DE1104916B

DE1104916B - Verfahren zum Aussteuern von Bandbreitenabweichungen und -saebelungen beim Herstellen von Schraubennahtrohren

Info

Publication number: DE1104916B
Application number: DEK35466A
Authority: DE
Inventors: Alexander Kueckens
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-08-02
Filing date: 1958-08-02
Publication date: 1961-04-20

Description

Es sind Rohrschweißwerke bekannt, die einen um einen in der Rohrachse und in der Bandmitte gelegenen Drehpunkt zwecks Grundeinstellung des Bandzulaufwinkels motorisch schwenkbaren, außerordentlich kurzen Maschinenrahmen mit einer Abwickelstation aufweisen, bei der das Bund auf über den Treibwalzen und in Reibungsverbindung mit der oberen Treibwalze stehenden Stützrollen aufliegt. Bund und obere Treibwalze haben so denselben Drehsinn; das Band läuft in einem weiten Bogen von einem gegenüber dem Bundradius wesentlich größeren Radius von hinten her in den Treibwalzenspalt ein.

Es ist ferner bei Vorrichtungen zum Herstellen von Schraubennahtrollen üblich, das Aussteuern von Bandbreitentoleranzen und -säbelungen mittels die Größe des Schweißspaltes kurz vor der Schweißstelle ermittelnder Fühler vorzunehmen. Die Fühler führen dabei Änderungen des zwischen Rohrachse und Bandlaufrichtung eingeschlossenen Winkels in der Weise herbei, daß sie ein z. B. motorisch angetriebenes und an dem auslaufenden Rohr angreifendes Steuerorgan zu Schwenkbewegungen des Rohres zwecks Einhaltung einer genauen Schweiß spaltbreite veranlassen, wobei die Bandzulaufrichtung immer dieselbe bleibt (Methode I).

Hier bestehen insoweit Schwierigkeiten, als erhebliche Kräfte aufgebracht werden müssen, wenn ein z. B. bis zu 12 m langes Rohr mit erheblicher Wandstärke verschwenkt werden soll, insbesondere dann, wenn jene Kräfte unmittelbar im Bereich der Verformungsstation am Rohr mit ungünstigem Hebelarm angreifen. Sofern das Verschwenken des Rohres unmittelbar am Rohrende vorgenommen wird, bedarf es zwar eines geringen Kraftaufwandes; zu bedenken ist aber, daß immer ein großer Schwenkbereich des Rohrendes erforderlich ist, um die Schweißspaltbreite der Bandkanten innerhalb des Verformungswerkzeuges verändern zu können. Diese Bewegungen können in Anbetracht der Elastizität des Rohres und der zu bewegenden Massen nicht immer hinreichend exakt durchgeführt werden; die geforderten Sollmassen am Schweißspalt sind daher nicht immer gewährleistet. Zu berücksichtigen ist schließlich, daß beim Verschwenken des Rohres die Schweißnaht ungünstig beeinflußt wird, da alle Kräfte über die noch teigige bzw. nicht hinreichend erkaltete Schweißnaht laufen, so daß dort Risse entstehen können.

Läßt man —· was gleichfalls an sich noch keinen Teil der Erfindung darstellt — das auslaufende Rohr feststehen und ändert man zum Aussteuern der Schweißspaltabweichungen die Zulauf richtung des Bandes durch beispielsweise tastergesteuertes Hin- und Herschwenken der ganzen außerordentlich langen und u. a. aus der Abwickelstation, der Richteinrichtung, der Querschweißeinrichtung, der Besäumeinrichtung usw. be-Verfahren zum Aussteuern

von Bandbreitenabweichungen

und -säbelungen beim Herstellen

von Schraubennahtrohren

Anmelder:

Alexander Kückens,
Hamburg 1, Spaldingstr. 210

Alexander Kückens, Hamburg,
ist als Erfinder genannt worden

stehenden Zuführungseinrichtung, so muß man gleichfalls sehr schwere Massen sehr exakt gesteuert bewegen und mit dem Ende der Zuführungseinrichtung einen großen Weg bestreichen (Methode II).

Hier setzt nun die Erfindung ein. Diese besteht in der Erkenntnis, daß man durch Verwendung beider Steuerungsmethoden I und II eine optimale Wirkung beim Aussteuern von Bandungenauigkeiten erzielen kann: Mit der Methode II lassen sich in Verbindung mit der im ersten Absatz auf Seite 1 erwähnten, außerordentlich gedrungen gebauten Zuführungseinrichtungen durch Breitenabweichungen und Säbelungen des Bandes verursachbare Grobabweichungen der Schweißspaltgröße vom Sollmaß rechtzeitig aussteuern, indem man diese Fehler durch einen unmittelbar hinter der Abwickelstation angeordneten sowie die zum Rohr weisende Bandkante abfühlenden Taster ermittelt, dessen Bewegungen in Steuerimpulse umwandelt und auf den Schwenkmotor der Zuführungseinrichtung derart zur Einwirkung bringt, daß durch Änderung des Bandzulaufwickels der Schweißspalt auf gleichbleibende Größe grobeingesteuert wird. Mit der Methode I lassen sich, ohne die in Zusammenhang mit dieser genannten Nachteile in Kauf nehmen zu müssen, die nach Eliminieren der groben Bandfehler überhaupt nur noch zu erwartenden geringfügigen Schweißspaltabweichungen zweiter Größenordnung beseitigen, in dem die tatsächliche Schweißspaltbreite durch ein kurz vor der Schweißstelle angeordnetes Fühlerpaar ermittelt und dessen Impulse auf eine die Richtung des die Verformungsstation verlassenden Rohres beeinflussende Schwenkeinrichtung im aussteuernden Sinn zur Einwirkung gebracht werden.

Die Methode II, d. h. die Steuerung des Maschinenrahmens bzw. des einlaufenden Stahlbandes übernimmt

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also den Hauptanteil der Korrekturen, die für eine exakte Schweißspaltbreite von entscheidender Bedeutung sind, während die Methode I die Beseitigung der noch verbleibenden feinen Fehler übernimmt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch und teilweise im Schnitt dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht und

Fig. 2 eine Draufsicht.

Mit 1 ist das Bandbund bezeichnet, von dem das Band la abgewickelt wird. Es gelangt dann in eine Verformungsstation 2, die um einen Drehpunkt D motorisch schwenkbar mit einem Maschinenrahmen 3 verbunden ist. In deren Bereich wird das zu einem Rohr R verformte Band la in bekannter Weise innen und außen gleichzeitig mit Schweißeinrichtungen 4 und 5 verschweißt.

Auf seinem Weg von der Abwickelstation bis zur Verformungsstation passiert das Band 1 α sowohl eine aus zwei kreisförmigen Messern 6 und 7 gebildete Besäumeinrichtung als auch eine Schweißeinrichtung 8, mit deren Hilfe der Anfang eines neuen Bandstahlbundes mit dem Ende des vorhergehenden verschweißt werden kann. Zwischen Abwickelstation und Verformungsstation befindet sich ein Tastorgan 9, das dem Abtasten der Bandkante 1 b dient, jedoch auch an der gegenüberliegenden Bandkante 1 c vorgesehen sein könnte. Dieser Taster steht mit dem Steuermotor 10 derart in elektrischer Verbindung, daß die abgetasteten Werte, z. B. über ein Zahnstangengetriebe 11, ein Verschwenken des Maschinenrahmens 3 und damit der Abwickelstation mit dem Bund 1 um den Drehpunkt D in Pfeilrichtung P bewirken. Der Einlaufwinkel des Bandes lain die Verformungsstation wird hierdurch geändert.

In der Verformungsstation 2 befindet sich ein Tasterpaar 12, das die beiden den Schweißspalt la' bildenden Bandkanten 1 b und 1 c abtastet, bevor diese verschweißt werden. Das aus der Verformungsstation in Pfeilrichtung P' austretende Rohri? findet alsdann eine Auflage auf einem Support 13.

Dieser Support 13 ist mit einem Steuermotor 14 versehen, der mit dem Tasterpaar 12 derart zusammenarbeitet, daß durch etwaige Schwankungen der Schweißspaltbreite 1 a' über z. B. einen Kettentrieb 15 der Support 13 die gewollte Schwenkbewegung des Rohres R einleitet.

Beide Maßnahmen II und I vereint, nämlich das geringe Verschwenken des fertigen Rohres R sowie auch das Einschwenken des Maschinenrahmens auf den jeweils erforderlichen Einlauf winkel des Bandes, gewährleisten den Ablauf eines ungestörten und die Schweißnaht nicht beeinträchtigenden Steuervorgangs.

Die Abwickelstation, die — wie bereits erwähnt — das erfindungsgemäße Vorgehen erst richtig zum Tragen bringt, besteht aus dem in Ständern 16 und 17 gelagerten Treibwalzenpaar 18 und 19 und den auf der oberen Walze 18 aufliegenden Stützrollen 20 und 21, die so angeordnet sind, daß sie von der Walze 10 durch Reibungsschluß mitgenommen werden und ihrerseits das Bund 1 in gleicher Drehrichtung wie die Walze 18 antreiben.

Das folgende gehört nicht zur Erfindung: Mit 22 ist ein an dem Maschinenrahmen 3 angeordneter Rollgang bezeichnet, der auf der Bandeinlaufseite des Treibwalzenpaares 18, 19 vorgesehen ist und Rollen 23 aufweist, auf denen sich nach Austreten des Bandendes aus dem Treibwalzenspalt ein Hilfsblech 24 einführen läßt, mit dem das Bandende unter Wirkung der Walzen 18, 19 bis in die Verformungsstation 2 oder die dieser vorgelagerten Schweißeinrichtung 8 verschiebbar ist.

Schutz begehrt ist lediglich für die mit dem Patentanspruch beschriebene Gesamtkombination, nicht aber für einzelne Elemente derselben.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Aussteuern von Bandbreitenabweichungen und -säbelungen durch laufende Änderung des zwischen Rohrachse und Bandlaufrichtung eingeschlossenen Winkels bei einem Schweißwerk zum Herstellen von Schraubennahtrohren, das einen um einen in der Rohrachse und in der Bandmitte gelegenen Drehpunkt motorisch schwenkbaren, außerordentlich kurzen Maschinenrahmen mit auf diesem angeordneter Abwickelstation aufweist, bei der das Bund auf über den Treibwalzen und in Reibungsverbindung mit der oberen Treibwalze stehenden Stützrollen aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß durch Breitenabweichungen und Säbelungen des Bandes verursachbare Grobabweichungen der Schweißspaltgröße vom Sollmaß durch einen unmittelbar hinter der Abwickelstation (16,17) angeordneten sowie die zum Rohr (R) weisende Bandkante (1 b) abfühlenden Taster (9) ermittelt, dessen Bewegungen in Steuerimpulse umgewandelt und auf den Schwenkmotor (10) derart zur Einwirkung gebracht werden, daß durch Änderung des Bandzulaufwinkels der Schweißspalt auf gleichbleibende Größe grobeingesteuert wird, und daß die Schweißspaltabweichungen zweiter Größenordnung unter Ermittlung der tatsächlichen Schweißspaltbreite (1 α) durch ein kurz vor der Schweißstelle angeordnetes Fühlerpaar (12), das auf eine die Richtung des die Verformungsstation (2) verlassenden Rohres beeinflussende Schwenkeinrichtung (13 bis 15) einwirkt, ausgesteuert werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Belgische Patentschrift Nr. 550 693;
französische Patentschriften Nr. 1 074 314, 761 074; USA.-Patentschriften Nr. 2 729 180, 2 136 942,
795 380, 1 832 059.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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