Auf der TUBE stellt Dango & Dienenthal (D&D) erstmals das lasergestützte Kalibrieren von Großrohren vor. Die Maschinen der PST-Serie erzielen laut Hersteller eine bisher ungekannte Präzision. Gleichzeitig reduzieren sie den Zeitaufwand beim Richten drastisch und ermöglichen die lückenlose Dokumentation der Innenkontur.
© Dango & Dienenthal Maschinenbau
Grundlegend neu an der Pipe Sizing Technologie (PST) ist, dass ein 360°-Zirkular-Laser die Innenkontur des Rohres während des Richtprozesses misst und die Ergebnisse sofort in den Prozess eingehen. Die Maschinen der PST-Serie werden generell für das Richten eingesetzt. Die PST-PE-EX Ausführung eignet sich zusätzlich für das Expandieren der Rohrenden, die PST-FB Ausführung (Fullbody-Sizen) richtet die Rohre über deren gesamte Länge.
Der im Messkopf angebrachte Laser projiziert eine Linie auf die Innenwand des Rohres. Eine Kamera, die sich ebenfalls im Messkopf befindet, erfasst auf der Kreislinie bis zu 3.200 Messpunkte über den gesamten Rohrumfang. Auf diese Weise entsteht das vollständige Abbild der Innenkontur des Rohres in Echtzeit. Diese Daten sind die Grundlage für das Ansteuern der Richtwerkzeuge.
Für das „Sizen“ haben die PST-PE Maschinen sechs Spreizbacken, die – den Ergebnissen der Laser-Messung entsprechend – gezielt angesteuert werden. Das Ergebnis: Das Rohr wird nicht expandiert, sondern behält den ursprünglichen Innenumfang.
Genauer und schneller
Da das Messen und das Umformen im Pipe Sizer vereint sind, reduzieren die Anlagen den Zeitaufwand für das Handling der Rohre drastisch. Pro Schicht lassen sich daher wesentlich mehr Rohre richten, als es mit herkömmlichen Anlagen üblich war. So macht es die Laser-Konturmessung zum ersten Mal möglich, jedes einzelne Rohr mit geringem Zeitaufwand zu vermessen und die Geometrie – zum Beispiel Innenumfang und Ovalität –zu dokumentieren.
Die erste PST-PE-EX-Maschine, die D&D zur Zeit für einen deutschen Hersteller von Großrohren fertigt, wird die Enden von Rohren mit einem Durchmesser zwischen 270 und 1.016 mm bei Wanddicken bis 60 mm richten und expandieren. Auch hier liefert der Zirkular-Laser die Innenkontur des Rohrendes, die für die Ansteuerung des Druckzylinders genutzt wird.
Denis Albayrak, Senior Sales Engineer bei D&D, setzt auf die präzise Lasermessung: „Die Anforderungen an die Qualität von Rohren – speziell an ihre optimale Rundheit – sind in den vergangenen Jahren stetig gewachsen und stellen die Rohrhersteller vor enorme Herausforderungen. Mit der Pipe Sizing Technologie ersetzen wir ‚Versuch und Irrtum‘ durch exakte Messwerte. Die fertigen Rohre haben nach dem Sizen die perfekte Kreisform, der vorgegebene Nenndurchmesser bleibt unverändert.“
Die Technik im Detail
© Dango & Dienenthal Maschinenbau
Das an der Stirnseite des Pipe Sizers angebrachte Messsystem arbeitet nach dem Laser-Triangulationsprinzip: Ein Zirkular-Laser projiziert eine Linie über den gesamten Innenumfang des Rohres. Eine Kamera erfasst die Linie mit 3.200 über den Rohrumfang verteilten Punkten, was einer Winkelauflösung von rund 0,17 Grad entspricht. Bei Rohrdurchmessern bis 1.600 mm (64 Zoll) beträgt die Auflösung der Konturmessung 0,1 mm, bei Systemen für Nenndurchmesser bis 1.000 mm liegt sie bei 0,05 mm.
Aus den Ergebnissen berechnet die Software die Vorgabewerte für die Spreizbacken und übermittelt sie an die Prozesssteuerung. Beim Sizen mit den PST-PE und den PST-FB Ausführungen werden die sechs über den Umfang des Rohres verteilten Spreizsegmente von Hydraulikzylindern je nach der Geometrie des Rohres individuell angesteuert.
Ist der erste Sizingprozess abgeschlossen, wird das Rohr erneut vermessen. Mit diesen Konturdaten ermittelt die Software den Rückfederungswert des Rohrmaterials und rechnet ihn in den zweiten Sizingprozess ein. So werden die individuellen Materialeigenschaften jedes Rohres für das zielgerichtete Sizen genutzt.