WO2003045601A1 - Vorrichtung zur herstellung eines rohres - Google Patents

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WO2003045601A1
WO2003045601A1 PCT/EP2002/011665 EP0211665W WO03045601A1 WO 2003045601 A1 WO2003045601 A1 WO 2003045601A1 EP 0211665 W EP0211665 W EP 0211665W WO 03045601 A1 WO03045601 A1 WO 03045601A1
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WO
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tube
unit
rollers
crowning
rolling
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PCT/EP2002/011665
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Franz Nicolai
Bernhard Heimann
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Sms Meer Gmbh
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Priority to EP02781267A priority patent/EP1448323B1/de
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0807—Tube treating or manipulating combined with, or specially adapted for use in connection with tube making machines, e.g. drawing-off devices, cutting-off
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0803—Making tubes with welded or soldered seams the tubes having a special shape, e.g. polygonal tubes

Definitions

  • the invention relates to a device for producing a cross-sectionally polygonal, preferably rectangular tube, which has a tube welding unit in which the tube is formed from a flat metal band and this is welded at the resulting interface, and to the tube welding unit in the conveying direction of the tube subsequent rolling unit, which essentially rolls the tube into the desired, cross-sectionally polygonal contour.
  • DE-AS 12 89 814 describes how a tube is formed from a metal strip that is fed to a pipe welding system. To complete the pipe, the tubular metal strip must be welded to the resulting seam.
  • DE-OS 19 23 241 and DE 32 12 365 C2 contain constructive details on the design of the required rollers that hold the tube during welding and the control of the welding beam.
  • a tube with a rectangular cross section can be formed from the welded tube, which is still circular in cross section, in a subsequent rolling process.
  • Correspondingly shaped pairs of rollers act on the tube; As a rule, the roller pairs are arranged in a number of calibration stands which are arranged one after the other in the conveying direction of the tube. The aim is to shape the tube so that it ideally takes on the desired contour, for example the rectangular shape.
  • the tube material has a tendency to bulge due to its internal tensions, so that the desired rectangular contour does not result; rather, the sides of the rectangle, especially the longer sides, are at least slightly convexly curved outwards, which means a shape deviation compared to the desired contour.
  • the invention is therefore based on the object of further developing a device of the type mentioned at the outset in such a way that the disadvantages described are eliminated.
  • the solution to this problem by the invention is characterized in that the rolling unit is followed by a crowning roller unit in the conveying direction of the tube, with which at least two opposite tube sides can be rolled with a pair of convex convex rollers.
  • the invention is therefore aimed at counteracting the tendency of the tube sides to bulge out by calibrating the polygonal, in particular rectangular, tube with convex crowning rollers.
  • the aim is to roll the pipe sides in such a concave manner that the concavity embossed in this respect on the one hand and the tendency in the pipe to bulge on the other hand cancel each other out, so that overall an ideally polygonal, in particular rectangular, pipe is created in cross section.
  • the manufactured polygonal or rectangular tube advantageously has exactly the desired contour; unwanted bulging pages are no longer available. It is preferably provided that the rolling unit is followed by a straightening unit in the conveying direction of the tube, with which the welded tube can be straightened in its longitudinal direction in a manner known per se.
  • the crowning roller unit can be arranged in the region of the straightening unit, viewed in the conveying direction of the tube. Alternatively, it is also possible to arrange this unit between the rolling unit and the straightening unit.
  • the crowning roller unit has means which guide it in a direction transverse to the longitudinal direction of the tube in such a way that it exerts no or only minimal forces on the tube which could deflect the tube transverse to its longitudinal direction.
  • the background to this configuration is that the precision and efficiency of the straightening process suffers when, in addition to the straightening forces, additional forces act on the tube that are to be expected primarily from the crowning and rolling process. So that this process does not interfere with the straightening process, the crowning unit is designed to be “floating”, the crowning rollers are consequently tracked depending on the tube deflection - due to the straightening of the tube - following the tube deflection without load.
  • the means for guiding the crowning roller unit preferably have at least one movement unit with which the crowning roller unit can be moved transversely to the longitudinal direction of the tube.
  • These means particularly preferably represent a control loop consisting of at least one sensor, a control and at least one movement unit.
  • An electrical actuating element can be provided as the movement unit, in particular one with an electric motor and a transmission.
  • a threaded spindle for linear movement of the rollers can be used as a gear be provided.
  • a hydraulic actuating element in particular a piston-cylinder system, can also be used as the movement unit.
  • setting means can be provided with which the radial distance of the crowning rollers can be adjusted.
  • the means for guiding the crown roll unit can advantageously move the rolls relative to a stationary crown roll stand or roll stand.
  • the crowning roller unit has at least two pairs of rollers, the axes of which are rotated at right angles to one another for rolling the rectangular tube.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a device for producing a rectangular tube
  • FIG. 2 shows a slightly modified construction of the device according to FIG. 1,
  • Fig. 3 shows the section through a crowning roller unit in the conveying direction of the tube
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment to FIG. 3.
  • FIG. 1 schematically shows the structure of a device 1 on which a rectangular tube 2 is manufactured.
  • the device 1 is from the left - in the conveying direction device R - a flat metal strip 19 fed. This is bent in a known manner, not shown in more detail, to form a tube with a circular cross section, which is welded in the tube welding unit 3, ie the metal strip bent to the tube is welded at the resulting interface by means of the welding device 20, which is shown only very schematically.
  • the tube 2 is guided through the rollers 21.
  • the finished tube 2 which is circular in cross section, which is indicated schematically in FIG. 1.
  • This tube 2 is now to be formed into a rectangular tube.
  • the rolling unit 4 is provided, which consists of several - in Fig. 1 of two - calibration roller units, which are arranged one behind the other in the conveying direction R.
  • Two interacting calibration roller pairs 22, 23, 22 'and 23' gradually form the desired rectangular profile up to the end of the roller unit 4, which is again indicated schematically in FIG. 1. In the exemplary embodiment, this is done by four pairs of rollers 22, 23, 22 'and 23', which are each rotated by 90 °.
  • the straightening unit 10 in the present case consists of an element which can exert a force on the tube largely perpendicular to the longitudinal axis L of the tube 2. As can be seen in FIG. 1, the tube 2 is thereby deflected perpendicular to the conveying direction R.
  • the tube 2 Since the tube 2 is held by the roller pairs 22 and 23 'of the last calibration stands (viewed in the conveying direction R), a deflection of the tube 2 by the straightening unit 10 induces a bending deformation in the tube 2 which counteracts the bending already contained in the tube is. Overall, the tube is "straight bent". The straightening process takes place in the two axes that are perpendicular to the longitudinal direction L of the tube 2 (only the bend around one axis is shown in FIG. 1). Furthermore, the straightening process takes place automatically, although there is no further illustration of this in FIG. 1. The straightening process corresponds to the general state of the art.
  • the straightening unit 10 can also consist of several pressing elements 10a, 10b, 10c, which can exert forces perpendicular to the ideal longitudinal axis L on the pipe 2 in order to bend it against the bend contained in the pipe and so on to straighten.
  • the forces exerted by the pressing elements 10a, 10b, 10c are indicated schematically by arrows.
  • the bend is shown only around one axis; in the same way, the tube 2 can also be bent about an axis perpendicular to it and thereby also directed in this axis.
  • a crowning roller unit 5 is provided.
  • the crowning roller unit 5 can also be arranged in the region of the straightening unit 10.
  • the crowning roller unit 5 has two crowning rollers 8 and 9, each of which has a spherical, convex shape.
  • the crowning of the crowning rollers 8, 9 is selected empirically or by calculations such that the concavity induced by the rollers 8, 9 in the tube 2 is so great that it balances itself out with the bulging of the tube sides 6, 7. Total results a precisely straight contour of the tube sides 6 and 7, as is desired.
  • the crowning rollers 8, 9 are “floating” in relation to the longitudinal axis L of the tube. No forces are therefore exerted perpendicularly on the longitudinal axis L of the tube 2 by these rollers 8, 9.
  • means 11 are provided for guiding the crowning roller unit 5 perpendicular to the longitudinal axis L of the tube 2.
  • These means are a sensor 14 for recording the current (vertical) deflection of the tube 2 from the ideal line 24 (see FIG. 1) and a movement unit 12 for vertically moving the crowning rollers 8, 9.
  • Sensor 14 and movement unit 12 are connected to one another via a control 16. If the sensor 14 detects a deflection of the tube 2 from the ideal line 24, the regulation causes the crowning rollers 8, 9 to be moved vertically relative to their stationary crowning mill stand 18, so that none of the rollers 8, 9 are directed to the longitudinal axis L vertical forces are transmitted to tube 2. As a result, the straightening process can be carried out unadulterated and thus efficiently.
  • the crowning rollers 8, 9 move in two axes: both a sensor 14 for recording the vertical deflection of the tube 2 and a sensor 15 for recording the horizontal deflection are provided.
  • the control 16 controls, based on the values recorded by the sensors 14 and 15, two movement units 12 and 13, so that the cambering rollers 8, 9 are tracked both with vertical and with horizontal deflections.
  • the force exerted by the crowning rollers 8, 9 on the tube is predetermined by adjusting means 17 (see FIG. 3). These position the two rollers 8 and 9 radially relative to one another.
  • the longer pipe sides in a rectangular pipe tend to bulge.
  • the shorter sides of the tube can also be affected by the bulge.
  • the rectangular tube can also be cambered on all four sides 6, 6 ', 7, 7' of the tube 2.
  • the tube 2 is contacted by a total of four crown rollers 8, 9 and 8 ', 9' in the illustrated case; all pipe sides 6, 7 and 6 ', T are thereby rolled concave. It is shown schematically again that the crowning rolls 8, 9, 8 ', 9' are tracked relative to the stationary crowning roll stand or roll stand 18 according to the current pipe deflection.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Herstellung eines im Querschnitt polygonförmigen, vorzugsweise rechteckigen, Rohres (2), die eine Rohrschweisseinheit (3) aufweist, in der aus einem flächigen Metallband das Rohr (2) geformt und dieses an der sich ergebenden Nahtstelle verschweisst wird, sowie eine sich der Rohrschweisseinheit (3) in Förderrichtung (R) des Rohres (2) anschliessende Walzeinheit (4), die das Rohr (2) im wesentlichen in die gewünschte, im Querschnitt polygonförmige Kontur walzt. Um Rechteckrohre mit optimaler Geometrie herzustellen, ist vorgesehen, dass der Walzeinheit (4) in Förderrichtung (R) des Rohres (2) eine Bombierwalzeneinheit (5) nachgeordnet ist, mit der zumindest zwei sich gegenüberliegende Rohrseiten (6, 7) mit einem Paar ballig konvexer Walzen (8, 9) gewalzt werden können.

Description

Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines im Querschnitt po- lygonförmigen, vorzugsweise rechteckigen, Rohres, die eine Rohrschweißeinheit aufweist, in der aus einem flächigen Metallband das Rohr geformt und dieses an der sich ergebenden Nahtstelle verschweißt wird, sowie eine sich der Rohrschweißeinheit in Förderrichtung des Rohres anschließende Walzeinheit, die das Rohr im wesentlichen in die gewünschte, im Querschnitt polygonformige Kontur walzt.
Vorrichtungen dieser Art zur Herstellung von Längsnaht-Rohren sind bekannt. In der DE-AS 12 89 814 wird beschrieben, wie aus einem Metallband, das einer Rohrschweißanlage zugeführt wird, ein Rohr geformt wird. Zur Fertigstellung des Rohres muss das rohrförmig geformte Metallband an der sich ergebenden Nahtstelle verschweißt werden. In der DE-OS 19 23 241 und in der DE 32 12 365 C2 finden sich hierzu konstruktive Details zur Ausgestaltung der benötigten Walzen, die das Rohr beim Schweißen halten, sowie der Steuerung des Schweißstrahls.
Aus dem geschweißten, im Querschnitt noch kreisförmigen Rohr kann in einem nachfolgenden Walzprozess ein Rohr mit rechteckigem Querschnitt geformt werden. Dabei wirken entsprechend ausgeformte Walzenpaare auf das Rohr ein; in der Regel sind die Walzenpaare in einer Anzahl sich hintereinander in Förderrichtung des Rohres anschließenden Kalibriergerüsten angeordnet. Ziel ist es dabei, das Rohr so zu formen, dass es die gewünschte Kontur, beispielsweise die Rechteckform, ideal annimmt.
Damit das geschweißte Rohr, das durch den Umformungs- und Schweißpro- zess erheblichen Spannungen ausgesetzt ist, entlang seiner Längsachse gera- de ist, ist weiterhin ein nachgeschalteter Richtprozess erforderlich, bei dem die Geradheit des Rohres durch "Geradebiegen" erzeugt wird.
Insbesondere bei der Herstellung von Rechteckrohren hat es sich dabei als problematisch herausgestellt, dass das Rohrmaterial aufgrund seiner inneren Spannungen die Tendenz hat, sich auszuwölben, so dass sich nicht die gewünschte Rechteckkontur ergibt; vielmehr sind die Seiten des Rechtecks, vor allem die längeren Seiten, zumindest minimal konvex nach außen gewölbt, was eine Formabweichung im Vergleich zur gewünschten Kontur bedeutet.
Der Erfindung liegt daher die A u f g a b e zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzuentwickeln, dass die beschriebenen Nachteile eliminiert werden.
Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Walzeinheit in Förderrichtung des Rohres eine Bombierwalzeneinheit nachgeordnet ist, mit der zumindest zwei sich gegenüberliegende Rohrseiten mit einem Paar ballig konvexer Walzen gewalzt werden können.
Insofern stellt die Erfindung also darauf ab, der Tendenz des Auswölbens der Rohrseiten dadurch entgegenzuwirken, dass das vieleckige, insbesondere rechteckige, Rohr mit konvexen Bombierwalzen kalibriert wird. Ziel ist es dabei, die Rohrseiten derart konkav so zu walzen, dass sich die insoweit eingeprägte Konkavität einerseits und die im Rohr vorhandene Tendenz zum Auswölben der Rohrseite andererseits gegenseitig aufheben, so dass insgesamt ein im Querschnitt ideal vieleckiges, insbesondere rechteckiges, Rohr entsteht.
In vorteilhafter Weise hat das gefertigte Vieleck- oder Rechteckrohr exakt die gewünschte Kontur; unerwünscht ausgewölbte Seiten sind nicht mehr vorhanden. Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Walzeinheit in Förderrichtung des Rohres eine Richteinheit nachgeordnet ist, mit der das geschweißte Rohr in seiner Längsrichtung in an sich bekannter Weise gerade gerichtet werden kann.
Dabei kann die Bombierwalzeneinheit - in Förderrichtung des Rohres betrachtet - im Bereich der Richteinheit angeordnet sein. Alternativ ist es auch möglich, diese Einheit zwischen Walzeinheit und Richteinheit anzuordnen.
Nach einem weiteren besonders bevorzugten Merkmal ist vorgesehen, dass die Bombierwalzeneinheit Mittel aufweist, die sie in einer Richtung quer zur Längsrichtung des Rohres so führen, dass sie auf das Rohr keine oder nur minimale Kräfte ausübt, die das Rohr quer zu seiner Längsrichtung ablenken könnten. Hintergrund dieser Ausgestaltung ist, dass die Präzision und Effizienz des Richtvorgangs leidet, wenn neben den Richtkräften zusätzliche Kräfte auf das Rohr wirken, die vorwiegend vom Bombier-Walzprozess zu erwarten sind. Damit dieser Prozess den Richtvorgang nicht stört, wird die Bombiereinheit "schwimmend" ausgebildet, die Bombierwalzen werden folglich abhängig von der Rohrauslenkung - bedingt durch das Richten des Rohres - lastfrei der Rohrauslenkung folgend nachgeführt.
Vorzugsweise weisen die Mittel zur Führung der Bombierwalzeneinheit mindestens eine Bewegungseinheit auf, mit der die Bombierwalzeneinheit quer zur Längsrichtung des Rohres bewegt werden kann. Besonders bevorzugt stellen diese Mittel einen Regelkreis dar, bestehend aus mindestens einem Sensor, einer Regelung und mindestens einer Bewegungseinheit.
Als Bewegungseinheit kann ein elektrisches Betätigungselement vorgesehen werden, insbesondere ein solches mit einem Elektromotor und einem Getriebe. Als Getriebe kann eine Gewindespindel zur linearen Bewegung der Walzen vorgesehen werden. Alternativ kann als Bewegungseinheit auch ein hydraulisches Betätigungselement zum Einsatz kommen, insbesondere ein Kolben- Zylinder-System.
Zur Optimierung des Walzergebnisses des Bombierungsvorganges können Einstellmittel vorgesehen werden, mit denen der radiale Abstand der Bombierwalzen eingestellt werden kann.
Mit Vorteil können die Mittel zur Führung der Bombierwalzeneinheit die Walzen relativ zu einem ortsfesten Bombier-Walzgerüst bzw. -Walzenständer bewegen. Zur Verbesserung der Herstellung eines Rechteckrohres ist schließlich weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass die Bombierwalzeneinheit mindestens zwei Walzenpaare aufweist, deren Achsen zum Walzen des Rechteckrohres relativ zueinander rechtwinklig verdreht angeordnet sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Herstellung eines Rechteckrohres,
Fig. 2 ein geringfügig abgewandelter Aufbau der Vorrichtung gemäß Fig. 1 ,
Fig. 3 den Schnitt durch eine Bombierwalzeneinheit in Förderrichtung des Rohres und
Fig. 4 eine alternative Ausgestaltung zu Fig. 3.
In Fig. 1 ist schematisch der Aufbau einer Vorrichtung 1 dargestellt, auf der ein Rechteckrohr 2 gefertigt wird. Der Vorrichtung 1 wird von links - in Förderrich- tung R - ein flaches Metallband 19 zugeführt. Dieses wird in nicht näher dargestellter, bekannter Weise zu einem im Querschnitt kreisförmigen Rohr gebogen, das in der Rohrschweißeinheit 3 verschweißt wird, d. h. das zum Rohr gebogene Metallband wird an der sich ergebenden Nahtstelle mittels des nur sehr schematisch dargestellten Schweißgeräts 20 verschweißt. Während des Schweißvorgangs wird das Rohr 2 durch die Walzen 21 geführt.
Am Ende der Rohrschweißeinheit 3 liegt das fertige, im Querschnitt kreisförmige Rohr 2 vor, was in Fig. 1 schematisch angegeben ist. Dieses Rohr 2 soll nun zu einem Rechteckrohr umgeformt werden. Hierfür ist die Walzeinheit 4 vorgesehen, die aus mehreren - in Fig. 1 aus zwei - Kalibrierwalzeinheiten besteht, die in Förderrichtung R hintereinander angeordnet sind. Je zwei zusammenwirkende Kalibrierwalzenpaare 22, 23, 22' und 23' formen allmählich bis zum Ende der Walzeinheit 4 das gewünschte Rechteckprofil, was in Fig. 1 wiederum schematisch angedeutet ist. Im Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch vier Walzenpaare 22, 23, 22' und 23', die jeweils um 90° verdreht angeordnet sind.
Infolge der durch den Schweißprozess und den Umformprozess bedingten Spannungen im Rohr 2 ist dieses zunächst nicht entlang seiner Längsrichtung L gerade. Deshalb wird ein Richtprozess nachgeschaltet, der die Geradheit des Rohres erzeugt. In Fig. 1 ist nur sehr schematisch angedeutet, wie dies geschieht: Die Richteinheit 10 besteht vorliegend aus einem Element, das weitgehend senkrecht zur Längsachse L des Rohres 2 eine Kraft auf das Rohr ausüben kann. Wie in der Fig. 1 zu sehen, wird das Rohr 2 dadurch senkrecht zur Förderrichtung R ausgelenkt. Da das Rohr 2 durch die Walzenpaare 22 bzw. 23' der (in Förderrichtung R betrachtet letzten) Kalibriergerüste gehalten wird, wird bei der Auslenkung des Rohres 2 durch die Richteinheit 10 eine Biegeverformung im Rohr 2 induziert, die der im Rohr bereits enthaltenen Biegung entgegengerichtet ist. Insgesamt wird das Rohr damit "gerade gebogen". Der Richtprozess findet dabei in den beiden Achsen statt, die senkrecht zur Längsrichtung L des Rohres 2 stehen (in Fig. 1 ist nur die Biegung um die eine Achse dargestellt). Weiterhin erfolgt der Richtprozess automatisch, wobei allerdings in der Fig. 1 hierzu keine nähere Darstellung enthalten ist. Der Richtprozess entspricht dem allgemeinen Stand der Technik.
In Fig. 2 ist schematisch dargestellt, dass die Richteinheit 10 auch aus mehreren Drückelementen 10a, 10b, 10c bestehen kann, die Kräfte senkrecht zur idealen Längsachse L auf das Rohr 2 ausüben können, um es entgegen der im Rohr enthaltenen Biegung zu biegen und so gerade zu richten. Die von den Drückelementen 10a, 10b, 10c ausgeübten Kräfte sind schematisch durch Pfeile angegeben. Wiederum ist die Biegung nur um eine Achse dargestellt; genauso kann das Rohr 2 auch um eine hierzu senkrechte Achse gebogen und dadurch auch in dieser Achse gerichtet werden.
Um der Tendenz des Rechteckrohres 2 entgegenzuwirken, dass sich die Rohrseiten 6 und 7 (s. Fig. 3) nach außen wölben, ist eine Bombierwalzeneinheit 5 vorgesehen.
Es handelt sich dabei gemäß Fig. 1 um eine Walzeinheit, die zwischen Walzeinheit 4 und Richteinheit 10 angeordnet ist. Gemäß Fig. 2 kann die Bombierwalzeneinheit 5 aber auch im Bereich der Richteinheit 10 angeordnet sein.
Die Bombierwalzeneinheit 5 hat zwei Bombierwalzen 8 und 9, die jeweils eine ballige, konvexe Form aufweisen. Beim Passieren der Bombierwalzeneinheit 5 werden die Rohrseiten 6 und 7 konkav eingewalzt. Dabei ist die Balligkeit der Bombierwalzen 8, 9 - empirisch oder durch Berechnungen - so gewählt, dass die von den Walzen 8, 9 in das Rohr 2 induzierte Konkavität so groß ist, dass sie sich mit der Auswölbung der Rohrseiten 6, 7 ausgleicht. Insgesamt ergibt sich damit eine genau gerade Kontur der Rohrseiten 6 und 7, wie dies erwünscht ist.
Damit der Richtprozess mittels der Richteinheit 10 nicht vom Bombierwalzpro- zess und den Kräften, die bei diesem wirken, beeinträchtigt wird, sind die Bombierwalzen 8, 9 in Bezug auf die Rohrlängsachse L "schwimmend" gelagert. Von diesen Walzen 8, 9 werden also keine Kräfte senkrecht auf die Längsachse L des Rohres 2 ausgeübt.
Zu diesem Zweck sind Mittel 11 zur Führung der Bombierwalzeneinheit 5 senkrecht zur Längsachse L des Rohres 2 vorgesehen. Bei diesen Mitteln handelt es sich um einen Sensor 14 zur Aufnahme der aktuellen (vertikalen) Auslenkung des Rohres 2 von der Ideallinie 24 (s. Fig. 1 ) sowie um eine Bewegungseinheit 12 zum vertikalen Bewegen der Bombierwalzen 8, 9. Sensor 14 und Bewegungseinheit 12 sind über eine Regelung 16 miteinander verbunden. Stellt der Sensor 14 eine Auslenkung des Rohres 2 von der Ideallinie 24 fest, veran- lasst die Regelung, dass die Bombierwalzen 8, 9 relativ zu ihrem ortsfesten Bombier-Walzgerüst 18 vertikal bewegt werden, so dass von den Walzen 8, 9 keine zur Längsachse L senkrechten Kräfte auf das Rohr 2 übertragen werden. Der Richtprozess kann dadurch unverfälscht und somit effizient erfolgen.
Wie in Fig. 3 zu sehen ist, erfolgt die Bewegung der Bombierwalzen 8, 9 dabei in zwei Achsen: Es ist sowohl ein Sensor 14 zur Aufnahme der vertikalen Auslenkung des Rohres 2 als auch ein Sensor 15 zur Aufnahme der horizontalen Auslenkung vorgesehen. Die Regelung 16 steuert, ausgehend von den von den Sensoren 14 und 15 aufgenommenen Werten, zwei Bewegungseinheiten 12 und 13 an, so dass die Bombierwalzen 8, 9 sowohl bei vertikalen als auch bei horizontalen Auslenkungen nachgeführt werden. Die von den Bombierwalzen 8, 9 auf das Rohr ausgeübte Kraft wird durch Einstellmittel 17 (s. Fig. 3) vorgegeben. Diese stellen die beiden Walzen 8 und 9 relativ zueinander radial an.
Grundsätzlich haben vor allem die längeren Rohrseiten bei einem Rechteckrohr die Tendenz, sich auszuwölben. Allerdings können auch die kürzeren Seiten des Rohrs von der Auswölbung betroffen sein.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist daher zu sehen, dass ein bombierendes Walzen des Rechteckrohres auch an allen vier Seiten 6, 6', 7, 7' des Rohres 2 erfolgen kann.
Das Rohr 2 wird im dargestellten Falle von insgesamt vier Bombierwalzen 8, 9 und 8', 9' kontaktiert; alle Rohrseiten 6, 7 und 6', T werden dadurch konkav gewalzt. Schematisch ist wieder dargestellt, dass die Bombierwalzen 8, 9, 8', 9' relativ zum ortsfesten Bombier-Walzgerüst bzw. -Walzenständer 18 gemäß der aktuellen Rohrauslenkung nachgeführt werden.
Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zur Herstellung eines Rohrs
2 Rohr
3 Rohrschweißeinheit
4 Walzeinheit
5 Bombierwalzeneinheit
6 Rohrseite
7 Rohrseite
6' Rohrseite
T Rohrseite
8 Bombierwalze (Oberwalze)
9 Bombierwalze (Unterwalze)
8' Bombierwalze
9' Bombierwalze
10 Richteinheit
10a Drückelement
10b Drückelement
10c Drückelement
11 Mittel zur Führung der Bombierwalzeneinheit 5
12 vertikale Bewegungseinheit
13 horizontale Bewegungseinheit
14 Vertikal-Sensor
15 Horizontal-Sensor
16 Regelung
17 Einstellmittel
18 Bombier-Walzgerüst
19 Metallband
20 Schweißgerät
21 Walzen 22 Kalibrierwalze
23 Kalibrierwalze
22' Kalibrierwalze
23' Kalibrierwalze
24 Ideallinie
R Förderrichtung
L Längsrichtung des Rohres 2

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1 ) zur Herstellung eines im Querschnitt polygonförmigen, vorzugsweise rechteckigen, Rohres (2), die eine Rohrschweißeinheit (3) aufweist, in der aus einem flächigen Metallband das Rohr (2) geformt und dieses an der sich ergebenden Nahtstelle verschweißt wird, sowie eine sich der Rohrschweißeinheit (3) in Förderrichtung (R) des Rohres (2) anschließende Walzeinheit (4), die das Rohr (2) im wesentlichen in die gewünschte, im Querschnitt polygonformige Kontur walzt, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzeinheit (4) in Förderrichtung (R) des Rohres (2) eine Bombierwalzeneinheit (5) nachgeordnet ist, die für zumindest zwei sich gegenüberliegende Rohrseiten (6, 7) des Rohres (2) ballig konvexe Walzen (8, 9) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Walzeinheit (4) in Förderrichtung (R) des Rohres (2) eine Richteinheit (10) nachgeordnet ist, die das geschweißte Rohr (2) in seiner Längsrichtung (L) gerade richtet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bombierwalzeneinheit (5), in Förderrichtung (R) des Rohres (2) betrachtet, im Bereich der Richteinheit (10) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bombierwalzeneinheit (5) zwischen Walzeinheit (4) und Richteinheit (10) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bombierwalzeneinheit (5) Mittel (11 ) aufweist, die sie in einer Richtung quer zur Längsrichtung (L) des Rohres (2) so führen, dass sie auf das Rohr (2) keine oder nur minimale Kräfte ausübt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11 ) zur Führung der Bombierwalzeneinheit (5) mindestens eine die Bombierwalzeneinheit (5) quer zur Längsrichtung (L) des Rohres (2) bewegende Bewegungseinheit (12, 13) aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11) einen Regelkreis aufweisen, bestehend aus mindestens einem Sensor (14, 15), einer Regelung (16) und mindestens einer Bewegungseinheit (12, 13).
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinheit (12, 13) ein elektrisches Betätigungselement ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinheit (12, 13) einen Elektromotor und ein Getriebe aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe eine Gewindespindel zur linearen Bewegung der Walzen (8, 9) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungseinheit (12, 13) ein hydraulisches Betätigungselement ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement ein Kolben-Zylinder-System ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch Einstellmittel (17), mit denen der radiale Abstand der Walzen (8, 9) eingestellt werden kann.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (11 ) zur Führung der Bombierwalzeneinheit (5) die Walzen (8, 9) relativ zu einem ortsfesten Bombier-Walzgerüst bzw. -Walzenständer (18) bewegen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Bombierwalzeneinheit (5) mindestens zwei Walzenpaare (8, 9, 8', 9') aufweist, deren Achsen zum Walzen eines Rechteckrohres (2) relativ zueinander rechtwinklig verdreht angeordnet sind.
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