DE1147338B

DE1147338B - Vorrichtung zum UEberlapptschweissen der Naehte von Schraubennahtrohren

Info

Publication number: DE1147338B
Application number: DED38060A
Authority: DE
Inventors: Kurt E Sengel
Original assignee: Driam S A Vaduz
Current assignee: Driam S A Vaduz
Priority date: 1962-02-02
Filing date: 1962-02-02
Publication date: 1963-04-18
Also published as: GB969433A

Description

Vorrichtung zum Überlapptschweißen der Nähte von Schraubennahtrohren Für das überlapptschweißen der Nähte von Schraubennahtrohren aus metallischen Werkstoffen sind bisher im allgemeinen elektrische Rollennahtschweißmaschinen benutzt worden, wenn man von gewissen Ausnahmefällen absieht, bei denen das elektrische Lichtbogenschweißverfahren oder das Gasschmelzverfahren angewandt wurde. Diese elektrischen Rollennahtschweißmaschinen - die nach dem Widerstands-Erwärmungs-Prinzip arbeiten -sind im allgemeinen nur für verhältnismäßig geringe Banddicken und verhältnismäßig niedrige Schweißgeschwindigkeiten geeignet, weil die elektrische Leistung, die zur Verfügung gestellt werden kann, durch die Zuführung des Schweißstromes zur inneren und äußeren Elektrodenrolle begrenzt ist. Diese Grenze kann nicht wesentlich verschoben werden, ohne den Wirkungsgrad der Maschine bzw. deren Aufbau ungünstig zu beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die überlapptschweißung der Nähte von Schraubennahtrohren mit größerem elektrischem Effekt und besserem Wirkungsgrad als bisher zu ermöglichen. Ausgegangen wird von der überlegung, daß man zum Verschweißen einen Rolltransformator verwenden sollte, der bisher nur bei der elektrischen Widerstandsstumpfschweißung von längsnahtgeschweißten Rohren benutzt worden ist. Diese scheinbar naheliegende technische Lösung ist wahrscheinlich deswegen bisher noch nicht angewandt worden, weil es nicht möglich war, die für dieses Verschweißen notwendige genaue Führung der Bandkanten sicherzustellen. Ordnet man jedoch, wie gemäß der Erfindung vorgeschlagen wird, auf der einen Seite, insbesondere der Außenseite, der zu schweißenden Schraubennaht einen Rolltransformator derart an, daß dessen den gleichen Außendurchmesser aufweisende Elektrodenscheiben unter Druckausübung auf beiden Bandkanten abrollen und setzt man die gegenüberliegende Seite, insbesondere die Innenseite, der Schraubennaht durch zwei elektrisch isolierte, um die gleiche Achse drehbare, nur mit einer Bandkante in Berührung stehende und verschiedene Außendurchmesser aufweisende Stützrollen ab und sorgt man außerdem dafür, daß die Drehachsen der Elektroden und der Stützrollen unter einem der Steigung der Bandkantennaht entsprechenden Winkel schräg zur Längsachse des Schraubennahtrohres verlaufen, dann wird die gestellte Aufgabe in einfachster Weise gelöst. Zweckmäßig ist es, den Rolltransformator und/oder einen der beiden Stützrollen mit regelbar einstellbarem Drehmoment anzutreiben. Nach einem weiteren Merkmal ist es zweckmäßig, eine Stützrolle über eine Welle anzutreiben oder frei drehbar zu lagern, die andere Stützrolle auf der Welle der ersten frei drehbar zu lagern. Selbstverständlich ist dafür zu sorgen, daß die Stützrollen in der Lage sind, den Druck der Elektroden des Rolltransformators aufzunehmen.
An Hand eines Ausführungsbeispieles wird die gemäß der Erfindung gestaltete Vorrichtung schematisch erläutert. Die Teile der Vorrichtung sind quer zur Schraubennaht geschnitten.
Eine Kante des zum Schraubennahtrohr verformten Bandes 1 wird zur Erzeugung einer sachgemäßen Überlappung ,so verformt, daß eine Fläche des Schraubennahtrohres einen Zylinder gleichbleibenden Umfanges bildet. Im allgemeinen wird man die Außenfläche des Rohres mit größtem Durchmesser zylindrisch halten, um den Rolltransformator auf dieser Außenfläche abrollen zu lassen. Die beiden Elektrodenscheiben 2, 3 des Rolltransformators, die durch eine Isolierscheibe 4 in an sich bekannter Weise voneinander getrennt sind, können also, ohne zu gleiten, auf dem Rohrumfang längs der Schraubennaht abrollen, wenn sie im richtigen Winkel eingestellt werden. Auf der Gegenseite des die Rohrwand bildenden Bandes l ist, ebenfalls im richtigen Winkel schräg gestellt, eine nicht stromführende Stützrolle 5 angeordnet, die längs der Schraubennaht abrollt. Diese Stützrolle 5 ist um eine Achse 6 in zwei Lagerböcken 7 und 8 beispielsweise über Wälzlagern 9 frei drehbar oder antreibbar gelagert. Das Antreiben der Elektroden des Rolltransformators und/oder einer der Stützrollen hat den Zweck, die zum Niederwalzen der überlappung erforderliche Leistung von außen aufbringen zu können, so daß der Formvorgang des Schraubennahtrohres entsprechend entlastet wird. Eine Gefahr für ein Schlüpfen der Elektrodenscheiben oder der Stützrolle besteht nicht, wenn man das aufgebrachte Drehmoment regelbar macht-und das Verhältnis von Antriebsdrehmoment zum Elektrodendruck beherrscht; das letztere ist technisch leicht und einwandfrei möglich. Auf dieser Achse 6 ist eine zweite Stützrolle 10, ebenfalls vorzugsweise mittels Wälzlagern 12, frei drehbar gelagert. Diese beiden Stützrollen 5 und 10 können gemäß ihren verschiedenen Griffradien mit dem Rohr l frei rotieren und ermöglichen dadurch einen gleitfreien Rollvorgang zwischen den Elektrodenscheiben 2, 3, der Rohrwand 1 und den Stützrollen 5, 10.
Die Widerstandsschweißung (Schweißlinse 11) wird durch den Stromübergang von der Elektrodenscheibe 2 über die überlapptstelle der Bandkante 1 zur Elektrodenscheibe 3 erfolgen, wobei durch einen genügenden Druck zwischen den Elektrodenscheiben 2 und 3 und den beiden Bandkanten der Stromübergang gesichert ist. Durch richtige Wahl dieses Druckes kann auch eine etwa gewünschte Niederwalzung der Überlappung im schweißbaren Zustand erreicht werden.
Alle Einrichtungen zur Einstellung der Elektrodenscheiben und der Stützrollen um die verschiedenen Achsen der Stromzuführung und der Kühlung usw. sind in der Zeichnung nicht angedeutet, da sie für die Erfindung an sich unerheblich sind.
Die Vorteile einer Einrichtung gemäß der Erfindung sind klar ersichtlich, da eine gegenüber den bisher angewendeten Rollennahtschweißverfahren erheblich gesteigerte elektrische Schweißleistung mit gutem Wirkungsgrad zur Verfügung gestellt werden kann; da sie im Rohrinnern befindliche Stützrolle nicht stromführend ist, spielt eine etwa erforderliche Begrenzung ihres Durchmessers (je nach dem Rohrdurchmesser) für die elektrische Stromleitung keine Rolle. Der außen angeordnete Rolltransformator kann mit Elektrodenscheiben beliebig großen Durchmessers ausgerüstet werden, so daß die verfügbare Schweißstromstärke ein Vielfaches gegenüber der beim Rollennahtelektrod'enschweißen betragen kann. Das Arbeiten mit erhöhter Frequenz des Schweißwechselstromes ist ohne Schwierigkeiten möglich, ebenso wie eine wirksame Kühlung der außenliegenden Elektrodenscheiben. Die innenliegenden Stützrollen werden lediglich durch Wärmeleitung erwärmt, ihre Kühlung macht keinerlei Schwierigkeiten. Aus diesen Gründen ist auch eine wesentliche Erhöhung des Elektrodendruckes möglich und kann die Stärke der überlappungsstelle der Rohrwand entsprechend geregelt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum überlapptschweißen der Nähte von Schraubennahtrohren aus metallischen Werkstoffen durch elektrische Widerstandserwärmung der Nahtkanten, dadurch gekennzeichnet, daß einem an sich bekannten Rolltransformator mit zwei auf der gleichen Achse angeordneten, gegeneinander isolierten Elektroden (2,3) gleichen Außendurchmessers, die auf der einen Seite, insbesondere der Außenseite, der zu schweißenden Schraubennaht anbringbar sind, zwei elektrisch gegeneinander isolierte, um die gleiche Achse drehbare, verschiedene Außendurchmesser aufweisende Stützrollen (5, 10) zugeordnet sind, die beide auf der gegenüberliegenden Seite, insbesondere der Innenseite der Schraubennaht, mit nur einer Bandkante in Berührung bringbar sind, und daß die Drehachsen der Elektroden und der Stützrollen unter einem der Steigung der Bandkantennaht entsprechenden Winkel schräg zur Längsachse des Schraubennahtrohres (1) verlaufen und zwecks Druckausübung der Abstand der beiden Drehachsen änderbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rolltransformator und/oder eine Scheibe (5) der Stützrollen (5, 10) mit regelbar einstellbarem Drehmoment antreibbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Stützrolle (5) über eine Welle antreibbar oder frei drehbar und die andere (10) auf der Welle der ersten (5) frei drehbar gelagert ist. In. Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 695 744.