DE1118128B - Rohrwerk zum Herstellen geschweisster Schraubennahtrohre mit einer Bandkantentastersteuerung zum Gleichhalten des Schweissspalts - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Rohren durch schraubenförmiges Wickeln eines Bandes ohne Dorn mit anschließendem Schmelz- oder Preßschweißen der einander gegenüberstehenden Bandkanten muß man dafür sorgen, daß die Schweißbedingungen möglichst gleichbleiben, d. h. im einen Fall hauptsächlich die Spaltbreite zwischen den einander gegenüberliegenden Kanten des in die Schraubenform gebrachten Bandes, im anderen Fall der Anpreßdruck konstant bleibt.

Bekannte Einrichtungen zum Herstellen geschweißter Schraubennahtrohre sind mit einem durch ein Spindelgetriebe schwenkbaren Bandzuführungstisch ausgestattet, der es erlaubt, die Zulaufrichtung des Bandes gegenüber der Achse des entstehenden Schraubenrohrs, d. h. also den Anstellwinkel, entsprechend dem gewünschten Rohrdurchmesser und der Bandbreite einzustellen. Jedem Rohrdurchmesser entspricht nämlich bei einer bestimmten Bandbreite ein bestimmter Anstellwinkel. Wenn dieser aber einmal mit Hilfe der erwähnten Mittel eingestellt ist, bleibt bei den bekannten Maschinen die Zulaufrichtung des Bandes im Laufe der Fabrikation unverändert. Wenn nun aber die Breite des zulaufenden Bandes gegeben ist, so ist sie doch nicht über die ganze Länge gleich groß, sondern weist erzeugungsbedingte Verschiedenheiten auf. Auf modernen Bandwalzwerken wird man Bänder mit Breitendifferenzen von etwa ± 0,5 % und weniger erhalten. Diese Änderung der Bandbreite ist meist mit bloßem Auge nicht zu erkennen, denn die Verschiedenheit der letzteren vom Sollwert erstreckt sich über verhältnismäßig große Längen. Außerdem können bei kontinuierlichem Betrieb und fortlaufend aneinandergeschweißten Bändern an den Stoßstellen des alten mit dem neuen Band plötzlich Breitenänderungen auftreten. Alle diese Breitenänderungen und auch Bandsäbeligkeiten beeinträchtigen beim kontinuierlichen Herstellen von Schraubennahtrohren deren Güte, wenn sich beim Schweißen der einander gegenüberliegenden Bandkanten unzulässige Unterschiede in der Spaltbreite ergeben oder der Anpreßdruck in unzulässigem Ausmaße schwankt.

Man hat die Abweichungen der Spaltbreite bzw. des Stauchdruckes bisher so ausgesteuert, daß durch eine aus einem scherenförmigen Taster bestehende Meßvorrichtung die Weite des Spaltes beim Zusammenlaufen der Blechkante und der Rohrkante zwischen der zueinander laufenden Kante des Bleches und der äußeren Kante des Rohrmantels gemessen wurde und die Ergebnisse sodann zur Steuerung einer motorisch betätigten Verstelleinrichtung zur Ablenkung des fertigen Rohrteiles aus der Wickelrichtung entsprechend den Erfordernissen verwendet wurden.

Rohrwerk zum Herstellen geschweißter
Schraubennahtrohre mit einer Bandkantentastersteuerung zum Gleichharten·
des Schweißspalts

Anmelder:

Fa. Friedrich Kocks,
Düsseldorf, Berliner Allee 48

Dr.-Ing. Friedrich Kocks, Wermelskirchen,
ist als Erfinder genannt worden

Die Regelung der Spaltweite mittels einer derartigen Vorrichtung hat den Nachteil, daß die Ansatzstelle des Meßtasters in der Nähe der engsten Stelle des Spaltes und somit in der Nähe der Schweißstelle liegt, so daß es bei großen Schweißgeschwindigkeiten, wie sie bei Widerstands- und Induktionsschweißungen üblich sind, schwierig bzw. unmöglich ist, wegen der Kürze der Zeit Spaltabweichungen auszuregulieren. Außerdem ist es schwierig, bei Schmelzschweißeinrichtungen die Taster wegen der Hitze in der Nähe der Schweißstelle anzubringen. Unmöglich ist dies jedoch bei Induktions- oder Hochfrequenz-Widerstandsschweißung, da die Induktoren bzw. die Schleifkontakte einen großen Bereich der Rohr- und Bandkante vor dem Zusammentreffen der Kanten benötigen, wobei es wegen des ungestörten Stromflusses sogar vermieden werden muß, daß zwischen Stromzuleitung und Schweißstelle irgendwelche Teile in die Nähe der Blechkanten oder in Berührung mit diesen kommen. Weiter hat die bekannte Vorrichtung den Nachteil, daß die Spaltsteuerung durch Verschwenken des Rohres mit Spannungen im Rohr und besonders in der Schweißstelle erkauft wird, was sich ungünstig auf die Güte der Schweißnähte auswirkt. Überdies erfordert das Verschwenken des fertigen Rohres eine besondere Vorrichtung, während eine Vorrichtung zum Anstellen des Zuführungstisches auf einen bestimmten Rohrdurchmesser ohnehin vorhanden ist.

Um diese Mängel zu beseitigen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß bei einem der eingangs erwähnten üblichen Schraubennahtrohrwerke, die zum Einstellen des Bandauslaufwinkels gegenüber der Rohrachse einen motorisch, z. B. über ein Spindelgetriebe, gegenüber der gemeinsamen Achse der fest

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angeordneten Verformungsstation und der dieser nachgeordneten Rohrführung um eine diese gemeinsame Achse schneidende Drehachse verschwenkbaren Bandzuführungstisch besitzen, die Breite des in das Rohrwerk einlaufenden Bandes durch eine Tasteinrichtung feststellbar und die bei Abweichungen der Ist- von der Bandsollbreite von der Tasteinrichtung abgegebenen Impulse auf den Schwenkantrieb des Tisches im Sinne einer; Änderung des Einlaufwinkels zur Einwirkung bringbar sind.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber der bisherigen Vorrichtung den Vorteil, daß die Meßstellen außerhalb des Schweißbereiches liegen und die Abweichungen von der Bandbreite sehr zeitig festgestellt werden, so daß zur Spaltaussteuerung genügend Zeit zur Verfügung steht bzw. deren Beginn vorgehalten werden kann... Außerdem können derartige Meßtaster kräftig, widerstandsfest und wenig störungsanfällig ausgeführt werden, da an der Meßstelle genügend Platz vorhanden ist gegenüber Meßeinrichtungen, die im Spalt selbst angreifen. Mit dieser Vorrichtung werden vor -allem die Breitenänderungen gemessen. Zusätzlich gehen auch Bandsäbeligkeiten in die Steuerung ein.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in der sehematischen Zeichnung· (Fig. 1 bis 4) dargestellt und erläutert. Es zeigt .

Fig. 1 eine Ansicht der Gesamtanlage der erfindungsgemäßen Einrichtung zum laufenden Herstellen geschweißter Schraubennahtrohre (ohne Schweißeinrichtung) von oben,

Fig. 2 das in die Schraubenform laufende Band mit anstellbarem Bandzuführtisch, einer Meßvorrichtung zur Breitenmessung und einer Vorrichtung zur Führung des Fertigrohres,

Fig. 3 eine Einrichtung gemäß Fig. 1, jedoch mit einer anderen Meßvorrichtung zur Messung der Bandbreite,

Fig. 4 einen Schnitt A-B durch die in Fig. 3 dargestellte Meßvorrichtung.

Das (von einem nicht dargestellten Bund ablaufende) Band 1 wird von einem Treibrollenpaar 2 unter einem bestimmten Einlaufwinkel α (α = Winkel zwischen der Richtung der Achse des Fertigrohres und der Richtung des zulaufenden Bandes) der aus dem Rollenkorb 17 und den Rollen 18 bestehenden Verformungsstation 3 zugeführt. Zuvor läuft es über die Umlenkrolle 4 und durch die Richtrollenpaare 5. Diese Rollen sind in Ständern 6 bzw. 7 drehbar gelagert. Der Antrieb des Rollenpaares 2 und damit des Bandes 1 für den Bandvortrieb geschieht mittels E-Motor 8 über Getriebe 9 und Kupplung 10. Die genannten Antriebs- und Führungselemente 2, 4 bis 9 sind auf dem Bandzuführungstisch 11 montiert, der mit HiKe einer an der feststehenden Konsole 13 gelenkig gelagerten Gewindespindel 12 um die senkrechte Drehachse 14 schwenkbar ist. Der Antrieb der Gewindespindel 12 erfolgt von einem Hilfsmotor 15 aus über das Getriebe 16.

Das Band 1 wird mittels des Antriebes 2 in die nicht zur Erfindung gehörige Verformungsstation 3, bestehend aus dem Rollenkäfig 12 mit einzeln axial geführten Losrollen 18, eingeschoben und zum Schraubennahtrohr geformt.

Die Schweißung erfolgt mittels bekannter (nicht dargestellter) Einrichtungen im Bereich der Stelle S. Im einen Fall erfolgt dort das Schmelzschweißen, z. B. nach einem bekarmtenUnter-Pulver-Verfahren, sobald die Bandkanten einander in genügend kurzer Entfernung gegenüberstehen. Im anderen Fall erfolgt eine Preßschweißung nach der üblichen vorausgegangenen induktiven oder ohmschen Erwärmung. Das fertige Rohr .R wird von einer aus dem Korb 19 und Führungsrollen 20 bestehenden Rohrführung übernommen und dabei in Richtung seiner Achse durch die Rollen 20 geführt.

Beiderseits des der Verformungsstation 3 zugeführten Bandes 1 sind je zwei Führungs- bzw. Tastrollen

21 angebracht, von denen eine der beiden vordersten auf eine Vorrichtung 22 bzw. 23 zum Messen der jeweiligen Bandbreite wirken. Diese Meßvorrichtungen 22 bzw. 23 sind auf dem Bandzuführungstisch 11 aufgebaut; die dazugehörigen Kontakte 30 und 31 gemäß Fig. 2 sind natürlich ortsfest angebracht.

Die Meßvorrichtung 22 zum Messen der Bandbreite in Fig. 2 berücksichtigt, daß das in die Schraubenform laufende Bandl die Tendenz hat, sich in Pfeilrichtung seitlich zu verschieben. Aus diesem Grunde sind auf der der Meßvorrichtung 22 abgewandten Seite zwei Führungsrollen 21 fest angeordnet. Sie sind drehbar auf dem Bandzuführungstisch 11 gelagert. Die Ausführung der Meßvorrichtung 23 zum Messen der Bandbreite gemäß Fig. 1 und 3 ist vorgesehen für den Fall, daß das Bandl die Neigung hat, sowohl nach der einen als auch nach der anderen Seite zu wandern.

Die Tastrolle 21a (in Fig. 2) überträgt eine Bewegung senkrecht zur Bandachse auf einen Stempel22a, der an seinem äußeren Ende mit einer Kontaktplatte

22 b versehen ist. Diese Kontaktplatte 22 b betätigt, je nach der Bewegung des Stempels 22 a einen elektrischen Kontakt 30 bzw. 31 und gibt damit dem Anstellmotor 15 das Kommando, in der einen oder anderen Richtung zu laufen, um den Zuführtisch 11 entsprechend den Erfordernissen zu schwenken.

In Fig. 4 ist ein Schnitt A-B durch die in Fig. 3 dargestellte Meßvorrichtung 23 zum Messen der Bandbreite gezeigt. In diesem Fall sind die Führungsbzw. Tastrollen 21 jeweils auf Schlitten 25 bzw. 26 angeordnet, die in einer schwalbenschwanzförmigen Führung auf dem Tisch 11 senkrecht zu den Bandkanten hin- und hergleiten können und dabei mit ihren verzahnten Enden 25 a bzw. 26 a ihre Bewegungen auf ein Ritzel 27 übertragen, so daß beide Rollen 21 stets in gleicher Entfernung von der jeweiligen Mitte des Bandes 1 stehen. Die Ritzelwelle 27 überträgt ihre Bewegungen auf eine (nicht dargestellte) Schaltvorrichtung, die mit zwei Kontakten 30 und 31, wie in Fig. 2, zusammenarbeitet.

Die Übertragung der Bewegungen der Tastrollen 21 auf die Stelleinrichtung kann z. B. auch durch pneumatische, hydraulische oder andere gleichartig wie die gezeigten elektrischen Geber erfolgen. Dasselbe gilt für die Bandbreitenmessung.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Rohrwerk zum Herstellen geschweißter Schraubennahtrohre mit einer Bandkantentastersteuerung zum Gleichhalten der Schweißspaltgröße bei Abweichungen des Bandes von der Sollform mittels Änderung des zwischen Bandlaufrichtung undRohrachse eingeschlossenen Winkels, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem der üblichen Rohrwerke zum Herstellen von Schraubennahtrohren (R) mit einem motorisch (15), z. B. über ein Spindelgetriebe (12, 13, 16), gegenüber der ge-

meinsamen Achse der fest angeordneten Verformungsstation (3) und der dieser nachgeordneten Rohrführung (19, 20) um eine diese gemeinsame Achse schneidende Drehachse (14) verschwenkbaren Bandzuführungstisch (11), die Breite des in das Rohrwerk einlaufenden Bandes (1) durch eine Tasteinrichtung (21 α, 22, 22 α, 22 ft, 30, 31) feststellbar und die bei Abweichungen der Istvon der Bandsollbreite von der Tasteinrichtung abgegebenen Impulse auf den Schwenkantrieb (12, 13, 15, 16) des Tisches (11) im Sinne einer Änderung des Einlaufwinkels zur Einwirkung bringbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je Tasterpaar eine bewegliche Rolle (21) auf jeder Bandseite angeordnet ist, deren Bewegungen über Zahnstangen (25 a, 26 a) und einem dazwischenliegenden Ritzel (27) gekoppelt sind und die von Federn angedrückt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Führungsrollen (21) fest auf dem Schwenktisch (H)) montiert sind und der der Verformungseinrichtung (3) näherstehenden Rolle gegenüber eine von einer Feder (22) angedrückte Tastrolle (21a) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 881489, 65 088;
schweizerische Patentschrift Nr. 304 452;
belgische Patentschrift Nr. 550 693;
USA.-Patentschriften Nr. 2729 180, 2136 942.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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