DE1803876A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verformen der Kanten an Blechstreifen zur Herstellung von geschweissten Stahlrohren - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verformen der Kanten an Blechstreifen zur Herstellung von geschweißten Stahlrohren

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verformen der Kanten an Blechstreifen und auf eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, die bei der Herstellung von feuergeschweißten Stahlrohren verwendet werden kann, wobei der Kantenabschnitt des Blechstreifens (der rohBn Platte) und seine Breite genau geformt oder bemessen werden, so daß die Feuersohweißung des Bleohstreifens dadurch auf wirksamste Weise durchgeführt werden kann.

Bisher wurde in einem Betrieb, der den Blechstreifen , beispielsweise als Bandstahl, liefert, der Blechstreifen nur durch eine Kantenrolle in heißem Zustand geformt, und in einem Betrieb, der einen im Kaltbearbei-

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tungsverfahren hergestellten Blechstreifen liefert, wird der Blechstreifen einfach von einer Materialplatte mittels einer Streifensohneidemasohine geschnitten. In beiden fällen wurden keine besonderen Maßnahmen getroffen, um eine höhere G-enauigkeit in der Kantengestalt und in der Breite zu erzielen.

Infolgedessen variierte die Breite des von dem Bandstahl-Herstellungsbetrieb gelieferten Bleohstreifens im allgemeinen in der Breite infolge der Warmbearbeitung, und das bei derartigen Blechstreifen durchgeführte Feuerschweißen war unregelmäßig und führte zu einer ungleichmäßigen Festigkeitsverteilung entlang des geschweißten Absohnitts. Da die Kanten der Blechstreifen in diesem Fall durch die Kantenrollen in heißem Zustand geformt werden, können die Kanten der Blechstreifen nioht ausreiohend scharf sein, und wenn solche Kanten der Blechstreifen duroh Feuersohweißung zusammengefügt werden, erweist sich das Entfernen des Zunders als sehr schwierig,

Andererseits variierte die Breite der von dem mit einer Blechsohneidemaschine arbeitenden Betrieb gelieferten Blechstreifen ebenfalls infolge der Abweichung der Sohneidelemente der Streifensohneidemasohine, und diese Abweichung in der Breite führte zu einer unzufriedenstellenden Feuersohweißung zwischen den Kanten der Blechstreifen. Wenn die Schneidelemente nioht ausreichend scharf sind, tritt außerdem an den gesohnittenen Kanten eine Wölbung und in dem angrenzenden Bleohstreifenabsohnitt eine Verdünnung auf, und in einigen Fällen kann eioh der Winkel der geneigten Sohneidkanten ändern, wenn die Spalten der Sohneidelemente nioht genau eingestellt

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sind. Das oben beschriebene Problem des Entfernens des Zunders tritt bei diesen Blechstreifen auf.

Wegen dieser und anderer Unregelmäßigkeiten und Schwierigkeiten konnten die Kanten der von beiden Betrieben gelieferten Blechstreifen nicht zufriedenstellend aneinandergestoßen werden, und die Qualität der feuergesehweißten Abschnitte war von geringem Wert. Wenn der Blechstreifen dieser Art zu einem Rohr gerollt wird, wird der feuergeschweißte Absohnitt des Blechstreifen dünner als ein anderer Absohnitt, und verschiedene Schwierigkeiten, wie z. B* eine Verminderung der Festigkeit in den geschweißten Abschnitten infolge unzureichenden Wulstbildungen an der Innenfläche, wurden festgestellt.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, die oben besohriebenen Nachteile bei den rohen Blechstreifen zu vermeiden, die bei der Herstellung von feuergesohweißten Rohren verwendet werden, und ausreichend genaue Abmessungen des Rohlings und eine gewünschte Gestalt seines Kantenabsohnitts in kaltem Zustand in einem Verfahrenssohritt zu erzielen, der in dem Rohrherstellungsverfahren enthalten ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausfiihrungsbeispiels in Verbindung mit der Zeiohnung besohrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine sohematische Darstellung des Verfahrens zum Herstellen von feuergesohweißtem Stahlrohr, bei dem die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet wird;

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Pig. 2 eine Vorderansicht der den Bleohstreifenrand formenden Vorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die reohte Hälfte im Schnitt gezeigt ist, und

Pig. 3 in den Ausführungen (a) und (b) vergrößerte Sohnittansiohten des Blechstreifenrandes vor bzw. nach seiner Verformung durch die Vorriohtung gemäß der Erfindung.

In Pig. 1, die eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Herstellen von feuergesohweißtem Stahlrohr von einer aufgewickelten Bleohrolle 1 bis zu einer Peuersohweißmasohine 11 zeigt, ist eine Bleahstreifen-Kantenformvorriohtung 7 gemäß der Erfindung zwisohen einem Schlaufenbildner 6 und einer zweiten Klemmrolle 8 angeordnet. Der rohe Blechstreifen wird von der Blechrolle 1 durch eine erste Klemmrolle 2, eine Eiohtbank 3 _t ein Paar Sohneidelemente 4, eine Stumpfsohweißvorriohtung (flash welder) 5, den Sohlaufenbildner 6, die Kantenformvorriohtung 7, die zweite Klemmrolle 8, eine Beschickungsvorrichtung 9 und einen Heizofen 10 der Peuersohweißmaschine

11 zugeführt.

Pig. 2 zeigt eine Kantenformvorrichtung 7 gemäß der Erfindung mit Einzelheiten, wobei ein Blechstreifen

12 senkreoht zur Zeichnungsebene vorwärtsbewegt, durch obere und untere Schubwalzen 13 und 13' an die gewünschte Stelle geschoben und seine beiden Kanten durch Stauchwalzen 14 und 14' verformt werden, die von jeder Seite gegen die Kanten pressen. Die Walze 14 ist auf einer Welle 15 fest angeordnet, die drehbar von einer Stütze 16 ge-

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tragen wird. Um die lebensdauer der Walzen 14 und 14' zu verlängern, sind die Walzen auf- und abbeweglioh angeordnet, ao daß ihre gesamte Oberfläche die Bleohstreifenkanten berühren kann. Die Auf- und Abbewegung der Walzeh wird duroh einen Drehzahlwandler 18, eine Kette 19t eine Reihe von Kegelrädern 20 und eine vertikale Schraubenspindel 21 ermöglioht, die von einem Antriebsmotor 17 getrieben werden. Die vertikale Bewegung der Walzen 14 und H¹ wird während des gesamten Betriebes der Kantenformvorriohtung 7 fortgesetzt wiederholt, und die Änderung der Bewegungsrichtung wird duroh einen Grenzsohalter-Betätigungshebel 22 erzielt, der an der Stutze 16 angebracht ist. Wenn dieser Örenzsohalter-Betätigungshebel 22 die oberen und unteren Grenzsohalter 23 betätigt, ändert der Antriebsmotor 17 seine Drehriohtung. Der Antrieb der auf der anderen Seite befindlichen Walze 14* wird auf dieselbe Weise duroh eine Verbindungswelle 24. und eine Reihe von Kegelrädern 20' durchgeführt.

Da es erforderlioh ist, den Winkel zwischen den beiden Seitenkanten des Blechstreifen 12 auf einen geeigneten Wert entsprechend der Abmessung der herzustellenden Rohre einzustellen, ist die Kantenformvorriohtung 7 mit einer Walzenwinkel-Einstellvorriohtung versehen. Zu diesem Zweok ist ein Winkeleinstellbett 25t das die Walze 14 trägt, schwenkbar von einem Paar verschiebbaren Betten 26 getragen, die an den reohten und linken Seiten mittels eines Lagerzapfens 27 angeordnet sind. Die Bezugszahl 28 bezeichnet ein Winkeleinstellapanneohloß, und ein Verdrehen des Spannsohlösees 28 ermöglicht ein· Veränderung des Winkele zwischen beiden Seitenkanten dee

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Bleohstreifens 12 auf den erforderliohen Wert, wie er auf einer Skala 29 angezeigt ist.

Bas Paar verschiebbare Betten 26, das an der rechten bzw. linken Seite angeordnet ist, ist auf einem horizontal verschiebbaren Bett 31 angebracht, so daß die verschiebbaren Betten 26 in ihrem Abstand mit Hilfe einer Walzenabstands-Einsteilsohraube 30 eingestellt werden können. Das horizontal verschiebbare Bett 31 kann auf einem Kugelbett 33 naoh rechts oder links verschoben werden, während sioh die Kugeln 32 drehen. Das Kugelbett 33 ist fest auf einem Rahmen 34- der Vorrichtung angebraoht. Diese Konstruktionen sind für den Zweck der Vorrichtung erforderlich und können die Abweichung der Bahn des Bleohstreifens aufnehmen, die durch Absonderung oder Unregelmäßigkeiten in der Dioke des rohen Bleohstreifens hervorgerufen wird.

Als Gegenmaßnahme für die Fälle, bei denen Unregelmäßigkeiten in der Dioke des Bleohstreifens, wie z. B. ungewöhnlich hoch stehende Wülste an der Verbindung der Blechstreifen, durch die oberen und unteren Walzen 13 hindurohtreten, ist ein Paar Walzenandruokfedern 35 vorgesehen, und durch die Pufferwirkung dieser Federn werden die Hollen 13 gegen Beschädigung duroh diese Unregelmäßigkeiten geschlitzt.

Die anfängliche Einstellung der Breite des durchlaufenden Bleohstreifens duroh die Kantenformvorriohtung 7 kann mittels der Einstellschraube 30 in Kombination mit einer Einstellschraube 36 erzielt werden, die von einem Handrad 37 bttätigt wird.

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Außerdem sind eine Kegelradwelle 38, ein Kettenrad 39 und ein weiteres Kettenrad 4-0 zum Zweok der Gesohwindigkeitsuntersetzung und eine obere Walzenstütze 41t ein oberes Walzenauflager 42, ein Paar obere Walzendruok-Einsteilsohrauben 43 und ein Paar Kappen 44 vorgesehen.

In Fig. 3 ist die Gestalt a des Blechstreifen» vor der Verformung duroh die KantenfGrillvorrichtung und naoh dem Streifenschneiden des aufgewickelten Blechs und die Gestalt b des Bleohstreifens gezeigt, nachdem seine Kante duroh die Kantenformvorrichtung gemäß der Erfindung verformt wurde. Wenn die Prufungsergebnisse bei den feuergeschweißten Abschnitten verglichen werden, wie sie oben beschrieben wurden, erhält man folgende Tabelle s

Eben- Verbrei- äußere kein guter mißlungene heit terung Kerbe Stoß Wirbelstromfeststellung

0,05mm 2,09ε 1

°'^{15mm 5} Unterschied 17$ 8$ 0,10mm 3,0$ 5,5$

Neben den Überragenden Wirkungen, wiegle in der obigen Tabelle gezeigt sind, ist die Tatsaohe, daß die abgenommenen fremdetoffe (Zunder) verringert werden, ein wesentlicher Vorzug der Erfindung, der sich aus dem kenn

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zeiohnenden Merkmal des Meohanismus in der oben beschriebenen Kantenformvorriohtung gemäß der Erfindung ergibt. Außerdem kann die Konstruktion der Stauchwalzen 14 und 14'» die eine wiederholte Auf- und Abbewegung während des Betriebes der Vorrichtung ermöglicht, um örtlichen Verschleiß der Walzenoberfläohe zu verhindern, die Sicherheit von scharfen Flächen an den somit geformten Kanten des Bleohstreifens bewirken, und dieses Merkmal trägt wesentlich zur Verbesserung der Feuersohweißung der Blechstreifenkanten bei.

Außerdem kann der Winkel zwisohen den beiden Seitenkanten beliebig bestimmt werden durch Drehen des Walzengehäuses in einer vertikalen Ebene in bezug auf die Skala 29, wodurch die optimale Gestalt der Blechstreifenkanten geformt werden kann. Die doppelte Konstruktion der Walzengehäusebetten ermöglicht auch die freie, gleitende Bewegung dieser Betten in Querrichtung mittels der drehbaren Kugeln, und die Verbesserung in der Genauigkeit bezüglioh der Breite des Blechstreifens kann daduroh erreicht werden.

Die Erfindung kann möglicherweise nicht nur bei der oben.beschriebenen Herstellung von feuergeschweißten Rohren angewandt werden, sondern sie wird auch bei der Herstellung von elektrisch nahtgeschweißten und feuergesohweißten Rohren und bei Verwendung von kaltbearbeiteten Platten u. dgl. angewandt, bei denen die genauen Abmessungen der Breite und die Kantengestalt wesentlich sind.

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Claims (2)

Patentansprüche :

1. Verfahren zum Verformen der Kanten eines BIeoh» Streifens zur Herstellung von geschweißten Rohren, gekennzeichnet durch den Verfahrenssohritt des Verformens der Kanten des Bleohatreifens unter Verwendung eines Kaltwalzvorganges, so daß die Breite und die Geatalt der Kanten genau bestimmt werden können.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet duroh mit den oberen und unteren Oberflächen des Bleohstreifens (12) in Berührung' stehende Schubwalzen (131 13')> eia Paar mit den Seitenkanten des Blechstreifens in Berührung stehende Stauchwalzen (14» 14')> äie von einem Motor (17) angetrieben werden, der mit Hilfe der Betätigung von G-renzsohaltern (23) umkehrbar ist, ein Stauohwalzengehäuse, das entsprechend dem erforderlichen Winkel zwischen den Seitenkanten des Bleohstreifens schwenkbar ist, und Walzengehäusebetten von doppelter Konstruktion, die in Eiohtung der Breite des Bleohstreifens duroh Zwischenschaltung von rotierenden Teilen (32) verschiebbar sind.

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