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Elektrische Steuerung bei einer Maschine zum Herstellen von
Rohren mit wendelförmiger Schweissnaht
Die Erfindung betrifft die weitere Ausgestaltung einer elektrischen Steuerung bei einer Maschine zum
Herstellen von Rohren mit wendelförmiger Schweissnaht.
Bei der Herstellung von Rohren mit wendelförmiger Schweissnaht, die sowohl innen als auch aussen mittels elektrischer Lichtbogenschweissung erstellt wird, besteht die Gefahr, dass der eine oder andere
Lichtbogen aus irgendwelchen Gründen abreisst. Abgesehen davon, dass dieser Umstand meist zu spät be- merkt wird, ist es bei Rohren mit geringem Durchmesser nicht möglich, die z. B. fehlerhafte Innen- schweissnaht nachträglich auszubessern. Aus diesem Grunde müssen derartige Fehlerquellen aus dem fer- tiggestellten Rohr herausgeschnitten werden und stellen einen unzumutbaren Ausschuss dar.
Des weiteren ist zu bedenken, dass dort, wo z. B. die Innenschweissnaht auf einer gehörigen 1 änge fehlt, für die nachträglich zu fertigende Aussenschweissnaht die erforderliche Abstützung nicht gegeben ist. Dies führt dazu, dass der meist mit höherer Stromstärke arbeitende Lichtbogen für die Aussenschwei- ssung glatt durchschlägt, also keine Schweissnaht gelegt wird, sondern die zu verschweissenden Bandkanten mehr oder weniger abgebrannt werden.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass sich durch das Aussetzen der Innenschweisse die Schweissspaltbreite bis zu dem Punkt, an dem die Aussenschweissnaht gelegt wird, derart ändert, dass überhaupt keine exakte Schweissung mehr vorgenommen werden kann oder umständliche Korrekturen bezüglich der Schweissspaltbreite in Kauf genommen werden müssen.
Als Nachteil bekannter Vorrichtungen wird ausserdem empfunden, dass der Beginn des Schweissorganges und der Start der mechanischen Vorgänge, wie Bandantrieb usw., voneinander unabhängig einsetzen.
Hiedurch ist es unvermeidbar, dass der eine oder andere Vorgang zu spät oder zu früh ausgelöst wird, was zwangsläufig zu Fehlleistungen hinsichtlich der Schweissnaht führt oder langwierige Nacharbeitung bedingt.
Dabei muss auch noch berücksichtigt werden, dass die für den automatischen Schweissbetrieb eingestellten Werte von Stromstärke und-Spannung, selbsttätig auf ihren Sollwert zurückgeregelt werden, wenn während der Betriebsdauer eine ungewollte Änderung jener Werte eintreten sollte.
Da fernerhin bei Inbetriebnahme des Antriebsmotors die Gefahr besteht, dass das die Vorrichtung verlassende Rohr eine vorgesehene und in Ruhestellung befindliche Abtrennvorrichtung zerstören würde, muss dafür gesorgt werden, dass die Inbetriebnahme der gesamten Anlage erst dann möglich ist, wenn die Abtrennvorrichtung angelaufen ist.
Nach der Erfindung wird diesen-Nachteilen dadurch begegnet, dass die Schweisselektroden (E, E) mit den dem Ablauf der mechanischen Vorgänge dienenden Antriebsmotoren an einem gemeinsamen elek- trischen Steuerkreis liegen, so dass beim Aussetzen des Lichtbogens, z. B. für die Innenschweissung, gleichzeitig sowohl der Stromfluss zur Elektrode für die Aussenschweissung als auch der Stromfluss zu den besagten Antriebsmotoren unterbrochen wird.
Eine weitere, erfindungsgemässe Ausgestaltung dieser elektrischen Steuerung besteht darin, dass die Zündung der Elektroden für die Innen-und/oder Aussenschweissung durch die Betätigung eines der Ingangsetzung der besagten Antriebsmotore dienenden Betriebswahlschalters erfolgt, wobei der mechanische Antrieb erst dann einsetzt, wenn die Elektroden gezündet haben.
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Die Erfindung ist als Ausführungsbeispiel an Hand mehrerer Schaltschemas veranschaulicht. Es zeigen Fig. l das Steuerschema. Fig. 2 das Schema für die Regelung des Drahtvorschubs beider Lichtbögen und die Überwachungselemente für den Schweissstrom, Fig. 3 das Schaltschema für den Starkstromteil.
Zunächst soll an Hand der Fig. l und 2 der Stromverlauf beschrieben werden, wobei sich die Schaltkontakte in Ruhestellung befinden.
Wie aus dem Schaltschema gemäss Fig. 2 ersichtlich, sind zwei Schweisselektroden E. und E für die Innen-und Aussenverschweissung des herzustellenden Rohres vorgesehen. Bei Betätigung eines Betriebswahlschalter 51 (Fig. l) hat man es in der Hand, dass entweder nur eine oder beide Elektroden in Funktion treten.
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Der Kontakt 56a schliesst und die Meldelampe 57 leuchtet auf. Der Notausschalter 67 ist geschlossen, damit liegt Spannung am Schalter 80. Der Schalter 80 setzt den automatischen Schweissvorgang in Tätigkeit, wenn durch die Wahlschalter 51 die entsprechende Vorwahl für Aussen- oder Innen- bzw. Aussenund Innenschweissung gewählt wurde. Aus Sicherheitsgründen muss dieser Wahlschalter vor Beginn jedes Ablaufes in die Leerstellung I gebracht werden. Dadurch zieht das Hilfsschütz 52 an und hält sich aber
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des Schützes 52 wird beim Umschalten auf die Stellung III Spannung auf die Schütze 58 und 59 gegeben.
Das Schütz 58 ist das Zündschütz für die Innenschweissung, Schlitz 59 ist das Zündschütz für die Aussenschweissung. Beide Lichtbogen werden gezünde : und die Stromüberwachungsrelais 65,71, 72 und 76 (Fig. 2) ziehen an und setzen die -beiden an sich bekannten Drahtvorschubregler D und D'in Tätigkeit.
Die Stromüberwachungsrelais 72 und 76 regeln den Drahtvorschub in Verbindung mit den Spannungsüberwachungsrelais 73 und 77. Es wird damit ein gleichmässiger Lichtbogen durch entsprechenden Drahtvorschub gewährleistet. Das Stromüberwachungsrelais 65 zieht beim Einsetzen des Schweissstromes fur die Aussenschweissung an und schliesst die Kontakte 65a, 65b und 65c (Fig. 1). Das StromUberwachungsre- lais 71 zieht bei Einsetzen des Schweissstromes für die Innenschweissung an und schliesst die Kontakte 71a,
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wird die Zündung des Lichtbogens erneut eingeleitet. Nach Wiedereinsetzen des Schweissstromes schliesst der Kontakt 71c, und das Zeitwerk 66 läuft erneut an. Nach Ablauf der eingestellten Zeit zieht das Hauptmotorschütz 70 wieder an. Der Schweissvorgang läuft weiter.
Gleichzeitig mit dem Anlaufen des
Zeitwerkes 66 erhält auch das Zeitrelais 60 über den Kontakt 71a Spannung und läuft ab. Das Zeitrelais 60 schaltet die Schweissregelung vom Zündbetrieb auf Normalbetrieb um.
Der Stromverlauf in Schaltstellung IV des Wahlschalter ist sinngemäss der gleiche wie in Schaltstel- lung II, nur, dass hier Überwachungs- und Regelorgane auf Aussenschweissung umgestellt sind.
Die Schweissspaltbreitensteuerung kann auf verschiedene Arten gelöst werden ; beispielsweise wie in
Fig. 3 dargestellt durch mechanische Taster 259 und 260. Die Taster wirken auf Magnetventile 261 und
262 (Fig. 3), die über pneumatische Stellzylinder den Bandeinlauf regeln, indem beispielsweise der Rohr- auslauf oder der Maschinenrahmen mit Bandeinlauf so verschoben wird, dass die Spaltbreite sich solange öffnet oder schliesst, bis der Sollwert hergestellt ist.
Zum Einrichten der Maschine sind parallel zu der automatischen Betätigung auch Handtaster 74. 75,
78,79 (Fig. 1) vorgesehen. Wird die Maschine eingeschaltet, ohne dass der Schalter 80 betätigt wird, so erfolgt kein automatischer Anlauf der Maschine und kein Einsetzen des Lichtbogens. Mit den Tastern 74,
75, 78 und 79 kann man jetzt denHauptantriebsmotor252 vorwärts oderrückwärts laufen lassen und damit den z. B. von einer nicht veranschaulichten Abwickelstation kommenden Bandstahl einfädeln. Wird hier- auf der Schalter 80 eingelegt, so läuft die Maschine wie beschrieben ab.
Zum besseren Verständnis der Fig. 3 sei der Starkstromteil noch einmal beschrieben. Hinter dem Netzanschluss und den Hauptsicherungen befindet sich der Hauptschalter 250. Wird dieser eingelegt, so erhält der Transformator 251 Spannung und gibt seinerseits die für den Betrieb der Steuerorgane benötigte Steuerspannung auf die Klemmen o und t ab. Das Schütz 66 gibt die Schweissspaltregelung nach seiner Betätigung frei. Das Leistungsschutz 56 schaltet den Trennvorrichtungsmotor 40/41 ein. Die beiden Leistungsschütze 69 und 70 sind die Hauptmotorschütze, wobei das Schütz 69 den Hauptmotor rückwärts, das Schütz 70 den Hauptmotor vorwärts laufen lässt. Das Schütz 58 ist das Schweissstromschlltz für die Aussenschweissung und schaltet den Schweisstrafo 253 ein.
Der dazugehörige Schweissstromgleichrichter 257 gibt den Schweissstrom an die Schweissstelle 263 ab. Die Schütze 63 und 64 sind die Steuerschütze für den Regelmotor 254 des Schweisstrafos 253. Das Schütz 59 ist das Schweissstromschütz für die Innenschweissung und schaltet den Schweissstrom über den Trafo 255, den Gleichrichter 258 auf die Innenschweissstelle 264.
Die Schütze 61 und 62 sind die Steuerschütze für den Regelmotor 256, der den Schweissstrom für die Innenschweissung regelt.
Der Hauptantriebsmotor ist übrigens in nicht dargestellter Weise mit einer elektromagnetischen Bremse ausgerüstet, die sich während des Laufens des Motors automatisch löst und bei Abschalten desselben ein sofortiges Stillsetzen ohne Nachlauf bewirkt. Es besteht die Möglichkeit, die Bremse durch einen Wahlschalur zu lösen, wobei dann die Bandantriebswalzen von Hand durchgedreht werden können, was für die Feineinstellung beider Bandkanten für die Quernahtschweissung von Vorteil ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Steuerung bei einer Maschine zum Herstellen von Rohren mit wendelförmiger Schweissnaht mit einer Innen-und/oder Aussenschweissung, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweisselektroden (Ei, Ea) mit den dem Ablauf der mechanischen Vorgänge dienenden Antriebsmotoren an einem gemeinsamen elektrischen Steuerkreis liegen, so dass beim Aussetzen des Lichtbogens, z. B. für die Innenschwei- ssung, gleichzeitig sowohl der Stromfluss zur Elektrode für die Aussenschweissung als auch der Strom fluss zu den besagten Antriebsmotoren unterbrochen wird.