DD217153B1

DD217153B1 - Verfahren und anordnung zum fehlerfreien schweissen von endlosen hohlprofilen

Info

Publication number: DD217153B1
Application number: DD25437683A
Authority: DD
Inventors: Volker Mueller; Guenter Eberlein; Horst Peters
Original assignee: Volker Mueller
Priority date: 1983-08-31
Filing date: 1983-08-31
Publication date: 1987-06-17
Also published as: DD217153A1; DE3403046A1; DE3403046C2

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum fehlerfreien Schweißen von endlosen Hohlprofilen fur die Herstellung von ummanteltem Strangmatenai

Charakteristik der bekannen technischen Losungen

Nach der DE-OS 2049420 ist ei η Verfahren und eine Vorn chtu ng zur Herstellung langsnahtgeschweißter Rohre bekannt, bei dem ein längs einlaufendes Metallband zum Schlitzrohr geformt und an seinen Bandkanten verschweißt wird Im Bereich der Schweißnaht wird das Metallrohr durch Überlagerung zweier Spannungszustande, d h durch Druck- und Biegespannung, plastisch kaltverformt Die zugehörige Vorrichtung besteht aus einer zwischen zwei Widerlagern angeordneten, das Metallrohr aus seiner Durchlaufebene auslenkenden Druckrolle, die eine in Umfangsrichtung verlaufende Wulst aufweist Mittels dieser Vorrichtung ist es möglich, einmal eine Biegespannung — durch das Auslenken — und zum zweiten eine Druckspannung — durch die in Umfangsrichtung verlaufende Wulst — im Bei eich der Schweißnaht zu erzeugen Durch die Überlagerung zweier Spannungszustande wird die Schweißnaht dadurch gebessert, daß das Gefuge im Bereich der Schweißnaht feinkörniger gemacht wird Die Übertragung dieses Verfahrens zum fehlerfreien Schweißen bei dünnwandigen Rohren mit innenliegendem Materialstrang ist nicht möglich Durch die erzeugte Krümmung des Hullrohres infolge der Anordnung der Widerlager und der Druckrolle berührt der innenliegende Mater a'strang das Hüllrohr an mindestens drei Punkten Infolge der Differenzgeschwindigkeit zwischen innenliegendem Materialstrang und dem Hüllrohr, verursacht durch den Anliegezug, ergeben sich Wechselwirkungen, wie Rattern, Schwingungen, Abi ieb usw zwischen denselben, wodurch Schweiß- und/oder Plattlerfehler bzw Beschädigungen am Hull rohr wie am Materialstrang entstehen Dies bedeutet Ausschuß des Fertigproduktes

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Erhöhung der Ausstoßleistung und die Verminderung der Ausschußquote.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hüllrohr mit innenliegendem Materialstrang fehlerarm zu verschweißen Dazu ist das Erzeugen eines zur Langsachse schiefsymmetnsch verlaufenden Spannungszustandes im Hüllrohr erforderlich, ohne daß der innenliegende Materialstrang mit dem Hüllrohr in Wechselwirkung tritt mit der Maßgabe, daß am Schweißpunkt der Materialstrang einen maximalen Abstand in radialer Richtung zum Schweißpunkt hat, wobei am Punkt des Anliegezuges beide Werkstoffe achssvmmetnsch und achsparallel zueinander in den Ziehstein einlaufen Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost, daß der Kerndraht vor der Profiherzone aus der Achsmitte mit großem Radius gekrümmt wird, wahrend das Hohlprofil vor dem Schweißpunkt bei ovaler Verformung in seiner vertikalen Abmessung reduziert wird

Ein weiteres Merkmal besteht dann, daß vor der Profiherzone eine Vorbiegeeinnchtüng und vor der Schweißeinrichtung eine Führungseinrichtung angeordnet ist

Außerdem gehört zu der Erfindung, daß die Führungsvorrichtung in Materiallaufnchtung klappbar angeordnet ist Ferner ist ein Merkmal der Erfindung darm zu sehen, daß die Vorbiegeemnchtung vertikal verstellbar /st Ein ergänzendes Merkmal ist dann zu sehen, daß die Vorbiegeeinrichtung in Materiallaufnchtung kippbar ist Ein abschließendes Merkmal besteht dann, daß die Rollen der Vorbiegeeinrichtung gegeneinander verstellbar sind

Ausfuhrungsbeispiel

An einem Ausfuhrungsbeispiel wird die Erfindung naher beschrieben

Zur Durchfuhrung des Verfahrens wird in der Anlage ein Metallband 1 in der bekannten Profillerzone 2 zu einem Schlitzrohr geformt Des weiteren ist eine Vorbiegeei η richtung 4 fu r den Kerndraht3 erforderlich, eine in Draht lauf richtung geneigte Führungseinrichtung 6 fur das Schlitzrohr mit bereits innenliegendem Materiaistrang sowie die nachfolgende Schweißeinnchtung Nach dem Versenweißen des Schhtzrohres erfolgt der Anhegezug durch eine Anhegendumformung 8 Die Vorbiegeeinrichtung 4 sowie die Anhegendumformung 8 kann jeweils aus einem Profilrollenpaar als auch aus einem Ziehstein bestehen

Das Verfahren zum fehlerfreien Schweißen von metallischen Hullrohren mit innenliegendem Matenalstrang lauft folgendermaßen ab

Das einlaufende Metallband 1 wird in der Piofiherzone 2 zu einem geschlossenen Profil geformt Hierbei bestehen folgende Bedingungen

— daß der Materialstrang wahrend des Fcrmprozesses in das sich bildende Hüllrohr einlauft,

— daß das Profil des Hullrohres nach der Formung geschlossen ist, wobei die Bandkanten, im Querschnitt gesehen, sich parallel gegenüberstehen und gleichzeitig in doppelter Schweißnahtbreite in einer Ebene hegen,

— daß die Querschnittsform des gesamten Hullrohres in der Vertikalen eine größere Abmessung aufweist als in der Horizontalen,

— daß der Querschnitt des Hullrohres eine fur die tiefe Lage des Matenalstranges am Schweißpunkt gunstige Form hat Durch die nachfolgend auf das Hu Il rohr wirkende geneigte Führungseinrichtung 6 wird im Schweißnaht bereich eine zusätzliche Zugspannung erzeugt, die der thermischen Ausdehnung in der Schweißzone gerecht wird Damit ist ein faltenfreies und somit fehlerarmes Schweißen gewahrleistet Die Führungseinrichtung 6 bewirkt durch die Neigung gleichzeitig eine Reduktion der vertikalen Abmessung des Hullrohres Dadurch wird, neben der langswirkenden ZugsDannung, im Schweißnahtbereich eine querwirkende Druckkraft auf die zu verschweißenden Bandkanten erzeugt

Durch die Wahl des Neigungswinkels sind die Werte fur die Zug- und die Druckspannung entsprechend einstellbar Der Neigungswinkel der Führungseinrichtung 6 liegt, abhangig von der Materialbeschaffenheit des Hullrohres, zwischen 5 und 15° Durch die Vorbiegeeinrichtung 4, beispielsweise eine Dreirollenanordnung, wird im Kernmatenal eine vertikale Krümmung mit dem Krümmungsradius 5 erzeugt Die geometrischen Orte der Vorbiegeeinrichtung 4, des Schweißpunktes 7 und des Punktes der Anhegendumformung 8 sind so gewählt, daß der mnenl legende Materialstrang am Schweißpunkt 7 tief im Hüllrohr hegt und im Punkt der Anhegendumformung 8 koaxial einlauft Damit ist die Bedingung erfüllt, daß der Matenalstrang erst bei der Anhegendumformung das Hüllrohr berührt Durch die erfmdungsgemaße Anordnung der Vorbiegeeinrichtung 4, der Profilierzone 2, der Führungseinrichtung 6 und der Anhegendumformung 8 ist der größtmögliche Abstand zwischen Hüllrohr und Matenalstrang am Schweißpunkt 7 gewährleistet, so daß auch warmeempfmdliche Materialstrange ohne Oberflachenbeschadigungen durch die Schweißtemperatur in das Hüllrohr einbezogen werden konnen Die Vorbiegeeinrichtung 4 kann, in Abhängigkeit von der thermischen Empfindlichkeit und vom Durchmesser des Matenalstranges, vertikal verstellt und der Kippwinkel entsprechend gewählt werden

Claims

Erfindungsanspruch.

1 Verfahren zum fehlerfreien Schweißen von endlosen Hohlprofilen fur die Herstellung von ummanteltem Strangmatenai, bei dem um einen Kerndraht ein längs zugefuhrtes Metallband kontinuierlich zu einem geschlossenen Hohlprofil geformt, sodann an den Bandkanten verschweißt und anschließend das Hüllrohr auf den Durchmesser des Kerndrahtes heruntergezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndraht (3) vor der Profilierzone (2) aus der Achsmitte vertikal mit großem Radius (5) gekrümmt wird, wahrend das Hohlprofil vor dem Schweißpunkt (7) bei ovaler Verformung in semer vertikalen Abmessung reduziert wird
2. Anordnung zum fehlerfreien Schweißen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorder Profiherzone (2) eine Vorbiegeeinnchtüng (4) und vor der Schweißeinnchtung (7) eine Führungseinrichtung (6) angeordnet ist

3 Anordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Führungsvorrichtung (6) in Materiallaufnchtung kippbar angeordnet ist

4 Anordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorbiegeeinnchtüng (4) vertikal verstellbar ist

5 Anordnung nach Punkt 2 und 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Vorbiegeeinnchtüng (4) in Materiallaufnchtung kippbar ist

6 Anordnung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Rollen der Vorbiegeeinrichtung (4) gegeneinander verstellbar sind