EP0446499B1 - Verfahren zur Absenkung der Ziehgeschwindigkeit von Trommelziehmaschinen - Google Patents

Verfahren zur Absenkung der Ziehgeschwindigkeit von Trommelziehmaschinen Download PDF

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EP0446499B1
EP0446499B1 EP90250071A EP90250071A EP0446499B1 EP 0446499 B1 EP0446499 B1 EP 0446499B1 EP 90250071 A EP90250071 A EP 90250071A EP 90250071 A EP90250071 A EP 90250071A EP 0446499 B1 EP0446499 B1 EP 0446499B1
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EP
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pipe
pipes
drawn
pull
drum
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Karl-Heinz Dipl.-Ing. Kemmerling
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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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, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, wire, rods, tubes or like semi-manufactured products by drawing
    • B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
    • B21C1/12—Regulating or controlling speed of drawing drums, e.g. to influence tension; Drives; Stop or relief mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, wire, rods, tubes or like semi-manufactured products by drawing
    • B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums

Definitions

  • the invention relates to a method for lowering the drawing speed of drum drawing machines for pipes or the like before the drawing end of a tube bundle, wherein each of a plurality of tube bundles drawn in succession is collected after a pull through the drawing tool in a receiving basket, which in each case step by step after pulling the tube bundle into a Drain station is transported, from where another of several pulling processes in the same order is initiated.
  • a container Arranged below the drawing drum is a container which is referred to as a receiving basket and is dimensioned such that the largest possible bob weights can be taken up in one length even with the smallest drawn tube dimensions.
  • Pipes are reduced in several passes, for example based on the dimensions 55 x 2.5 mm and a unit weight of 300 kg to 6 x 0.35 mm.
  • the pipes are 5,450 m long.
  • the receiving basket which is filled with a complete length of pipe, is transported from its position below the drawing drum to the discharge station, from where the end of the pipe is fed to the drawing drum as the new beginning of the pipe for the next train, while a new free receiving basket is brought into the receiving station below the drawing drum .
  • several, about six to seven, baskets are on the way and are fed to the drawing drum one after the other.
  • the pulling speed must be reduced, on the one hand so that the last pipe turns do not swing back and forth in the drain basket uncontrollably and the pipe end would whip out of the basket and on the other hand so that the relief shock that arises when the pipe end leaves the drawing ring and the drawing force collapses, is greatly reduced.
  • the maximum achievable drawing speed is currently 1,200 m / min. A reduction of this drawing speed at the end of the train to approx. 60 m / min. is imperative.
  • the lowering of the drive speed when there are only a certain number of turns in the drain basket is carried out by the operator, who has to observe the turns lying in the drain basket by means of one or more mirrors. If there are only a few turns left in the basket, he presses the slow-down button to reduce the speed. The remaining turns are then drawn at the reduced speed for the reasons mentioned above. This activity occupies the operator over part of the drawing time so that he cannot carry out other work.
  • Another known method proposes to mark several turns of the tube behind the drawing ring by means of paint spraying. On the next train, this mark is recognized by sensors and used as a signal to reduce the speed of the drawing drum drive. This method takes advantage of the fact that the beginning of the pipe falling into the receiving basket becomes the end of the pipe on the next train. This method has so far not been successful in practice because there are no suitable marking colors on the market that do. Guarantee visual identification of the pipe end section.
  • the present invention has for its object to develop a method and an apparatus for reducing the pulling speed of drum drawing machines, which can be easily activated by the operator on the first move of each drawing game and then for other moves of this draw game is no longer changed.
  • the method therefore suggests recording the pipe lengths during the first draws of all the pipe bundles and comparing them with the extension of the first pipe bundle after the second train.
  • the constants Q and D that can be calculated from this are used to determine the switchover points for the following pipes of this draft game, without having to intervene again by hand.
  • the corresponding device works, for example, with pulse counters. After storing all lengths (impulses) of all (normally seven bundles of pipes), the operator observes the basket when pulling the first bundle of pipes of the second train and switches manually to low speed when there are only a few turns left in the basket. The impulses are counted and recorded from the start of drawing to the switchover point. In addition, the impulses from the start of drawing to the end of drawing this tube are counted and registered. The quotient Q from the counted pulses from the start of drawing to the end of drawing this drawn tube and the counted pulses to the end of drawing of the tube drawn in the first train is a measure of the extension of the pipe in the second train. The current diameter of the drawing ring and stopper are also taken into account, which also influence the length of the finished pipe.
  • the pulses counted until the switch to low speed are subtracted from the number of pulses which result between the start of pull and the end of pull of the second train.
  • the difference D formed in this way represents a measure of the pipe length which has to be driven at a reduced drawing speed.
  • the switchover points for the following pipes are then calculated.
  • the number of pulses corresponding to the new total pipe length is saved to determine the next switchover points. If a pipe ripper occurs, the automatic switchover is deactivated by pressing a button. When pulling the remainder, the switch to low speed is done by hand.
  • the drawing shows the principle of a continuous drum drawing machine on which the method according to the invention can be carried out.
  • the tube turns, as indicated at 2 are wound in several revolutions in a known manner.
  • a frictional force is thereby achieved which makes it possible to pull the tube 3 through the drawing tool 4 and thereby reduce it.
  • the pipe windings to be drawn lie in the drain basket 5 of the drain station (not shown in more detail), while the reduced, drawn pipe windings are thrown off by the drawing drum 1 into the receiving basket 7 arranged underneath. This is done in that the subsequent pipe coils 2 press the coils already on the drawing drum down so that they fall down when they come out of the area of the pressure roller 6.
  • the receiving basket 7 As soon as the receiving basket 7 is filled with a complete tube length of, for example, 5,000 m, the receiving basket 7 is brought into the drain station and is there to the drain basket 5.
  • the empty drain basket 5 is brought under the drum 1 as the drain basket 7.
  • the end of a drawn tube turn is introduced as the beginning of a new tube to be drawn in the next train in the continuous drum drawing machine, so that a second and in the same way further trains can take place.
  • a measuring device on the drum drawing machine emits a pulse per m tube. With a pipe length of 200 m after the first train, 200 pulses would then be stored.
  • This tube length of 200 mm is called M1.
  • M1 This tube length of 200 mm
  • M3 The total length of this tube is designated M3.
  • the number of pulses is counted from the start of the pull to the end of the pull and saved; this value serves as the basis for the calculation for the next drawing game.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absenkung der Ziehgeschwindigkeit von Trommelziehmaschinen für Rohre oder dergleichen vor dem Ziehende eines Rohrbundes, wobei jeder von mehreren nacheinander gezogenen Rohrbunden nach einem Zug durch das Ziehwerkzeug in einem Aufnahmekorb gesammelt wird, der jeweils nach dem Ziehen des Rohrbundes schrittweise in eine Ablaufstation transportiert wird, von wo aus ein weiterer von mehreren in gleicher Reihenfolge ablaufenden Ziehvorgängen eingeleitet wird.
  • Kontitrommelziehmaschinen für Rohre sind vielfach unter dem Namen Spinner-Block bekannt. Die Ziehkraft bei diesen Trommelziehmaschinen wird durch Reibung über fünf bis zehn Rohrwindungen auf der Trommel mit Unterstützung von nicht angetriebenen Andrückrollen aufgebracht, wobei die auflaufenden Rohrwindungen die auf der Trommel sitzenden Windungen stetig nach unten abschieben.
  • Unterhalb der Ziehtrommel ist ein als Aufnahmekorb bezeichneter Behälter angeordnet, der so bemessen ist, daß die größtmöglichen Luppengewichte auch bei kleinsten gezogenen Rohrabmessungen in einer Länge aufgenommen werden können.
  • Rohre werden in mehreren Zügen, beispielsweise ausgehend von der Abmessung 55 x 2,5 mm und einem Stückgewicht von 300 kg auf 6 x 0,35 mm reduziert. Dabei werden die Rohre 5.450 m lang. Nach jedem Zug wird der mit einer vollständigen Rohrlänge belegte Aufnahmekorb von seiner Lage unterhalb der Ziehtrommel zur Ablaufstation transportiert, von wo aus das Rohrende als neuer Rohranfang zum nächsten Zug der Ziehtrommel zugeführt wird, während ein neuer freier Aufnahmekorb unterhalb der Ziehtrommel in die Aufnahmestation gebracht wird. In der Regel sind mehrere, etwa sechs bis sieben Aufnahmekörbe unterwegs und werden nacheinander der Ziehtrommel zugeführt.
  • Wenn nur noch wenige Windungen im Ablaufkorb der Ablaufstation vorhanden sind, muß die Ziehgeschwindigkeit reduziert werden, einerseits, damit die letzten Rohrwindungen nicht unkontrolliert im Ablaufkorb hin- und herschlagen und das Rohrende peitschend den Korb verlassen würde und andererseits, damit der Entlastungsstoß, der entsteht, wenn das Rohrende den Ziehring verläßt und die Ziehkraft zusammenbricht, stark vermindert wird. Die maximal erreichbare Ziehgeschwindigkeit liegt zur Zeit bei 1.200 m/min. Eine Reduzierung dieser Ziehgeschwindigkeit am Ende des Zuges auf ca. 60 m/min. ist geboten.
  • Bei konventionellen Anlagen wird das Absenken der Antriebsdrehzahl, wenn nur noch eine bestimmte Anzahl Windungen im Ablaufkorb liegen, durch den Bedienungsmann durchgeführt, der mittels eines oder mehrerer Spiegel die im Ablaufkorb liegenden Windungen beobachten muß. Liegen nur noch wenige Windungen im Korb, so betätigt er den Slow-Down-Knopf zur Drehzahlminderung. Die restlichen Windungen werden dann mit der reduzierten Geschwindigkeit aus den vorstehend genannten Gründen gezogen. Diese Tätigkeit beschäftigt den Bedienungsmann über einen Teil der Ziehzeit, so daß er andere Arbeiten nicht durchführen kann.
  • Die Forderung zur Automatisierung des Konti-Trommelziehverfahrens hat zu Überlegungen geführt, die in den Aufnahmekorb fallenden Windungen zu zählen und in einen Rechner mit Speicherregister festzuhalten. Wenn dieser Korb dann bei der nächsten Ziehfolge wieder in der Ablaufstation ist, werden die abfallenden Windungen wieder vom Rechner registriert und die Ziehgeschwindigkeit wird vermindert, wenn eine bestimmte Anzahl Windungen in den Korb gefallen ist. Die Differenz zur gesamten Windungszahl ist die Windungszahl, die beim Abbremsen im Ablaufkorb sein soll. Dabei muß jedoch der Rechner die Windungszahl durch die beim Reduzieren des Rohres im Ziehwerkzeug eintretende Verlängerung dividieren. Weitere Einflußgrößen, die sich bei diesem Verfahren nicht berücksichtigen lassen, sind die in zulässigen Grenzen schwankenden Rohrgewichte pro Meter, die vom Zustand der Ziehwerkzeuge abhängen. Unterschiedliche Rohrgewichte ergeben abweichende Rohrlängen und Windungszahlen nach dem Zug. Bei angenommenen Gewichtsschwankungen von Plus/Minus 5 % und einer Nennlänge von 5.000 m würden die Abweichungen Plus/Minus 250 m betragen. Berücksichtigt man diese möglichen Fehler, indem man den Rechner auf die kleinste mögliche Windungszahl programmiert, so werden bei auftretender maximaler Rohrlänge 500 m zusätzlich mit verminderter Ziehgeschwindigkeit gezogen. Die mittlere Ziehgeschwindigkeit wird also stark verringert und die Ziehzeit entprechend verlängert. Die Kosten für das Ziehen steigen.
  • Ein anderes bekanntes Verfahren (DE-C 3708859) schlägt vor, nach dem Ziehen mehrere Windungen des Rohres hinter dem Ziehring mittels Farbaufspritzung zu kennzeichnen. Bei nächsten Zug wird diese Markierung sensorisch erkannt und als Signal zur Drehzahlminderung des Ziehtrommelantriebes verwendet. Dieses Verfahren nutzt den Umstand, daß der zuerst in den Aufnahmekorb fallende Rohranfang beim nächsten Zug zum Rohrende wird. Dieses Verfahren hat sich in der Praxis bislang nicht durchsetzen können, weil keine geeigneten Markierungsfarben auf dem Markt existieren, die die. optische Kennung des Rohrendabschnittes garantieren.
  • Ausgehend von den beschriebenen Problemen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Absenkung der Ziehgeschwindigkeit von Trommelziehmaschinen zu entwicklen, das bzw. die auf einfache Weise durch den Bedienungsmann beim ersten Zug eines jeden Ziehspiels aktiviert werden kann und dann für die weiteren Züge eben dieses Ziehspiels nicht mehr verändert wird.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs vorgeschlagen.
  • Das Verfahren schlägt also vor, die Rohrlängen während der ersten Züge aller Rohrbunde zu erfassen und mit der Verlängerung des ersten Rohrbundes nach dem zweiten Zug zu vergleichen. Die daraus errechenbaren Konstanten Q und D werden benutzt, um die Umschaltpunkte für die nachfolgenden Rohre dieses Zugspieles zu ermitteln, ohne daß nochmal von Hand eingegriffen werden muß.
  • Die entsprechende Vorrichtung arbeitet beispielsweise mit Impulszählern. Nach Speicherung sämtlicher Längen (Impulse) aller (normalerweise sieben Rohrbunde) beobachtet der Bedienungsmann beim Ziehen des ersten Rohrbundes des zweiten Zuges den Korb und schaltet von Hand auf Niedriggeschwindigkeit um, wenn nur noch wenige Windungen im Korb sind. Dabei werden die Impulse vom Ziehstart bis zum Umschaltpunkt gezählt und registriert. Außerdem werden die Impulse vom Ziehstart bis zum Ziehende dieses Rohres gezählt und registriert. Der Quotient Q aus den gezählten Impulsen vom Ziehstart bis zum Ziehende dieses gezogenen Rohres und den gezählten Impulsen bis zum Ziehende des im ersten Zug gezogenen Rohres ist ein Maß für die Verlängerung des Rohres im zweiten Zug. Ebenfalls sind darin die aktuellen Durchmesser von Ziehring und Stopfen berücksichtigt, die ebenfalls die Länge des Fertigrohres beeinflussen.
  • Die bis zum Umschalten auf Niedriggeschwindigkeit gezählten Impulse werden von der Zahl der Impulse abgezogen, die sich zwischen Ziehstart und Ziehende des zweiten Zuges ergeben. Die so gebildete Differenz D stellt ein Maß für diejenige Rohrlänge dar, die mit abgesenkter Ziehgeschwindigkeit gefahren werden muß.
  • Mit den auf diese Weise ermittelten Konstanten Q und D werden dann die Umschaltpunkte für die nachfolgenden Rohre (normalerweise sechs Stück) dieses Zugspieles berechnet. Die der neuen Gesamtrohrlänge entsprechende Impulszahl wird zur Bestimmung der nächsten Umschaltpunkte gespeichert. Beim Auftreten eines Rohrreißers wird durch Betätigung eines Druckknopfes die Umschaltautomatik außer Kraft gesetzt. Beim Ziehen des Reststückes erfolgt dann die Umschaltung auf Niedriggeschwindigkeit von Hand.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Zeichnungsfigur zeigt das Prinzip einer Konti-Trommelziehmaschine, auf der das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist.
  • Mit 1 ist die Ziehtrommel bezeichnet, auf die in bekannter Weise die Rohrwindungen, wie bei 2 angedeutet, in mehreren Umdrehungen aufgewickelt werden. Dabei wird eine Reibkraft erreicht, die es ermöglicht, das Rohr 3 durch das Ziehwerkzeug 4 hindurchzuziehen und dabei zu reduzieren. Während des Ziehvorganges liegen die zu ziehenden Rohrwindungen in den Ablaufkorb 5 der nicht näher dargestellten Ablaufstation, während die reduzierten, gezogenen Rohrwindungen von der Ziehtrommel 1 in den darunter angeordneten Aufnahmekorb 7 abgeworfen werden. Dies geschieht dadurch, daß die nachfolgenden Rohrwindungen 2 die bereits auf der Ziehtrommel befindlichen Windungen nach unten drücken, so daß diese, wenn sie aus dem Bereich der Andrückrolle 6 gelangen, nach unten fallen.
  • Sobald der Aufnahmekorb 7 mit einer vollständigen Rohrlänge von beispielsweise 5.000 m gefüllt ist, wird der Aufnahmekorb 7 in die Ablaufstation verbracht und wird dort zum Ablaufkorb 5. Der leere Ablaufkorb 5 wird als Ablaufkorb 7 unter die Ziehtronmel 1 gebracht. Das Ende einer gezogenen Rohrwindung wird als Anfang eines neuen zu ziehenden Rohres im nächsten Zug in die Konti-Trommelziehmaschine eingeführt, so daß ein zweiter und in gleicher Weise weitere Züge erfolgen können.
  • In dem Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß eine Meßvorrichtung an der Trommelziehmaschine einen Impuls pro m Rohr abgibt. Bei einer Rohrlänge nach dem ersten Zug von 200 m wären dann 200 Impulse gespeichert.
  • Diese Rohrlänge von 200 mm wird mit M₁ bezeichnet. Nach dem zweiten Zug ist das Rohr nach diesem Beispiel 286 m lang, es wurden 286 Impulse gespeichert. Die Gesamtlange dieses Rohres wird mit M₃ bezeichnet.
  • Der Bedienungsmann hat jedoch, damit das Rohrende Langsam durch den Ziehring geht, nach einer Rohrlänge von M₂ = 250 m oder 250 Impulsen die Maschine auf langsame Geschwindigkeit umgeschaltet, d. h. die 36 Impulse bis zum Ziehende entsprechen der Rohrlänge D = 36 m, die mit verminderter Geschwindigkeit gefahren werden.
  • Bei einer anderen, nach dem ersten Zug 300 m langen, mit M₁' bezeichneten Rohrlänge wurde die Rohrlänge LA, bei der ein Umschalten auf niedrige Ziehgeschwindigkeit zu erfolgen hat, wie folgt berechnet: Q = M₃ : M₂ = 286 : 200 = 1,43
    Figure imgb0001
     D = M₃ - M₂ = 286 - 250 = 36
    Figure imgb0002
     L A = M₁' x Q - D = 300 x 1,43 - 36 = 393
    Figure imgb0003
  • Im vorstehenden Beispiel hätte dementsprechend eine automatische Umschaltung der Maschine auf langsame Ziehgeschwindigkeit nach 393 Impulsen entsprechend LA = 393 m zu erfolgen.
  • Zur Bestimmung der neuen gezogenen Länge wird die Impulszahl vom Ziehstart bis Ziehende gezählt und gespeichert; dieser Wert dient als Grundlage für die Berechnung beim nachsten Ziehspiel.

Claims (1)

  1. Verfahren zur Absenkung der Ziehgeschwindigkeit von Trommelziehmaschinen (1) für Rohre (3) oder dergleichen vor dem Ziehende eines Rohrbundes, wobei jeder von mehreren nacheinander gezogenen Rohrbunden nach einem Zug durch das Ziehwerkzeug (4) in einem Aufnahmekorb (7) gesammelt wird, der jeweils nach dem Ziehen des Rohrbundes schrittweise in eine Ablaufstation transportiert wird, von wo aus ein weiterer von mehreren in gleicher Reihenfolge ablaufenden Ziehvorgängen eingeleitet wird,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Länge des gezogenen Rohres jedes im Umlauf befindlichen Rohrbundes beim ersten Zug gemessen (M₁) und registriert wird, daß beim zweiten Zug des ersten Rohrbundes die Ziehgeschwindigkeit gegen Ende des Zuges manuell abgesenkt wird und die Länge des bis zum Absenkzeitpunkt gezogenen Rohres gemessen (M₂) und registriert wird,
    daß die Gesamtlänge dieses Rohres nach dem zweiten Zug gemessen (M₃) und registriert wird,
    daß aus dem dritten Meßwert (M₃) und dem ersten Meßwert (M₁) der Quotient Q = M₃ M₁
    Figure imgb0004
     gebildet wird und aus dem dritten Meßwert (M₃) und dem zweiten Meßwert (M₂) die Differenz D = M₃ - M₂
    Figure imgb0005
     gebildt wird und daß für die nachfolgenden zweiten Züge der folgenden Rohrlängen M₁' die Ziehgeschwindigkeiten nach Durchlauf der nach folgender Formel zu berechnenden Länge des gezogenen Rohres LA automatisch abgesenkt wird: L A = M₁' X Q - D
    Figure imgb0006
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