DE2509329A1 - Verfahren zur steuerung der verstellung der biegewalzen einer schraubennahtrohrmaschine - Google Patents

Verfahren zur steuerung der verstellung der biegewalzen einer schraubennahtrohrmaschine

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DE2509329A1
DE2509329A1 DE19752509329 DE2509329A DE2509329A1 DE 2509329 A1 DE2509329 A1 DE 2509329A1 DE 19752509329 DE19752509329 DE 19752509329 DE 2509329 A DE2509329 A DE 2509329A DE 2509329 A1 DE2509329 A1 DE 2509329A1
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Germany
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bending
pipe
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DE19752509329
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English (en)
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Lorenz Dipl Ing Claussen
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Berliner Mashinenbau AG
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Berliner Mashinenbau AG
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture 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
    • B21C37/12Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
    • B21C37/128Control or regulating devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Verfahren zur Steuerung der Verstellung der Biegewalzen einer Schraubennahtrohrmaschine Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung der Verstellung der Biegewalzen einer Schraubennahtrohrmaschine.
  • Das Biegesystem derartiger Schraubennahtrohrmaschinen besteht aus mehreren, radial zur Rohrachse verschiebbaren Rollen, die in Reihen je auf einem Balken abgestützt sind und zum Biegen des einlaufenden ebenen Bandes in die Kreisrohrform in dreieckförmiger Anordnung oberhalb und unterhalb an dem Band angreifen und mit einer nachgeordneten Außen-oder Innenführung für das rohrförmig gebogene Band zusammenwirken. Durch entsprechende radiale Einstellung der Biegewalzen lassen sich Rohre unterschiedlichen Durchmesssers herstellen.
  • Es ist eine Methode bekannt (DT-OS 2 253 025), der die Aufgabe zugrundeliegt, Abweichungen in dem gewünschten Rohrdurchmesser zu vermeiden, die durch Dickenunterschiede in Längs-und Querrichtung des Bandes entstehen. Zu diesem Zwecke wird hierbei das Band vor seinem Eintritt in die Biegewalzen hinsichtlich seiner Breite und seiner Stärke laufend vermessen, um aus den ermittelten Meßwerten Steuerimpulse zum Einstellen der Biegewalzen und zur Lageveränderung der diesen nachgeschalteten Führung zu erhalten. Diese bekannte Methode hat also den Zweck, unabhängig von den durch die schwankende Banddicke und Bandbreite gegebenen Verhältnissen den Durchmesser des durch Schweißung des Bandes erhaltenen Rohres konstant zu halten.
  • Seitens des Kundenkreises für Schraubennahtrohrmaschinen wird gelegentlich die Forderung erhoben, daß das durch Schweißung hergestellte Rohr praktisch kein Aufspringmaß besitzt, d.h., daß ein aus dem Rohr entnommener, in axialer Richtung aufgetrennter Probering nach erfolgter Auftrennung seinen Durchmesser nicht verändert. Bei einem Aufspringmaß Null, das einerseits durch die Materialeigenschaften des Bandes und andererseits durch die Einstellung der Biegewalzen auf den Verformungsdurchmesser bestimmt wird, müssen also die in dem zu einem Rohr geformten Band gegebenen Druck- und Zugspannungen bzw. die daraus resultierenden inneren Momente im Gleichgewicht stehen, da andernfalls der aufgeschnittene Probering seinen Durchmesser in der einen oder anderen Richtung solange verändern würde, bis diese Spannungen sich im Gleichgewicht befinden.
  • Die Einhaltung eines Aufspringmaßes Null bzw. eines eingegrenzten Aufspringmaßes kann auch dann vorteilhaft und wünschenswert sein, wenn das Band in der Rohrformmaschine nur durch eine Heftschweißung zum Rohr verschweißt wird und die schnell gefahrene, dünne Heftnaht während des Erkaltens keinen unzulässigen Kräften und Spannungen ausgesetzt werden soll.
  • Die eingangs geschilderte bekannte Methode ist zur Herstellung von Rohren mit dem Aufspringmaß Null bzw. mit eingegrenztem Aufspringmaß nicht geeignet, da sie nicht die Materialeigenschaften des Bandes, nämlich seine vor dem Fließen auftretende elastische Spannung, berücksichtigt und zum anderen, weil die Vermessung des Bandes auf mechanischem Wege erfolgt, wobei die auf den beiderseitigen Oberflächen des Bandes durch Zunder gebildeten Schichten in die Stärkemessung eingehen, was zwangsläufig zu fehlerhaften Meßwerten führen muß, da für die elastische Spannung des Bandes ausschließlich die metallische Banddicke maßgebenrlist und schließlich, weil eine mechanische Abtastung, die für den Rohrwerksbetrieb hinreichend robust ist, hinsichtlich der einerseits möglichen und der andererseits erforderlichen Genauigkeit problematisch ist.
  • Ein Rohr besitzt dann das Aufspringmaß Null, wenn der Durchmesser des fertig verschweißten Rohres derjenigen Bandkrümmung entspricht, auf die das aus dem Dreiwalzen-Biegesystem austretende Band frei zurückfedern will, um die in ihm befindlichen Spannungen zum Ausgleich zu bringen. In den Biegewalzen muß daher das Band auf eine Krümmung gebracht werden, die kleiner ist als die Krümmung des fertigen Rohres, und der beim Austritt aus den Biegewalzen sich frei einstellende Durchmesser muß dem gewünschten Fertigdurchmesser des Rohres entsprechen, d.h., der Einstellung des anschlieRenden äußeren oder inneren Führungssystems.
  • Die das Aufspringmaß bestimmenden Bandeigenschaften sind die Banddicke s und die maximale vor dem Fließen auftretende elastische Spannung 8 max. Wenn die Werte s und tr max konstant bleiben, bleibt auch der Wert d des Verformungsdurchmessers (Einstelldurchmesser des Dreiwalzen-Biegesystems) konstant. Dann würde es ausreichen, beim Beginn der Rohrherstellung durch mehrere Proberinge und entsprechendes Nachjustieren der Einstellung der Biegewalzen, d. h. durch Nachjustieren der Einstellung des Wertes d, das Aufspringmaß auf den Wert praktisch Null einzugrenzen. Da aber sowohl der Wert s wie auch der Wert 6 max nicht über die gesamte Bandlänge konstant sind, sondern innerhalb genormter Toleranzgrenzen schwanken, wird entweder bei gleichbleibendem Wert d das Aufspringmaß entsprechend schwanken oder aber, um das Aufspringmaß auf dem Wert Null zu halten, muß der Wert d durch entsprechende Einstellung der Biegewalzen verstellt werden.
  • Durch die Anmelderin, die sich mit der Herstellung von Schraubennahtrohrmaschinen für Röhre mit dem Aufspringmaß Null befaßt, ist es bekannt (DT-AS 2 212 744), die beim Biegen des Bandes zum Rohr an wenigstens einer Biegewalze auftretende Belastung zu messen und bei sich ändernder Belastung die Verstellung der Biegewalze um ein bestimmtes Wegstück zu steuern, dessen Größe zuvor aus der Beziehung zwischen den Bandbedingungen, insbesondere Materialart, Dicke und Breite einerseits und der daraus resultierenden Belastung auf die Biegewalze andererseits, ermittelt worden ist. Bei dieser bekannten Methode sollen zwar schon die Werte 6 max und s durch Messung der Belastung berücksichtigt werden, da diese an den Biegewalzen gemessene Belastung durch den Wert < max und auch durch den Wert s beeinflußt wird.
  • Bei ihren späteren Untersuchungen hat die Anmelderin jedoch festgestellt, daß die Messung der an den Biegewalzen auftretenden Belastung zu keiner eindeutigen Einstellung des Wertes d und damit zu keinem Rohr führt, das über seine gesamte Länge das Aufspringmaß Null besitzt, angesichts der Erkenntnis, daß die Werte 8 max und s in unterschiedlichem Maße in die an den Biegewalzen gemessene Belastung eingehen, so daß diese gemessene Belastung bei Änderung des Wertes § max und/oder des Wertes s keinen eindeutigen Parameter für die Einstellung des Wertes d durch die Biegewalzen bietet.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Methode so auszubilden, daß die das Aufspringmaß bestimmenden Werte tP max und s so ausgewertet werden, daß das Aufspringmaß durch entsprechende Einstellung des Wertes d so gesteuert werden kann, daß es bei beliebigen Schwankungen der Werte 8 max und s den Wert Null erhält.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in an sich bekannter Weise fortlaufend die an der ersten und/oder zweiten undtoder dritten Biegewalze auftretende Belastung gemessen wird, daß gleichzeitig die metallische Dicke des Bandes gemessen wird und daß bei sich ändernder Belastung und/oder bei sich ändernder Bandstärke die Verstellung der Biegewalzen um ein Wegstück gesteuert wird, das zuvor nach der Formel ermittelt worden ist, wobei d dem Biegedurchmesser des Bandes (Einstelldurchmesser des Dreiwalzen-Biegesystems), D dem Fertigdurchmesser des Rohres, k2 einer Konstanten, P der gemessenen Belastung einer Biegewalze und s der Bandstärke entspricht.
  • Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Durch die erfindungsgemäße gleichzeitige und fortlaufende Messung der an den Biegewalzen auftretenden Belastung einerseits und der echten metallischen Stärke des Bandes andererseits und durch ihre Auswertung in der Formel nach dem Hauptanspruch ist gewährleistet, daß die Belastung und die Bandstärke unabhängig voneinander ausgewertet werden, so daß unabhängig von der Änderung dieser gemessenen Werte immer ein Wert d ermittelt wird, bei dem das Aufspringmaß Null ist. Die Formel nach dem Hauptanspruch kann gegebenenfalls durch Erfahrungswerte korrigiert werden.
  • Der theoretische Zusammenhang zwischen der Einstellung der Krümmung d in dem System der Biegewalzen, dem Durchmesser D des fertigen Rohres, der Bandfestigkeit oder elastischen Spannung e max und der Bandstärke s ist durch die folgende Formel gegeben: wobei E der Elastizitätsmodul des Bandes ist. Der Wert s kann auf unterschiedliche Weise unmittelbar gemessen werden, wobei lediglich die metallische Stärke des Bandes ohne die seine Stärke vergrößernden Zunderungen zu messen ist, um Verfälschungen des Wertes s zu vermeiden, die zu einem unrichtigen Wert d führen würden. Aus diesem Grund ist die Messung durch Ultraschall vorzuziehen; es können jedoch auch andere, an sich beliebige Verfahren verwendet werden, sofern sie in der Lage sind, die bloße metallische Stärke des Bandes hinreichend genau zu ermitteln. Vorteilhaft ist weiterhin, die Messung der Bandstärke s unmittelbar an der bzw. in der größtmöglichen Nähe zur Biegestelle vorzunehmen, da hierdurch zusätzliche Maßnahmen zur richtigen Eingabe des ermrttelten Wertes s überflüssig sind. Der Wert cm max ist unmittelbar nicht meßbar, sondern nur mittelbar über die zur plastischen Verformung des Bandes erforderliche Kraft, d.h.
  • über die Belastung derjenigen Biegewalzen, die das Band plastisch verformen; dies sind insbesondere die Rollen des Dreiwalzen-Biegesystems.
  • Die meßbare Belastung P der Biegewalzen hängt von den Werten des Bandes i max und s entsprechend folgende Formel ab: P = kl . # max # s² (2) Aus dieser Formel ergibt sich der Wert 8 max wie folgt: P max = k k1 # s² Hierbei ist kl eine Konstante, die insbesondere die gleichbleibende Bandbreite und die ebenfalls gleichbleibenden geometrischen Abmessungen des Dreiwalzen-Biegesystems berUcksichtigt.
  • Wenn man aus der Formel (1) den nicht meßbaren Wert t max entfernt und durch die Formel (3) ersetzt, um in der Formel (1) die unmittelbar meßbaren Werte P und s einzusetzen, ergibt sich die eingangs erwähnte Formel: wobei der Wert k2 ebenfalls eine Konstante ist, die sich ergibt aus der Konstanten kl und dem gleichbleibenden Elastizitätsmodul E.
  • Durch die Formel (4) ist es möglich, die kontinuierlich zu messenden Werte P und s in den Sollwert für den Wert d umzusetzen. Diese Umsetzung kann entweder von Hand mit Hilfe von Tabellen oder Diagrammen oder auch automatisch über Kurvenscheiben oder einen Rechner erfolgen. Wie die Formel (4) zeigt, geht der Wert P linear in den Wert d ein, während der Wert s in der dritten Potenz eingeht, da der Wert e max nur über den Wert P meßbar ist und der Wert P in der zweiten Potenz von dem Wert s abhängt, wie die Gleichung (2) zeigt.
  • Eine Messung des Wertes P allein ermöglicht keine eindeutigen Rückschlüsse für die Einstellung des Wertes d der Biegewalzen, wie die folgenden Ausführungen zeigen. Wenn beispielsweise jederder Werte § max und s eine Toleranz von + 10 haben, die in dem zulässigen Toleranzbereich liegt, bleibt-nach der Formel (l) der Wert d unverändert, da sich der Faktor 1,1 für die Werte s max und s herauskürzt. Der nach der Formel (2) gemessene Wert P würde sich jedoch vergrößern, 3 und zwar um den Faktor 1,1 . Bei diesen Gegebenheiten der Werte 6 max und s zeigt also der Wert P eine nicht unwesentliche Änderung und würde daher bei alleiniger Berücksichtigung eine falsche Einstellung des Wertes d zur Folge haben, der sich für dieses Beispiel gemäß Formel (l) nicht ändern darf. Andererseits kann der Wert P konstant gemessen werden, wenn beispielsweise der Wert 6 max eine Minustoleranz aufweist und der Wert s eine Plustoleranz besitzt derart, daß das Produkt aus e max und s2 konstant bleibt; gleichzeitig muß aber gemäß Formel (1) der Wert d vergrößert werden.
  • Entsprechend der erfinderischen Erkenntnis der Anmelderin ist es also zwingend erforderlich, sowohl den Wert P als auch den Wert s fortlaufend zu messen und für die Einstellung des Wertes d einzeln und unabhängig voneinander zu berücksichtigen.
  • Die Messung des Wertes P erfolgt zweckmäßigerweise über elektrische Druckmeßdosen, die eine genaue Messung gewährleisten; hierbei kann für jede Biegerolle eine Dose oder für einen eine Reihe von Biegerollen tragenden Biegebalken wenigstens eine Dose Anwendung finden. Die Belastung der Biegerollen kann auch gemessen werden über den Reaktionsdruck in hydraulischen Positionierungszylindern oder durch an geeigneten Stellen angeordnete Dehnungsmeßstreifen und dergleichen.

Claims (5)

Anspriche
1. Verfahren zur Steuerung der Verstellung der Biegewalzen einer Schraubennahtrohrmaschine, die aus mehreren, radial zur Rohrachse verschiebbaren Rollen besteht, die in Reihen je auf einem Balken abgestützt sind und zum Biegen von-einlaufendem ebenen Band in die Rohrform in dreieckförmiger Anordnung oberhalb und unterhalb an diesem angreifen und mit einer nachgeordneten Außen- oder Innnenführung für das rohrförmig gebogene Band zusammenwirken, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß in an sich bekannter Weise fortlaufend die an der ersten und/oder zweiten und/oder dritten Biegewalze des Dreiwalzen-Biegesystems auftretende Belastung gemessen wird, daß gleichzeitig ftitlaufend die metallische Dicke des Bandes gemessen wird, und daß bei sich ändernder Berastung und/oder bei sich ändernder Bandstärke die Verstellung der Biegewalzen um ein Wegstück gesteuert wird, das nach der Formel ermittelt worden ist, wobei d dem Biegedurchmesser des Bandes im Dreiwalzen-Biegesystem, D dem Fertigdurchmesser des Rohres, k2 einer Konstanten, P der gemessenen Belastung und s der gemessenen Bandstärke entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Bandstärke an der Biegestelle des Bandes erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Bandstärke durch Ultraschall erfolgt,
4. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Belastung der Biegewalzen durch elektrische Druckmeßdosen erfolgt, wobei -jeder Rolle eine Druckmeßdose oder dem die Rollenreihe tragenden Biegebalken wenigstens eine Druckmeßdose zugeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die Belastung durch Dehnungsmeßstreifen oder über den Reaktionsdruck hydraulischer Positionierungszylinder gemessen wird.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2504417A1 (fr) * 1981-04-22 1982-10-29 Nippon Steel Corp Procede et appareil pour la fabrication d'un tube soude en spirale
DE3116060A1 (de) * 1981-04-22 1982-11-04 Nippon Steel Corp., Tokyo Verfahren und vorrichtung zum herstellen von spiralrohren
US4416131A (en) * 1982-01-06 1983-11-22 Helical Control Systems, Inc. Process and apparatus for monitoring length and diameter of helical corrugated pipe
US4485650A (en) * 1981-08-19 1984-12-04 Nippon Steel Corporation Method of measuring the normalized magnitude of ring opening in spiral pipe
CN116116952A (zh) * 2023-04-13 2023-05-16 山西八建集团有限公司 一种便于多角度折弯的无损弧形管道加工机床

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2504417A1 (fr) * 1981-04-22 1982-10-29 Nippon Steel Corp Procede et appareil pour la fabrication d'un tube soude en spirale
DE3116060A1 (de) * 1981-04-22 1982-11-04 Nippon Steel Corp., Tokyo Verfahren und vorrichtung zum herstellen von spiralrohren
US4485650A (en) * 1981-08-19 1984-12-04 Nippon Steel Corporation Method of measuring the normalized magnitude of ring opening in spiral pipe
US4416131A (en) * 1982-01-06 1983-11-22 Helical Control Systems, Inc. Process and apparatus for monitoring length and diameter of helical corrugated pipe
CN116116952A (zh) * 2023-04-13 2023-05-16 山西八建集团有限公司 一种便于多角度折弯的无损弧形管道加工机床

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