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Einrichtung zum Runden von Blechstreifen
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für die Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren, insbesondere
von solchen verhältnismäßig großen Durchmessers Die Erfindung bezieht sich auf eine
Einrichtung zum Runden von Blechstreifen für die Herstellung von längsnahtgeschweißten
Rohren, insbesondere solchen verhältnismäßig großen Durchmessers.
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Eine bekannte Einrichtung dieser Art besteht aus längs der Bewegungsrichtung
des Blechstreifens angeordneten, um horizontale Achsen drehbaren Formwalzen, die
dem Vorbiegen der beiden Randbereiche des Blechstreifens dienen, und aus mit um
vertikale Achsen drehbaren, der weiteren Rundung der Randbereiche des Blechstreifens
dienenden Formwalzen und einer Stützwalze für den mittleren Bereich des Blechstreifens,
hinter dener weitere Formwalzen angeordnet sind, welche den Blechstreifen zum längsgeschlitzten
Rohr verformen (DT-PS 1 DIB 675).
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Es sollte eine Formungseinrichtung für Rohre geschaffen werden, bei
der die räumlich hintereinander angeordneten Verformungswerkzeuge in ihren Abmessungen
so gehalten sind, daß sie nur an den Stellen des zu verformenden Blechstreifens
anliegend, die im Verlaufe der allmählichen Verformung gerade einer Formänderung
unterworfen werden, so daß die bisher üblichen schweren und kostspieligen Walzensätze
oder sonstige, die gesamte Blechbreite aufnehmenden
Verformungswerkzeuge
in Fortfall kommen können, ohne daß es dazu einer komplizierten Bauweise bedarf.
Es wurden bis etwa zur dreiviertel Rundung des Bleches als Verformungswerkzeuge
angetriebene und anstellbare profilierte Walzen vorgesehen und es wurde dafür gesorgt,
daß die Krümmungsmittelpunkte ihrer Profilkrümmung oberhalb der durch die Walzenmitte
gehenden, auf die Walzenmitte bezogenen, horizontalen Radialebene liegen und von
unten her Stützrollen auf die Blechstreifenmitte einwirken.
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Wenngleich durch diese bekannte Formungseinrichtung die Bauhöhe des
Rohrwerks gegenüber bekannten Rohrwerken erheblich reduziert werden kann, ist die
zum Betrieb der Verformungseinrichtung aufzuwendende Leistung noch verhältnismäßig
hoch, ganz davon abgesehen, daß auch die Antriebsmittel für diese Formwalzen vorgesehen
werden müssen, also einen zusätzlichen Aufwand verlangen.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, nicht nur die Herstellungskosten
einer solchen Formungseinrichtung zu senken, sondern auch die Antriebsenergie und
die Betriebskosten der bekanten Einrichtungen zu verringern.
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Ausgehend von der eingangs erwähnten Formungseinrichtung wird erfindungsgemäß
vorgesrhlagen, die dem Vorbiegen der beiden Randbereiche des Blechstreifens dienenden
Formwalzen aus zwei übereinander angeordneten Walzen bestehen zu lassen, von denen
die obere im Bereich ihrer beiden Enden ballig, im mittleren Bereich zylindrisch
ausgebildet und frei drehbar gelagert ist, während die untere antreibbare Walze
in ihren Randbereichen der balligen Form der oberen Walze angepaßt und im mittleren
Bereich zylindrisch ausgebildet ist und daß zwischen den nächsten, um vertikale
Achsen
drehbaren Formwalzen außer einer mit ihren Mantellinien die Krümmung des zu verformenden
Blechstreifens festlegenden und den unten liegenden Zwischenraum zwischen den um
vertikale Achsen frei drehbaren Formwalzen ausfüllenden, antreibbaren Stützwalze
eine der Krümmung und der Breite dieser Stützwalze entsprechende, frei drehbar gelagerte
Oberwalze angeordnet ist. Erreicht wird dadurch, daß in jedem durch einander zugeordnete
Formwalzen festgelegten Verformungsbereich nur eine einzige Walze anzutreiben ist,
während die anderen Formwalzen nicht mehr angetrieben zu werden brauchen.
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Zweckmäßig ist es, die Lager von je zwei in der Bewegungsrichtung
des Blechstreifens hintereinander angeordneten oberen Walzen über eine abgest(Jtzte
Brücke miteinander verbunden sind. Jede dieser Brücken sollte durch als Wellen ausgebildete
Querstangen getragen werden, deren Enden in mindestens höheneinstellbaren Stützlagern
gelagert sind.
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Dies bringt nicht nur den Vorteil mit sich, daß die oberen Walzen
den zu verformenden Blechstreifen mit einstellbarem, ausreichend hohem Druck gegen
die zugeordneten Stützwalzen pressen, es lassen sich diese Querstangen, da sie als
Wellen ausgebildet sind, auch als Arbeitswellen einsetzen, wenn mit der Formungseinrichtung
Rohre mit verhältnismäßig geringem Durchmesser zu fertigen sind. Im letztgenannten
Fall sind die Brücken mit den sie lagernden Oberwalzen zu entfernen und es sind
dann entsprechend geformte Walzen auf den Querstangen anzuordnen. Beim Verformen
von Rohren verhältnismäßig großen Durchmessers (z.B. 125 mm bis 425 mm) werden also
die vorerwähnten Brücken eingesetzt, sind Rohre verhältnismäßig kleinen Durchmessers
(z.B. 50 min bis 125 mm) herzustellen, dann werden die Querstangen als Arbeitswellen
für bekannte Rollensätze benutzt.
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Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen nachstehend erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 eine Ansicht eines ersten Walzensatzes, mit dem die
beiden Randbereiche eines Blechstreifens verp formt werden, Fig. 2 eine Ansicht
eines Walzensatzes, mit dem nicht nur die.beiden Randbereiche sondern auch der mittlere
Bereich des zu verformenden Blechstreifens beeinflußt wird, Fig. 3 eine Ansicht
eines Walzensatzes, der hinter dem Walzensatz nach Fig. 2 angeordnet ist und zusätze
lich die Kanten des Blechstreifens abstützende Rollen aufweist, Fig. 4 einen Formwalzensatz,
der vor dem Endwalzensatz nach Fig. 5 angeordnet ist, Fig. 6 zeigt den Walzensatz
nach Fig. 2 mit einer an Querstangen abgestützten Brücke, Fig. 7 einen hinter dem
W#".ensatz nach Fig. 6 angeordneten Walzensatz mit dem anderen Teil der Brücke und
Fig. 8 eine Seitenansicht der Brücke, die der Lagerung und Abstützung der oberen
Walzen zweier hintereinander angeordneter Walzensätze dient
Im Einlaufbereich einer erfindungsgemäßen Formstation sind zwei Walzen 1 und 2 um
zueinander parallele Achsen 3 und 4 drehbar gelagert, von denen die obere Walze
1 frei drehbar gelagert und die untere Walze 2 antreibbar ist. Sie verformen
einen
zwischen ihnen liegenden Blechstreifen 5 im Bereich seiner beiden Randbereiche 6
und 7 und bewegen den Blechstreifen 5 in seiner Längsrichtung senkrecht zur Zeichnungsebene.
Die obere Walze 1 ist in ihren beiden Endbereichen ballig und im mittleren Bereich
zylindrisch ausgebildet, die untere, antreibbare Walze 2 ist in ihren beiden Endbereichen
der balligen Form der oberen Walze 1 angepaßt und im mittleren Bereich ebenfalls
zylindrisch ausgebildet.
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Hat der Blechstreifen 5 die Walzen 1 und 2 verlassen, so läuft er
einem Walzensatz 8 zu, der aus zwei um vertikale Achsen 9 und 10 frei drehend umlaufenden
Formwalzen 11 und 12 und aus einer antreibbaren Stützwalze 13 und aus einer über
dieser angeordneten oberen Walze 14 besteht, so daß nunmehr nicht nur die beiden
Randbereiche des Blechstreifens 5, sondern auch dessen mittlerer Bereich gekrümmt
verformt wird. Flansche 15 bzw. 16 stützen die Randkanten des Blechstreifens 5 ab.
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Ein dann folgender Walzensatz 17 verstärkt die Krümmung des Blechstreifens
5. Er besteht aus Formwalzen 18 und 19, die wie die Formwalzen 11 urid 12 um vertikale
Achsen 20 und 21 frei drehbar gelagert sind und aus einer unteren Stützwalze 22
und ulnur ulseren Walze 23, deren Balligkeit größer ist als die der obeIer, Walze
14. Auch hier verlaufen die Mantellinien der den Blechstreifen 5 verforenden Formwalzen
quer zur Bewegungsrichtung des Blechstreifens 5 und gehen ineinander über.
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Es können zwischen den Walzv:n,titzen nach den Fig. 1 bis 3 noch weitere
Walzensätze vorgesehen sein, falls dies erforderlich ist. In gleicher Weise können
hinter einem Walzensatz nach Fig.3 noch weitere ähnliche Walzensätze bzw.
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Walzensätze vorgesehen sein, die denen der Fig. 4 entsprechen.
Während
dem Abstützen der Kanten des Blechstreifens 5 beim Walzensatz nach Fig. 3 Rollen
24 und 25 dienen, ist beim Walzensatz nach Fig. 4 eine Formwalze 26 oberhalb von
Formwalzen 27 und 28 umeine horizontale Achse 29 frei drehbar gelagert, da der Spalt
zwischen den Randkanten des Blechstreifens 5 jetzt wesentlich geringer ist als im
Fall der Fig. 3. Die Formwalzen 26, 27 und 28 umschließen mit einer antreibbaren
Stützwalze 30 den Blechstreifen fast vollständig. Schließlich ist noch mindestens
ein Endwalzensatz 31 hinter dem Walzensatz 32 vorgesehen, der hier aus vier Formwalzen
32, 33, 34 und 35 besteht, von denen nur die Stützwalze 34 antreibbar ist, während
die anderen Walzen frei drehbar gelagert sind. Die Formwalze 32 ist mit einer in
Umfangsrichtung spitz zulaufenden Scheibe 36 versehen, die den Spalt zwischen den
Randkanten des gebildeten Rohres konstant hält, so dd hinter diesem Walzensatz 31
der Spalt durch eine Rollennahtschweißmaschine od. dgl.
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geschlossen werden kann.
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Die Lagerung und Abstützung der oberen Walzen 14 und 23 der Walzensätze
nach Fig. 2 und 3 ist aus den Figuren 6 bis 8 ersichtlich. Der Walzenniltr 8 gemäß
Fig. 6 entspricht dem Walzensatz 8 nach Fig. 2, während der Walzensatz 37 nach Fig.
7 als Walzensatz gedat#ht ist, der zwischen Walzensätzen nach Fig. 2 und Fig. 3
dngeordnet ist. Die oberen Walzen 14 des Walzensatzes 8 und 36 des Walzensatzes
37 sind im Bereich der Enden einer Brücke 39 gelagert, Gabeln 40 und 41 lagern die
oberen Walzen und sind mit der Brücke 39 starr verbunden. Die Formwalzen 42 und
43, die ebenfalls um vertikale Achsen frei drehbar gelagert sind, bilden mit der
Stützwalze 44 den Walzensatz JY, die in Fig. 8 der UbeI:.ichtlichkeit wegen nicht
dargestellt sind. Die Brücke 39 wird getragen von als Wellen r.gebildeten Querstangen
45 und 46, die durch nicht dargestellte zu beiden Seiten der Walzensätze angeordnete,
an sifh bekannte Stützlager der Höhe nach einstellbar siril, wit dies bei den Arbeitswalzen
bekannter
Rohrwerke bekannt ist. Da die Gabeln 4D und 41 durch Stege 47 bzw. 48 versteift
ausgebildet sind, können die erforderlichen Druckkräfte über die Duerstangen 45
und 46 auf die oberen Walzen 14 und 38 ohne Schwierigkeiten übertragen werden. Der
Pfeil 49 in Fig. 8 zeigt die Bewegungsrichtung des Blechstreifens 5 an.
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Während die in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Walzensätze dem Formen
von Blechstreifen zu Rohren verhältnismäßig grossen Durchmessers dienen, können
die Walzensätze auch zum Herstellen von Rohren mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern
verwendet werden, wenn die Formwalzen durch kleinere Walzen ersetzt und anstelle
der erläuterten Brücken um die Querstangen drehbare Rollen, Walzen od. dgl. vorgesehen
werden.
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Es werden bei Rohren mit verhältnismäßig großem Durchmesser im Einlaufbereich
bis zu drei Gerüste, mit im mittleren Bereich zylindrischen Rollen, Walzen od. dgl.
vorgesehen, wobei jede obere Walze auch aus mehreren Walzen zusammengesetzt sein
kann. um an Material zu sparen. Für die anderen Gerüste gilt Entsprechendes.
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Welche Schweißvorrichtung vorzusehen ist, richtet sich nach dem Bandmaterial
und nach der Ausstoßgeschwindigkeit (z.B.
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Lichtbogenschweißen unter Schutzgas, Plasma-Schweißen, Mehr-Kathoden-Schweißen,
induktives oder konduktives Schweißen usw.)