Maschine zum Herstellen von Röhren aus Stahlband, das in einer Rohrformvorrichtung schraubenlinienförmig verformt und anschliessend verschweisst wird, und Verfahren zum Betrieb der Maschine Wenn es sich darum handelt, mittels einer be kannten Rohrformvorrichtung aus einem endlosen Stahlband ein Rohr mit schraubenlinienförmiger Schweissnaht herzustellen, sind bekanntlich zusätzli che Einrichtungen wie Richtwalzwerke und Hilfs- treibwalzen o. dgl.
erforderlich, um das Material in die Antriebs- bzw. vorgeschalteten Richtwalzen .ein führen zu können. Vielfach ist es notwendig, insbe sondere bei stärkeren Stahlbändern, diese anfangs vorzuwärmen, um eine bessere Biegefähigkeit und somit ein hcichteires Einführen in die dem Richtwalz- werk vorgeschalteten Hilfstreibwalzun zu erzielen.
Sinn der Erfindung ist es, diese zusätzlichen Ein richtungen einzusparen und eine vorzugsweise trans portable Vorrichtung zu schaffen, mit der Rohre am Ort ihres Bedarfs fertig geschweisst und endenbear- beitet erstellt werden können.
Erreicht wird dies dadurch, dass sich die Band stahlbobine mit ihrem Gewicht direkt oder indirekt auf einer angetriebenen Walze .des Antriebs- und Förderaggregates abstützt und der Antrieb der Band stahlbobine nur durch Reibungsschluss mit der ange triebenen Walze erfolgt;
dass das von der Bandstahl- bobine abgezogene Band einerseits nur durch das das Band fördernde Walzenpaar des Antriebs- und För- deraggregates und andererseits nur unmittelbar vor der Rohrformvorrichtung durch Führungsbacken seitlich geführt ist,
und dass zwischen diesen beiden Bandseitenführungsstellen eine Bandbeschneidungs- vorrichtung zum Besäumen des Bandes sowie eine Schweissvorrichtung zum Verbinden der Rückkante eines von seiner Bobine abgelaufenen Bandes mit der Anfangskante eines neu abzuspulenden Bandes ange ordnet ist und dass hinter .der Rohrformvorrichtung eine die Enden des innen und aussen fertig ge- schweissten Rohres gleichzeitig fertig bearbeitende Vorrichtung zum Abtrennen der Rohre von.
ge wünschter Länge vorgesehen ist.
Was den Bobinenantrieb anbelangt, so kann die Bobine entweder mit der abzuziehenden obersten Bandlage ummittelbar auf der Antriebswalze, diese etwa halbkreisförmig umschlingend, oder mittelbar auf einer oder mehreren von .der Antriebswalze ange triebenen Ablaufrollen ruhen, wobei die natürliche Abrollkrümmung zur Einführung in die Walzen aus genutzt wird.
Die Bandstahlbobine kann dabei von den, von der Antriebswalze angetriebenen Ablaufrollen zwangsläufig mit gleicher Umlaufgeschwindigkeit der Antriebswalze angetrieben werden.
Dadurch kann unter Verzicht auf die bisher be kannten technischen Hilfsmittel ein absoluter Gleich lauf zwischen Geschwindigkeit der Antriebswalze und der Abwickelgeschwindigkeit .der Bandstahlbo- bine erzielt werden. Gleichzeitig werden Biege- oder Einführungsvorrichtungen zur Antriebswalze, was besonders bei stärkeren Bändern unvermeidlich ist, eingespart, wenn die natürliche Abrollkrümmung des Bandstahdstreifens für die Einführung in die Walze ausgenutzt wird.
Dadurch ist es auch möglich geworden, das Richtwalzwerk mit den Hilfstreibwalzen zum Einfüh- ren eines neuen Coilanfangs einzusparen, weil nun mehr das Band in die Treibwalzen so eingeführt wer den kann, dass die Abwicklung des Bandstahles in einem Radius erfolgt, der es gestattet,
das Band in nerhalb seiner Elastizitätsgrenze ohne Knickbildun- gen! in die Antriebswalzen einzuführen. Jedes Band, welches normalerweise von einer Ablaufhaspel in die Waagerechte abgezogen wird, ist der Gefahr einer Knickbildung ausgesetzt.
Aus diesem Grunde sind hinter bekannten Abhaspelvorrichtungen Richtwalz- werke eingeschaltet, um solche Knicke aus dem Stahlband wieder auszuwalzen. Bei der beschriebe nen Coilanordnung wird eine Knickbildung im Band zuverlässig vermiedem4 ohne dass platzbeanspru chende Richtwalzen notwendig sind.
Durch diese Anordnung ist ein weiterer Vorteil gegeben, der darin besteht, dass infolge des nur ge- ringen Abstandes zwischen Bobine und Verfor- mungswerkzeug die seitliche Bandführung, die für einen einwandfreien Schweissprozess von höchster Wichtigkeit ist, wesentlich .erleichtert wird, weil das Band nur einem Festpunkt in den Antriebswalzen und einem Festpunkt in oder unmittelbar vor dem Verformungswerkzeug unterliegt.
Durch die Erfin dung ist es auch möglich geworden, ein vor den An triebswalzen angeordnetes Schubblech vorzusehen, das auf Rollen gelagert zwischen die Antriebswalzen vorgeschoben werden kann und .dadurch den weite ren Vortrieb des Bandstahlendes bewirkt. Nach Um steuerung der Antriebswalzen wird dann das Schub blech in seine Ausgangsposition zurückgefahren. Da durch wird dem bisherigen übelstand begegnet, dass der von der Bobine kommende Bandstahlstreifen nach Verlassen der Antriebswalzen keinen Vortrieb mehr erhält.
Des weiteren ist zwischen den Treibwalzen und dem Verformungswerkzeug eine Schweissvorrichtung vorgesehen, wodurch ermöglicht wird, dass das Ende des vorhergehenden Stahlbandes mit dem Anfang des nachfolgenden Bandes verschweisst werden kann und Rohre von beliebiger Länge ohne besondere Arbeits unterbrechung und Materialverlust hergestellt werden können.
Ist das letzte Ende der Bandstahlbobine un brauchbar, so fährt man das Stahlband bis zu dem noch verwendbaren Bandende bis zur Schweissvor- richtung, hier kann ein Abtrennen der Bandzunge resp. des unbrauchbaren Bandendes, welches durch Umsteuerung der Walze nach hinten ausgeworfen werden kann. Nunmehr kann der Bandanfang des nächsten Coils bis zum Schweisskanal vorgetrieben und am Schweisskanal verschweisst werden. Ein Bremsmotor kann das Vorschieben des neuen Band anfanges exakt bis an die Kante des Bandendes ge statten.
In diesem Falle kann ebenfalls ein endloses Rohr erzeugt werden ohne Benutzung eines Schub- bleches.
Um ein einwandfreies Innen,- und Aussen- schweissen innerhalb des Verformungswerkzeugs zu erreichen; kann eine Steuertechnik zur automatischen Einstellung .des Einlaufwinkels und somit des Schweissspaltabstandes vorhanden sein. Das Stahl band läuft in das Verformungswerkzeug ein, die in einem bestimmten Winkel zum Bandeinlauf einge stellt ist.
Das Band wickelt sich dadurch schrauben förmig ab, und die gekrümmte Bandkante läuft gegen die noch gerade zulaufende Bandkante.
Da an dieser Stelle der Verschweissungsprozess durchgeführt wird, ist die exakte Führung des Kanten abstandes von höchster Bedeutung. Die bekannten Spiralrohr-Herstellungsverfahren versuchen dieses Problem dadurch zu lösen, dass durch laufende Beo bachtung eine Steuerung des Schweissspaltabstandes dadurch erfolgt, dass durch entsprechendes Drücken nach rechts oder links das auslaufende Rohr bewegt wird. Diese manuell ausgeübte Methode ist ungenau und setzt - wie gesagt - eine ständige Kontrolle vor aus.
Es ist ferner bekannt, dass man das auslaufende Rohr auch automatisch steuern kann, indem an den Bandkanten elektrische Tastorgane angebracht wer den, die bei Veränderung des Einlaufwinkels über ein motorisch angetriebenes Steuerorgan die ausglei chenden Rohrbewegungen vornimmt. Auch diese Methode ist nicht zuverlässig und beseitigt nicht die Gefahr einer schlechten Nahtherstellung, weil u. U. der Einlaufwinkel sich so stark verändert, dass er durch die Steuerorgane nicht mehr zuverlässig justiert werden kann.
Es muss in diesem Zusammen hang berücksichtigt werden, dass besonders bei Roh ren mit grossen Durchmessern und Wandstärken die Rohrelastizität so gering ist, dass bei Steuerbewegun gen die gesamte Rohrlänge u. U. bis zu 25 m ver schoben werden muss, wodurch am Rohrende ein unvertretbar hoher Ausschlag erfolgt, und Kräfte er forderlich werden, die steuertechnisch nicht mehr bewältigt werden können. Solche Fälle können z. B.
auftreten, wenn durch eine starke Säbeligkeit (cam- ber) des Bandes oder durch seitliche Verschiebungen des durch die Transportwalzen laufenden Stahlban des oder eine mehr oder weniger starke Breitentole- ranz des Bandes eine Bandabwanderung an der Stelle des Einlaufes in das Verformungswerkstück eintritt. Durch seitliche Bandführungen können keine unbe grenzten Führungsdrücke auf das Band ausgeübt werden, weil hiermit u. U. eine zu starke, auch einsei tige Kantenstauchung verbunden ist.
Dieses Problem kann absolut zuverlässig dadurch gelöst werden, dass eine vollautomatische, kombinierte Steuermethode angewandt wird, die einen vollendeten gleichbleiben den Spaltabstand auch bei ungünstigen Verhältnissen garantiert. Betrachtet man, das einlaufende Band als Schenkel eines Winkels und das austretende Rohr als den anderen Schenkel, so hat man bisher Steuerbe wegungen manuell oder automatisch auf den Rohr schenkel übertragen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Maschine ist im Mittelpunkt des Verformungswerk- zeuges ein Drehpunkt vorhanden und durch Band kanten-Tastorgane werden Steuerimpulse auf den hinteren Teil der Maschine übertragen. Somit wird also nicht nur der Rohrschenkel, sondern auch der einlaufende Bandstahlschenkel gesteuert.
Durch gleichmässige oder progressive Steuerimpulse werden also Bandabwanderungen und Veränderungen des Einlaufwink Is erfasst, so dass der Schweisskanten- abstand mit grösster Präzision kontrolliert wird, was die Wirtschaftlichkeit der Anlage durch Verhütung der Herstellung von Ausschussrohren wesentlich er höht.
Besonders vorteilhaft ist diese automatische Steuermethode bei der angemeldeten Maschine des wegen, weil durch Fortfall des Richtwalzwerkes, der Einlaufhaspel, Hilfsantriebe und anderer Elemente minimale Konstruktionslängen und Gewichte vorlie gen und somit eine Vereinfachung der Steuerbewe gungen durchgeführt werden kann. Durch diese kom binierte Steuermethode wird eine absolute Kontrolle und Einstellung des einmal gewünschten Schweiss- spaltabstandes auch bei ungünstigsten Verhältnissen gewährleistet.
In diesem Zusammenhang wird vorteilhaft auch noch ein Sicherungssystem zur Verhütung der Her stellung von Ausschussrohren durch schlechte bzw. unbrauchbare Schweissnähte vorgesehen. Es ist be kannt, die Länge eines Lichtbogens zu steuern, wodurch bekanntlich. die Qualität einer Schweissnaht kontrolliert wird. Zusätzlich kann ebenso die über wachung aller mechanischen Vorgänge erfolgen, indem diese in Abhängigkeit zum Schweisslichtbogen gebracht werden.
Was das eingangs erwähnte Endenbearbeiten der fertig geschweissten Rohre während ihres Abtrennens anbelangt, so ist zu bemerken, dass es heute noch üblich ist, zunächst ein Rohr abzutrennen und dann mit der Endenbearbeitung zu beginnen. Durch die Vorrichtung bei der Erfindung ist ein neues Verfah- ren dadurch möglich geworden, dass die Endenbear- beitung bereits während der Rohrproduktion beginnt und erst nachträglich der Abtrennprozess einsetzt.
Durch die Art der angemeldeten Konstruktion ist es möglich geworden, das Stahlband an der Eintritts stelle des Verformungswerkzeuges so exakt zu füh ren, dass ein seitliches Verschieben des einlaufenden Stahlbandes unmöglich geworden ist. Die bekannten Spiralrohrmaschinen müssen - um eine vollautoma tische Schwoissspaltsteuerung zu erzielen, in bekann- ter Weise den Spaltabstand messen, wofür es eine Vielzahl Systeme gibt und diese Ergebnisse auf eben falls bekannte Steuer- oder Regelorgane übertragen werden; z.
B. werden an den Bandkanten Tastorgane angebracht, die den Kantenabstand resp. die Spalt breite messen. Durch die Unregelmässigkeit der Stahlkante können hierbei auch Impulse ausgelöst werden, die die Steuerorgane in Bewegung setzen, obgleich keine echte Spaltänderung eingetreten ist. Solche Unregelmässigkeiten an beiden Kanten kön nen sich im negativen Falle addieren und somit fal sche Steuerimpulse auslösen.
Die vorerwähnte Steuermethode bezieht sich auf die Kontrolle der beiden Bandkanten resp. auf die Messung des Schweissspaltes und verhindert gleich zeitig das Registrieren von vorübergehenden Unre- gelmässigkeiten in der Bandkante durch leichte Hök- ker, \dellen, Gratbildung o. dgl., indem unter Bezug nahme auf den exakten Bandeinlauf an der Eintritts stelle in das Verformungswerkzeug nur der Zulauf der von oben kommenden Bandkante in seiner Rich tung kontrolliert wird.
Abweichungen von der vorgeschriebenen Rich tung werden in bekannter Weise auf ein Regelorgan am austretenden Rohr übertragen, indem das Rohr jeweils in eine Richtung gedrängt wird, die den Ein lauf der von oben kommenden Bandkante korrigiert. Gleichzeitig wird ein Zeitglied eingeschaltet, welches diese Steuerimpulse mit Verzögerung überträgt, so dass Unregelmässigkeiten - auch der einen Kante keine unnötigen oder falschen Steuerimpulse hervor ruft. Dadurch ist es möglich geworden, auf die Mes sung des Kantenabstandes durch zwei Taster in bis her bekannter Weise zu verzichten.
Durch die Art der Bandführung ist es ebenfalls möglich geworden, ein Rohr mit bisher unbekannt engen Durchmessertoleranzen herzustellen. Bekannt lich ist der Rohrdurchmesser eine Funktion aus Bandbreite, Innendurchmesser, des Verformungs- werkzeuges und des Einlaufwinkels des Bandes in das Verformungswerkzeug. Da bei den bekannten Syste men mehr oder weniger starke Bandabwanderungen an der Eintrittsstelle des Verformungswerkzeuges eintreten können,
werden diese nach Messung des Bandkantenabstandes als Steuerimpulse auf das aus tretende Rohr übertragen. Dadurch ergibt sich eine Winkelveränderung, ,die wiederum eine mehr oder weniger starke Veränderung des Rohrdurchmessers zufolge hat.
Durch .das Konstanthalten der etwa horizontal einlaufenden Bandkante sind im vorliegenden Falle seitliche Abwanderungen nicht mehr möglich, so dass nur noch geringste Verschiebungen des von oben kommenden Bandes möglich sind. Diese Verschie bungen sind so gering, dass im Gegensatz zu den be kannten Einrichtungen nur noch minimale Steuerim pulse auf das austretende Rohr übertragen werden und somit kaum messbare Winkelveränderungen ein treten. Dieses wiederum hat zur Folge, dass das auf d r beschriebenen Spiralrohrmaschine gefertigte Rohr so enge Toleranzen hat, :dass diese im Durch messer praktisch kaum messbar sind.
Die in der Pra xis bereits durch staatliche Prüfstellen vorgenomme nen Untersuchungen ergaben, dass das Rohr aller höchstens nur etwa 1/1o der international zugelassenen Toleranzen aufweist.
Bei den bekannten Verfahren zum Herstellen von Rohren mit wendelförmiger Schweissnaht können fertigungstechnische Schwierigkeiten dadurch entste hen, dass die zu verschweissenden Kanten des Stahl bandes .dazu neigen, sich gegeneinander im Verfor- mungswerkzeug zu versetzen.
Hinzu kommt, dass die Kanten sogar verletzt oder gestaucht werden können, indem besonders bei einem Grossrohr der Rohraus trieb aus dem Verformungswerkzeug bei zunehmen der Länge einen zunehmenden Druck auf das in das Verformung swerkzeug einlaufende Stahlband ausübt.
Ferner entstehen Schwierigkeiten ,dadurch, ,dass ein Verformungswerkzeug entweder aus einer kalibrier- ten Hülse besteht oder aber aus Rollen, Käfigen o. dgl., .die keine oder nur eine beschränkte Verände rung des Durchmesserbereiches gestatten.
Was den zunehmenden Gegendruck durch das aus dem Verformungswerkzeug austretende Rohr anbelangt, so wird bekanntlich das in das Verfor- mungswerkzeug einlaufende Stahlband durch Wal zen, Rollen, Kugeln o. dgl.
niedergedrückt. Bei Ver wendung von Rollen stellt man, um einen besseren Bandeinlauf zu gewährleisten, die Rollen in bekann ter Weise schräg zur Achse des Verformungswerk- zeuges, in den meisten Fällen parallel zu den einlau fenden Bandkanten, die sich unmittelbar vor Eintritt in das Verformungswerkzeug an zwei Führungsbak- ken führen.
Man kann solche schräg gestellten Rollen zwar in ihrem Einstellwinkel verändern. Dies bedingt aber eine individuelle überwachung und ein laufen des Nachstellen, ohne dass dadurch aber ein gleich laufender Bandtransport mit Sicherheit gewährleistet ist.
Vielmehr kann der Bandeinlauf beispielsweise dadurch gestört werden, dass das zunehmende Ge wicht des aus dem Verformungswerkzeug austreten den Rohres einen fortlaufenden Gegendruck auf das einlaufende Band .ausübt und somit ,den gleichmässi gen Verschweissungs- und Verformungsprozess stört.
Diese Störungen werden in erster Linie dadurch aus gelöst, dass der in Achsrichtung des Rohres verlau fende Druck das Stahlband einseitig derart stark gegen die betreffende Führungsbacke drückt, dass diese Kante beschädigt und auf gestaucht wird.
Dieser übelstand kann dadurch beseitigt werden, dass zumindest an einer einlaufenden Bandkante un mittelbar vor Eintritt in das Verformungswerkzeug, z. B.
an der Führungsbacke ein Druckmessgerät, zwedkmässigerweise eine Druckdose angebracht ist, die ständig den Kantendruck des Stahlbandes regi striert und kontrolliert. Der Druck auf dieses Mess- gerät durch die sich vorbeischiebende Bandkante wird um so grösser, je mehr das aus dem Verfor- mungswerkzeug austretende Rohr durch sein zuneh mendes Gewicht Widerstand leistet.
Weiter ist es möglich, dass abhängig von diesem Druck der Einstellwinkel der Verformungsrollen verändert wird,' so dass durch diese Winkelverände rung der Rollen eine Kantenstauchung an dem Ein lauf nicht mehr möglich ist und somit der Ver- schweissungsprozess durch aufgerissene oder einseitig gestauchte Kanten nicht mehr beeinträchtigt wird.
Dadurch kann ein absolut gleichbleibender Verfor- mungsvorgang und damit auch Schweissprozess in nerhalb des Verformungswerkzeuges bei stets gleich bleibenden Bedingungen gewährleistet werden.
Es war eingangs bereits gesagt, dass ein Kanten versatz des Stahlbandes in dem Verformungswerk- zeug auch dadurch eintreten kann, dass der Walzen- oder Rollenträger, der das Band in der ersten Stufe verformt, nicht mit dem gewünschten Druck auf die rechte oder linke Bandkante drückt.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der Rollenträger - vom Mittelpunkt aus gesehen - leicht schwenkbar sein, womit bei Kantenversatz derart nachreguliert werden kann, dass durch ausgleichen den einseitigen Druck die rechte oder linke einlau fende Bandkante so niedergedrückt wird, dass die von oben kommende und von unten kommende Bandkante in gleicher Höhe gegeneinander verlaufen.
Es ist bekannt, den einlaufenden Bandstahl in einem Verformungswerkzeug in eine auf den Rohr durchmesser bereits kalibrierte Hülse oder Schale einlaufen zu lassen. Auch ist bekannt, Bandstahl in einen Verformungskäfig einlaufen zu lassen, der aus drehenden Rollen oder Rollensegmenten besteht und einen gewissen Verstellbereich zulässt.
Im Gegensatz zu diesen bekannten Vorrichtungen kann ein Verstellbereich grössten Ausmasses dadurch erreicht werden, dass der Walzen- oder Rollenträger die erste Verformung durch unterschiedlichen Druck der oben liegenden Verformungsmittel gegen zwei darunter liegende Gegenrollen derart im Durchmes ser verändert, dass die ausserhalb dieses Bereiches liegenden Mittel das Rohr lediglich auf den zu erzie lenden Rohrdurchmesser leicht kalibrieren, also nur noch einen untergeordneten Einfluss ausüben.
Die kalibrierenden Rollen sind an seitlich einführbaren Stempeln angebracht, .die auf einfache Art und Weise verstellt werden können, ohne dass eine Montage und umständliches Auswechseln nötig ist.
Nun ist es bekannt, .dass ein Stahlband mehr und darüber hinaus oft in den das Band antreibenden Walzen nach ,der einen oder anderen Seite hin ab wandert, wodurch sich das Band nach links oder rechts verschieben kann. Beide Möglichkeiten haben zur Folge, dass einseitige, starke Bandkantendrücke auftreten, die so stark werden können, dass die Kan ten des Stahlbandes verletzt werden und somit der Schweissprozess im Verformungswerkzeug unzulässig beeinflusst wird.
Hinzu kommt, dass das auf dem Wege zu den Antriebswalzen zwangsläufig geführte Stahlband auf seinem Wege zum Verformungswerkzeug Zwängun- gen unterworfen wird, die beim Eintreten des Bandes in das Verformungswerkstück nunmehr frei werden, indem sich das Band entspannt und nach rechts oder links abläuft, wodurch der Schweissspalt laufend verändert wird, so dass ein. sicheres Legen einer Schweissraupe, besonders wenn innen und aussen geschweisst wird, nicht möglich ist.
Um diesen Schwierigkeiten zu begegnen, kann die Reaktion .der beim Auftreten von Bandzwängungen auftretenden Kräfte und/oder die Bandverlagerungen zum Aussteuern der Laufungenauigkeit des Stahlban des verwendet werden, indem z. B. die dabei auftre tenden einseitigen Stahlbanddrücke auf einen oder mehrere die Bandkanten führenden Anschläge ge messen und zum Steuern des Bandantriebes benutzt werden. Für das Verfahren nach der Erfindung ist es vor teilhaft, dass alle für die Entstehung von Bandzwän- gungen verantwortlichen Vorrichtungen, z. B.
An triebswalzen, Hilfstreiber, Richtwalzen, Bandführun gen o. dgl., derart schwimmend angeordnet sind, dass sie auf die beim Auftreten von Bandzwängungen er folgenden Horizontalkräfte zu reagieren vermögen und sich selbsttätig derart ausrichten, dass das Stahl band beim Eintreten in das Verformungswerkzeug vollkommen entspannt ist. Nur dann ist ein auf seine ganze Länge stets gleicher Kantenspalt und damit eine einwandfreie Schweissnaht gewährleistet.
Vorrichtungen an der Maschine zum Ausüben des erfindungsgemässen Verfahrens können naturge- mäss recht mannigfaltig sein. So kann z. B. der An triebswalzenstuhl um eine Vertikalachse .drehbar sein, so dass er sich beim Auftreten seitlicher Ab wanderungstendenzen des Stahlbandes zu drehen vermag und dadurch das Abwandern des Bandes aussteuert.
Es kann auch vorgesehen sein, dass beispielsweise die Antriebswalzen allein nach rechts oder links hydraulisch verstellbar sind oder von oben her auto matisch einen unterschiedlichen Druck erfahren, der ebenfalls eine entgegengesetzte Tendenz zum Verlauf des Stahlbandes ausüben kann. In jedem Falle kann das Erfassen des Kantendruckes z. B. durch Druck dosen erfolgen, die vor Eintritt des Bandes in den Walzenstuhl oder an anderen Stellen des Bandlaufes angeordnet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Maschine und verschiedene Varianten von Teilen derselben sind in der Zeichnung dargestellt. Es zei gen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Ma schine zur Herstellung von Rohren aus schraubenför mig zu verformendem und verschweissendem Stahl band.
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 1.
Fig. 3 eine Ansicht des Bandabzug- und Förder- teiles der Maschine nach Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeiles III von Fig. 2 und in grösserem Massstab gezeichnet.
Fig. 4 eine Draufsicht auf den Gegenstand von Fig. 3.
Fig. 5 eine Stirnansicht der in Fig. 3 gezeichneten Maschinenteile, gesehen in Richtung des Pfeiles V von Fig. 3.
Fig. 6 einen Querschnitt durch die Trennvorrich tung der Maschine nach den Fig. 1, 2.
Fig. 7 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 6.
Fig.8 eine schematische Darstellung des Ab trennvorganges.
Fig. 9 einen vergrösserten Ausschnitt aus Fig. 2, eine abgeänderte Ausführungsform der Verfor- mungsvorrichtung. Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X von Fig. 9.
Fig. 11 eine Teilansicht des Gegenstandes von Fig. 9, gesehen in Richtung des Pfeiles XI von Fig. 9. Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel einer Rohrform- Vorrichtung von der Seite gesehen als Variante zu Fig. 3.
Fig. 13 einen Schnitt nach der Linie XIII-XIII von Fig. 12.
Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie XIV-XIV von Fig. 13.
Fig. 15 das rechte Ende eines Rollenträgers aus Fig. 14, von untern, gesehen.
Fig. 16 das linke Ende desselben Rollenträgers. Fig. 17 das Ende eines Stempels 102 mit einer Pendelrolle im Schnitt.
Fig. 18 die Seitenansicht des Gegenstandes von Fig. 17.
Fig. 19 das Ende eines Stempels 102 mit einer Stützkugel.
Fig. 20 eine von der Seite gesehene Variante zu Fig. 3.
Fig. 21 einen Schnitt nach der Linie XXI-XXI von Fig. 20.
Fig. 22 einen Schnitt nach der Linie XXII-XXII von Fig. 20.
Fig. 23 eine Variante zu Fig. 22. Fig. 24 eine Variante zu Fig. 3.
Fig. 25 eine weitere Variante zu Fig. 3.
Fig. 26 ein Schema der elektrischen Steuerung. Die in den Übersichts-Fig. 1 und 2 dargestellte Maschine hat ganz allgemein die Aufgabe, aus einem Stahlband la das von einer Bobine abgezogen und in eine Rohrformvorrichtung 2 gefördert wird, ein Rohr herzustellen, dessen Mantel durch das schraubenli- nienförmig geformte und verschweisste Band gebildet wird.
Die Zufuhrrichtung des Bandes la zur Rohr formvorrichtung 2 ist schräg zur Achsrichtung des darin geformten Rohres gerichtet.
Gemäss den Fig. 3-4. liegt die Stahlbandbobine 1 auf zwei parallelachsigen freidrehenden Ablaufwal zen 17a, 17, die ihrerseits auf einer Antriebswalze 18 aufliegen. Diese Antriebswalze 18 wird von einem Elektromotor 11 über einen Getriebekasten lla und ein Vorgelege llb in Pfeilrichtung angetrieben. An der Unterseite der Antriebswalze 18 liegt unter Federdruck eine freidrehbare Gegenwalze 19 an.
Das Stahlband la wird also in einem, entsprechend seiner Wickelkrümmung verlaufenden Bogen la' zwischen die Antriebswalze 18 und Gegendruckwalze 19 ein geführt, dort gefasst und anschliessend zuerst zwi schen Führungsschienen 20a, 20b o. dgl. und dann zwischen Führungsschienen 21, 22 o. dgl. niederge halten und in die Rohrformvorrichtung eingeschoben.
Zur Rohrformvorrichtung gehören Schweissvor- richtungen 16, 16a zum Zusammenschweissen der einander gegenüberliegenden Ränder der Bänderwin@ dungen. Zur Bildung einer einwandfreien Schweiss verbindung ist es dabei notwendig, dass vor dem Schweissen die Ränder des gewickelten Bandes 1 voneinander durch einen Spalt 1ä' vorbestimmter Breite getrennt sind.
Die Innehaltung dieser Bedin gung ist Aufgabe von besonderen, später zu beschrei bende Hilfsorganen.
Auf dem Weg von der Antriebswalze 18 zur Rohrformvorrichtung 2 wird das Band la an einer Randbeschneidungsvorrichtung, bestehend aus frei drehbar gelagerten, kreisförmigen Schneidmessern 27, 27a vorbeigeführt. Diese bedürfen keines Antrie bes, sondern die erforderliche Schubkraft wird vom Antrieb der Walze 18 geliefert.
Ausserdem wird das zur Rohrformungseinrichtung gestossene Band an mindestens einer seiner Längskanten mit Hilfe einer Abtastvorrichtung 28 abgetastet, die als Steuerorgan für einen Steuermotor 29 dient und diesen je nach Richtung der Abweichung des Bandes von der Soll richtung vorwärts oder rückwärts steuert.
Das Gehäuse 14, in welchem die bisher beschrie benen Maschinenteile montiert sind, ist als Ganzes um eine die Rohrformvorrichtung in der Achse des zu bildenden Rohres schneidende vertikalachsige Lagerung schwenkbar. Unter dem Antriebswalzenag- gregat ist ein bogenförmiger Träger 31 für den Maschinenrahmen 14 vorgesehen; der auf Traglagern 310 konzentrisch um die Achse D verschwenkbar ist. Zur Verbindung des Steuermotors 29 mit dem Maschinengehäuse 14 bzw. dessen Träger 31 dient ein Zahnstangentrieb 30.
Durch den von der Bandabtastvorrichtung 28 ge steuerten Steuermotor wird also die Einschubrichtung des Bandes la in die Rohrformungsvorrichtung 2 so gesteuert, dass der Spalt 10 zwischen den sich gegen überstehenden Bändern der Bandwindungen genau die vorbestimmte Breite beibehält.
Wenn das innere Ende des auf der Bobine 1 ge wickelten Bandes 1 durch das vorschiebende Wal zenpaar 18, 19 durchgelaufen ist, erfolgt kein weite rer Vorschub des Bandes la. Um die damit verbun dene Betriebsstörung in der Rohrformvorrichtung 2 zu verhindern, kann ein auf einer Rollenführung 23 gelagertes Schubblech 24 von Hand in den Spalt zwi schen den Walzen 18 und 19 eingeschoben werden. Damit kann bewirkt werden, dass die Endkante des Bandes la bis unter eine Schweissvorrichtung 25 vorgeschoben wird.
Dann kann durch Umsteuerung des Antriebes der Walze 18 das Schubblech zurück gefahren werden. Wenn nachher der Anfang eines neuen Bandes in den Spalt zwischen den Walzen 18, 19 eingeschoben und die Walze 18 wieder vorwärts gesteuert wird, bis die Vorderkante des zweiten Ban des bei 21a unter der Schweissvorrichtung 25 an die Hinterkante des ersten Bandes herangeführt ist,
las sen sich die beiden Bänder mit Hilfe der Schweiss vorrichtung 25 aneinander anschweissen. In der Rohrformungsvorrichtung 2 ist ein weiteres Taster paar 32 für die den Schweissspalt 1ä' bildenden Kanten des Bandes la vorgesehen, von dem ein Steu ermotor 33 gesteuert wird. Dieser treibt über ein Ge triebe 34 (Fig. 4) einen Support 35 an, der das fertig geformte und verschweisste Rohr am Ausgang der Rohrformvorrichtung 2 in Pfeilrichtung hin- und her schwenkt.
Es ist einleuchtend, dass durch das Taster paar 32 nicht nur der Schweissspalt 10 sondern auch der Einlaufwinkel des Bandes la nachkontrolliert werden, so dass bestmögliche Voraussetzungen für eine einwandfreie Bandverschweissung geschaffen werden. Es könnte auch vorgesehen sein, vom Tasterpaar 32 aus auch den Steuermotor 29 hilfs weise zu steuern.
Das aus der Rohrformvorrichtung 2 austretende Rohr 1b schiebt sich durch einen Wagen 3, der mit Hilfe der Laufräder 37 auf einer Schienenanordnung 5 fahrbar ist, wobei der Wagenrahmen 36 selbst längs der die Räder 37 verbindenden. Wellen hin- und her verschiebbar ist, um den vom gesteuerten Support 35 dem Rohr 1b aufgezwungenen Schwenkbewegungen folgen zu können. Wenn das äussere Ende des Roh res an einem längsverstellten Anschlag angekommen ist, wird es mit Hilfe einer zum Wagen 3 gehörigen Schneidvorrichtung zerschnitten.
Der Wagen 3 umfasst eine mit einer Kopierrolle 39 ausgerüstete Fräse 40 und oberhalb dieser eine Trennscheibe 41. Beide Werkzeuge werden z. B. mit tels einer Hydraulik 42 bzw. 43 zugestellt. Mit 44 sind zwei Gegendruckrollen bezeichnet, die ebenfalls mittels je einer Hydraulik 45 angestellt sind und das Rohr während des Abtrennens führen. Schliesslich befinden sich auf dem in. Fig. 1 und 2 mit 3 bezeich neten Wagen noch Anschläge 46 für die Halterungen der Rollen 44 und ein Anschlag 47 für Auflaufschal ter 48 sowie eine Hydraulikpumpe 49 mit Magnet ventilen 50.
Mittels einer Programmschaltung, die durch den erwähnten Anschlag 47 und die Auflaufschalter 48 eingestellt werden kann, geht das Bearbeiten und Trennen des Rohres wie folgt vor sich: Bei Einschalten der Hydraulikpumpe 49 wird über das zugehörige Ventil 50 die Hydraulik der Ge- gendruckrollen 44 betätigt, so dass sich diese gegen das Rohr anlegen. Etwas verzögert wird über das entsprechende Ventil 50 dann die Hydraulik 42 für die Fräse 40 in Tätigkeit gesetzt, die ebenfalls zur Anlage an das Rohr 1b gelangt und in dessen Wan dung eindringt, bis die Kopierrolle 39 an das Rohr anstösst und dadurch die Eindringtiefe der Fräse be grenzt.
Die ständige Drehung des Rohres wird als Vor schub für den Fräsvorgang ausgenutzt und somit in das Rohr gemäss Fig. 8 eine ringförmige Nut N von V-förmigem Profil in das Rohr gefräst. Der Profil winkel 2a beträgt bei dem dort gezeichneten Beispiel 60 . Nachdem die Nuttiefe gefräst ist, wird die Hydraulik 43 (siehe Fig. 6 und 7) für die Trenn scheibe 41 betätigt, so dass nach entsprechender Um drehung das Rohr endgültig abgetrennt und gleich zeitig angefasst ist.
Ausführungsform und Eindringtiefe des Fräs- werkzeuges 40 sowie Stärke s der Trennscheibe 41 sind bestimmend für die Höhe der Schweisslippe b, die entsprechend den internationalen Vorschriften ein genaues Mass erhalten muss.
Dadurch wird also unter Ausnutzung der Drehbe wegung des Rohres dieses nicht nur getrennt, sondern es werden gleichzeitig den jeweiligen internationalen Normen entsprechend die später beim Verlegen der Rohrleitung wieder zu verbindenden Rohrlängen an ihren Enden so bearbeitet, dass sie gut miteinander verschweisst werden können.
Damit ist es möglich, eine saubere feinbearbeitete Rohrendenanfassung bei schonendster Behandlung des Hartmetall- oder sonstigen z. B. Diamantfräs- werkzeuges zu erreichen und ein leichtes Durchtren nen des Rohres durchzuführen. Der bedeutende Vor teil des schonenden Einsatzes der wertvollen Fräser- schneiden wird dadurch erreicht, dass der Fräser nur eine Nut einfräst und das Rohr nicht endgültig trennt. Hierdurch bleibt eine Stabilität des Rohres so lange erhalten, bis die Nut über dem ganzen Rohrumfang eingearbeitet ist.
Würde der Fräsvorgang das Rohr gleichzeitig zertrennen, so entstände besonders wäh rend der letzten Abtrennphase ein übermässig starker Druck der Rohrenden auf die Messer und somit ein höherer Verschleiss des wertvollen Fräswerkzeuges, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Bearbeitung herabgesetzt würde.
Damit während des Abtrennvorganges das Rohr von Vibrationen möglichst frei gehalten wird, ist es zweckmässig, vor dem Wagen 3 (siehe Fig. 1 und 2) z. B. einen Gewichtssattel G vorzusehen, der mit Rollen auf dem Rohr 1b ruht, so dass sowohl die Fräse 40 als auch die Trennscheibe 41 durch Schwingungsdämpfung entlastet werden und die Lebensdauer dieser beiden Werkzeuge erhöht wird.
Der Wagen 3, auf dem der Abtrennprozess statt gefunden hat, ist über ein Gestänge 7 mit einem Vor wagen 6 verbunden, auf dem sich der bereits er wähnte Anschlag 4 befindet, der z. B. in Form einer Taumelscheibe ausgebildet sein kann.
Nach beendetem Abtrennvorgang zieht der Vor wagen 6 über das Gestänge 7 den Trennwagen 3 nach sich, wobei die mit einem Getriebemotor 5a ge koppelten Diabolorollen <I>5b</I> durch diesen beschleu nigt angetrieben werden.
In Fig.26 ist ein Schaltschema dargestellt, das den vollautomatischen Betrieb der Vorrichtung ver bürgt. Dabei muss dafür gesorgt werden, dass der im Schaltschema nicht dargestellte Hauptantriebsmotor 11 (siehe Fig.3) erst dann anläuft, wenn der Schweissvorgang nach Ablauf einer bestimmten Ver zögerungszeit eingesetzt hat und der Motor zum so fortigen Stillstand gelangt, wenn der Lichtbogen einer Schweisselektrode aus irgend einem Grunde nicht zündet oder wieder aussetzt.
Darüber hinaus ist vorgesehen, dass sowohl Rohre mit nur einer als auch mit zwei Schweissnäh- ten, also Innen- und Aussennaht hergestellt werden können und dass bei Ausfall einer Elektrode die noch im Betrieb befindliche andere Elektrode ebenfalls abgeschaltet wird. Dabei muss auch noch berücksichtigt werden,. dass die für den automatischen Schweissbetrieb ein- gestellten Werte von Stromstärke und -spannung, selbsttätig auf ihren Sollwert zurückgeregelt werden,
wenn während des Betriebes eine ungewollte Ände- rung jener Werte eintreten sollte.
Wie aus dem Schaltschema gemäss Fig.26 er sichtlich, sind zwei Schweisselektroden Ei und Ea, für die Innen- und Aussenverschweissung des herzu stellenden Rohres vorgesehen. Bei Betätigung eines Betriebswahlschalters 51 hat man es in der Hand, dass entweder nur eine oder beide Elektroden in; Funktion treten.
Da bei Inbetriebnahme des Antriebsmotors die Gefahr besteht, dass das die Vorrichtung verlassende Rohr die in Ruhestellung befindliche Abtrennvor- richtung 40 und 41 (siehe Fig. 6 und 7) zerstören würde, muss .dafür gesorgt werden, dass die Inbe triebnahme der gesamten Anlage erst dann möglich ist, wenn die Abtrennvorrichtung angelaufen ist.
Anhand des Schaltschemas in Fig. 26 soll nun der Stromverlauf der Arbeitsströme und der Steuer ströme beschrieben werden.
Vorerst wird ein mit 55 bezeichneter Schaltkon takt betätigt, der für die Inbetriebnahme der Trenn vorrichtung 40, 41 vorgesehen ist. Hierbei erhält eine Spule 56 Spannung und schliesst deren Kontakte 56a und 56b, wobei eine Meldelampe 57 aufleuchtet. Nunmehr wird Schaltkontakt 68 betätigt, der dem Anlaufen des Hauptantriebsmotors 11 dient.
Nun wird der Betriebswahlschalter 51 betätigt, wobei sich in Schaltstellung I (nur Innenschweissen) folgende Schaltung ergibt: Eine Spule 52 erhält Spannung und schliesst die Arbeitskontakte 52a, 52b,<I>52c, 52d</I> und 52e dieser Spule. Über einen automatischen Schaltkontakt 53 mit Spule 53a erhält ebenfalls eine Spule 54 Span nung, die ihrerseits die Arbeitskontakte 54a, 54b, 54c, <I>54d</I> und 54e schliesst, so dass der Stromkreis einer Hilfs- bzw. Halteleitung für die Spule 52 geschlossen ist.
Gleichzeitig erhalten die Spulen 59 und 61 Span nung, wobei Spule 61 ein Hilfsschütz mit den Kon takten 61<I>a,</I> 61<I>b,</I> 61c und 61<I>d</I> betätigt. Hierdurch wird dem betreffenden Generator G über einen ein mal fest eingestellten Widerstand eine Erregerspan nung über die Arbeitskontakte 61a und 61c zuge führt. Der Generator gibt Spannung und über den zutreffenden Schweissdrahtförderer wird der Zünd- vorgang eingeleitet.
Bei dieser Schaltstellung wird einem nicht gezeichneten Hochfrequenz-Zündgerät über einen Ruhekontakt des Zündschützes 63 die Netzspannung zugeführt und von diesem der Elek trode Ei und dem zu schweissenden Werkstück eine Hochfrequenz überlagert. Dieses ermöglicht ein stossfreies Zünden des Lichtbogens ohne Berühren des Werkstückes durch die Elektrode.
Hat der Lichtbogen gezündet, schaltet das strom abhängige Relais 65 über den Kontakt 65a das Zündrelais 64 und dieses über den Kontakt das Zündschütz 61. Das Zündschütz 61 unterbricht die Hochfrequenzzuführung, legt die Erregerwicklung des Drahtvorschubgenerators G an den Abgriff des Schweissspannungspotentiometers und stellt so die Schaltung für die selbsttätige Konstantschaltung ,der vorgewählten Schweissspannung resp. Lichtbogen länge her.
Bei dieser Schaltstellung erhält gleichzeitig die Spule 66 über Kontakt 67, Spule 65 und 59 Span nung und ein als Zeitkontakt ausgebildeter Schalter 66a läuft ab und schaltet weiter über Spule 66 und Kontakt 56a und 69a nach einer weiteren Spule 70, die die Spannung an den nicht dargestellten Haupt antriebsmotor für den Vorwärtslauf abgibt.
In Schalterstellung III (nur Aussenschweissen) werden in gleicher Weise die entsprechenden Schalt- und Steuervorgänge über den Aussenschweisskopf EA ausgeführt.
Bei der Schalterstellung II (Innen- und Aussen- schweissen) wird, nachdem wieder die Kontakte 55 und 68 betätigt sind, über den Betriebswahlschalter den Spulen 52, 54, 58, 59, 60 Spannung zugeführt und der schon geschilderte Ablauf der Einleitung des Schweissvorganges erfolgt, wobei der Antriebsmotor über die Kontakte 71c und 65c erst dann geschaltet wird, wenn beide Schweissköpfe gezündet haben. Hat z.
B. der Innenschweisskopf Ei gezündet und die Zündung des Aussenschweisskopfes EA erfolgt nicht, so wird nach einer am Zeitschalter 53 mit Betäti gungsspule 53a vorgewählten Zeit der Innen schweisskopf selbsttätig abschalten, da nach dem Öffnen des Kontaktes 53 das Relais 54 abfällt und die Steuerspannung für den Innen- und Aussen- schweisskopf über die Kontakte 52c und 54c unter bricht.
Ein Durchbrennen des Schweissbades der gezün deten Elektrode wird dadurch verhindert.
Vor Wiedereinschalten der Anlage muss sodann der Betriebswahlschalter 51 für die Schweisselektro- den E" und Ei in Ruhestellung (aus) gebracht werden.
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 des selben ein sofortiges Stillsetzers ohne Nachlauf be wirkt. Es besteht die Möglichkeit, die Bremse durch einen Wahlschalter zu lösen, wobei dann die Walzen 18 und 19 (siehe Fig. 3) von Hand durchgedreht wer den können. Dies ist für die Feineinstellung beider Bandkanten für die Quernahtschweissung von Vor teil.
Tritt aus irgendeinem Grunde eine Veränderung der für den automatischen Schweissbetrieb eingestell ten Werte von Stromstärke oder -spannung ein, so werden diese Werte selbsttätig auf ihren Sollwert zu rückgeregelt.
Dies wird beispielsweise für die Aussenschweis- sung mit der Elektrode ER auf folgende Art er reicht.
In der Zuleitung zur Elektrode E" liegt ein strom abhängiges Relais 72, das bei Erreichen eines Minimal- bzw. Maximal-Wertes der Stromstärke Vorschaltkontakte 72a oder 72b betätigt.
In der Messleitung für die Schweissspannung liegt nun ebenfalls ein spannungsabhängiges Relais 73, das gleichermassen bei Erreichung eines minimalen bzw. maximalen Wertes der Schweissspannung Vor schaltkontakte 73a oder 73b betätigt.
Die Schaltkontakte<I>72a</I> und<I>72b</I> bzw. 73a und 73b erhalten über je einen Schaltkontakt 52a und 54a Spannung und schalten weiter auf Ruhekontakte 75n. bzw. 74a und geben Spannung auf die Spulen 74 oder 75.
Diese beiden Spulen 74 und 75 beeinflussen den Steuer- bzw. Regelmotor M für eine Schweissstrom- quelle G und regeln sowohl Stromstärke als Strom spannung bei einer etwaigen Änderung der vorgege benen Werte auf den Sollwert zurück. Das gleiche Ergebnis gilt analog für die Innenschweissung, zu welchem Zweck ,das Schweissstromrelais 76 für die Elektrode Ei mit Relais 77 und Schaltkontakten 76a und 76b bzw. 77a und 77b und Ruhekontakten 78a bzw. 79a sowie den Spulen 78 oder 79 zusam menarbeitet.
Die Spulen 74, 75, 78 und 79 können natürlich auch zusätzlich von Hand über Befehlsgeräte o. dgl. justiert bzw. gesteuert werden.
Tastschalter 80 und 81 sind in :den nicht darge stellten Schalterschrank eingebaut, während Tast- schalter 82 und 83 durch eine bewegliche Leitung mit dem Schalterschrank verbunden sind und eine Betäti gung des einzufahrenden Bandes vom Ort der Beob achtung aus ermöglichen.
Der Zeitschalter 50d dient der Inbetriebnahme der gemäss Fig. 6 bzw. 7 dargestellten Hydraulik, wobei zunächst über das zugehörige Ventil 50 (siehe Fig. 6) der Hydraulikzylinder 45, dann der Zylinder 42 und nach Ablauf einer vorgewählten Zeitspanne der Zylinder 43 über die Schaltschütze 50a,<B>50e</B> und 50b beaufschlagt werden..
Gemäss Fig. 9, 10 und 11 ist als Variante veran schaulicht, wie beispielsweise das aus einem Walzen- gerüst 82 kommende, durch Führungsleisten 89 am Ausknicken gehinderte Stahlband 81 durch seitliche Führungen 83, die in die Rohrformvorrichtung hin einragen, geführt, in den Bereich des Verformungs- werkzeuges 86 eingeführt wird, und zwar derart,
dass die Einlauflage der in dem Verformungswerkzeug 86 von oben kommenden Bandkante mittels eines Kon trollgerätes 84 unter Kontrolle gehalten wird. Mit 85 ist der Steuersupport bezeichnet und 87 stellt die Schweisseinrichtung dar, mit welcher der schrauben- förmige Stoss des Bandes zu einem Spiralrohr 88 -verschweisst wird.
Gemäss den Ausführungsvarianten nach den Fig. 12 bis 19 wird das Stahlband 132 von einem Walzenpaar 130, das wiederum von einem Getriebe 131 betätigt wird, vorgetrieben, wobei es von seitli chen Führungsbacken 128 und 129 gegen seitliches Abwandern gehalten wird. Führungsleisten 135 ver hindern ein Ausknicken des Stahlbandes. Das Stahl band gleitet bei Eintritt in das Verformungsgehäuse 101 zwischen den Pendelrollen 110 und 111 hin durch, wobei es seine Krümmung zum Rohrdurch messer erhält.
Um ein Abwandern des Rollenträgers 112 in Rohrachsrichtung zu verhindern, wird dieser mittels Führungsleisten 113 gehalten. Entsprechend der Schrägstellung des Verformungsgehäuses 101 zum Grundrahmen 106 formt sich das Stahlband schraubenförmig zu einem Rohr 133, das in Richtung A (Fig. 13 und 14) herauswandert.
Der genaue Rohrdurchmesser wird hierbei mitbe stimmt durch die vorher eingestellten Stempel 102, wobei die an den Stempelenden befindlichen Pendel rollen 103 (siehe auch Fig. 17 und 18) sich entspre chend der Steigung der Rohrwindungen schräg stel len. Der gleiche Effekt wird erzielt, wenn die Stempel enden gemäss Fig. 22 mit Stützkugeln 141 bestückt sind. In gleicher Weise stellen sich die Pendelrollen 110 und 111 ein. Im vorliegendenAusführungsbeispiel ist eine Verstellbarkeit der Stempel mittels Gewinde gezeigt. Es können somit verschiedene Rohrdurch messer eingestellt werden und wie im vorliegenden Falle ein grösstes Rohr 134 geformt werden.
Fig. 12 zeigt dabei im besonderen eine Hauptaus bildungsform des Verformungsgehäuses innerhalb einer Maschine zum Herstellen von Rohren mit wen- delförmig verlaufender Schweissnaht.
Die Pendelrollen 111 sind beispielsweise entspre chend Fig. 15 unterhalb eines sogenannten Rollen trägers 112 mit Zahnradsegmenten befestigt und können mittels einer Zahnstange 123 über Ritzel 125 mit Hilfe eines Stellmotors 124 geschwenkt werden. Dieses hat zur Folge, dass die Winkelstellung der Pendelrollen geändert werden kann und das Stahl band, das vor Einlauf in das Verformungsgehäuse durch die Führungsbacken 128 gehalten wird, ver stärkt gegen die linke oder rechte Führungsbacke 128 drückt.
Diese Druckänderungen können nun. wie folgt ausgenutzt werden: Das aus dem Verformungsgehäuse herauswan- dernde Rohr 133, welches in sehr grossen Längen gefertigt und während des Fabrikationsvorganges auch abgetrennt wird, hat eine ständig wechselnde Länge. Es liegt auf einer Ablaufbahn auf und setzt dem Stahlband 132, das von den Walzen 130 letzten Endes seine Vorschubkraft erhält, mehr oder weniger starken Widerstand der Auslaufrichtung A entgegen. Der sich hieraus ergebende unterschiedliche und u. U. zu starke Druck des Stahlbandes z.
B. gegen die rechte Führungsbacke 128 wird gemäss Fig. 16 mit Hilfe einer dahinter geschalteten Druckdose 126 ge messen, wobei über ein Regelorgan 127 der Getrie bemotor 124 die Zahnstange 123 (Fig. 15) so bewegt, dass die Pendelrollen 111 sich in diejenige Richtung stellen, die dem zulaufenden Stahlband eine geringe Abwanderung nach links verleihen wollen, so dass die Führungsbacke 128 entlastet wird.
Mit Hilfe dieses Regelorganes lässt es sich also erreichen, dass das dem Verformungsgehäuse 101 zulaufende Stahlband 132 trotz veränderlicher Ge genkräfte durch ein mehr oder weniger langes Rohr mit geringsten Drudkunterschieden gegen und ver- hältnismässig zwanglos durch die Führungsbacken 128 läuft und keine unerwünschte Winkelverände rung zwischen Band und Rohr entsteht.
Dieser Regelvorgang kann natürlich noch schnell wirkender und intensiver erreicht werden, wenn auch alle übri gen Pendelrollen wie 110 und 103 in gleicher oder ähnlicher Weise automatisch verstellt werden.
Um eine ausreichende Verformung des Stahlban des 132 zum gewünschten Rohrdurchmesser zu errei chen, muss der Rollenträger 112 mittels seiner Pen delrollen 111 einen möglichst genau bemessenen Druck auf das einlaufende Stahlband ausüben.
Dieser Druck muss ständig kontrolliert werden können und richtet sich ausser nach den konstruktiven Gegeben heiten nach der Stärke und Qualität .des Stahlbandes. Zu diesem Zweck befindet sich gemäss Fig. 14 auf dem Rollenträger 112 ein Stützkörper 116, auf den mittels eines Hydraulikkolbens 117 der gewünschte Druck gerichtet wird.
Ein Manometer 118 ermöglicht eine ständig genaue Kontrolle des Druckes. Die hier bei auftretenden Kräfte werden von Grundrahmen 106 und Traverse 108 aufgefangen, wobei letztere durch Stützen 109 und Walzenstuhl 136 miteinander verbunden sind. Vorteilhafterweise ist das gesamte Verformungsgehäuse 101 zum Einstellen der ge wünschten Steigung zwischen Stahlband 132 und Rohr 133 drehbar in einem Lagerring 104 gelagert, dessen Drehzapfen mit 105 bezeichnet ist.
Da es von grösster Wichtigkeit ist, dass der Druck der Pendelrollen 111 auf das Stahlband gleichmässig gerichtet ist, ist eine weitere Einstellmöglichkeit mit tels eines Hydraulikzylinders 119 o. .dgl. am hinteren Ende des Rollenträgers 112 gegeben, der somit genau ausgewogen werden kann, wobei der hierzu erforder liche Druck am Manometer 120 abgelesen werden kann. Eine weitere Kontrolle ist mittels einer einge bauten Wasserwaage 121 vorgesehen.
Der Rollenträger 112 ist kastenförmig ausgeführt und nimmt den. Schweissarm 114 mit am Ende be findlichem Drahtvorschubmotor 115 auf. Beim Ver formen des Stahlbandes zum Rohr wird an der Schweissstelle 137 die Innennaht für das geformte Rohr gelegt.
Gemäss Fig. 16 ragt auch noch ein Stützarm 138 aus dem Rollenträger 112 heraus, der am Ende einen Kupferschuh 139 trägt, der als Unterstützung an der Aussenschweissstelle 140 gegen die Rohrwandung gepresst wird.
Gemäss den in. den Fig. 20 bis 23 dargestellten Varianten läuft das Stahlband 201, welches von einer Bobine 202 abgehaspelt wird, durch ein auf Rollen 232 ruhendes Richtwalzwerk 231 hindurch in den Antriebswalzenstuhl, der (siehe auch Fig.22) aus dem Gestell 203 und der Unter- sowie Oberwalze 204 bzw. 205 besteht, die mittels der Hydraulikzylin der 206 und 207 gegeneinander gepresst werden. Die Drehmomente werden den Walzen über Gelenkwel len 209 und 210 von einem Antrieb 211 vermittelt.
Das Walzengestell 203 ist mit einem Zapfen 212 in einer oberen Traverse 215 und mit einem Zapfen 213 in einer unteren Traverse 214 drehbar gelagert, die zusammen mit den Ständern 216,<B>217</B> und 218 das Maschinengestell bilden. Die Drehung des An triebswalzenstuhles erfolgt über einen Zahnkranz 208 und ein Getriebe 229.
Nachdem das Stahlband 201 aus dem Antriebs walzenstuhl ausgetreten ist, wird es gemäss Fig. 20 und 21 durch zwei Führungsschienen 219 und 220 niedergehalten und zwischen zwei seitlichen Füh rungsbacken 221 in das hülsenförmige Verformungs- werkzeug 222 eingeschoben, in dem sich die Verfor- mungswalzen 224 und 225 befinden. Diese Walzen 224 und 225 werden mittels Gelenkwellen 226 und 227 über ein Getriebe 228 angetrieben.
Mit 233 sind Rollen bezeichnet, mit denen sich das auf Rollen 232 ruhende Richtwalzwerk 231 am Maschinenständer 216 abstützt. Zu beiden Seiten des Bandes 201 befinden sich gemäss Fig.24 je eine Führungsbacke 234 bzw. 235 für die Bandkanten mit zugehöriger Druckmessdose. Mit 236 ist das das Ver- formungswerkzeug verlassende Rohr bezeichnet.
Auf seinem Wege von der Bobine 202 bis zum Verformungswerkzeug 222 ist das Stahlband 201 nur zwischen den Backen 234 und 235 vor Eintritt in den Antriebswalzenstuhl 203, 204, 205 und zwischen den Backen 221 vor Eintritt in das Verformungswerflczeug 222 schlüssig geführt.
Dieser schlüssige Führungsweg darf im Gegensatz zu den bekannten Maschinen, bei denen der Abstand zwischen dem Antriebswalzen- stuhl und dem Verformungswerkzeug, um ein Aus knicken des Stahlbandes auf dieser Strecke zu ver meiden, möglichst gering gehalten wird, nicht zu klein gewählt werden, damit das im übrigen durch die Schienen 219 und 220 niedergehaltene Stahlband genügend Zeit hat, sich von den auszusteuernden Zwängungen zu entspannen. In der Praxis hat sich ein Abstand von etwa 2,40 m bewährt.
Bei dem letztbeschriebenen Ausführungsbeispiel sind die dem Aussteuern der Zwängungen aus dem Stahlband dienenden Druckdosen an den beiden Backen 234 und 235 vorgesehen. Wenn also bei Un genauigkeiten des Stahlbandlaufes, sei es durch Dik- kentoleranzen oder Säbeligkeit, das Band nach der einen oder anderen Seite abzuwandern beginnt, tritt eine Drucksteigerung gegen die Bandführungsbacken 234 bzw. 235 auf, die so hoch wenden kann, dass eine Zerstörung der Bandkanten erfolgen kann.
Diese Drucksteigerung hat nun zur Folge, dass der gesamte Antriebswalzenstuhl 203, 204, 205 verdreht wird, indem die diese Drucksteigerung anzeigenden Druck dosen den Drudk auf bekannte Verstärkungsglieder übertragen, die ihrerseits das Getriebe 229 zum Dre hen des Zahnkranzes 208 antreiben, so dass der ge- samte Antriebswalzenstuhl verschwenkt wird.
Dieses Verschwenken hat zur Folge, dass sich auch die Längsachsen der Walzen 204 und 205 zur gedachten Mittelachse des Stahlbandes verschwenken, so dass analog ein Forttrieb des durch die Walzen laufenden Stahlbandes von jener Seite stattfindet, die einen überhöhten Druck auf die betreffende Bandführungs- backe 234 bzw. 235 erzeugt.
Eine andere Möglichkeit der Druckregulierung besteht nach Fig. 23 darin, dass innerhalb des An triebswalzenstuhles beispielsweise ein Lagerblock 237 in horizontaler Walzenrichtung verschiebbar an geordnet ist, wobei die beschriebene Druckmessung auf einen Hydraulikkreislauf Einfluss nimmt, der die Kolben der Hydraulikzylinder 238 und 239 so be wegt, dass eine Schwenkung der Antriebswalzen bei spielsweise im entgegengesetzten Pendelrollenlager 240 bewirkt wird, wobei .der Lagerblock 237 in Pfeil richtung hin- und herverschoben wird.
Auch hier fin det eine Winkeländerung zwischen Walzenachse und Bandlaufführung statt, die den gleichen Effekt wie zuvor beschrieben zur Folge hat.
Eine andere Möglichkeit für das Regulieren des Bandlaufes ist dadurch gegeben, dass die Druckdosen gemäss Fig. 22 auf die Hydraulikzylinder 206 und 207 einwirken und diese unter unterschiedlichen Druck versetzen, so dass infolge dieser unterschiedli chen Druckeinstellung auf die Walzenlagerungen ebenfalls ein Bestreben des Bandes erfolgt, analog nach links oder rechts abtreiben zu wollen, was eine gewünschte Entlastung der in Frage stehenden Band kante hervorruft.
Um eine möglichst entspannte Führung des Bandstahles durch die Bandführungen 221 und die Bandführungsbacken 234 und 235 zu gewährleisten, ist - wie bereits erwähnt - das dem Antriebswalzen stuhl vorgeschaltete Richtwalzwerk 231 auf Laufrol len oder Schienen gesetzt. Bei dieser Anordnung ist gewährleistet, dass etwaige seitliche Verschiebungs kräfte, die durch das im Richtwalzwerk fest einge spannte Band auftreten können, durch zwangsloses seitliches Nachgeben des Walzengerüstes unterblei ben.
Zwei Varianten zum Bobinenantrieb gemäss Fig. 3 sind in den Fig. 24 und 25 dargestellt.
Bei dem Bobinenantrieb gemäss Fig. 24 ruht die Bobine 1 unmittelbar auf der angetriebenen Abzieh walze 8, die mit der Gegenwalze 9 das Bobinenan- triebsaggregat bildet. Der Lagerzapfen 1b der Bobine 1 ist in den Ständern 4 in vertikaler Richtung glei tend gelagert, so dass die Bobine mit ihrem Gewicht immer auf der Abziehwalze 8 lastet. Vermindert sich beim Abrollen des Bandes der Durchmesser der Bobine 1, so rückt sie infolge ihres Gewichtes nach.
Mit 10 ist eine bei diesen Vorrichtungen übliche Bremseinrichtung bezeichnet.
Da die Bobine 1 gegenüber der Abziehwalze 8 um ein Geringes versetzt ist, ergibt sich ein Um schlingungswinkel W, durch den in Verbindung mit der dabei auftretenden Reibung eine Umfangskraft P übertragen wird, die ein Verrutschen des Bandes auf seinem Wege zum Verformungswerkzeug verhindert. Hinzu kommt, dass durch den grossen Umschlin- gungswinkel W das Band eine erhebliche Biegevor- spannung erfährt, die sich vorteilhaft beim Verfor men des Bandes in dem Verformungswerkzeug 2 auswirkt.
Von der Bobine 1 gelangt das Band la auf die mittels Motor 11 z. B. über ein Kettengetriebe 12 an getriebene Abziehwalze B. Letztere ist mit der Ge- gendruckwalze 9 in Traversen 13 bzw. 13a des Maschinenrahmens 14 drehbar gelagert.
Hinter dem Walzenpaar 8, 9 wird das Band durch eine aus zwei Gleitschienen 15 und 15a bestehende Führung dem Verformungswerkzeug 2 zugeführt, in der in bekann ter Weise das schraubenlinienförmige Wickeln des Bandes durchgeführt wird, wobei die Naht mittels einer Schweisseinrichtung 16 und 16a sowohl aussen als auch innen verschweisst wird.
Gemäss Fig. 25 ruht die Bobine 1 auf nur einer Ablaufrolle 17c, die ebenso wie in Fig. 2 angetrieben wird.
In allen Ausführungsbeispielen wird das Band la nur zwischen den eigentlichen Antriebs- bzw. För- derwalzen (18, 19 in Fig. 3, 8, 9 in Fig. 24 und 18, 19 in Fig. 25)
und unmittelbar bei der Rohrformvorrich- tung 2 - hier in. bekannter Weise gefasst und zwi schen diesen beiden Fangstellen sind - wenn auch in Fig. 24 und 25 nicht und in Fig. 12 nur teilweise dar gestellt - eine Vorrichtung zum Besäumen des Ban des sowie eine Schweissvorrichtung zum Ansetzen eines neuen Bandes vorhanden.