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Die
Erfindung betrifft eine Durchlaufschweißmaschine zum Verschweißen
einander zugewandter Seiten eines aus einem Materialzuschnitt gebogenen Rohrrohlings.
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Aus
der
DE 10 2007 018 387 ist
bereits eine Durchlaufschweißmaschine zum Verschweißen
der einander zugewandten Seiten eines aus einem Materialzuschnitt
gebogenen Rohrrohlings bekannt. Die vorbekannte Durchlaufschweißmaschine
weist mehrere Rohrführungen auf, die über den
Umfang der für den Rohrrohling bestimmten Führungsbahn
angeordnet sind. Um aus entsprechenden Rohrrohlingen durch Stumpfverschweißen
benachbarter Seiten oder Kanten im Durchlaufschweißverfahren
auch Rohrsegmente in unterschiedlichen Durchmessern herstellen zu
können, ohne lange Werkzeugumbauzeiten und sonstige Nebenzeiten
in Kauf nehmen zu müssen, sind die Rohrführungen
zum Anpassen an unterschiedliche Rohrdurchmesser in radialer Richtung
relativ zu einer Führungsachse hin verstellbar. Mit Hilfe
der vorbekannten Durchlaufschweißmaschine sind beispielsweise
Kaminrohre herstellbar, die jeweils aus einem äußeren
Rohrmantel und einem inneren Rohrmantel bestehen, wobei der innere
Rohrmantel im Vergleich zum äußeren Rohrmantel zwangsläufig
einen kleineren Durchmesser haben muss.
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Es
besteht die Aufgabe, eine Durchlaufschweißmaschine der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, in der ohne größeren
konstruktiven Aufwand Rohrabschnitte unterschiedlichen Durchmessers
und/oder unterschiedlicher Querschnittsgeometrien mit hoher Maßgenauigkeit
hergestellt werden können.
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Zur
Lösung dieser Aufgabe sieht ein Vorschlag gemäß der
Erfindung vor, dass die Durchlaufschweißmaschine eine Schweißanlage
mit zumindest zwei Schweißeinrichtungen hat, von denen
eine erste Schweißeinrichtung zur Erzeugung von, die Lage
der einander zugewandten Seiten des Rohrrohlings sichernder Punktschweißungen
vorgesehen und von denen eine der ersten Schweißeinrichtung
in Zuführrichtung des Rohrrohlings nachfolgende zweite
Schweißeinrichtung zur Erzeugung einer diese Seiten des
Rohrrohlings verbindenden Schweißnaht bestimmt ist.
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Beim
Stumpfverschweißen der einander benachbarten Ränder
kann sich der Rohrrohling hitzebedingt derart verziehen und verformen,
dass das Verschweißen der Ränder erschwert und
eine maßgenaue Herstellung des Rohrabschnitts gefährdet wird.
Die in der erfindungsgemäßen Durchlaufschweißmaschine
verwendete Schweißanlage weist daher zumindest zwei Schweißeinrichtungen
auf, von denen eine erste Schweißeinrichtung zur Erzeugung
von Punktschweißungen vorgesehen und von denen eine andere,
dieser Schweißeinrichtung in Zufuhrrichtung nachfolgende
zweite Schweißeinrichtung zur Erzeugung einer, die benachbarten
Seiten des Rohrrohlings verbindenden Schweißnaht bestimmt
ist. Somit können die stumpf miteinander zu verschweißenden Ränder
eines Rohrrohlings durch Punktschweißungen vorläufig
in ihrer Lage gesichert werden, bevor anschließend diese
bislang nur punktverschweißten Ränder durch eine
durchlaufende Schweißnaht dicht miteinander verbunden werden. Da
die Ränder des Rohrrohlings zumindest punktverschweißt
werden, lässt sich ein übermäßiger
hitzebedingter Verzug dieser Ränder zumindest weitestgehend
vermeiden.
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Da
bei der erfindungsgemäßen Durchlaufschweißmaschine
einem Verzug der miteinander zu verschweißenden Ränder
entgegengewirkt wird, kann auch auf vergleichsweise kostengünstige Schweißeinrichtungen
zurückgegriffen werden. Eine kostengünstige und
bevorzugte Ausführungsform gemäß der
Erfindung sieht daher vor, dass zumindest eine Schweißeinrichtung
als Wolfram-Inert-Gas- oder Wig-Schweißeinrichtung ausgebildet
ist.
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Da
beim Durchlaufschweißen die Schweißeinrichtung
regelmäßig gestoppt wird, wenn sich die Schweißeinrichtung
noch nicht über dem Rohrrohling befindet oder wenn sich
die Schweißnaht dem Stirnrand des Rohrrohlings nähert,
können stirnseitig am Anfang und Ende der miteinander zu
verbindenden Ränder des Rohrrohlings schlitz- oder spaltförmige Einkerbungen
verbleiben. Ein weiterer Vorschlag gemäß der Erfindung
sieht daher vor, dass die Schweißanlage der Durchlaufschweißmaschine
und insbesondere ihre Schweißeinrichtungen relativ zu der
für den Rohrrohling vorgesehenen Führungsbahn
achsparallel zu deren Führungsachse verfahrbar ist. Bei
dieser weiterbildenden Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Durchlaufschweißmaschine ist die Schweißanlage
und insbesondere deren Schweißeinrichtungen relativ zu
der den Rohrrohlingen zugeordneten Führungsbahn in etwa
horizontaler Richtung verfahrbar. Durch diese Verfahrbarkeit der
Schweißanlage ist es möglich, zwei einander nachfolgende
Rohrzuschnitte gemeinsam derart zu bearbeiten, dass auch im Bereich
der Stirnenden der Rohrspalt durch eine Längsnaht geschlossen
werden kann. Um den Rohrspalt auch im Bereich der Stirnenden des
Rohrrohlings dicht zu verschließen, wird die Schweißanlage
etwas verfahren, so dass ein Teilbereich der bereits geschlossenen
Rohrnaht nochmals überschweißt und anschließend
die Schweißnaht weiter in Richtung zur Rohrstirnseite und über
diese Rohrstirnseite hinaus auch auf den sich daran unmittelbar
anschließenden Rohrrohling weitergeführt werden
kann. Mit Hilfe dieser Rohr-an-Rohr-Schweißung lassen sich
Rohrsegmente herstellen, deren Rohrspalt bis zu den Stirnrändern
hin jeweils dicht verschlossen ist.
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Ein
weiterer Vorschlag gemäß der Erfindung sieht vor,
dass zur Ausrichtung der einander zugewandten Seiten des Rohrrohlings
und zur Anlage der in Zufuhrrichtung vorderen Stirnränder
ein Führungsanschlag vorgesehen ist, der entlang der Führungsbahn
der Rohrrohlinge verfahrbar ist, und dass der Führungsanschlag
während einer in Zufuhrrichtung orientierten Wegstrecke
der Führungsbahn in die Führungsbahn eingreift
und während eines entgegen der Zuführrichtung
orientierten Rückstellweges zur Führungsbahn außer
Eingriff ist.
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Mit
Hilfe dieser weiterbildenden Ausführungsform können
die miteinander zu verschweißenden Ränder oder
Kanten eines Rohrrohlings stirnseitig bündig einander zugeordnet
werden. Dabei wird der Rohrrohling während der Zustellbewegung
in der erfindungsgemäßen Durchlaufschweißmaschine stirnseitig
derart an den Führungsanschlag angelegt, dass die miteinander
zu verschweißenden Ränder oder Kanten des Rohrrohlings
stirnseitig in etwa einer Ebene angeordnet sind. Um diese Ränder
oder Kanten des Rohrrohlings am Führungsanschlag anlegen zu
können, greift dieser Führungsanschlag während einer
in Zufuhrrichtung orientierten Wegstrecke der Führungsbahn
in die Führungsbahn ein. Um den Führungsanschlag
anschließend in Richtung zu einem nachfolgenden Rohrrohling
verfahren zu können, ist der Führungsanschlag
während eines entgegen der Zuführrichtung orientierten
Rückstellweges zur Führungsbahn außer
Eingriff.
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Um
die Zustellbewegungen des Führungsanschlages entlang der
X-Y-Achse durchführen zu können, ist es vorteilhaft,
wenn der Führungsanschlag vorzugsweise mit Hilfe zumindest
eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders oder elektrisch angetrieben
verfahrbar und/oder in oder außer Eingriff zur Führungsbahn
bringbar ist.
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Die
Zustellbewegungen des Führungsanschlages in Richtung zur
Führungsbahn lassen sich besonders gut und sicher steuern,
wenn die Ein- und/oder Auslaufbewegung des Führungsanschlages
in die und/oder aus der in Zufuhrrichtung orientierten Wegstrecke
der Führungsbahn mittels einer dem Führungsanschlag
zugeordneten Kulissenführung steuerbar ist.
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Um
die Durchlaufschweißmaschine der eingangs erwähnten
Art besonders leicht auch an unterschiedliche Rohrdurchmesser der
einzustellenden Rohrsegmente anpassen zu können, sieht
ein weiterer Vorschlag gemäß der Erfindung vor,
dass die Rohrführungen jeweils auf einem Schlitten gehalten sind,
welcher Schlitten entlang einer die Führungsbahn ringförmig
umgreifenden geschlossenen Führung verschieblich geführt
und lösbar festlegbar sind. Die Rohrführungen
können somit entlang der ringförmigen Führung
derart verschoben und in der gewünschten Position festgelegt
werden, dass sie vorzugsweise in gleichmäßigen
Abständen um die den Rohrrohlingen zugeordnete Führungsbahn
angeordnet sind.
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Um
die auf den Schlitten befindlichen Rohrführungen entlang
der ringförmigen Führung festlegen zu können,
sieht eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der
Erfindung vor, dass die Schlitten jeweils mittels einer Spanneinrichtung
durch Verspannen an der Führung festlegbar sind.
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Eine
besonders einfache und vorteilhafte Ausführung der Erfindung
sieht vor, dass die Führung eine kreisförmige
Führungsbahn bildet.
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Um
die Rohrführungen auch in Richtung zu den Rohrrohlingen
verstellen zu können, sieht eine Weiterbildung gemäß der
Erfindung vor, dass die Rohrführungen in radialer Richtung
manuell oder mittels eines Stellantriebes motorisch verstellbar
auf dem ihnen zugeordneten Schlitten gehalten sind.
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Damit
die Rohlinge über die entlang der Führungsbahn
angeordneten Rohrführungen bewegt werden können,
ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine Rohrführung an
ihrem der Führungsbahn zugewandten Teil- oder Endbereich
eine Führungsbürste oder ein umlaufendes Führungsband
trägt.
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Weitere
Ausführungen gemäß der Erfindung ergeben
sich aus den Ansprüchen in Verbindung mit der Zeichnung
sowie der Beschreibung. Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung noch
näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Durchlaufschweißmaschine zum Verschweißen einander
zugewandter Seiten eines aus einem Materialzuschnitt gebogenen Rohrrohlings
in einer Vorderansicht, wobei die Durchlaufschweißmaschine
zur Führung der miteinander zu verschweißenden
Seiten des Rohrrohlings in Richtung zu einer Schweißanlage
Rohrführungen aufweist, die über den Umfang der
für den Rohrrohling bestimmten Führungsbahn angeordnet
sind,
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2 eine
Rohrführung der Durchlaufschweißmaschine aus 1 in
einer perspektivischen Einzelteildarstellung,
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3 die
Durchlaufschweißmaschine aus 1 in einer
perspektivischen Teilansicht im Bereich des Führungsschwertes
und
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4 die
Schweißanlage der Durchlaufschweißmaschine aus
den 1 bis 3.
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In 1 ist
eine Durchlaufschweißmaschine 1 in einer Vorderansicht
gezeigt, die zum Verschweißen einander zugewandten Seiten
eines aus einem Materialzuschnitt gebogenen Rohrrohlings bestimmt ist.
Um die Rohrrohlinge entlang einer senkrecht zur Zeichnungsebene
orientierten Führungsbahn verfahren zu können,
weist die Durchlaufschweißmaschine mehrere Rohrführungen 2 auf,
die über den Umfang der für den Rohrrohling bestimmten
Führungsbahn angeordnet sind. Um aus entsprechenden Rohrrohlingen
durch Stumpfverschweißen benachbarter Seiten oder Kanten
im Durchlaufschweißverfahren auch Rohrsegmente in unterschiedlichen
Durchmessern herstellen zu können, ohne lange Werkzeugumbauzeiten
und sonstige Nebenzeiten in Kauf nehmen zu müssen, sind
die Rohrführungen 2 zum Anpassen an unterschiedliche
Rohrdurchmesser in etwa radialer Richtung relativ zu einer Führungsachse
F hin verstellbar.
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Aus
einem Vergleich der 1 und 2 wird deutlich,
dass die Rohrführungen 2 jeweils auf einem Schlitten 3 gehalten
sind. Diese, den Rohrführungen 2 zugeordneten
Schlitten 3 sind entlang einer die Führungsbahn
ringförmig umgreifenden Führung 4 verschieblich
geführt und lösbar festlegbar. Die Führung 4 ist
als geschlossene Führung ausgebildet, die alle Kräfte
quer zur Führungsrichtung aufzunehmen vermag. Die Rohrführungen 2 können
somit entlang der ringförmigen und hier kreisförmig
ausgebildeten Führung 4 derart verschoben und
in der gewünschten Position festgelegt werden, dass sie
vorzugsweise in gleichmäßigen Abständen
um die den Rohrrohlingen zugeordnete Führungsbahn angeordnet
sind.
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Um
die auf den Schlitten 3 befindlichen Rohrführungen 2 entlang
der ringförmigen Führung 4 festlegen
zu können, ist jeder Schlitten 3 mittels einer Spanneinrichtung
festlegbar. Jede Spanneinrichtung weist dazu einen Spannhebel 5 auf,
der zwischen einer Feststell- und einer Löseposition manuell
bewegbar ist.
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Die
auf den Schlitten 3 befindlichen Rohrführungen 2 sind
darauf entweder mittels eines Stellantriebes motorisch verstellbar
oder – wie hier – manuell in etwa radialer Richtung
verstellbar gehalten.
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Damit
die Rohrrohlinge über die entlang der Führungsbahn
angeordneten Rohrführungen 2 bewegt werden können,
ist an den der Führungsbahn zugewandten Endbereichen der
Rohrführungen 2 eine Führungsbürste 6 oder
ein umlaufendes Führungsband vorgesehen.
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In 3 ist
dargestellt, dass die Durchlaufschweißmaschine zur Ausrichtung
der einander zugewandten Seiten eines Rohrrohlings und zur Anlage der
in Zufuhrrichtung vorderen Stirnränder einen Führungsanschlag 7 hat.
Der Führungsanschlag 7 ist entlang der Führungsbahn
der Rohrrohlinge verfahrbar. Der Führungsanschlag 7 greift
während einer in Zufuhrrichtung orientierten Wegstrecke
der Führungsbahn in diese ein, um während eines
entgegen der Zuführrichtung orientierten Rückstellweges
zur Führungsbahn außer Eingriff zu stehen. Mit
Hilfe des Führungsanschlages 7 können
die miteinander zu verschweißenden Ränder oder
Kanten eines Rohrrohlings stirnseitig bündig einander zugeordnet
werden. In 3 ist erkennbar, dass die Ein-
und Auslaufbewegung des Führungsanschlages 7 in
die und aus der in Zufuhrrichtung orientierten Wegstrecke der Führungsbahn
mittels einer dem Führungsanschlag zugeordneten Kulissenführung 8 steuerbar
ist. Um die Zustellbewegungen des Führungsanschlages 7 in
horizontaler und in vertikaler Richtung durchführen zu
können, ist der Führungsanschlag mit Hilfe zumindest
eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders 9, 10 oder
mit Hilfe wenigstens eines elektrischen Antriebes verfahrbar und
in oder außer Eingriff zur Führungsbahn bringbar.
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In
den 3 und 4 ist angedeutet, dass die in
der Durchlaufschweißmaschine 1 befindliche Schweißanlage 2 Schweißeinrichtungen 11, 12 hat, von
denen eine erste Schweißeinrichtung 11 zur Erzeugung
von, die Lage der einander zugewandten Seiten des Rohrrohlings sichernder
Punktschweißungen vorgesehen ist und von denen eine der
ersten Schweißeinrichtung 11 in Zuführrichtung
des Rohrrohlings nachfolgende zweite Schweißeinrichtung 12 zur
Erzeugung einer, diese Seiten des Rohrrohlings verbindenden Schweißnaht
bestimmt ist. Somit können die stumpf miteinander zu verschweißenden
Ränder eines Rohrrohlings durch Punktschweißungen
vorläufig in ihrer Lage gesichert werden, bevor anschließend
diese bislang nur punktverschweißten Ränder durch
eine durchlaufende Schweißnaht dicht miteinander verbunden
werden. Da die Ränder des Rohr rohlings zumindest punktverschweißt
werden, lässt sich ein übermäßiger
hitzebedingter Verzug dieser Ränder zumindest weitestgehend
vermeiden.
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Die
durch die Schweißeinrichtungen 11, 12 gebildete
Schweißanlage ist relativ zu der für den Rohrrohling
vorgesehenen Führungsbahn achsparallel zu deren Führungsachse
F verfahrbar. So ist es möglich, zwei einander nachfolgende
Rohrzuschnitte gemeinsam derart zu bearbeiten, dass auch im Bereich
der Stirnenden der Rohrspalt durch eine Längsnaht geschlossen
werden kann. Um den Rohrspalt auch im Bereich der Stirnenden des
Rohrrohlings dicht zu verschließen, wird die durch die
Schweißeinrichtungen 11, 12 gebildete
Schweißanlage etwas verfahren, so dass ein Teilbereich
der bereits geschlossenen Rohrnaht nochmals überschweißt
und anschließend die Schweißnaht weiter in Richtung
zur Rohrstirnseite und über diese Rohrstirnseite hinaus auch
auf den sich daran unmittelbar anschließenden Rohrrohling
weitergeführt werden kann. Mit Hilfe dieser Rohr-an-Rohr-Schweißung
lassen sich Rohrsegmente herstellen, deren Rohrspalt bis zu den
Stirnrändern hin jeweils dicht verschlossen ist.
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Die
entlang der Führungsbahn verfahrbaren Schweißeinrichtungen 11, 12 der
Schweißanlage sind hier als Wik-Schweißeinrichtungen
ausgebildet.
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Mit
Hilfe der hier dargestellten Durchlaufschweißmaschine 1 lassen
sich ohne größeren konstruktiven Aufwand auch
Rohrabschnitte unterschiedlichen Durchmessers und verschiedener Querschnittsgeometrien
mit hoher Maßgenauigkeit herstellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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