Pierwszenstwo: 15.07.1972 (P. 156720) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 19.05.1975 75843 KI. 7b, 37/15 MKP* B21c 37/15 CZY IfcLNlA] Urzedu Palf^toweao ] Twórcywynalazku: Wieslaw Zapalowicz, Teodor Maslanka, Jaroslaw Matwijiszyn, Józef Misiek, Lukasz Wesierski Uprawniony z patentu tymczasowego: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Polska) Sposób wykonania rury plomienicowej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonania rury plomienicowej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu, znajdujace zastosowanie w przemysle budowy kotlów do walcowania rur plomienicowych o dlugosci od 4000 mm i srednicy zewnetrznej od 730 do 1600 mm przy grubosci scianki od 8 do 20 mm.Znane urzadzenie do wykonania rury plomienicowej zawiera sprzezony z mechanizmem gniotu, trójrol- kowy wibrator, którego rolki robocze sa osadzone na wspólnej osi. Wibrator jest usytuowany nad walcem o zarysie kalibru odpowiadajacego ksztaltowi walcowanej fali, przy czym osie walca i rolek sa równolegle.Srednica rolki srodkowej jest wieksza o 2/3 wysokosci fali koncowej plomienicy od srednicy rolki pierwszej i mniejsza o 2/3 wysokosci fali koncowej od srednicy rolki trzeciej. Ksztaltowanie fal na rurze odbywa sie przy równoczesnym podgrzewaniu jej, w miejscach wykonywania fal, do temperatury walcowania, za pomoca urzadze¬ nia grzewczego gazowego lub indukcyjnego, usytuowanego bezposrednio przy walcowanej rurze i zwiazanego z przesuwnym stojakiem walcarki.Ksztaltowanie zaczyna sie rolka o najmniejszej srednicy. Po uksztaltowaniu ta rolka pierwszej fali na glebokosc równa 1/3 wysokosci fali koncowej, przesuwa sie zespól rolek o jedna dlugosc fali i ksztaltuje sie druga fale rolka o najmniejszej srednicy, na glebokosc równa 1/3 wysokosci fali koncowej oraz fale pierwsza rolka druga na glebokosc równa 2/3 wysokosci fali koncowej, po czym przesuwa sie zespól rolek o jedna dlugosc fali i ksztaltuje trzecia fale rolka pierwsza na glebokosc równa 1/3 wysokosci fali koncowej, fale druga na glebokosc 2/3 wysokosci fali koncowej oraz fale pierwsza na glebokosc równa wysokosci fali koncowej.Pozostale fale na rurze ksztaltuje sie w ten sam sposób.Wada tego sposobu i urzadzenia jest niewielka wydajnosc oraz. mala sprawnosc wykorzystania ciepla uzytego do podgrzewania rury i koniecznosc stosowania wyciagów wentylacyjnych.Celem wynalazkujest usuniecie wymienionych wad.Cel ten zostal osiagniety za pomoca sposobu wykonania rury plomienicowej, polegajacego na tym, ze cala rure podgrzewa sie do temperatury od 900 do 1150°C, po czym ksztaltuje sie wstepnie fale, równoczesnie na calej dlugosci, na glebokosc równa okolo 2/5 wysokosci fali koncowej, a nastepnie zwieksza sie je do glebo-2 75 843 kosci nieco mniejszej od wysokosci fali koncowej, po czym ksztaltuje sie je kalibrujaco nadajac równoczesnie ich zarysowi ksztalt ostateczny.Urzadzenie do wykonywania rury plomienicowej, sposobem wedlug wynalazku, ma górny walec roboczy i walec oporowy, ulozykowane swymi czopami w stojakach obudowy otwartej, z których stojak pierwszy jest wyzszy a drugi nizszy. Stojak drugi jest wyposazony w glowice odchylna obudowy lozyska czopa górnego walca roboczego/Walec oporowy ma trzy dolne walce robocze, ulozyskowane w tarczachjarzmowych. Tarczejarzmo¬ we sa ulozsykowane na czopach walca oporowego, osadzonych w poduszkach lozyskowych, zamocowanych przesuwnie w stojakach obudowy otwartej. Dolne walce robocze sa rozmieszczone co 120° na obwodzie walca oporowego, przy czym pierwszy dolny walec roboczy ma kalibrowanie plytkie, drugi ma kalibrowanie zblizone do zarysu bruzd wyrobu gotowego, a trzeci jest walcem kalibrujacym. Górny walec roboczy ma zarys bruzd odpowiadajacy ksztalowi obrysu fali od strony wewnetrznej rury, a dlugosc kalibrowania poszczególnych dol¬ nych walców roboczych jest wieksza od dlugosci beczki walca oporowego. Stosunek srednicy górnego walca roboczego oraz srednicy walca oporowego do srednic dolnych walców roboczych jest tak dobrany, ze predkosc obwodowa górnego walca roboczego odpowiada predkosci obwodowej walcowanej rury.Urzadzenie jest wyposazone w glówny naped, sprzezony z górnym walcem roboczym i z walcem oporo¬ wym, w zespól blokady czopa górnego walca roboczego, w zespól walców prowadzacych walcowana rure, w ze¬ spól odchylania glowicy i blokady lozyska czopa górnego walca roboczego, w zespól wywazania walca oporo¬ wego wraz z dolnymi walcami roboczymi, w zespól zmiany dolnych walców roboczych, w zespól nastawiania wielkosci gniotu oraz w zespól smarowania i w zespól chlodzenia górnego walca roboczego.Zaleta sposobu wykonania rury plomienicowej oraz urzadzenia do stosowania tego sposobu, wedlug wyna¬ lazku, jest wysoka dokladnosc wymiarowa wyrobu gotowego oraz znacznie nizszy koszt podgrzewania rury w porównaniu z kosztem podgrzewania rur grzejnikami, zainstalowanymi bezposrednio w walcarce.Urzadzenie do wykonania rury plomienicowej, sposobem wedlug wynalazku, jest przedstawione w przykladowym rozwiazaniu, schematycznie na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia naped glówny urzadze¬ nia oraz stojak zespolu blokady czopa górnego walca roboczego, fig. 2 — zespól blokady czopa górnego walca ' roboczego, fig. 3 — zespól odchylania glowicy i blokady lozyska czopa górnego walca roboczego, fig. 4 — zespól walców prowadzacych walcowana rure, fig. 5 - zespól wywazania walca oporowego wraz z dolnymi walcami roboczymi, fig. 6 — zespól zmiany polozenia dolnych walców roboczych, fig. 7 — zespól nastawiania wielkosci gniotu, fig. 8 — zespól smarowania, fig. 9 - zespól chlodzenia górnego walca roboczego.Przedmiot wynalazku zawiera dwa stojaki 1 i 2 pierwszy wyzszy, a drugi nizszy, posadowione na nie uwidocznionych na rysunku plytach podstojakowych, zamocowanych do lawy fundamentowej. Górny walec roboczy 3 urzadzenia ma czopy 4 osadzone w lozyskach slizgowych 5 i 6, umieszczonych w obudowach 7 i 8.Obudowa 7 lozyska slizgowego 5 jest zamocowana wahliwie w stojaku pierwszym 1, a obudowa 8 lozyska slizgowego 6 jest umieszczona w glowicy odchylnej 9, osadzonej w stojaku drugim 2. Czop 4, po stronie stojaka pierwszego 1, jest zakonczony zabierakiem górnym 10 sprzezonym z górnym lacznikiem przegubowym 11 napedu glównego urzadzenia. Beczka górnego walca roboczego 3 ma zarys bruzd, odpowiadajacy ksztaltowi obrysu fali od strony wewnetrznej rury. Pod górnym walcem roboczym 3 jest usytuowany walec oporowy 12 o beczce gladkiej z trzema dolnymi walcami roboczymi 13, rozmieszczonymi co 120° na jego obwodzie.Czopy 14 walców 13 sa ulozyskowane w tarczach jarzmowych 15. Tarczejarzmowe 15 sa ulozyskowane na czopach 16 walca oporowego 12, osadzonych w poduszkach lozyskowych 17, zamocowanych przesuwnie w stojakach 1 i 2. Czop 16 walca oporowego 12, po stronie stojaka pierwszego 1, jest zakonczony zabierakiem dolnym 18, sprzezonym zdolnym lacznikiem przegubowym 19 glównego napedu urzadzenia. Dolne walce robocze 13 maja rózne kalibrowanie, przy czym pierwszy z nich ma kalibrowanie plytkie, drugi ma kalibrowanie zblizone do zarysu bruzd wyrobu gotowego, a trzeci jest walcem kalibrujacym.Dlugosc kalibrowania poszczególnych, dolnych walców roboczych 13 jest wieksza od dlugosci beczki walca oporowego 12, zas stosunek srednicy walca oporowego 12 do srednic dolnych walców roboczych 13 jest tak dobrany, ze predkosc obwodowa dolnych walców roboczych 13 odpowiada predkosci obwodowej walcowa¬ nej rury 20. Na koncach beczki walca oporowego 12 sa wykonane pierscieniowe wyciecia, laczace sie z odpo¬ wiednimi pierscieniami na beczkach dolnych walców roboczych 13.Urzadzenie zawiera zespól blokady czopa 4 górnego walca roboczego 3, usytuowany po stronie stojaka pierwszego 1, oraz usytuowany po stronie stojaka drugiego 2 zespól odchylania glowicy 9 i blokady obudowy 8 lozyska 6 czopa 4. Urzadzenie zawiera takze zespól walców prowadzacych 21 walcowana rure 20, zespól wywazania walca oporowego 12 wraz z dolnymi walcami roboczymi 13, zespól zmiany dolnego walca roboczego 13, zespól nastawiania wielkosci gniotu oraz zespól smarowania i zespól chlodzenia. Ponadto urzadzenie jest wyposazone w wymienne walce 3, 12 i 13, umozliwiajace ksztaltowanie fal o wymaganym zarysie i/lub o falach, wygniatanych na zewnatrz albo do wewnatrz.75843 3 Glówny naped urzadzenia stanowia najkorzystniej silniki pradu zmiennego 22, laczace sie kolejno poprzez sprzegla podatne 23, reduktor dwustopniowy 24 z kolami zebatymi daszkowymi, sprzeglo Bibby 25 i trójwalco- wa klatke walców zebatych 26 z lacznikami przegubowymi 11 i 19.Zespól blokady czopa 4 górnego walca roboczego 3, podpartego tylko w lozysku 5 stojaka pierwszego 1, zawiera stojak 27, posadowiony na plycie fundamentowej po stronie glównego napedu. W stojaku 27 sa wyko¬ nane prowadnice, w których jest osadzony przesuwnie suport 28 opory 29. Sruba nastawcza 30 suportu 28jest sprzezona poprzez przekladnie slimakowa 31, reduktor 32 i sprzeglo z hamulcem 33 z silnikiem rewersyjnym 34.Zespól odchylania glowicy 9 sklada sie z zamocowanego do stojaka drugiego 2 silownika hydraulicznego pionowego 35, majacego tloczysko 36 polaczone przebugowo, poprzez wahacz dwuramienny 37 z glowica odchylna 9.Zespól blokady obudowy 8 lozyska 6 sklada sie z usytuowanego w osi walca 3 silownika hydraulicznego 38, zamocowanego do glowicy odchylnej 9. Tloczysko 39 silownika 38, poprzez otwór w glowicy 9, jest polaczone z obudowa 8 lozyska 6. Silowniki 35 i 38 sa polaczone z hydraulicznym ukladem zasilania zespolu wywazania walca oporowego 12 wraz z dolnymi walcami roboczymi 13, przy czym silownik 35 jest zamocowany do stojaka drugiego2. ' Po obu stronach górnego walca roboczego 3, na wysokosci odpowiadajacej w przyblizeniu poziomowi walcowania, sa usytuowane dwa walce prowadzace 21 znacznie wystajace poza walec 3, po stronie stojaka drugiego 2. Walce 21 sa usytuowane w wysiegnikach 40 suportów 41, osadzonych w pionowych prowadnicach, znajdujacych sie w stojakach 1 i 2. Sruby podnosnikowe 42 kazdego z suportów 41 sa zakonczone przekladniami slimakowymi 43, sprzezonymi walami 44, a silniki przeciwleglych przekladni 43, usytuowane po zewnetrznych stronach stojaków 1 i 2, sa polaczone walami wzdluznymi 45 z przekladniami stozkowymi 46, z których jedna jest sprzezona z silnikiem napedzajacym 47.Zespól wywazania walca oporowego 12 wraz z dolnymi walcami roboczymi 13 sklada sie z dwóch par, usytuowanych pionowo po przeciwnych stronach stojaków 1 i 2, silowników hydraulicznych 48 z tloczyskami 49, stykajacymi sie z poduszkami 17 czopów 16 walca oporowego 12. Silowniki 48, poprzez odgalezienie 50, prowadzace do silowników 35 i 38, sa polaczone równolegle z pompa zebata 51, sprzezona z elektrycznym silnikiem napedzajacym 52, przy czym w sieci hydraulicznej pompy 51 jest zabudowany powietrznik 52 i zawór przelewowy 54.Silowniki 35 i 38 moga byc zastapione silownikami pneumatycznymi, polaczonymi z niezaleznym pneu- * matycznym ukladem zasilania.Zespól zmiany dolnych walców roboczych 13 sklada sie z usytuowanych w tarczach jarzmowych 15, najkorzystniej dwunastu w kazdej z tarcz 15, prowadnic 55 mechanizmu maltanskiego o zazebieniu wewnetrz¬ nym. Prowadnice 55 wspólpracuja z zabierakami 56, osadzonymi na jednych koncach korb 57. Drugie konce korb 57 sa zakonczone krzywkami 58, wspólpracujacymi z krzywkami 59, wycietymi w tarczach 15. Waly 60 korb 57 sa polaczone, poprzez sprzegla rozlaczne 61 i przekladnie zebate 62, z czopami 16 walca oporowego 12, przy czym sprzegla 61 sa wyposazone w silowniki 63, sluzace do zwierania sprzegiel 61.Zespól nastawiania wielkosci gniotu sklada sie z silnika rewersyjnego 64, polaczonego kolejno poprzez sprzeglo z hamulcem 65, i skrzynie przekladniowa 66, przekladnie stozkowa 67 i waly pedniowe 68 z prze¬ kladniami slimakowymi 69, zamontowanymi w stojakach 1 i 2. W piastach slimaków przekladni 69 sa osadzone jednymi koncami, na wielowpustach, sruby nastawcze 70, których drugie konce maja czopy kuliste 71, polaczo¬ ne z bezpiecznikami skrzynkowymi zamocowanymi do poduszek lozyskowych 17 czopów 16 walca oporowego 12, przy czym czopy kuliste 71 sa usytuowane pomiedzy tloczyskami 49 silowników hydraulicznych 48 zespolu wywazania walca oporowego 12.Zespól smarowania sklada sie z sieci przewodów olejowych 72 z jednej strony polaczonych, poprzez kolektor tloczny 73, z pompa olejowa 74, sprzezona z silnikiem napedzajacym 75, a z drugiej strony z lozys¬ kami walców 3, 12, 13 i 21, z prowadnicami poduszek lozyskowych 17 czopów 16 i poduszki lozyskowej czopów 4, z lozyskami tarcz jarzmowych 15 i glowicy odchylnej 9 oraz z nakretkami srub nastawczych 30,42 i 70. Reduktory i przekladnie zamkniete maja zastosowane smarowanie zanurzeniowo-rozbryzgowe.Zespól chlodzenia górnego walca roboczego 3 zawiera zamontowane na stojaku 1 urzadzenie natryskowe, zlozone z wyposazonego w dysze 76 kolektora wodnego 77, polaczonego z pompa 78, sprzezona z silnikiem napedzajacym 79, przy czym zbiornik wody 80 jest polaczony z rynna 81 do gromadzenia wody splywajacej z chlodzonego walca 3. * Przed uruchomieniem urzadzenia do walcowania rury plomienicowej, sposobem wedlug wynalazku, uru¬ chamia sie pompe olejowa 74 ukladu smarowania urzadzenia i wlacza sie silnik rewersyjny 34 zespolu blokady4 75 843 czopa 4 górnego walca roboczego 3. Silnik 34 kolejno poprzez reduktor 32, przekladnie slimakowa 31 i srube nastawcza 30 powoduje przesuniecie ku dolowi suportu 28 wraz z opora 29 i docisniecie jej do czopa 4.Zadaniem opory 29 jest zrównowazenie czesci ciezaru walca roboczego 3, usytuowanej po przeciwnej stronie stojaka pierwszego 1.Nastepnie zsuwa sie za pomoca silownika 38 obudowe 8 z lozyska 6 i silownikiem 35 odchyla sie w dól glowice 9. Z kolei za pomoca suwnicy, kladzie sie, na wystajacych poza stojak drugi 2, walcach prowadzacych 21, podgrzana w piecu do temperatury obróbki plastycznej rure 20 i przesuwa sie ja suwnica do polozenia walcowania. Po zalozeniu rury 20, silownikiem 35 podnosi sie do poziomu glowice odchylna 9 i silownikiem 38 nasuwa sie obudowe 8 na lozysko 6, po czym likwiduje sie blokade walu 4, przesuwajac ku górze opore 29.Z kolei wlacza sie silnik rewersyjny 47, który kolejno poprzez ^sprzezone przekladnie kól stozkowych 46, z przekladniami slimakowymi 43 i sruby podnosnikowe 42, laczace sie z przekladniami slimakowymi 43, powo¬ duje ruch pionowy ku górze suportów 41 wraz z walcami prowadzacymi 21 i wspierajaca sie na nich rura 20, przy czym silnik 37 wlacza sie po osiagnieciu przez rure 20 wysokosci zetkniecia sie jej z górnym walcem robo¬ czym 3.Nastepnie wlacza sie silniki 22 napedu glównego urzadzenia, które kolejno poprzez sprzegla podatne 23, reduktor dwustopniowy 24, sprzeglo Bibby 25, trójwalcowa klatke walców zebatych 26 oraz 'laczniki przegu¬ bowe 11 i 19 powoduja obrót górnego walca roboczego 3 oraz walca oporowego "\2 wraz z dolnymi walcami robo¬ czymi 13.Po uruchomieniu napedu glównego w zespole wywazania walca oporowego 12 pompa 51 wytwarza sie cisnienie, przy którym sily wywierane na poduszki lozyskowe 17 czopów 16 walca oporowego 12 przez silow¬ niki 48 równowaza ciezar walca oporowego 12, dolnych walców roboczych 13 z ich tarczami jarzmowymi 15 i poduszek lozyskowych 17 walca oporowego 12 wraz z mechanizmami maltanskimi zmiany dolnych walców roboczych 13. Z kolei za pomoca zespolu zmiany dolnych walców roboczych 13, dolny walec roboczy 13 o kalibrowaniu plytkim ustawia sie najblizej górnego walca roboczego 3.W tym celu silownikiem 63 wlacza sie sprzegla rozlaczne 61, co powoduje przeniesienie obrotów z walca oporowego 12 przez przekladnie zebate 62 na waly 60 oraz korby 57 mechanizmów maltanskich i zabieraki 56 korb 57, wchodzace w kolejne prowadnice 55 w tarczach jarzmowych 15 i obracajace tarcze 15. Po osiagnieciu zadanego polozenia przez walec roboczy 13 o kalibrowaniu plytkim wylacza sie silowniki 63. Ustaje ruch obrotowy tarcz jarzmowych 15 i przemieszczanie sie z nimi walców 13. Równoczesnie uruchamia sie silnik rewersyjny 64 zespolu wielkosci gniotu, który kolejno poprzez sprzeglo z hamulcem 65, przekladnie kól zeba¬ tych 66, przekladnie stozkowa 67, waly pedniowe 68 i przekladnie slimakowe 69 powoduje obrót srub nastaw- czych 70, sprzezonych z nieruchomymi nakretkami. Czopy kuliste 71 konców srub nastawczych 70 laczace sie z bezpiecznikami skrzynkowymi, zamocowanymi do poduszek lozyskowych 17, powoduja przesuwanie sie podu¬ szek lozyskowych 17 wraz z walcem oporowym 12 i dolnymi walcami roboczymi 13. Predkosc obrotowa walu wyjsciowego przekladni kól zebatych 66, laczacego sie z przekladnia stozkowa 67, nastawia sie zdalnie przy wylaczonym silniku 64, przy czym jedna predkosc stosuje sie do ruchów nastawczych walca oporowego 12, druga predkosc walu wyjsciowego przekladni 66 stosuje sie dla walcowania wstepnego i ksztaltujacego, a trzecia predkosc dla walcowania kalibrujacego.Po ukonczeniu ksztaltowania wstepnego fal na rurze 20 zmienia sie kierunek obrotów silnika 64, co powoduje odsuniecie dolnego walca roboczego 13 o kalibrowaniu plytkim od walcowanej rury 20. Nastepnie za pomoca zespolu zmiany dolnych walców roboczych 13, analogicznie jak dla kalibrowania wstepnego fal, dolny walec roboczy 13 o kalibrowaniu zblizonym do zarysu bruzd wyrobu gotowego ustawia sie najblizej górnego walca roboczego 3 i przy drugiej predkosci walu wyjsciowego przekladni 66 zespolu wielkosci gniotu ksztaltuje sie fale na glebokosc nieco mniejsza od wysokosci fali koncowej.Analogicznie postepuje sie przy ksztaltowaniu fal kalibrujacych. Po ukonczeniu walcowania rury 20 zdej¬ muje sie ja z górnego walca roboczego 3, w kolejnosci odwrotnej do zakladania, a równoczesnie wlacza sie uklad chlodzenia górnego walca roboczego 3. PL PL