DE2221776C3 - Steuereinrichtung zum Verstellen der Bandbiegevorrichtung eines Schraubennah trohrwerkes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zum Verstellen der Bandbiegevorrichtung eines Schraubennahtrohrwerkts in Abhängigkeit von der Dicke und der Qualität des Bandes.

Eine derartige Steuereinrichtung ist aus der schweizerischen Patentschrift 4 07 Olö bekannt. Diese Steuereinrichtung wirkt mit einem Dreiwalzenbiegewerk zusammen, wovon eine Walze verstellbar ist, um eine ausreichende Verformung des Bandes zum gewünschten Rohrdurchmesser zu erreichen. Zu diesem Zweck wird der von den Walzen im Dreiwalzenbiegewerk auf das einlaufende Stahlband ausgeübte Druck gemessen. Dieser Druck hängt von der Dicke und Qualität des Bandes ab, so daß es möglich ist, das Dreiwalzenbicfcrewerk in Abhängigkeit vom gemessenen Druck zu verstellen. Zwar lassen sich mit der bekannten Steuereinrichtung Schraubennahtrohr mit weitgehend gleichem Durchmesser biegen, jedoch ist es nicht möglich, gleichzeitig das KückfederungsmaU von in Längsrichtung aufgeschlitzten Spinilrohren in vorgegebenen Grenzen zu halten. Da bei der bekannten Steuereinrichtung die F.rmiiiliing der liandeigensehaiten an der lliegestelle erfolgt, kann die in Abhängigkeit von den Bandeigcnschalten durchgeführte Steuerung nur mit Verzögerung erfolgen; sie hinkt somit den Meßwerten nach.

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läßt sich das Rückfederungsmaß nicht in vorgegebenen Grenzen halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den sich auf das Schraubennahtrohr in unerwünschter Weise auswirkenden Schwankungen der Bandeigenschaften Rechnung zu tragen und eine Steuereinrichtung zu schaffen, die in einfacher Weise schnell und sicher auf eine Bandbiegevorrichtung wirkt, um diese so zu verstellen, daß Schraubennahtrohr mit vorgeschriebenem Durchmesser und RückfedermaßtoleranTen anfallen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte gelöst

Hierdurch ist es auf einfache Weise möglich, die von der Biegevorrichtung erzeugte Bandkrümmung trotz der innerhalb von Toleranzen schwankenden Eigenschaften des Bandes auch bezüglich der Auswirkungen auf das Rückfederungsmaß in zulässigen Grenzen zu halten, wobei unter Berücksichtigung des Abstandes der den Verformungswiderstand des Bandes messenden Vorrichtung zur Bandbiegevorrichtung stets ein Verstellen der Biegevorrichtung zum erforderlichen Zeitpunkt geschieht.

Um die Steuereinrichtung unter Berücksichtigung des gemessenen Verformungswiderstandes in der richtigen Weise auf die Bandbiegevorrichtung einwirken zu lassen, werden in durch der Fabrikation vorangehenden Untersuchungen von geschweißten Töstrohren Proben in Form von Ringen abgeschnitten, worauf die Ringe längs aufgeschnitten und das positive oder negative Rückfederungsmaß gemessen wird. Daraus wird ermittelt, wie der Zusammenhang zwischen Rückfederungsmaß, Verformungswiderstand und von der Bandbiegevorrichtung erzeugter Krümmung ist. Aus einer Versuchsreihe, deren Ergebnisse in Kurvenblätter oder Tabellen festgehalten werden, läßt sich jeweils ablesen, wie die Steuerung quantitativ eingestellt werden muß, damit sie die Bandbiegevorrichtung bei Schwankungen in den hier in Betracht kommenden Bandeigenschaften automatisch einstellt, um ein Wohr zu erzeugen, dessen Toleranzen innerhalb der zulässiger· Grenzen bleiben.

Wie erwähnt, lassen sich bei den bekannten Bandbiegevorrichiungen eines Schraubennahtrohrwerkes mit Dreiwalzenbiegewerk durch Verstellen der Biegewalzen zwar unterschiedliche Verformungsradien des Bandes erzielen. Die Forderung, das Rüekfederungsmaß des Schraubennahtrohrcs in vorgegebenen Grenzen zu halten, ist damit allerdings nicht immer mit der geforderten Genauigkeit möglich. Schon eine kleine Änderung in der Anstellung des Drciwalzenbiegesystems während der Fertigung eines Schraubcnnahtnihres erzeugt zwangsläufig unterschiedliche Rohrdurchmesser, was sich dahingehend auswirkt, daß durch die Abstützung des Schraubennahtrohrkörpers durch an seinem Atißenumfang angreifende Rollen, einem sogenannten Rollenkäfig, oder durch an seinem inneren Umfang angreifende Rollen, einem sogenannten Rollen stern, das RüekfedertingsmaU verändert wird. Um diesen Mangel bei einem ansonsten vorteilhaften Dreiwalzenbiegewerk zum H'.tsicIIcii von Schraubennahtrohren zu begegnen, genügt es. eine vom Steuerkreis verstellbare, den Finlaufwinkcl des zulaufenden Karnies in einem I )i em ,il/enhiegewei k steuernde KoIK' vor diesem I Ί ι·ι vv.il/cnltiei.ewei k aiiztiordnen.

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Kraft gemessen wird, da sich alle quantitativen Schwankungen in den Blechbandeigenschaften, die den Verformungwiderstand beeinflussen, in einer Änderung der Drücke auswirken, die in der Kantenbiegevorrichtung auftreten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in ganz schematischer Weise in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Ansicht einer Anlage zum Herstellen von Schraubennahtrohr, gesehen quer zum Bandeinlauf,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie H-II in Fig. 1 und F i g. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus F i g. 2.

Das zulaufende Blechband 1 wird gemäß der in F i g. 1 dargestellten Weise in einer Richtmaschine 2 gerichtet und erhält an seinen Kanten spanabhebend in einer Bandkanten-Beschäumschere 3 die für den Schweißprozeß erforderliche geometrische Form. Nach Passieren des Haupttreibergeriists 4, das den Vorschub des Blechbzjides 1 in der Anlage zum Herstellen des Schraubennahtrohr aufbringt, werden die Kanten des Blechbandes 1 mit Rücksicht auf den sogenannten Bambuseffekt angebogen, um diesen unerwünschten Effekt, der am fertigen Schraubennahtrohr ^;n Erscheinung tritt, zu kompensieren. Das kantenvorgebogene Blechband 1 wird über nicht gezeichnete Fühlungen der aus den Biegewalzen 6, 7 und 8 bestehenden Rohrverformungs-Einrichtung zugeführt und hier auf einen Radius gebogen, der ein Anliegen des Blechaußenmantels an den Rollen 10 des Rollenkäfigs 9 sicherstellt. Die Anlage des gebogenen Blechbandes 11 an den Rollen 10 wird dabei lediglich durch einen geringen Teil des elastischen Betrages der in der Rohrverformungs-Einrichtung erfolgten Verformung des Blechbandes 1 bewirkt, jedoch fast ausschließlich durch bleibende, also die Elastizitätsgrenze überschreitende Verformung. Im gezeichneten Beispiel sind zur Anlage des gebogenen Blechbandes 11 die Biegewalzen 6 und 7 der Biegeeinrichtung so eingestellt, daß sie im laufenden Betrieb keine Verstellung erfahren. Die Anbiegewalzen 51 bis 54 sind in Fig.2 schematisch dargestellt Jedes Paar der Anbiegewalzen 51 bis 54 ist in seiner Lagerung mit je einer induktiven MeQdose 12 versehen, welche die jeweiligen Druckanstiege bzw. Druckabfälle, die den genannten Schwankungen der Blechbandbeschaffenheit proportional sind, in elektrische Impulse umwandeln und über einen Verstärker 13 in einen Differenzbildner 14 geben. In dem Sollwertgeber 15 sind die Ergebnisse der ausgewerteten Meßreihen als Sollwerte: gespeichert. Er ist mit dem Differenzbildner 14 in der dargestellten Weise verbunden.

Im Differenzbildner 14 wird auf diese Weise eine augenblickliche Abweichung der Blechbandbeschaffenheit mit dem Sollwert, also dem Ergebnis der Meßreihen, verglichen und als Sollwert-Abweichung in einen elektrischen Impuls umgesetzt, der auf ein Verzögerungsglied t6 gegeben wird. Das Verzögerungsglied 16 speichert das empfangene Signal so lange, bis die gemessene Blechbandzon^ die Biegerolle 8 erreicht hat. In diesem Augenblick wird Jas gespeicherte Signal frei. Es wird im Verstärker 17 verstärkt und auf einen elektromotorischen Antrieb 18 gegeben, der über ein in Fig. 1 dargestelltes Hebelgetriebe die Biegewalze 8 vertikal verstellt. Diese Vertikalverstellung der Biegewalze 8 übt einen Vorbiegeeffekt auf das Blechband 1 aus, bevor es die radial unbeweglich eingestellten Biegewalzen 6und 7 durchläuft.

Da der Vorbiegeeffekt zeitlich genau auf die erläuterte Beschaffenheit des zu biegenden Blechbandquerschnittes abgestimmt ist, kann die Rückfederung, also der sogenannte: »Spring-Back.«, der eine Funktion der Eigenspannungen über den Rohrquerschnitt darstellt, in den gewollilen Grenzen (Toleranzen) gehalten werden.

I lierzu 2 Hlatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung zum Verstellen der Bandbiegevorrichtung eines Schraubennahtrohrwerkes in Abhängigkeit von der Dicke und der Qualität des Bandes, gekennzeichnet durch eine vor der Bandbiegevorrichtung (6, 7, 8) angeordnete, den Verformungswiderstand des Bandes (1) messende Vorrichtung (12, 51 bis 54) und einen hiermit verknöpften Steuerkreis (13 bis 18) für das Verstellen der Bandbiegevorrichtung (6, 7, 8.) nach Vergleich mit durch Versuche erhaltenen Erfahrungswerten.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vor der als Dreiwalzenbiegewerk (6, 7) ausgebildeten Bandbiegevorrichtung angeordnete, vom Steuerkreis (13 und 18) verstellbare, den Einlaufwinkel des zulaufenden Bandes (1) in das Dreiwalzenbiegewerk (6,7) steuernde Rolle (8).

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verformungswiderstand des Bandes (1) messende Vorrichtung (12, 51 bis 54) aus einer Vorrichtung (51 bis 54) zum Anbiegen der Bandkanten und einer die zum Anbiegen der Bandkanten auf der Sollmaß nötige Kraft messenden Vorrichtung (12) besteht.