(12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) TŁUMACZENIE PATENTU EUROPEJSKIEGO (19) PL (11) PL/EP (96) Data i numer zgłoszenia patentu europejskiego: (13) (1) T3 Int.Cl. B21B 21/00 (06.01) Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (97) O udzieleniu patentu europejskiego ogłoszono: Europejski Biuletyn Patentowy 12/48 EP B1 (4) Tytuł wynalazku: System napędowy dla walcarki, w szczególności dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno () Pierwszeństwo: DE (43) Zgłoszenie ogłoszono: w Europejskim Biuletynie Patentowym nr /32 (4) O złożeniu tłumaczenia patentu ogłoszono: Wiadomości Urzędu Patentowego 13/04 (73) Uprawniony z patentu: SMS Meer GmbH, Mönchengladbach, DE (72) Twórca(y) wynalazku: PL/EP T3 MICHAEL BAENSCH, Rheinberg, DE (74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Teresa Kuczyńska POLSERVICE KANCELARIA RZECZNIKÓW PATENTOWYCH SP. Z O.O. ul. Bluszczańska Warszawa Uwaga: W ciągu dziewięciu miesięcy od publikacji informacji o udzieleniu patentu europejskiego, każda osoba może wnieść do Europejskiego Urzędu Patentowego sprzeciw dotyczący udzielonego patentu europejskiego. Sprzeciw wnosi się w formie uzasadnionego na piśmie oświadczenia. Uważa się go za wniesiony dopiero z chwilą wniesienia opłaty za sprzeciw (Art. 99 (1) Konwencji o udzielaniu patentów europejskich).

2 1 8P3178PL00 EP B1 Opis 2 [0001] Wynalazek dotyczy systemu napędowego dla walcarki, w szczególności dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, o cechach podanych w części nieznamiennej zastrzeżenia niezależnego, jak ujawniono w publikacji DE A1. [0002] Inny system napędowy, w którym do obu jednostek mechanizmu korbowego nie jest przyporządkowany żaden własny napęd, jest znany przykładowo z publikacji DE C2. Do realizacji procesu walcowania pielgrzymowego rur na zimno jest konieczna, napędzana oscylacyjnie, klatka walcownicza, wyposażona w parę walców pielgrzymowych do walcowania rur na zimno. W tym celu jest stosowany mechanizm korbowy, który jest napędzany przez silnik. Mechanizm korbowy do wyrównoważania sił masowych klatki walcowniczej jest wyposażony w obciążnik wyrównawczy. Obciążnik ten zwykle nie wystarcza jednak dla dostatecznego wyrównoważenia sił masowych. [0003] Produktywność walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno jest zależna bezpośrednio od liczby skoków klatki walcowniczej na jednostkę czasu, dlatego z powodów efektywności ekonomicznej należy dążyć do jak największej liczby skoków roboczych na minutę. Oznacza to jednak również duże siły masowe, które obciążają zarówno system napędowy a mianowicie jego łożyska jak również fundament a tym samym otoczenie. W poprzednio wspomnianym, znanym rozwiązaniu jest więc przewidziane, że mechanizm korbowy poprzez uzębienie napędza kolejny wał, na którym mimośrodowo względem punktu ciężkości jest umieszczona przeciwwaga.

3 2 2 Ta przeciwwaga krąży przy obrocie mechanizmu korbowego w przeciwnym kierunku i jest w stanie generować równoważące siły masowe bądź momenty bezwładności, tak że w sumie zachodzi wyrównoważenie sił masowych w całym systemie napędowym. [0004] Niekorzystne zarówno w tym znanym ukształtowaniu, jak również w wykonaniu z silnikami hydrostatycznymi jako napędy według publikacji DE A1 charakteryzującej ten rodzaj rozwiązań jest to, że w sumie powstaje dość skomplikowana konstrukcja całego systemu napędowego, ponieważ konieczna jest duża liczba elementów maszyny sprzęgających się ze sobą nawzajem poprzez zazębienia. Tym samym rosną również koszty systemu napędowego a przez to walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, przy czym pod tymi kosztami należy rozumieć nie tylko koszty inwestycji dla samej instalacji, lecz również koszty fundamentu instalacji, części zamiennych i zużywalnych oraz konserwacji i naprawy. [000] Z publikacji DE-PS znany jest system napędowy dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, w którym ramię korby do napędzania klatki walcowniczej jest wyposażone w przeciwciężary i obciążnik wyrównawczy oscylujący pionowo do wyrównoważenia sił masowych pierwszego rzędu oraz momentów bezwładności w napędzie. Niekorzystne w tym rozwiązaniu jest to, że fundament walcarki jest ukształtowany w sposób bardzo skomplikowany a tym samym drogi, ponieważ należy zadbać o pionowe zagłębienie przeciwciężaru w fundament. Wymagana jest przy tym duża i głęboka piwnica, co powoduje odpowiedni wzrost kosztów walcarki.

4 3 2 [0006] Publikacja DE C1 ujawnia napęd dla klatki walcowniczej walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, przy czym stosowany jest planetarny mechanizm korbowy do napędzania i wyrównoważania sił masowych i momentów bezwładności. Jakkolwiek za pomocą tego rozwiązania może być realizowane optymalne wyrównanie mas, to napęd ten nadaje się tylko przy mniejszych walcarkach pielgrzymowych do walcowania rur na zimno, ponieważ przy większych instalacjach rozmiar konstrukcyjny takiego systemu napędowego rośnie ponadproporcjonalnie a tym samym powoduje wysokie koszty. [0007] Z publikacji DE C2 znany jest system napędowy dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, w którym do poprawy wyrównoważenia sił masowych stosuje się oddzielne wały z przeciwciężarami, przy czym te wały są napędzane przez jeden napęd i są niezależne od napędu mechanizmu korbowego. Synchronizacja wałów podczas pracy walcarki odbywa się w elektroniczny sposób. Ponoszony przy tym nakład jest jednak znaczny. [0008] W znanych systemach napędowych dla walcarek pielgrzymowych do walcowania rur na zimno stosowane są zatem zwykle podwójnie wykorbione, drogie wały korbowe, które poprzez korbowody poruszają klatkę walcowniczą ruchem oscylującym. Przeciwciężary przy wale korbowym i przy dalszych dodatkowych wałach obrotowych eliminują siły masowe, które powstają przez ruch posuwistozwrotny klatki walcowniczej. [0009] U podstaw wynalazku leży zatem zadanie takiego ukształtowania typowego systemu napędowego, w szczególności dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, aby przy uproszczonej a tym samym tańszej

5 4 2 budowie, siły masowe - w każdym razie pierwszego rzędu - mogły być utrzymywane na jak najniższym poziomie. [00] To zadanie jest zgodnie z wynalazkiem rozwiązywane przez to, że jest utworzony własny napęd obu jednostek w postaci silników elektrycznych, które napędzają mechanizmy korbowe bezpośrednio z wału napędowego bez mechanicznego połączenia wykorbień wału korbowego obu mechanizmów korbowych. [0011] Obie jednostki są przy tym korzystnie ukształtowane w postaci lustrzanego odbicia względem płaszczyzny środkowej. [0012] Silnik elektryczny korzystnie ma postać wolnobieżnego silnika o wysokim momencie obrotowym. [0013] Mechanizm korbowy korzystnie jest wykształcony jako nieskrzyżowany mechanizm przegubowoślizgowy o jednym węźle ślizgowym przy podstawie. [0014] Zaproponowany system napędowy jest korzystnie wolny od dalszych wałów z masami wyrównoważającymi. [00] Masy przeciwciężarów mogą być dobierane tak, że siły masowe pierwszego rzędu klatki walcowniczej podczas pracy systemu napędowego mogą być wyrównoważane przynajmniej zasadniczo, korzystnie całkowicie. [0016] Korzystne jest, że wymagane mechanizmy korbowe mają bardzo prostą budowę. Nie są w szczególności konieczne specjalne mechanizmy korbowe, które typowo są stosowane przy znanych poprzednio napędach dla walcarek pielgrzymowych do walcowania rur na zimno. Można mianowicie zrezygnować z podwójnie wykorbionych wałów korbowych, które są skomplikowane i drogie. [0017] Można ponadto zrezygnować z oddzielnego wału wyrównoważającego, jaki jest znany w stanie techniki.

6 [0018] Całą instalację, dzięki zgodnej z wynalazkiem propozycji, można skonstruować również krótszą. [0019] Zgodny z wynalazkiem system napędowy czyni zbędnym mechaniczne połączenie obu wykorbień wału korbowego mechanizmów korbowych. Mechanizmy korbowe są wykonane jako nieskrzyżowane mechanizmy przegubowoślizgowe o jednym węźle ślizgowym przy podstawie; przegub korbowodu do klatki walcowniczej porusza się zatem po linii prostej, która przebiega przez oś obrotu korby. Obie korby są korzystnie napędzane przez oddzielne silniki. Korby mają przeciwny kierunek obrotu, dlatego samymi przeciwciężarami przy korbach można całkowicie wyrównoważyć siły masowe pierwszego rzędu. Można zrezygnować z dodatkowego wału z przeciwciężarami pod warunkiem przeciwnego obrotu korb. [00] Na rysunkach 3 i 4 jest przedstawiony przykład wykonania wynalazku, natomiast wariant ukazany na fig. 1 i 2 nie jest przykładem wykonania wynalazku, lecz przykładem, który ułatwia zrozumienie wynalazku. Poszczególne figury pokazują, co następuje: 2 Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 widok z boku systemu napędowego dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno z klatką walcowniczą, gdzie między napędem a mechanizmem korbowym jest umieszczona przekładnia w postaci jednostopniowej przekładni zębatej czołowej, w przekroju A-B według fig. 2; widok z góry systemu napędowego według fig. 1, widok z boku systemu napędowego dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno z

7 6 klatką walcowniczą według wynalazku w przekroju C-D według fig. 4; oraz Fig. 4 widok z góry systemu napędowego według fig [0021] Na figurach 1 i 2 jest przedstawiony system napędowy dla walcarki, który nie jest objęty zamierzonym zakresem ochrony. System napędowy 1 służy do napędzania walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, z której jest przedstawiona klatka walcownicza 2, która musi poruszać się w kierunku poziomym oscylującym ruchem posuwisto-zwrotnym, aby wykonywać znany proces walcowania pielgrzymowego rur na zimno. [0022] Oscylujący napęd klatki walcowniczej 2 jest realizowany za pomocą dwóch, rozmieszczonych lustrzanie do pionowo zorientowanej płaszczyzny środkowej 8 (patrz fig. 2), jednostek, które składają się, każda, z mechanizmu korbowego 3 bądź 3", ramienia 4 bądź 4" korby, przeciwciężaru bądź " oraz korbowodu 7 bądź 7". Te jednostki są znane jako takie dla napędzania walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno. [0023] W odróżnieniu do tego, są tutaj lustrzanie rozmieszczone dwie takie jednostki i są napędzane w przeciwnych kierunkach, każda przez jeden napęd 6, 6" w postaci silnika elektrycznego. Podczas gdy mechanizm korbowy 3 jednej jednostki po jednej stronie płaszczyzny środkowej 8 wiruje przykładowo w kierunku zgodnym z kierunkiem wskazówek zegara, to mechanizm korbowy 3" drugiej jednostki po przeciwległej stronie płaszczyzny środkowej 8 wiruje w kierunku przeciwnym do kierunku wskazówek zegara.

8 7 2 [0024] Stosowane są dwa silniki elektryczne 6, 6", które napędzają mechanizmy korbowe 3 bądź 3", każdy poprzez jednostopniową przekładnię zębatą czołową 9 bądź 9". [002] Klatka walcownicza 2 jest poddawana działaniu sił pochodzących z dwóch korbowodów 7, 7", które z kolei są napędzane w przeciwnych kierunkach przez oddzielne silniki 6, 6" poprzez oba mechanizmy korbowe 3, 3". Wyrównanie mas zachodzi przez to, że przeciwciężary, " mechanizmów korbowych 3, 3" krążą przeciwbieżnie. Siły masowe pierwszego rzędu mogą być zatem całkowicie wyrównoważane. [0026] Na figurach 3 i 4 jest przedstawiona pierwsza postać wykonania systemu napędowego według wynalazku. Tutaj zrezygnowano z przekładni 9, 9" między silnikami 6, 6" a mechanizmami korbowymi 3, 3", tzn. napęd mechanizmów korbowych 3, 3" jest realizowany bezpośrednio z wału napędowego silników 6, 6". Rezygnacja ze stopnia redukcyjnego przekładni 9, 9" jest możliwa lub korzystna dzięki zastosowaniu wolnobieżnych silników o wysokim momencie obrotowym. [0027] Dzięki wyeliminowaniu wszystkich kół zębatych oraz odpowiedniej obudowy przekładni, uzyskuje się jeszcze prostszą budowę systemu napędowego. Lista oznaczeń odniesienia: [0028] 1 System napędowy 2 Klatka walcownicza 3 Mechanizm korbowy 3 Mechanizm korbowy 3" Mechanizm korbowy 4 Ramię korby

9 8 4 Ramię korby 4" Ramię korby Przeciwciężar Przeciwciężar " Przeciwciężar 6 Napęd 6 Napęd 6" Napęd 7 Korbowód 7 Korbowód 7" Korbowód 8 Płaszczyzna środkowa 9 Przekładnia 9" Przekładnia SMS Meer GmbH Pełnomocnik:

10 9 8P3178PL00 EP B1 Zastrzeżenia patentowe 2 1. System napędowy (1) dla walcarki, w szczególności dla walcarki pielgrzymowej do walcowania rur na zimno, z - przynajmniej jedną klatką walcowniczą (2) mogącą wykonywać ruch posuwisto-zwrotny, - przynajmniej jednym mechanizmem korbowym (3), który posiada ramię (4) korby z przeciwciężarem () do przynajmniej częściowego wyrównoważania sił masowych generowanych przez klatkę walcowniczą (2), - przynajmniej jednym napędem (6) oraz - przynajmniej jednym korbowodem (7), który przegubowo łączy ze sobą klatkę walcowniczą (2) i ramię (4) korby, przy czym są tu dwie jednostki składające się z mechanizmu korbowego (3, 3"), ramienia (4, 4") korby, przeciwciężaru (, ") i korbowodu (7, 7"), które są rozmieszczone po obu stronach płaszczyzny środkowej (8) systemu napędowego (1) i są napędzane w przeciwnych kierunkach przez przynajmniej jeden napęd (6), zaś każda z obu jednostek posiada własny napęd (6 6"), za pomocą których obie jednostki są napędzane w przeciwnych kierunkach, znamienny tym, że własny napęd obu jednostek stanowią silniki elektryczne (6, 6"), które napędzają mechanizmy korbowe (3, 3") bezpośrednio z wału napędowego bez mechanicznego połączenia wykorbień wału korbowego obu mechanizmów korbowych (3, 3").

11 2. System napędowy według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że obie jednostki są ukształtowane lustrzanie do płaszczyzny środkowej (8). 3. System napędowy według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że silnik elektryczny (6, 6") jest wolnobieżnym silnikiem o wysokim momencie obrotowym. 4. System napędowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 3, znamienny tym, że mechanizm korbowy (3, 3") stanowi nieskrzyżowany mechanizm przegubowo-ślizgowy o jednym węźle ślizgowym przy podstawie.. System napędowy według jednego z zastrzeżeń 1 do 4, znamienny tym, że masy przeciwciężarów (, ") są dobierane tak, że siły masowe pierwszego rzędu klatki walcowniczej podczas pracy systemu napędowego (1) są wyrównoważane przynajmniej zasadniczo, korzystnie całkowicie. SMS Meer GmbH Pełnomocnik:

12

13