CH522454A - Schraubennahtrohrwerk zum Herstellen eines Rohres aus einem Band, insbesondere aus einem Metallband - Google Patents

Description

  
 



  Schraubennahtrohrwerk zum Herstellen eines Rohres aus einem Band, insbesondere aus einem Metallband
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubennahtrohrwerk zur Herstellung eines Rohres aus einem Band, insbesondere aus einem Metallband, mit einer das Band in die Verformungsstation hineinschiebenden Treibwalzenvorrichtung.



   Die Treibwalzenvorrichtung solcher Werke erfasst dabei das Band bekanntlich nicht formschlüssig, sondern kraftschlüssig, d.h. durch die Reibungskraft zwischen Walzen und Band. Die Grösse der dabei übertragbaren Kräfte ist daher begrenzt. Bei der Verarbeitung dicker Metallbänder, von z.B. 20 mm Blechdicke und mehr, ist es mit zwei Walzen nicht mehr möglich, die für die Verformungsarbeit und die dazugehörigen Neben- oder Hilfsarbeiten vor und hinter der Verformungsstation erforderlichen Kräfte auf das Band mit der Genauigkeit und Kontinuität zu übertragen, die für eine exakte Rohrherstellung erforderlich ist.



   Diese Kräfteübertragung wird deshalb schwierig, weil die Reibungskraft zwischen der Walzenoberfläche und dem Band nur ein Bruchteil der in dem Walzenspalt auftretenden Normalkräfte ist und weil zu hohe Normalkräfte eine Deformierung der Treibwalzen und des Bandmaterials zur Folge haben.



  Auch eine Vergrösserung des Walzendurchmessers bringt keine Abhilfe, da Walzen mit einem derart grossen Durchmesser und einer Länge, wie sie der Blechtafelbreite bei Blechen von etwa 20 mm Blechdicke und mehr entspricht, fertigungstechnisch nicht mehr herstellbar sind.



   Hinzu kommt, dass die unvermeidlichen und sich bei dicken Bändern zunehmend auswirkenden Blechdicken-Toleranzen bei einer kraftschlüssigen Übertragung eine zunehmend unebene Oberfläche der Blechtafeln und daher unterschiedlich grosse spezifische Drücke erzeugen, die rechnerisch nicht erfassbar sind.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Werk mit einer solchen Treibwalzenvorrichtung zu schaffen, die auch bei grossen Blechdicken des Bandes einen kontinuierlichen Bandvorschub von solcher Gleichmässigkeit und mit so viel Antriebsreserven liefert, dass eine ungestörte saubere und exakte Bandverformung und Rohrschweissung auch dann sichergestellt sind, wenn intermittierende Kräfte diesen Vorschub beeinträchtigen.



   Dementsprechend betrifft die Erfindung ein Schraubennahtrohrwerk der eingangs genannten Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Treibwalzenvorrichtung mindestens vier Treibwalzen aufweist, wobei je zwei übereinanderliegende Walzen ein Walzenpaar bilden, und die Walzenpaare hintereinander angeordnet sind.



   Die Erfindung bietet zunächst die Möglichkeit, grössere Kräfte durch Reibung zu übertragen, denn die übertragbaren Kräfte nehmen mit der Zahl der angetriebenen Treibwalzen zu. Man hat sich bisher nicht für diese Bauart entschliessen können, weil bei hintereinander geschalteten Treibwalzenpaaren die Grösse der übertragbaren Kräfte von dem Zusammenwirken,   d. h.    von dem Gleichlauf der einzelnen Walzen bzw. Walzenpaare abhängig ist. Dieses Vorurteil ist erfindungsgemäss überwunden.



   So können   z.B.    entweder alle Treibwalzen (die in an sich bekannter Weise verstellbar sein können) oder jeweils nur die Walzen jedes Walzenpaares einen gemeinsamen Antrieb aufweisen.



   Ein solch gemeinsamer Antrieb könnte aus wenigstens einem Motor, vorzugsweise einem Elektromotor, und einem Getriebe bestehen, an das die Treibwalze einzeln oder als Treibwalzenpaare angeschlossen sind. Dabei kann das Getriebe von beliebiger Konstruktion sein, und es können z.B.



  hydraulisch wirkende Transformatoren bzw. Kupplungen vorgesehen sein, um eine gleichmässige Leistungsaufnahme zu gewährleisten. Wichtiger als die Leistungsaufnahme ist aber die genaue Einhaltung gleicher Umfangsgeschwindigkeiten aller Treibwalzen. Deshalb sind formschlüssige Getriebeelemente, d.h. Zahnräder, zu bevorzugen. Dabei dient das Getriebe vorrangig dazu, eine Eingangsleistung des Motors in mehrere Ausgangsleistungen für die einzelnen Treibwalzen oder Treibwalzenpaare aufzuteilen. Bei verstellbaren Treibwalzen können in an sich bekannter Weise Gelenkwellen die Getriebeausgänge mit den einzelnen Treibwalzen verbinden.



  Gelenkwellen sind aber mit zunehmender Übertragungsleistung sehr aufwendig. Sie haben ferner einen grossen Raumbedarf und sie arbeiten entsprechend ihrer Schrägstellung unterschiedlich.



   Es wurde daher gefunden, dass es vorteilhafter sei, dass jede der Walzen einen eigenen Antrieb aufweist.  



   Diese Antriebe sind vorteilhaft schon aus reinen Gewichtsgründen verhältnismässig hochtourig und benötigen daher in diesem Fall nur zur Drehzahluntersetzung auf die Treibwalze ein Getriebe. Aus Gründen der Raumersparnis ist vorteilhaft in diesem Fall vorgesehen, dass das Getriebe ein Planetengetriebe ist. Ferner kann anstelle der bisher verwendeten Drehstrom-Kommutator-Motoren als   Einzelantrieb    je ein Gleichstrommotor vorgesehen werden.



   Gleichstrommotoren sind sehr gut regelbar und ein Gleichlauf solcher Gleichstrommotoren ist mit Hilfe einer speziellen Synchronsteuerung möglich, aber ein solcher Antrieb ist in seiner Leistung nach oben begrenzt, aufwendig und schwierig und trotzdem hohen Genauigkeitsanforderungen nicht gewachsen. Es wurde daher gefunden, dass es von besonderem Vorteil ist, dass der Gleichlauf der Gleichstrommotoren mit Hilfe einer Thyristorsteuerung erzielt wird.



   Dabei soll die Thyristorsteuerung so ausgebildet sein, dass der Istwert des Hilfsgenerators des Antriebes der Treibwalzenvorrichtung mit dem für die gewünschte Bandvorschubgeschwindigkeit gewählten Sollwert verglichen wird.



   Durch diese Ausführungsform der Erfindung kann ein weiterer Vorteil insofern erzielt werden, als nunmehr der Antrieb der Treibwalzenvorrichtung weitgehend entlastet werden kann. Während nämlich bisher zusätzliche, dem Bandvorschub entgegenwirkende und intermittierend auftretende Kräfte (wie sie z.B. beim Ankuppeln eines Querschweisswagens vorkommen, der zum Zwecke einer kontinuierlichen Arbeitsweise an das in die Verformungsstation einlaufenden Bandende ankuppelbar ist und die zu einem Rohr zu verformenden Blechtafeln laufend aneinander schweisst) nur durch eine Überdimensionierung eines mit den Treibwalzen in kraftschlüssiger Verbindung stehenden Getriebes ausgeglichen werden konnten, kann jetzt die vorstehend genannte Steuerung zum Ausgleich dieser Kräfte wirksam eingesetzt werden.



   Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht daher vorteilhaft darin, dass sich die Thyristorsteuerung ausser auf die Einzelantriebe für jede der Treibwalzen auch auf die Antriebe der in Abhängigkeit von der Bandvorschubgeschwindigkeit bzw. der Rohrvorschubgeschwindigkeit zu bewegenden Hilfs- oder Zusatzeinrichtungen erstreckt.



   Dabei sollen zu den Hilfs- oder Zusatzeinrichtungen auch ein Bandquerschweisswagen und/oder ein Rohrtrennsystem oder auch weitere Einzeleinrichtungen der Verformungssta tion zählen.



   Eine vorteilhafte Ausführungsform eines Schraubennahtrohrwerkes kann den Vorteil bieten, dass die einzelnen Treibwalzen in Lagersteinen laufen, die in dem Gestell des
Schraubennahtrohrwerkes verschiebbar sind und mit den Lagersteinen, dem Getriebe und dem Antriebsmotor eine leicht auswechselbare Einheit bilden.



   Das kann dadurch verwirklicht werden, dass mit den Lagersteinen das Getriebe und mit diesem der Antriebsmotor oder das Getriebe und der Antriebsmotor über eine mulden förmige Antriebshalterung verbunden sind.

 

   Der Lagerstein kann dabei das Gegendrehmoment des
Antriebes aufnehmen und es an das Gestell des Schrauben nahtrohrwerkes weiterleiten.



   Die Erfindung wird nachstehend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Treibwalzenvorrichtung in Band förderrichtung gesehen,
Fig. 2 die Treibwalzenvorrichtung der Fig. 1 von der
Seite gesehen.



   Die Treibwalzenvorrichtung 1 besteht aus dem Gestell 2, in dem zwei Walzenpaare I und II mit den Walzen 3 und 4 bzw. 3' und 4' angeordnet sind. Die Walzen laufen in den
Lagersteinen 5, die in dem Gestell 2 gleitend verstellbar sind.



  Die Verstellung erfolgt hydraulisch mit für diesen Zweck bekannten Einrichtungen. Jede Treibwalze 3, 4 bildet mit ihren Lagersteinen 5, der Antriebshalterung 6, dem Getriebe 7 und dem Antriebsmotor 8 eine leicht auswechselbare Einheit. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Schraubennahtrohrwerk zur Herstellung eines Rohres aus einem Band, insbesondere aus einem Metallband, mit einer das Band in die Verformungsstation hineinschiebenden Treibwalzenvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibwalzenvorrichtung (1) mindestens vier Treibwalzen (3, 4) aufweist, wobei je zwei übereinanderliegende Walzen ein Walzenpaar (I, II) bilden, und die Walzenpaare hintereinander angeordnet sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Schraubennahtrohrwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibwalzen, die verstellbar sind, alle oder jeweils nur die Walzen jedes Walzenpaares einen gemeinsamen Antrieb aufweisen.

   2. Schraubennahtrohrwerk nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Walzen einen eigenen Antrieb aufweist.

   3. Schraubennahtrohrwerk nach Patentanspruch oder einem der Unteransprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb aus wenigstens einem Motor, vorzugsweise Elektromotor, und einem Getriebe besteht.

   4. Schraubennahtrohrwerk nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Planetengetriebe ist.

   5. Schraubennahtrohrwerk nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor ein Gleichstrommotor ist.

   6. Schraubennahtrohrwerk nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmotoren synchronisiert sind.

   7. Schraubennahtrohrwerk nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung des Gleichlaufs von Gleichstrommotoren eine Thyristorsteuerung vorgesehen ist.

   8. Schraubennahtrohrwerk nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Thyristorsteuerung der Istwert des Hilfsgenerators des Antriebes der Treibwalzenvorrichtung mit dem für die gewünschte Handvorschubgeschwindigkeit gewählten Sollwert verglichen wird.

   9. Schraubennahtrohrwerk nach Unteransprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Thyristorsteuerung so ausgelegt ist, dass sie nicht nur die Einzelantriebe für jede der Treibwalzen, sondern auch die Antriebe der in Abhängigkeit von der Bandvorschubgeschwindigkeit bzw. der Rohrvorschubgeschwindigkeit zu bewegenden Hilfs- oder Zusatzeinrichtungen beeinflusst.

   10. Schraubennahtrohrwerk nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfs- oder Zusatzeinrichtungen auch einen Bandquerschweisswagen und/oder ein Rohrtrennsystem oder andere Einzeleinrichtungen der Verformungsstation umfassen.

   11. Schraubennahtrohrwerk nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Treibwalzen mit Hilfe von Lagersteinen (5) gleitbar in dem Gestell (2) der Treibwalzenvorrichtung (1) gelagert ist, und die Lagersteine das Gegendrehmoment des Antriebes aufnehmen.

   12. Schraubennahtrohrwerk nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem der Lagersteine (5) das Getriebe (7) und mit diesem der Antriebsmotor (8), oder dass Getriebe (7) und Antriebsmotor (8) mit dem La gerstein über eine muldenförmige Antriebshalterung (6) ver bunden sind.