisia hyvin pitkiä putkia tarvitsematta käyttää sisäpuolisia karoja tai vaihtaa rullia.The object of the invention is to eliminate the said drawbacks and to provide a method and an apparatus with which very long tubes of different initial and final diameters can be rolled without having to use internal spindles or change rollers.

30 Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella mene telmällä siten, että a) putkea kuumennetaan kuumennusyksikössä; b) kuumennetun putken ulkopinta saatetaan kosketukseen valssiparin muotoilupinnan kanssa kehällisesti välin 35 päässä toisistaan olevissa kohdissa putken ympärillä, jolloin valsseja käytetään akselien ympäri, jotka molemmat sijaitsevat samassa putken akselin sisältävässä tasossa ja 69578 jotka lähenevät toisiaan kuumennusyksikköä kohti, jolloin putken ja valssien kosketus saa aikaan putken kiertoliikkeen valsseihin nähden saaden muotoilupinnan valssaamaan putkea pienempään halkaisijaan; 5 c) putkea siirretään pituussuunnassa valssien läpi kuumennusyksiköstä valssien ohi; ja d) valsseja siirretään sisäänpäin putkea kohti putken akselia vastaan kohtisuorassa suunnassa siirrettäessä putkea pituussuunnassa valssien läpi kartiomaisen maston muo- 10 dostamiseksi.This object is achieved by the method according to the invention in that a) the tube is heated in a heating unit; b) contacting the outer surface of the heated tube with the forming surface of a pair of rollers at circumferentially spaced 35 locations around the tube, the rollers being driven about axes both in the same plane containing the tube axis and 69578 approaching each other towards the heating unit, the tube and rolls contacting the tube a rotational movement relative to the rollers, causing the shaping surface to roll the tube to a smaller diameter; 5 c) the tube is moved longitudinally through the rollers from the heating unit past the rollers; and d) moving the rollers inwardly toward the tube in a direction perpendicular to the axis of the tube as the tube is moved longitudinally through the rollers to form a conical mast.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista se, että siihen kuuluu: a) kuumennusyksikkö; b) valssipari, jonka valsseissa on muotoilupinnat put- 15 ken ulkopintaan koskettamiseksi kebällisesti välin päässä toisistaan olevissa kohdissa putken ympärillä, jolloin valssien pyörimisakselit sijaitsevat molemmat samassa putken akselin sisältävässä tasossa ja lähenevät toisiaan kuumennusyksikköä kohti; 20 c) käyttöelimet valssien pyörittämiseksi akselien ym päri, jolloin pyörivien valssien kosketus putken ulkopinnan kanssa saa aikaan putken kiertoliikkeen valsseihin nähden saaden muotoilupinnat valssaamaan putkea pienempään halkaisijaan; 25 d) väline putken siirtämiseksi pituussuunnassa lait teen läpi kuumennusyksiköstä valssien ohi; ja e) välineet valssien siirtämiseksi sisäänpäin putkea kohti putken akselia vastaan kohtisuorassa suunnassa kartiomaisen maston muodostamiseksi putkesta.The device according to the invention is characterized in that it comprises: a) a heating unit; b) a pair of rollers, the rollers of which have shaping surfaces for tangentially contacting the outer surface of the tube at spaced points around the tube, the axes of rotation of the rollers both being in the same plane containing the tube axis and approaching each other towards the heating unit; C) drive means for rotating the rollers around the shafts, the contact of the rotating rollers with the outer surface of the tube causing the tube to rotate relative to the rollers, causing the shaping surfaces to roll the tube to a smaller diameter; (D) means for moving the tube longitudinally through the apparatus from the heating unit past the rollers; and e) means for moving the rollers inwardly toward the tube in a direction perpendicular to the tube axis to form a conical mast from the tube.

30 Käyttämällä keksintöä saavutetaan se, että läpimital taan suuresti eroava putki voidaan valssata rajoitetulla lukumäärällä rullia, samalla kun putken pinta pysyy tiiviinä, jolloin tämä putki tarjoaa hyvän vastuksen syöpymistä vastaan. Lisäksi voidaan valssata hyvin monen tyyppisiä 35 putkia, esimerkiksi putkea, joka on kartiomainen koko pituudeltaan, tai putkea, jossa on useita poikkileikkaukseltaan muuttumattomia pituuksia, jotka keskenään on yhdistet-By using the invention, it is achieved that a pipe with a very different diameter can be rolled with a limited number of rolls, while the surface of the pipe remains tight, whereby this pipe provides good resistance to corrosion. In addition, a wide variety of types of tubes 35 can be rolled, for example a tube which is conical along its entire length or a tube having a plurality of lengths of constant cross-section which are interconnected.

IIII

69578 ty lynyemmi1la kartiomaisi11& osilla.69578 with lynyemmi1la conical11 & parts.

Pääasiallisesti kartiomaiset putket, kuten valaisinpylväät ja laivanmastot ovat yleisesti tunnettuja. Alankomaalaisessa patenttihakemuksessa 6A.02^39 on esitetty esimer-5 kiksi kartiomaisesti oheneva metallinen laivanmasto, joka on valmistettu valssaamalla metallilevyä ja taivuttamalla tämä maston pituussuunnassa. Muodostetun profiilikappaleen rako vaatii kuitenkin tiivistämisen.Mainly conical tubes such as light poles and ship masts are well known. Dutch patent application 6A.02 ^ 39 discloses, for example, a conically tapered metal mast made by rolling a metal plate and bending it in the longitudinal direction. However, the gap of the formed profile piece requires sealing.

Myöskin sellaiset porrasmaisesti ohenevat valaisinpyl-10 väät ovat tunnettuja, joiden läpimitaltaan erilaiset putken muotoiset osat hitsataan yhteen supistusmuhvien välityksellä .Also known are stepwise thinning luminaire posts, in which tubular parts of different diameters are welded together by means of shrink sleeves.

Näillä tunnetuilla menetelmillä on useita haittoja edellä esitettyjen tunnettujen menetelmien vaatiman ylimää-15 räisen työn lisäksi, kuten sulkeminen hitsaamalla tai tiivistämällä, jolloin näiden tunnettujen menetelmien mukaan valmistetuissa valaisinpylväissä on olemassa se vaara, että hitsisaumat syöpyvät ja sen tähden myöskin pylväiden kestoaika lyhenee.These known methods have several disadvantages in addition to the extra work required by the known methods described above, such as sealing by welding or sealing, whereby there is a risk of corrosion of the welds produced according to these known methods and therefore shortening of the column life.

20 Keksintöä selitetään nyt lähemmin viitaten eräiden esi merkiksi valittujen sovellutusmuotojen piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti sivulta nähtynä laitetta keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, 25 kuvio 2 esittää päältä nähtynä kuvion 1 mukaista lai tetta ja kuvio 3 esittää kaaviollisesti sivulta nähtynä kuvion 1 mukaiseen laitteeseen nähden parannettua laitetta ja erityisesti laitetta rullien säätämiseksi.The invention will now be described in more detail with reference to the drawings of certain exemplary embodiments, in which Fig. 1 schematically shows a side view of a device for carrying out the method according to the invention, Fig. 2 shows a plan view of the device according to Fig. 1 and Fig. 3 shows a schematic side view device and in particular a device for adjusting the rollers.

30 Piirustusten mukaan lähtöaineksena käytetään sopivammin terästä olevan lieriömäisen putken 1 kappaletta, joka valssataan laitteessa ilman sisäpuolista karaa kartiomaiseksi putkeksi 1', jonka läpimitta on pienempi kuin lähtöputken 1 läpimitta.According to the drawings, a piece of a cylindrical tube 1 of steel is more suitably used as the starting material, which is rolled in a device without an internal mandrel into a conical tube 1 'having a diameter smaller than the diameter of the outlet tube 1.

35 Putki 1 johdetaan kuumennusyksikön 2 läpi, jolla putki saatetaan valssauslämpötilaan. Kuumennusyksikön 2 jälkeen kaksi lieriömäistä, kiekon muotoista pyörivästi käytettyä35 The pipe 1 is passed through a heating unit 2, by means of which the pipe is brought to a rolling temperature. After the heating unit 2, two cylindrical, disc-shaped rotatably operated

LL

69578 rullaa 3, 4 koskettaa putkea 1, jotka rullat on asennettu putken eri puolille. Rullien pyörimisakselit AI muodostavat kumpikin kulman a putken pituusakselin Hl kanssa, joka kulma a tässä sovellutusmuodossa on pienempi kuin 90°. Rul-5 lien 3, ^ kosketuspinnat putken 1 ulkokehän kanssa ovat so-pivimmin erillisiä ruuviviivoja lieriömäistä putkea valssattaessa tai avaruusspiraali kartiomaista putkea valssattaessa, jolloin kumpikin rulla aikaansaa osan kokonaismuo-donmuutoksesta. Piirustuksista käy selville, että lähtölä-10 pimitasta rullat ovat jo liikkuneet jonkin matkaa symmetrisesti toisiinsa nähden, mistä on seurauksena olakkeen 5 muodostuminen, joka valssataan pois. Kumpikin rulla 3, ^ pyörii kierrosluvulla N1 akselinsa AI ympäri, jolloin putki 1, 1' pyörii kierrosluvulla N2 ja tulee vähitellen 15 ohuemmaksi, sen jälkeen kun rullia 3, ^ siirretään lähemmäksi toisiaan pituussuunnassa Hl. Valssatun putken 1' kannattamiseksi on järjestetty kartiomaiset kannatusrul-lat 6.69578 rollers 3, 4 contact the tube 1, which rollers are mounted on different sides of the tube. The axes of rotation A1 of the rollers each form an angle α with the longitudinal axis H1 of the tube, which angle α in this embodiment is less than 90 °. The contact surfaces of the rolls 5 with the outer circumference of the tube 1 are preferably separate helical lines when rolling a cylindrical tube or a space spiral when rolling a conical tube, each roll providing part of the total deformation. It can be seen from the drawings that the rollers of the starting 10 have already moved some distance symmetrically with respect to each other, resulting in the formation of a shoulder 5 which is rolled away. Each roller 3, ^ 'rotates at a speed N1 about its axis A1, whereby the tube 1, 1' rotates at a speed N2 and gradually becomes thinner, after the rollers 3, ^ are moved closer to each other in the longitudinal direction H1. To support the rolled tube 1 ', conical support rollers 6 are provided.

Kuviossa 3 on esitetty laite rullien 3, ^ säätämiseksi, 20 jotka ovat symmetriset, joten ainoastaan toinen säätölaite on esitetty. Rullat 3, 4 on asennettu kannattimiin 7, 8, jotka ovat siirrettävissä pituusakselia Hl kohti ja siitä poispäin esittämättä jätetyllä siirtolaitteella. Kannatin 8 on varustettu kannatinosalla 9, jonka pää on varustettu 25 kääntöakselilla 10, jonka ympäri myös rullan käyttömootto-rin 12 kannatinta 11 voidaan kääntää. Tämä valssausmootto-ri 12, joka on käytetty esimerkiksi sähköisesti tai hydraulisesti, kannattaa pitkittäistä akselia kohti olevassa päässään akselin 13 avulla rullaa . Valssausmoottorin 12 30 toinen pää on varustettu kannattimella 1^, jonka päässä on kääntöakseli 15, jolle on asennettu mäntä-sylinteriyksikön 17 männän varsi 16. Tätä mäntä-sylinteriyksikköä voidaan säätää syöttö- ja poistojohtojen 18, 19 sekä venttiileiden 20, 21 välityksellä sillä tavalla, että männän varsi 16 ul-35 konee enemmän tai vähemmän. Toisesta päästään mäntä-sylin-terilaite 17 on kiinnitetty kannattimeen 8 tappiliitoksien 22, 23, 2k välityksellä. Mäntä-sylinteriyksikön toiminnal- il 69578 la voidaan muuttaa rullan k asentoa ja siten kulmaa a, kun taas siirtämällä kannatinta 8 rullia voidaan siirtää lähemmäksi pitkittäistä akselia Hl tai siitä poispäin.Figure 3 shows a device for adjusting the rollers 3, 20, which are symmetrical, so that only the second adjusting device is shown. The rollers 3, 4 are mounted on supports 7, 8 which can be moved towards and away from the longitudinal axis H1 by a transfer device (not shown). The support 8 is provided with a support part 9, the end of which is provided with a pivot shaft 10, around which the support 11 of the roller drive motor 12 can also be pivoted. This rolling motor 12, which is driven, for example, electrically or hydraulically, supports the roller by means of the shaft 13 at its end facing the longitudinal axis. The other end of the rolling motor 12 30 is provided with a support 1 ^ at the end of which there is a pivot shaft 15 on which the piston rod 16 of the piston-cylinder unit 17 is mounted. This piston-cylinder unit can be adjusted via the supply and discharge lines 18, 19 and valves 20, 21, that the piston rod 16 ul-35 machine more or less. At one end, the piston-cylinder blade device 17 is attached to the support 8 by means of pin connections 22, 23, 2k. By means of the operation of the piston-cylinder unit 69578 la, the position of the roller k and thus the angle α can be changed, while by moving the support 8 the rollers can be moved closer to or away from the longitudinal axis H1.

Sen sijaan, että rullille 3, ^ annetaan pyörivä käyttö, 5 myöskin putkea 1 voidaan pyörittää, jolloin rullat 3, ^ ovat vapaasti pyöriviä akseleittensa ympäri. Tässä tapauksessa kohdistetaan myös työntövoima K putkeen 1.Instead of giving the rollers 3, ^ a rotating drive, the tube 1 can also be rotated, whereby the rollers 3, ^ are freely rotating about their axes. In this case, a thrust K is also applied to the pipe 1.

Vaikka tämän keksinnön mukaisella laitteella pyöreä, sopivimmin terästä oleva putki muokataan kartiomaiseksi 10 putkeksi tai lieriömäiseksi putkeksi kartiomaisine osineen, joka putki soveltuu käytettäväksi valaisinpylväänä, on selvää, että putki voidaan valmistaa myöskin muista metalleista ja/tai muista aineksista, esimerkiksi muoveista.Although with the device according to the present invention a round, preferably steel tube is formed into a conical tube or a cylindrical tube with conical parts, which tube is suitable for use as a lighting column, it is clear that the tube can also be made of other metals and / or other materials, for example plastics.

Keksintö ei ole rajoitettu esitettyihin ja/tai selitet-15 tyihin sovellutusmuotoihin, vaan monet vaihtelut ovat mahdollisia.The invention is not limited to the embodiments shown and / or described, but many variations are possible.

Claims

A method of rolling an elongated tube (1) into a conical mast without the use of an inner mandrel, characterized by the following steps: a) the tube (1) is heated in a heating unit (2); b) the outer surface of the heated tube (1), in the circumferential direction of the tube spaced apart from each other, is brought into contact with the respective forming surfaces of a pair of rollers (3, 2), the rollers being rotated around shafts (AL) 10 which are located in a joint common to the shafts and the shaft (HL) and which converge in the direction of the heating unit (2), the abutment between the tube and the rollers causing a rotary movement of the tube relative to the rollers, causing the forming surface to roll the tube to a smaller diameter; c) the tube is moved longitudinally from the heating unit (2) through the rollers (3, * 0 and past them; and d) while the tube is moved longitudinally through the pair of rollers, the rollers (3, * 0 in the direction of the axis of the tube are moved in the normal direction against this for the formation of the conical mast.

2. A method according to claim 1, characterized in that the angle (a) of the roller shaft (AL) is changed.

3. A method according to claim 1, characterized in that the rolling is performed for an adjusting tube. Apparatus for rolling an elongated round tube (1) into a conical mast without the use of an inner mandrel by the method of claim 1, characterized in that it comprises: a) a heating unit (2); b) a pair of rolls (3, 0) with the rollers arranged with a forming surface for abutting the outer surface of the tube in areas separated from each other in the circumferential direction of the tube, the rotational axes (AL) of the rollers being arranged in a common pane, in which also the tube shaft is located, and converges in the direction of the heating device (2); c) drive means (12) for rotation of the rollers (3, 4)