WO2003047783A1 - Verfahren und vorrichtung zum wechseln der walzen in einem rohrschweissgerüst - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum wechseln der walzen in einem rohrschweissgerüst Download PDF

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Bernhard Heimann
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for changing roller sets consisting of top rollers, side rollers and a bottom roller and mounted in chocks of a stand of a continuously operating longitudinal seam tube welding machine.
  • a large part of pipes made of steel and other metals is produced by continuous longitudinal seam welding.
  • a strip is unwound from a coil, formed into a round slot tube in several roll stands and welded.
  • For the purpose of joining the strip edges are heated to welding temperature and pressed together in a welding stand so that they weld together.
  • the rolls of these stands have to be changed frequently, either with a change in the tube diameter or with advanced wear.
  • the time for changing the rollers must be kept as short as possible to avoid unwanted downtimes.
  • the roll change should be carried out with little effort in terms of technical and mechanical aids as well as manual handouts.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus with which a roll change can be realized easily and quickly and with little equipment.
  • this object is achieved by a method which is characterized by
  • an apparatus for performing the method provides
  • the top rollers are mounted in guides and can be adjusted by motor
  • the removal means of transport is designed as a bridge which overlaps one side a top roller carriage arranged on a guide rail and is arranged on it to be slidable, and engages under the top rollers with a cantilevered arm
  • the top roller carriage also the bridge is assigned a displacement device provided outside the welding stand.
  • top rollers with their guides are moved into an upper expansion position, for example by means of motor-driven spindle lifting elements.
  • the bridge guided on the top roller carriage is moved from the side into the roll stand by means of the displacement device, which can be moved, for example, via a motor / spindle combination, until the bridge engages under the top rollers with its L-shaped arms.
  • the bridge is pushed out of the stand by means of the sliding device until it is freely accessible to the side of the stand.
  • the top rollers can then be exchanged for another set of rollers.
  • a further embodiment of the invention provides for the removal of the top rollers together with the side rollers and the bottom roller that the side rollers are mounted in side roller holders and can be adjusted by motor and the side holders are designed with centering means for the bridge carrying the top rollers.
  • the side rollers with their side roller holders are moved apart so far, for example, also by motor-driven spindle lifting elements, until the centerings with the complementary engagement openings of the bridge carrying the top rollers are in cover position.
  • the lower roller arranged on a height-adjustable table is then raised.
  • the side roller holders are raised over the chocks of the lower roller until the side roller holders sit under the bridge and support it.
  • the centering of the side roller holder is now in engagement with the openings in the bridge and locks them in a safe manner.
  • the side rollers are uncoupled from their adjusting devices and, on the other hand, the guides are released from the top rollers.
  • the entire installation change kit including the bridge with the top rollers placed on it, the side rollers with their holders and the bottom roller, can be pushed out of the stand laterally by a push-out device and completely replaced there with a new roller set.
  • Figure 1 shows a general structure of a welding stand of a pipe welding machine in the front view.
  • Fig. 3 is a top roller of the welding stand as a partial section of the
  • Fig. 7 shows the welding stand of the pipe welding machine with only the top rollers removed, shown in the front view.
  • the welding stand 1 shows a welding stand 1 of a pipe welding machine in the longitudinal direction of a pipe 2.
  • the welding stand 1 consists of the two top rollers 3, 4, the side rollers 5, 6 and the bottom roller 7.
  • the top rollers 3, 4 are mounted in guides 8 and are via a motor-gear combination 9 and a motor-operated spindle lifting element 10 - positions 9 and 10 - employed.
  • the side rollers 5, 6 are mounted in side roller holders 11 and are started by a motor-spindle combination 12.
  • the lower roller 7 is mounted in chocks 13 which are arranged on a table 15 which can be moved via a height adjustment 14. The entire set of rollers is in the working position according to FIG. 1.
  • the upper rollers 3, 4 are moved into an upper removal position by means of the motorized actuators 9, 10. Subsequently, a bridge 16, which is movably clamped on an upper roller carriage 17 (cf. FIG. 3 in this regard), is moved from the side via a spindle-operated displacement device 18 into the position shown below the upper rollers 3, 4.
  • the upper rollers 3, 4 with their guides 8 are lowered onto the bridge 16 by means of their motorized positions 9, 10, whereby the upper rollers 3, 4 are supported on the one hand with an overlapping hooking bar 19 on the bridge 16 and on the other hand with their guides 8 rest on an overhanging arm 20 of the bridge 16 which is L-shaped in cross section and provides additional support.
  • the bridge 16 and the upper roller carriage 17 are arranged on a mounting rail 21 which is encompassed by the upper roller carriage 17 (cf. FIG. 3).
  • the side rollers 5, 6 with their side roller holders 11 are moved apart over the positions 12.
  • centerings 22 are arranged on the side brackets 11 with a height distance in the cover position with complementary centering openings 23 of the bridge 16.
  • the table 15 is raised with the lower roller 7 via the height adjustment 14 to the level of a scaffolding plate 24.
  • the side rollers 5, 6 with their side roller holders 11 are simultaneously lifted from the cantilever arms 25 arranged on the chocks 13 of the lower roller 7.
  • the side roller holders 11 are supported under the bridge 16, the centerings 22 engaging in the centering openings 23 of the bridge 16.
  • the change carriage 26 can optionally (not shown) be equipped with a prepared new set of rolls, so that after removal of the used set of rolls, for example by a movement to be carried out transversely to the stand 1, the new set of rolls in position for installation into the stand and at the same time the old set of rollers is moved into a position from which, for example, an indoor crane can take over.
  • FIG. 7 an expansion of only the upper rollers 3, 4 is shown with reference to FIG. 7, which wear faster compared to the side rollers 5, 6 and the lower roller 7.
  • the side rollers 5, 6 and the lower roller 7 do not need to be raised, but rather remain in the working position. Instead, only the top roller carriage 17 carrying the bridge 16 is moved so far on the rail 21 by means of the displacement device 18 that the bridge 16 with the top rollers 3, 4 seated thereon comes into a freely accessible position projecting from the stand 1.
  • the top rollers 3, 4 can then simply be exchanged for a new roller set.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Wechseln von aus Oberwalzen, Seitenwalzen und einer Unterwalze bestehenden, in Einbaustücken eines Schweissgerüstes einer kontinuierlich arbeitenden Längsnahtrohrschweissmaschine gelagerten Walzensätzen, lässt sich durch - Hochfahren der Oberwalzen - Einbringen eines Ausbau-Transportmittels unter die Oberwalzen - Absenken und Absetzen der Oberwalzen auf das AusbauTransportmittel und - nach dem Lösen der Oberwalzen seitliches Ausfahren des AusbauTransportmittels ein Walzenwechsel schneller und mit einem geringeren Geräteaufwand realisieren.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Wechseln der Walzen in einem Rohr- Schweißgerüst
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechseln von aus Oberwalzen, Seitenwalzen und einer Unterwalze bestehenden, in Einbaustücken eines Gerüstes einer kontinuierlich arbeitenden Längsnahtrohr- schweißmaschine gelagerten Walzensätzen.
Ein großer Teil von aus Stahl und anderen Metallen bestehenden Rohren wird durch kontinuierliches Längsnahtschweißen hergestellt. Dazu wird ein Band von einem Coil abgewickelt, in mehreren Walzgerüsten zu einem runden Schlitzrohr eingeformt und verschweißt. Zum Zweck des Zusammenfügens werden die Bandkanten auf Schweißtemperatur erwärmt und in einem Schweißgerüst so zusammengepreßt, daß sie miteinander verschweißen. Die Walzen dieser Gerüste müssen häufig gewechselt werden, entweder bei einer Änderung des Rohrdurchmessers oder bei fortgeschrittenem Verschleiß. Die Zeit zum Wechseln der Walzen muß möglichst kurz gehalten werden, um unerwünschte Stillstandszeiten zu vermeiden. Der Walzenwechsel soll nicht zuletzt aus Kostengründen mit einem geringen Aufwand an technischen und maschinellen Hilfsmitteln sowie manuellen Handreichungen durchgeführt werden.
Kleinere Rohrschweißmaschinen weisen meist Walzen und Einbaustücke mit niedrigen Gewichten auf, so daß die Einbauten häufig noch von Hand gewechselt werden. Bei Schweißmaschinen für große Rohre, von z.B. 600 mm Rohrdurchmesser aufwärts ist ein Wechsel von Hand nicht mehr möglich und es werden entsprechende mechanische Hilfsmittel benötigt. Bei einer aus der DE- AS 1 602 315 bekanntgewordenen Methode des Walzenwechsels werden die Walzen einzeln an ein Seil angehängt und mittels eines Hebezeuges aus der Maschine herausgehoben. Um die Walzen vom Walzenständer zu lösen, muß vorher eine Steckachse herausgezogen werden. Die Steckachse und deren Verbindung mit der Walze verlangt allerdings eine aufwendige Konstruktion. Durch das einzelne Auswechseln der Walzen und das zeitraubende Anschlagen an einen beispielsweise Kranhaken wird außerdem eine lange Unterbrechung der Produktion verursacht.
Ein anderer Stand der Technik ist aus der DE-OS 34 23 706 bekannt. Um den Wechsel von einer auf eine andere Rohrabmessung in kurzer Zeit durchzuführen, sind hier vier Walzengerüste in unterschiedlichen Abmessungen vorhanden und in Form eines Drehkreuzes auf dem Maschinenbett angeordnet. Ändert sich die Rohrabmessung, wird das Drehkreuz in die entsprechende Teilung weitergedreht, bis der neue Einbausatz in Position gebracht ist. Diese Art des Wechseins ist zwar zeitsparend, verlangt jedoch einen außerordentlich hohen Geräteaufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen sich ein Walzenwechsel einfach und schnell sowie mit einem geringen Geräteaufwand realisieren läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches gekennzeichnet ist durch,
Hochfahren der Oberwalzen
Einbringen eines Ausbau-Transportmittels unter die Oberwalzen Absenken und Absetzen der Oberwalzen auf das Ausbau-Transportmittel Absetzen der Seitenwalzen und der Unterwalze auf das Ausbau- Transportmittel und nach dem Lösen der Oberwalzen seitliches Ausfahren des Ausbau- Transportmittels mit dem kompletten Walzensatz. Mit den vorstehend genannten Verfahrensschritten wird vorteilhaft ein schneller und aufgrund des geringen maschinenbaulichen Aufwandes kostengünstiger Wechsel der gesamten Walzen erreicht, so daß es insbesondere möglich ist, den Umbau beim Wechsel von einer Rohrabmessung auf eine andere in kürzester Zeit durchzuführen, wobei der Umbau hierbei kaum noch manuelle Eingriffe erfordert.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht erfindungsgemäß vor,
daß die Oberwalzen in Führungen gelagert und motorisch anstellbar sind, daß das Ausbau-Transportmittel als Brücke ausgebildet ist, die einseitig einen auf einer Führungsschiene angeordneten Oberwalzenwagen übergreift und auf diesem verschiebbar angeordnet ist sowie mit einem vorkragenden Arm die Oberwalzen untergreift, und daß dem Oberwalzenwagen mit der Brücke eine außerhalb des Schweißgerüstes vorgesehene Verschiebevorrichtung zugeordnet ist.
Hierbei werden die Oberwalzen mit ihren Führungen über beispielsweise motorisch angetriebene Spindelhubelemente in eine obere Ausbauposition gefahren. Sodann wird die auf dem Oberwalzenwagen geführte Brücke mittels der beispielsweise über eine Motor/Spindelkombination verfahrbaren Verschiebevorrichtung von der Seite her so weit in das Walzgerüst gefahren bis die Brücke mit ihren im Profil L-förmigen Armen die Oberwalzen untergreift. Nachdem die Oberwalzen auf der Brücke aufsitzen, wird die Brücke mittels der Verschiebevorrichtung so weit aus dem Gerüst herausgeschoben, bis sie seitlich neben dem Gerüst frei zugänglich ist. Hier können die Oberwalzen dann gegen einen anderen Walzensatz ausgetauscht werden. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht zum Ausbau der Oberwalzen zusammen mit den Seitenwalzen und der Unterwalze vor, daß die Seitenwalzen in Seitenwalzenhaltern gelagert sowie motorisch anstellbar sind und die Seitenhalter mit Zentrierungen für die die Oberwalzen tragende Brücke ausgebildet sind.
Die Seitenwalzen mit ihren Seitenwalzenhaltern werden über beispielsweise ebenfalls motorisch angetriebene Spindelhubelemente so weit auseinandergefahren, bis sich die Zentrierungen mit den komplementären Eingriffsöffnungen der die Oberwalzen tragenden Brücke in Deckungslage befinden. Nachfolgend wird die auf einem höhenverstellbaren Tisch angeordnete Unterwalze angehoben. Einhergehend damit werden die Seitenwalzenhalter über die Einbaustücke der Unterwalze so weit angehoben, bis sich die Seitenwalzenhalter unter die Brücke setzen und diese abstützen. Die Zentrierungen der Seitenwalzenhalter stehen nun im Eingriff mit den Öffnungen in der Brücke und arretieren diese bewegungssicher. Anschließend werden zum einen die Seitenwalzen von ihren AnStelleinrichtungen abgekoppelt und zum anderen die Führungen von den Oberwalzen gelöst. Somit kann nunmehr der gesamte Einbauwechselsatz, umfassend die Brücke mit den darauf abgesetzten Oberwalzen, die Seitenwalzen mit ihren Haltern und die Unterwalze, von einer Ausschiebevorrichtung seitlich aus dem Gerüst herausgeschoben und dort komplett gegen einen neuen Walzensatz getauscht werden.
Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dage- stellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 einen allgemeinen Aufbau eines Schweißgerüstes einer Rohrschweißmaschine in der Vorderansicht dargestellt; Fig.2,4,
5 und 6 jeweils das Schweißgerüst in der Vorderansicht dargestellt, anhand der aufeinanderfolgenden Figuren der Verfahrensablauf eines Walzenwechsels des gesamten Walzensatzes gezeigt wird;
Fig. 3 eine Oberwalze des Schweißgerüstes als Teilausschnitt von der
Seite her gesehen; und
Fig. 7 das Schweißgerüst der Rohrschweißmaschine mit hier lediglich ausgebauten Oberwalzen, in der Vorderansicht dargestellt.
In Fig. 1 ist ein Schweißgerüst 1 einer Rohrschweißmaschine in Längsrichtung eines Rohres 2 dargestellt. Das Schweißgerüst 1 besteht aus den beiden Oberwalzen 3, 4, den Seitenwalzen 5, 6 und der Unterwalze 7. Die Oberwalzen 3, 4 sind in Führungen 8 gelagert und werden über eine Motor- Getriebekombination 9 sowie ein motorisch betätigtes Spindelhubelement 10 - Anstellungen 9 und 10 - angestellt. Die Seitenwalzen 5, 6 sind in Seitenwalzenhaltern 11 gelagert und werden über eine Motor-Spindelkombination 12 angestellt. Die Unterwalze 7 ist in Einbaustücken 13 gelagert, die auf einem über eine Höhenverstellung 14 verfahrbaren Tisch 15 angeordnet sind. Der gesamte Walzensatz befindet sich gemäß Fig. 1 in Arbeitsposition.
Zum Ausbau der gesamten Walzenanordnung werden in einem ersten Schritt, wie in Fig. 2 dargestellt, die Oberwalzen 3, 4 über die motorisch betätigten Anstellungen 9, 10 in eine obere Ausbauposition gefahren. Anschließend wird eine Brücke 16, die auf einem Oberwalzenwagen 17 beweglich verklammert ist (vgl. hierzu Fig. 3), über eine spindelbetätigte Verschiebevorrichtung 18 von der Seite her in die dargestellte Position unterhalb der Oberwalzen 3, 4 gefahren. Nachfolgend werden die Oberwalzen 3, 4 mit ihren Führungen 8 mittels ihrer motorisch betätigten Anstellungen 9, 10 auf die Brücke 16 abgesenkt, wobei sich die Oberwalzen 3, 4 einerseits mit einer übergreifenden Einhakleiste 19 auf der Brücke 16 abstützen und andererseits mit ihren Führungen 8 auf einem vorkragenden, im Querschnitt L-förmigen, eine zusätzliche Abstützung bietenden Arm 20 der Brücke 16 aufliegen. Die Brücke 16 und der Oberwalzenwagen 17 sind auf einer Tragschiene 21 angeordnet, die vom Oberwalzenwagen 17 umgriffen wird (vgl. hierzu Fig. 3). Gleichzeitig werden die Seitenwalzen 5, 6 mit ihren Seitenwalzenhaltern 11 über die Anstellungen 12 auseinandergefahren. Beim Erreichen der Wechselposition befinden sich auf den Seitenhaltern 11 angeordnete Zentrierungen 22 mit Höhendistanz in Deckungslage mit komplementären Zentrieröffnungen 23 der Brücke 16.
In einem weiteren Schritt, wie in Fig. 4 dargestellt, wird der Tisch 15 mit der Unterwalze 7 über die Höhenverstellung 14 auf die Ebene einer Gerüstplatte 24 angehoben. Außerdem werden gleichzeitig die Seitenwalzen 5, 6 mit ihren Seitenwalzenhaltern 11 von an den Einbaustücken 13 der Unterwalze 7 angeordneten Kragarmen 25 abgehoben. Die Seitenwalzenhalter 11 setzen sich dabei abstützend unter die Brücke 16, wobei die Zentrierungen 22 in die Zentrieröffnungen 23 der Brücke 16 eingreifen.
Die Fig. 5 zeigt die Walzenausbauphase, in der die Führungen 8 von den Oberwalzen 3, 4 gelöst und mittels der Anstellungen 9, 10 hochgefahren werden. Der komplette Walzensatz ist damit zum seitlichen Herausfahren aus dem Gerüst 1 vorbereitet, wo er von einem sich in Wartestellung befindenden, mit seiner Oberfläche in einer Höhe mit der Gerüstplatte 24, auf der der Walzensatz gleitend verschoben wird, wobei sich die Brücke 16 geführt auf der Tragschiene 21 mit verschiebt, verlaufenden Walzenwechselwagen 26 aufgenommen werden kann. Der Wechselwagen 26 läßt sich gegebenenfalls (nicht dargestellt) mit einem vorbereiteten neuen Walzensatz bestücken, so daß nach dem Ausbau des verbrauchten Walzensatzes durch z.B. eine quer zum Gerüst 1 durchzuführende Verschiebebewegung der neue Walzensatz in Position zum Einbau in das Gerüst und gleichzeitig der alte Walzensatz in eine Lage gefahren wird, aus der beispielsweise ein Hallenkran den Abtransport übernehmen kann.
Die Fig. 6 zeigt nun den durch eine Ausschiebevorrichtung 28 auf den Wechselwagen 26 geschobenen Walzenwechselsatz 27. Beim Ausbau des Walzensatzes 27 wird die auf den Seitenwalzenhaltern 11 zentrierte Brücke 16 mit den aufsitzenden Oberwalzen 3, 4 von dem auf der Tragschiene 21 in seiner Position verharrenden Oberwalzenwagen 17 heruntergeschoben. Der Wechselwagen 26 kann jetzt - wie zuvor schon erwähnt - in Längsrichtung parallel zum Schweißgerüst verfahren und ein neuer Walzensatz in Position gebracht werden, der dann in umgekehrter Reihenfolge zu dem vorstehend beschriebenen Ausbau in das Schweißgerüst 1 eingebaut wird.
Abweichend von dem bisher beschriebenen Ausbau des gesamten Walzensatzes wird anhand der Fig. 7 ein Ausbau lediglich der Oberwalzen 3, 4 dargestellt, die gegenüber den Seitenwalzen 5, 6 und der Unterwalze 7 schneller verschleißen. In diesem Falle brauchen die Seitenwalzen 5, 6 und die Unterwalze 7 nicht angehoben zu werden, sie verbleiben vielmehr in Arbeitsposition. Statt dessen wird nur der die Brücke 16 tragende Oberwalzenwagen 17 mittels der Verschiebevorrichtung 18 auf der Schiene 21 so weit verschoben, daß die Brücke 16 mit den darauf aufsitzenden Oberwalzen 3, 4 in eine aus dem Gerüst 1 vorkragende, frei zugängliche Lage kommt. Hier können die Oberwalzen 3, 4 dann einfach gegen einen neuen Walzensatz ausgetauscht werden.

Claims

Patentansprüche:
Verfahren zum Wechseln von aus Oberwalzen, Seitenwalzen und einer Unterwalze bestehenden, in Einbaustücken eines Gerüstes einer kontinuierlich arbeitenden Längsnahtrohrschweißmaschine gelagerten Walzensätzen, gekennzeichnet durch Hochfahren der Oberwalzen (3, 4) Einbringen eines Ausbau-Transportmittels (16) unter die Oberwalzen (3,
4)
Absenken und Absetzen der Oberwalzen (3, 4) auf das Ausbau- Transportmittel (16)
Absenken der Seitenwalzen (5, 6) und der Unterwalze (7) auf das Ausbau-Transportmittel (16) und nach dem Lösen der Oberwalzen (3, 4) seitliches Ausfahren des Ausbau- Transportmittels (16) mit dem kompletten Walzensatz.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Oberwalzen (3, 4) in Führungen (8) gelagert und motorisch anstellbar sind, daß das Ausbau-Transportmittel als Brücke (16) ausgebildet ist, die einseitig einen auf einer Tragschiene (21 ) angeordneten Oberwalzenwagen
(17) übergreift und auf diesem verschiebbar angeordnet ist sowie mit einem vorkragenden Arm (20) die Oberwalzen (3, 4) untergreift, und daß dem Oberwalzenwagen (17) mit der eingehängten Brücke (16) eine außerhalb des Schweißgerüstes (1) vorgesehene Verschiebevorrichtung
(18) zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwalzen (5, 6) in Seitenwalzenhaltern (11) gelagert und motorisch anstellbar sind und die Seitenhalter (11) mit Zentrierungen (22) für die die Oberwalzen (3, 4) tragende Brücke (16) ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwalze (7) auf einem höhenverstellbaren Tisch (15) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Einbauwechselsatz (27), umfassend die Brücke (16) mit den darauf abgesetzten Oberwalzen (3, 4), die Seitenwalzen (5, 6) und die Unterwalze (7), von einer Ausschiebevorrichtung (28) beaufschlagbar ist.
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