PL167971B1 - Urzadzenie do wytwarzania z tasmy metalowej rur spawanych ze szwem srubowym PL PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do wytwarzania z tasmy metalo- wej rur spawanych ze szwem srubowym, w sklad którego wchodzi zespól napedu tasmy, ksztaltownik rury, urzadzenie spawajace, odprowadzenie rury i do- laczone do niego urzadzenie oddzielajace, którego przesuwnie w kierunku osi rury osadzony blok od- dzielajacy odcina przem ieszczajace sie w kierunku roboczym i obracajace sie wokól osi odcinki rury o okreslonej dlugosci oraz zaopatrzone w zespól ste- rowania maszyna, sterujacy z jednej strony szczelina spawalnicza miedzy odnoga tasmy i poczatkiem rury, a z drugiej strony predkoscia przem ieszczania sie zespolu oddzielajacego w kierunku roboczym, zna- mienne tym, ze ma do sterowania predkoscia (v) zespolu oddzielajacego (47) w kierunku roboczym (strzalka 18) urzadzenie pomiarowe (6) predkosci (vb), tasmy urzadze- nie pomiarowe (62) kata (a) wprowadzania tasmy zawartego miedzy odnoga (9) tasmy i osia (20) rury oraz kamere pomiarowa (53) do pomiaru osiowego odchylenia przekroju (54) oddzielania rury wewnatrz kata obwodowego (ß ) miedzy nia a zespolem oddzie- lajacym (47). F I G 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wytwarzania z taśmy metalowej rur spawanych ze szwem śrubowym, w skład którego wchodzi zespół napędu taśmy, kształtownik rury, urządzenie spawające, odprowadzenie rury i dołączone do niego urządzenie oddzielające, którego osadzony przesuwnie w kierunku osi rury blok oddzielający odcina przemieszczające się w kierunku roboczym i obracające się wokół osi odcinki rury o określonej długości, oraz zaopatrzone w zespół sterowania maszyną, sterujący z jednej strony szczeliną spawalniczą między odnogą taśmy a początkiem rury, a z drugiej strony prędkością przemieszczania się zespołu oddzielającego w kierunku roboczym.

Z niemieckiego opisu patentowego DE OS 1 427 145 znane jest urządzenie do oddzielania odcinków rur przeznaczone do urządzeń służących do wytwarzania rur ze szwem śrubowym, które od przemieszczającego się w kierunku roboczym i obracającego się wokół osi rury ciągu rurowego oddziela poszczególne odcinki rur o określonej długości.

Tego rodzaju urządzenie do oddzielania odcinków rur zaopatrzone jest w mechanizm napędowy do przemieszczania zespołu oddzielającego w kierunku osi rury i urządzenie sterujące, do sterowania prędkością zespołu oddzielającego w kierunku roboczym procesu wytwarzania rury.

Urządzenie sterujące zaopatrzone jest w dwie dociskane od zewnątrz do powierzchni rury rolki, które przez ciąg rurowy są wprawiane w ruch obrotowy i przemieszczane w kierunku roboczym.

Przemieszczanie tych rolek w kierunku roboczym wykorzystuje się przy tym do sterowania prędkością zespołu oddzielającego w kierunku roboczym.

Znane urządzenie sterujące, do sterowania prędkością zespołu oddzielającego w kierunku roboczym, ma wadę polegającą na tym, że występujący w sposób nieunikniony poślizg w

167 971 kierunku roboczym między ciągiem rurowym i rolkami powoduje duże zmiany odległości przekroju kołowego ciągu rurowego od miejsca przecinania rury. Związane z tym znaczne straty na długości rur podczas obróbki ich końców w maszynach wykańczających.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia do wytwarzania rur ze szwem śrubowym wspomnianego rodzaju w taki sposób, aby zapewnić dokonywanie oddzielania z bardzo małymi odchyleniami od kołowej płaszczyzny przekroju ciągu rurowego.

Cel ten został osiągnięty według wynalazku w ten sposób, ze do sterowania prędkością zespołu oddzielającego w kierunku roboczym służy urządzenie pomiarowe prędkości taśmy, urządzenie pomiarowe kąta wprowadzania taśmy, między odnogą taśmy a osią rury, oraz kamera pomiarowa do pomiaru osiowego odchylenia przekroju oddzielania rury wewnątrz kąta obwodowego między nią a zespołem oddzielającym.

Urządzenie pomiarowe do pomiaru prędkości taśmy, urządzenie do pomiaru kąta wprowadzania taśmy, zawartego między odnogą taśmy a osią rury, i kamera pomiarowa do pomiaru osiowego odchylenia przekroju oddzielania wewnątrz kąta, który tworzy ona względem zespołu oddzielania, dołączone są do stanowiska obliczeniowego. Korzystne jest, jeśli kąt obwodowy między zespołem oddzielającym i kamerą pomiarową jest mniejszy od π/2.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie do wytwarzania spawanych rur ze szwem śrubowym z taśmy metalowej, w rzucie pionowym, fig. 2 - w powiększeniu wycinek A z fig. 1, a fig. 3 - przekrój odpowiadający linii III-III na fig. 1, w powiększeniu, przy czym walce wsporcze prowadzące ciąg rurowy przedstawiono jako osiowo równoległe do osi rury.

Urządzenie do wytwarzania rury ze szwem śrubowym zaopatrzone jest w napędzany silnikiem 2 zespół napędu 3 taśmy, podający metalową taśmą 4 wykonaną ze stali prędkością vb do kształtownika rury 5.

Prędkość przesuwu taśmy vb mierzona jest za pomocą urządzenia pomiarowego 6 sprzężonego z silnikiem 2.

W kształtowniku rury 5 następuje ciągłe wyginanie taśmy metalowej 4 do średnicy rury d.

Podczas trwania procesu wyginania w układzie trójwalcowym (nie przedstawionym) łukowa głowica spawająca 7 spawa lewą krawędź 8 taśmy odnogi 9 do ukształtowanej krawędzi taśmy 10 początku rury 11 przez wykonanie wewnętrznego szwu spawalniczego 12. Łukowa głowica spawająca 7 umieszczona jest na wewnętrznym ramieniu 13 kształtownika 5 rury.

Łukowa głowica spawająca 14, która jest umieszczona na zewnętrznym ramieniu 15 kształtownika 5 rury, wykonuje w odstępie połowy zwoju śrubowego początku 11 rury zewnętrzny szew spawalniczy 16.

Z kształtownika 5 rury zaspawany ostatecznie ciąg rurowy 17 wychodzi na zewnątrz, wykonując ruch w kierunku roboczym przy wytwarzaniu rury (strzałka 18) i ruch obrotowy (sztrzałka 19) wokół osi 20 rury.

Do prowadzenia ciągu rurowego 17 wykorzystywane jest wahliwie osadzone wprowadzenie 21 rury z poprzeczką prowadzącą 22 i sześcioma walcami nośnymi 23, 24, 25, 26, 27 i 28.

Oś obrotu 29 wprowadzenia 21 rury, która na fig. 1 pokrywa się ze środkiem miejsca spawania łukowej głowicy spawalniczej 7, uważana jest za punkt wierzchołkowy kąta a wprowadzania taśmy utworzonego między odnogą 9 taśmy a osią rury 20.

Urządzenie przesuwające 30, które powoduje ruch wahliwy wyprowadzenia 21 rury, oraz urządzenie pomiarowe 31, służące do pomiaru odstępu między lewą krawędzią 8 taśmy odnogi 9 taśmy a ukształtowaną krawędzią 10 taśmy początku 11 rury wykorzystywane jest do sterowania wielkością szczeliny spawalniczej.

Silnik 2, urządzenie przesuwające 30 i urządzenie pomiarowe 31 w celu realizacji sterowania szczeliną spawalniczą dołączone są do zespołu sterowania maszyny 32 kolejno za pośrednictwem przewodów 33, 34, 35. Zespół sterowania maszyny 32 zasilany jest z sieci zasilającej 36.

Na wprowadzeniu 21 rury zainstalowane jest urządzenie, które od poruszającego się w kierunku roboczym ( strzałka 18) i obracającego się wokół osi 20 ciągu rurowego 17 oddziela poszczególne rury 38 ze szwem śrubowym o określonej długości 1.

167 971

Urządzenie oddzielające 37 zaopatrzone jest w przesuwne w kierunku osiowym rury (podwójna strzałka 39), sanie wzdłużne 40 ze śrubą pociągową 41, silnik 42, służący do zapewnienia przemieszczania wzdłużnego, umieszczone przesuwnie na saniach wzdłużnych 40 sanie poprzeczne 43 ze śrubą pociągową 44, silnik 45 do zapewnienia ruchu poprzecznego (podwójna strzałka 46) oraz osadzony na saniach poprzecznych 43 zespół oddzielający 47 w postaci palnika do cięcia plazmowego.

Prowadzenie sań wzdłużnych 40 zapewniają dwa pręty okrągłe 48,49, a prowadzenie sań poprzecznych 43 - dwa okrągłe pręty 50, 51.

Do sań wzdłużnych 40 przymocowany jest słup prowadzący 52, służący do osadzenia na nim kamery pomiarowej 53.

Kamera pomiarowa 53 mierzy osiowe odchylenie przekroju oddzielania rury 54 wewnątrz kąta obwodowego β między komorą a zespołem oddzielającym 47. W tym przykładzie wykonania kąt obwodowy β jest mniejszy od π/2.

Szerokość b metalowej taśmy 4, średnica rury d i kąt α wprowadzania taśmy związane są między sobą następującą zależnością matematyczną:

sin (α - π/2) = d· π

Jeżeli znana jest prędkość przesuwu taśmy vb i kąt wprowadzania taśmy α, to możliwe jest obliczenie prędkości roboczej rury vp i prędkości obwodowej rury Vu w sposób następujący:

Vp = Vb · sin (α - π/2)

Vu = Vb · cos (α - π/2)

Prędkość rury w kierunku roboczym Vp i prędkość obwodowa rury Vu wykazują określone odchylenia, spowodowane przede wszystkim szablowatym wygięciem metalowej taśmy 4, powodującym mniejsze lub większe zmiany kata wprowadzania taśmy α.

W przedstawionym przykładzie wykonania prędkość obwodowa rury Vu jest zawsze równa prędkości oddzielania.

Między zespołem napędu 3 taśmy a kształtownikiem 5 taśmy znajdują się służące do prowadzenia bocznego metalowej taśmy 4 trzy walce prowadzące 55, 56, 57, przy czym każdy z walców prowadzących 55, 56 zaopatrzony jest w element 58, 59 pomiaru drogi.

Elementy 58, 59 pomiaru drogi oraz umieszczony na zespole napędu taśmy element 60 pomiaru drogi wraz z komputerem 61 stanowią urządzenie pomiarowe 62 do wyznaczania kąta a wprowadzania taśmy.

Każdy z elementów 58, 59, 60 pomiaru drogi połączony jest z komputerem 61 jednym z przewodów 63, 64, 65.

Zarówno komputer 61, jak i urządzenie pomiarowe 6, służące do pomiaru prędkości taśmy Vb, połączone są ze stanowiskiem obliczeniowym 66 za pomocą jednego z przewodów 67, 68. Przewód 69 łączy stanowisko obliczeniowe 66 z zespołem sterowania maszyną 32.

Do zespołu sterowania maszyną 32 są poza tym dołączone silniki 42,45 oraz sprzężone z silnikiem 42 urządzenie pomiarowe 70, każdy za pomocą jednego z przewodów 71, 72, 73.

Urządzenie pomiarowe 70 mierzy prędkość v zespołu oddzielającego 47 w kierunku roboczym rury (strzałka 18).

Silnik 45 powoduje ruch poprzeczny (podwójna strzałka 46) zespołu oddzielającego 47 w ten sposób, że między zewnętrzną powierzchnią 74 ciągu rurowego 17 a zespołem oddzielającym 47 utrzymywany jest w przybliżeniu stały odstęp 75 (fig. 3).

Podczas przebiegu oddzielania w obszarze obwodu rury od zera do β stanowisko obliczeniowe 66 za pomocą zespołu sterowania maszyną 32 dokonuje regulacji prędkości v zespołu oddzielającego 47 w zależności od prędkości taśmy Vb i kąta wprowadzania taśmy α.

W dalszym przebiegu oddzielania odcinków rury w obszarze obwodu rury od β do 2π odbywa się dodatkowo, z użyciem kamery pomiarowej 53, sterowania regulacją prędkości v zespołu oddzielającego 47 w zależności od osiowego odchylenia przekroju oddzielania 54.

Kamera pomiarowa 53, która za pośrednictwem przewodu 76 połączona jest ze stanowiskiem obliczeniowym 66, mierzy zmiany kąta odbicia światła yjako odchylenie osiowe przekroju oddzielania 54 wewnątrz kąta obwodowego β, utworzonego miedzy nią a zespołem oddzielającym 47. Na figurze 2 pokazano kąt δ emisji światła kamery pomiarowej 53.

167 971

167 971

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,50 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do wytwarzania z taśmy metalowej rur spawanych ze szwem śrubowym, w skład którego wchodzi zespół napędu taśmy, kształtownik rury, urządzenie spawające, odprowadzenie rury i dołączone do niego urządzenie oddzielające, którego przesuwnie w kierunku osi rury osadzony blok oddzielający odcina przemieszczające się w kierunku roboczym i obracające się wokół osi odcinki rury o określonej długości oraz zaopatrzone w zespół sterowania maszyną, sterujący z jednej strony szczeliną spawalniczą miedzy odnogą taśmy i początkiem rury, a z drugiej strony prędkością przemieszczania się zespołu oddzielającego w kierunku roboczym, znamienne tym, że ma do sterowania prędkością (v) zespołu oddzielającego (47) w kierunku roboczym (strzałka 18) urządzenie pomiarowe (6) prędkości (vb), taśmy urządzenie pomiarowe (62) kata (α) wprowadzania taśmy zawartego między odnogą (9) taśmy i osią (20) rury oraz kamerę pomiarową (53) do pomiaru osiowego odchylenia przekroju (54) oddzielania rury wewnątrz kąta obwodowego (β) miedzy nią a zespołem oddzielającym (47).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że urządzenie pomiarowe (6) do pomiaru prędkości (vb) taśmy, urządzenie (62) do pomiaru kata (α) wprowadzania taśmy, zawartego miedzy odnogą (9) taśmy a osią (20) rury i kamera pomiarowa (53) do pomiaru osiowego odchylenia przekroju (54) oddzielania wewnątrz kąta obwodowego (β), który tworzy ona względem zespołu oddzielania (47), dołączone są do stanowiska obliczeniowego (66).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że kąt obwodowy (β) między zespołem oddzielającym (47) a kamerą pomiarową (53) jest mniejszy niż π/2.