DE3524940A1

DE3524940A1 - Verfahren zur herstellung kurzer enden von dickwandigen rohrschuessen unterschiedlicher abmessungen fuer offshorerohre und druckbehaelter

Info

Publication number: DE3524940A1
Application number: DE19853524940
Authority: DE
Inventors: Harald Thomsen
Original assignee: Blohm and Voss GmbH
Current assignee: ASTRAL TECHNOLOGY LTD., ST. HELIER, JERSEY, GB
Priority date: 1985-07-12
Filing date: 1985-07-12
Publication date: 1987-01-15
Anticipated expiration: 2005-07-13
Also published as: JPS6257714A; DE3524940C2; JPH0780013B2

Description

Dickwandige Rohre dieser Größenordnung werden bisher in Walzrundmaschinen bzw. U- und O-Pressen gefertigt. Für kleine Losgrößen mit den unterschiedlichsten Durchmessern sind die Investitionskosten einer U- und O-Presse unvergleichlich hoch. Die Herstellung mittels Walzrundmaschinen nach dem 3- bzw. 4-Walzenbiegeverfahren hatte den Nachteil, daß mit zunehmender Blechdicke die Blechbreite wegen der Durchbiegung der Biegewalzen bei festem Lagerabstand schmaler werden muß. Ein weiterer Nachteil, hauptsächlich für Druckbehälter, ist die Längsnaht. Es ist bekannt, daß in einem Behälter unter innerem Druck die Umfassungsspannung doppelt so hoch ist, wie die Längsspannung, d. h. die Längsnaht muß die doppelte Belastung der Rundnaht auf nehmen. Bei einer Wendelnaht, die die beiden Spannungsrichtungen schräg durchläuft, ist eine Belastung zu erwarten, die zwischen der Umfangs- und der Längsspannung liegen muß. D. h. die Spannung in der Wendelnaht ist in jedem Fall kleiner, als die der Längsnaht.
Ein weiterer Nachteil der Walzenrundmaschine ist die schlechte Ausnutzung der Blechabmessungen, falls nicht die geforderte Rohrlänge ein Vielfaches der Blechbreite ist, bzw. die Blechlänge genau dem Rohrumfang entspricht. In allen anderen Fällen muß zusätzlich gebrannt werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Dabei besteht das Lösungsprinzip im wesentlichen darin, daß zur Herstellung dickwandiger Rohrschüsse das Blech entsprechend der Blechbreite und dem Rohrdurchmesser unter einem Winkel von sin β = in dem Einlaufteil der Maschine plaziert und in die Verformungswalzen eingeführt wird. Die Lösung ist im übrigen in den Ansprüchen beschrieben.

Dabei sind zum Kantenanbiegen die Verformungswalzen quer- und höhenverstellbar. Während des Verfahrens und gleichzeitigem manuellen bzw. automatischen Messen, wird das Rohr verformt, wobei in der aus dem Winkel β entstehenden sinusförmigen Schleife der linken Blechkante ein Druckstempel angeordnet ist. Bei weiterem Vortrieb des Bleches wandert die Schleife der linken Blechkante nach links. Desgleichen der Druckstempel in Abhängigkeit von der Vortriebsgeschwindigkeit und des Winkels β. Daraus ist ersichtlich, daß unabhängig von dem Lagerabstand der Walzen die Biegekraft über den Druckstempel dort eingeleitet wird, wo sie benötigt wird. Bei kurzen Rohrschüssen, d. h. wenn die Schußlänge gleich der Blechbreite oder kleiner ist, kann das Rohr in der herkömmlichen Form des Walzrundbiegens verformt werden, d. h. das Blech wird unter dem Winkel β=0° verformt. Der Druckstempel wird dabei unmittelbar neben der linken Bandkante plaziert und dabei die Biegelänge des Druckbalkens und damit die Durchbiegung erheblich reduziert. Anhand eines zeichnerisch dargestellten Beispieles der Erfindung wird diese nachstehend näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Art des Zuschnittes des zu verformenden Bleches und die Art der Erfindung dieses Bleches in die Vorrichtung gemäß der Erfindung in einer Ansicht von oben und

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht bzw. im Schnitt und schließlich

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung, gesehen in Richtung der Achsen der Verformungswalzen.

Fig. 1 bedeutet 1 das zur Verformung bereit liegende Blech, dessen Länge in Richtung oder parallel zu den Verformungswalzen mit L, dessen Blechbreite mit B, während der Rohrumfang vor der Verformung mit D·f=a bezeichnet ist. Ferner ist x-x die Rohrachse und T die Einlaufrichtung des Bleches unter einem Winkel von 90° zur Walzenachse x-x, um aus dem ebenen Blech 1 mit dem bereits gekrümmten Teil 2 ein Rohr vom Durchmesser D herzustellen. In Fig. 2 ist der Aufbau des Schraubennahtrohrwerkes im Zusammenhang mit Fig. 3 gut zu erkennen. Dem zur Folge werden die Blechteile 1 und 2 von dem Druckbalken 3 mit Stützrollen 4 und den Treibwalzen 5 - letztere auf Lagerwalzen 6 mit Antrieb 10 über Getriebe 9 und Kupplung 7 und mit Hilfe des auf Unterbau 20 mittels des Antriebes 21 anstellbaren Schwenklagers 19 für die Treibwalzen 5 - zum Rohr verformt. An dieser Verformung ist das die Stützwalzen 4 an dem Druckbalken 3 mit dem Druckstempel 13 abstützende Walzenportal 18, 18 a als Widerlager stark beteiligt. Der Druckstempel 13 wird während des Verformungsvorgangs im Abstand von der Kante des bereits gekrümmten Blechteiles 2 fortschreitend in Fig. 2 nach links bewegt. Zu diesem Zweck wird eine, über eine an dem Druckstempel 13 angreifende Spindelmutter 31, in den Lagern 32 gelagerte Spindelstange 30 über einen Getriebemotor 33 angetrieben bis der Druckstempel 13 nach Beendigung des Verformungsvorganges nahe der den Druckbalken 3 an dem Portal 18 haltenden Stütze 12 angekommen ist. Danach wird die Stütze 11 von dem Druckbalken 3 gelöst und um ihr oberes Gelenk hochgeschwenkt, so daß der fertig verformte und geschweißte Rohrschuß 26 - in Fig. 2 nach rechts - aus der Vorrichtung herausgezogen und mit Hilfe der anstellbaren Stütz- und Transportrollen 22 und 23 auf das Transportgestell 25 abgelegt werden kann. Schließlich sind in Fig. 3 mit 24 Laufwalzen für das noch nicht verformte Blech 1 bezeichnet.

Bezugszeichenliste

1

Blech vor der Verformung

2

Blech nach der Verformung

3

Druckbalken

4

Stützwalzen

5

Treibwalzen

6

Lagerwalzen für

5

7

Kupplung für

5

9

Getriebe

10

Antrieb Formungswalzen

11

Stütze für

3

12

Hubzylinder für

3

13

Druckstempel

15

Führung für

3

16

Kulissenstein für

3

18

/

18a

Walzenportal

19

anstellbares Schwenklager für die Treibwalzen

20

Unterbau für

19

21

Schwenkantrieb für

19

22

/

23

anstellbare Stütz- und Transportrollen

24

Laufwalzen für

1

25

Transportgestell

26

fertiger Rohrschuß

L

Länge des Bleches in Richtung der Verformungswalzen

B

Breite des Bleches

D

Rohrdurchmesser

x

-

x

Rohrachse

T

Einlaufrichtung des Bleches

30

Spindel für

13

31

Spindelmutter für

30

32

Spindellager

33

Spindelantrieb

Claims

1. Verfaheren zur Herstellung kurzer Enden von dickwandigen Rohrschüssen unterschiedlicher Abmessungen für Offshorerohre und Druckbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß das verformende Blech vorher in Parallelogrammform und auf Rohrlänge zugeschnitten längs der späteren Rohrlängskanten geführt in anstellbare Verformungswalzen gelangt und von diesen nach Verformung und Verschweißung der Schraubennähte und dem Ausschwenken einer Walzenstütze axial abgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Verformungswalzen aus anstellbaren unteren Treibwalzen (5) und aus an einem oberen, von einem Walzenportal (18) lösbar gehaltenen Druckbalken (3) befestigten Stützwalzen (4) bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibwalzen (5) gestützt auf Lagerwalzen (6) auf einem Schwenklager (19) mittels eines Antriebes (21) auf dem Unterbau (20) anstellbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckbalken (3) an dem Walzenportal 18) mittels zweier Stützen (11,12) gehalten wird, von denen die der Blecheinlaufspitze am nächsten liegende Stütze (11) lösbar und schwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckbalken (3) und dem Walzenporzal (18) ein in Walzenlängsrichtung verschiebbarer Druckstampel (13) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verschiebung des Druckstempels (13) in Walzenlängsrichtung ein von dem Walzenantrieb (10) seperater Antrieb, bestehend aus dem Spindelantrieb (33), der Spindel (30), dem Spindellager (32) und der Spindelmutter (31) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeicnet, daß beiderseits der Treibwalzen (5), etwa in der Querebene der schwenkbaren Stütze (11) anstellbare und ausfahrbare Stütz- und Transportrollen (22,23) zum Anheben und Ablegen des fertig verformten Rohrschusses (26) aus dem Bereich des Druckbalkens (3) auf das Transportgestell (25) angeordnet sind.