DE1854014U

DE1854014U - Vorrichtung zur herstellung von laengsnahtgeschweissten rohren.

Info

Publication number: DE1854014U
Application number: DEM30510U
Authority: DE
Inventors: Paul Morsbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-01-21
Filing date: 1959-01-16
Publication date: 1962-06-28
Also published as: GB900317A

Description

"Vorrichtung zur Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren." Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren aus bandförmigem Material.
Bei den bisher üblichen Verfahren zur Herstellung von kontinuierlichem längsnahtgeschweißten Rohren wurden die Blechbänder mit Einrollma-' schinen zur Schlitzrohren verarbeitet, die dann geschweißt mit Richtwalzen kalibriert und aufgeschnitten wurden. Dieses Verfahren ist vor allem bei größeren Rohrdurchmessern nicht mehr wirtschaftlich. Einerseits ist das Verformen von runden, geschlitzten Rohren mittels Walzen und das Kalibrieren der längsnahtgeschweißten Rohre umständlich und bedarf relativ langer Walzenstraßen, Müssen Rohre mit verschiedenen Durchmessern auf derselben Einrichtung hergestellt werden, so sind jedesmal die Rollensätze'auszuwechseln. Dieses Auswechseln beanspruch erheblichen Zeitverlust. Das Instandhalten der verschiedenen Rollensätze ist darüberhinaus sehr kostspielig.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Verformungswerkzeuge

einfacher zu halten, und beim Umrichten der Maschine ao einem auf

einen anderen Rohrdurchmesser weniger Arbeit zu verursachen und die

Kalibrierung billiger und einfacher durchzuführen. Dazu wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch Mittel zur Verformung mindestens eines Bandes zu einem geschlossenen, ovalen Profil, einer Schweißvorrichtung zum Schließen des Profils durch Transportmittel zum Transport des Bandes durch die Verformungsmittel und die Schweißvorrichtung und durch mindestens eine Matrize mit rundem Querschnitt zur Rundform des geschlossenen Profils.
Durch die Maßnahme, vor dem Längsnahtschweißen kein rundes Schlitzrohr herzustellen, sondern ein ovales Schlitzrohr, wird zunächst erreist, daß die Verformungswerkzeuge, z. B. Walzen oder Matrizen, wesentlich einfacher gehalten werden können, als dies bisher der Fall war. Durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Matrize als Werkzeug zur Vornahme der Kalibrierung ist schließlich eine erhebliche Einsparung gegenüber den mit Walzen arbeitenden Vorrichtungen zur Rundkalibrierung erreicht. Gemäß der Erfindung werden ferner vorzugsweise auch für die Vorverformungen, d. h. zur Verformung der flachen Bänder zu geschlossenen Profilen, Matrizen verwendet.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen : Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren aus einem einzigen Materialband. in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in der Fig. 1, Fig. 3 bis 5 je einen Schnitt durch eine Verformungsmatrize, Fig. 6 einen Schnitt durch die Schweißvorrichtung nach der Linie VI-VI in der Fig. 1, Fig. 7 einen Schnitt durch eine weitere Matrize, Fig. 8 eine Variante der Transporteinrichtung für das Band, Fig. 9 eine Vorrichtung zur Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren aus zwei Bändern, in schematischer Darstellung, Fig. 10 und 12 je einen Schnitt durch eine Verformungsmatrize der Vorrichtung der Fig. 9 und Fig. 11 einen Schnitt durch die Schweißvorrichtung der Einrichtung gemäß Fig. 9 entlang der Schnittlinie XI-XI.
Die Fig. 1 stellt schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung dar.
Von einem Haspel 1 wird ein flaches warmgewalztes Band 2 entnommen.
Hierzug dient ein Walzenpaar 9, welches das Band 2 vom Haspel 1 abrollt und auch das Durchstoßen des Bandes 2 durch die Vorrichtung übernimmt. Zwischen dem Haspel 1 und den Walzen 9 können z. B. Fräser 8 (Fig. 2) vorgesehen werden, welche die Seitenkanten des Bandes 2 säubern bzw. für eine gleichmäßige Bandbreite sorgen. An Stelle der Fräser 8 könnten auch Hobelstähle angeordnet werden.
Die Walzen 9 drücken. das Band 2 durch mehrere in einer Reihe gelegene Matrizen, in welchen das Band einer Biegeverformung unterworfen wird. In der Fig. 1 sind drei Vorverformungsmatrizen 10, 11 und 12 dargestellt. Diese Matrizen weisen einen Zwischenraum auf, durch welchen das Band 2 gestoßen wird. Die Begrenzungsflächen dieser Zwischenräume weisen an aufeinanderfolgenden Matrizen verschiedene Form auf, wodurch das Band in jeder Matrize eine Formänderung erfährt. Die Anzahl dieser Matrizen kann verändert werden, je nachdem es die Fabrikation erfordert. In der Matrize 10 (Fig. 3) wird das Band 2 an den Seitenrändern umgebogen zum Profil 3, wobei die Rundung der in Schlitzprofil vorgesehenen Form entspricht. Die Matrize 11 (Fig. 4) biegt das Band zu einem Winkelprofil 4. Durch weitere Verformung in der Matrize 12 wird ein ovales, hohlförmiges Schlitzprofil 5 hergestellt. Dieses Profil 5 unterwirft man einem kontinuierlichen Widerstand-Schweißprozeß, wobei zwei Schweißrollen 13 von der Seite gegen das Profil 5 gepreßt werden (Fig. 6) und den Schlitz in demselben durch eine Längsnaht verschweißen.
Dieses vorgeformte Rohr 6 kann wie dargestellt wine ovale Form aufweisen. Es sind aber auch andere, nicht runde Querschnittsformen möglich.
Um dem vorgeformten Rohr 6 die Endform beizubringen, ist gemäß der Erfindung eine Matrize 15 vorgesehen. Zwischen der Matrize 15 und den Schweißrollen 13 ist eine Führungsmatrize 14 dargestellt, in welcher z. B. die Schweißnaht entgratet werden kann.
Das fertig geformte Rohr 7 wird durch Führungsrollen 16 geleitet, die z. B. angetrieben werden können um eine Zugkraft auf das Rohr bzw. Band auszuüben. Dadurch ist es möglich den Verformungsprozeß einerseits durch Stoßen mittels der Walzen 9 oder andererseits durch Ziehen mittels der Rollen 16 oder durch Stoßen und Ziehen auszuführen.
Der Antrieb des Bandes 2 kann auch durch eine Vorrichtung nach Fig. 8 ausgeführt werden. An einer Kette 17 ist an den Gliedern je ein Mag-

net 18 befestigt. Die Magnete 18 können Permanentstäbe oder Elektro-

magnete sein. Durch Drehen der Kette 17 nehmen die Magnete 18 das Band 2 mit und schieben es zwischen Rollen 19 durch die erste Matrize 10.
Um die Maßhaltigkeit des in der Matrize 15 rundgeformten Rohres 7 zu verbessern und eine gewisse Vergütung der Rohroberfläche zu erreichen, kann das Rohr 7 durch eine oder zwei weitere Matrizen mit

geringfügig kleinerem Durchmesser durchgeführt werden. Diese weitere

Nachverformung liegt in der Größenordnung von maximal ca. 1 %.
Nach den Rollen 16 oder der Matrize 15 wird je nach Dedarf eine Sägeeinrichtung eingebaut, welche das endlose anfallende Rohr 7 in beliebige Längen schneidet.
Um die Anlage von einem Rohrdurchmesser auf einen anderen umzustellen, sind die Matrizen auswechselbar vorgesehen. Es ist jedoch für die

dargestellte Vorrichtung bei einer solchen Umstellung nur notwendig, die Matrizen 10 und 15 auszuwechseln. Wie in den Fig. 4 bis 6 mit

strichpunktierten Linien dargestellt, ist eine Veränderung der Band-

breite möglich, ohne die Matrizen 11 und 12 sowie die Schweißrollen

13 auszuwechseln. Eine Umstellung der Anlage kann deshalb in kürzester Zeit erfolgen.
Die Gleitflächen der Matrizen sind mit einer verschleißfesten Oberflächenschicht versehen, welche z. B. durch Aufehromen hergestellt wird. Diese Maßnahme gibt die Möglichkeit, die Matrizen selbst aus einem nicht verschleißfesten Material herzustellen, was deren Herstellungskosten wesentlich verringert. Gegebenenfalls können die Gleitflächen der Matrizen auch kleine Rollen zur Herabsetzung des Gleitwiderstandes aufweisen.
Bei der in der Fig. 9 dargestellten Vorrichtung zur Herstellung eines längsnahtgeschweißten Rohres aus zwei Bändern werden die Bänder von zwei Haspeln 21 und 22 abgewickelt. Die Bänder werden durch gegeneinandergepreßte Walzen 3 und 4 transportiert, wobei die Antriebsvorrichtungen für die Walzen nicht dargestellt sind. Statt der Walzen 3 und 4 können auch andere Transportvorrichtungen vorgesehen werden, wie beispielsweise die in Fig. 8 gezeigte magnetische Transportvorri chtung.
Nach dem Verlassen der Transportwalzen gelangen die Bänder in eine Matrize 25. Diese Matrize enthält zwei U-förmige durch gehende Ausnehmungen 26 und 27, wie dies in Fig. 10 dargestellt ist.
Die Ausnehmungen besitzen je zwei seitliche Schenkel und je einen die beiden Schenkel verbindenden Quersteg. Nach Verlassen dieser

Matrize 25 besitzen die beiden Bänder ein gegeneinander offenes

U-Profil, wobei die einander zugekehrten Schenkel der beiden Bänder

jeweils in einer gemeinsamen Ebene liegen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die aufeinander treffenden Kanten der beiden Bänder eine der Bandmaterialdicke entsprechende Berührungsfläche besitzen.
Statt der einzigen Matrize 25 können auch zwei Matrizen verwendet werden, von welchen die erste die Schenkel etwa um 45° gegenüber den Bandebenen hochbiegt und die zweite Matrize die beschriebene Endform der Bänder herstellt.
Die nächstfolgende Matrize 28 besitzt, wie aus Fig. 12 zu ersehen ist, einen rechteckigen Querschnitt. Diese Matrize erfüllt die Aufgabe, diE beiden Bänder derart aufeinander zu pressen, daß die beiden einander gegenüberstehenden Kanten mit einem für das Schweißen hinreichenden Druck gegeneinander gedrückt werden. Im Bedarfsfall kann die Matrize 28 auch durch zwei an den Stegen der beiden Bänder angreifende Walzen ersetzt werden.
Zwischen den Matrizen 25 und 28 wird der Schweißstrom über Elektroden 29 und 30 zugeführt. Die Elektroden können beispielsweise wie gezeigt aus an den Stegen der Profile anliegenden Rollen bestehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, den, Strom durch Schleifkontakte zuzuführen.
An die Matrize 28 schließt sich eine Matrize 31 an, welche die Aufgabe erfüllt, das Profil in seine endgültige Form zu bringen, beispielsweise Rundform. Die Matrize 31 ist gleich ausgebildet wie die Matrize 15 (Fig. 7). Auch im vorliegenden Fall können mehrere Matrizen vorgesehen sein, welche das Rohr schrittweise auf die Rundform bringen.
In der Beschreibung wurde die Schweißverbindung durch Widerstandsschweißen durchgeführt ; wenngleich diese Schweißart für den vorliegenden Zweck als vorteilhaft angesehen werden muß, können andere Schweißverfahren, wie z. Bo H. F. Schweißverfahren verwendet werden.
Ergänzend zu der dargestellten Ausführungsform können anschließend an die Kalibrierungsmatrize 31 noch weitere Transportmittel für das Rohr vorgesehen sein, sodaß das Rohr teilweise durch die Walzen 23 und 24 geschoben und'teilweise gezogen wird. Schließlich sei noch erwähnt, daß das gewonnene Rohr nicht notwendigerweise rund sein muß. Bei vielen Anwendungen kann es erforderlich sein, zunächst flachovale Rohre herzustellen und zu verlegen. Gegebenenfalls kann abschließend durch Erhöhung des Innendrucks die verlegte Rohrleitung eine runde Querschnittsform erhalten. Flachovale Rohre werden beispielsweise einfach dadurch hergestellt, daß die Rundmatrizen 15 (Fig. 1) bzw. 31 (Fig. 9) bei den gezeigten Anlagen weggelassen werden.
Durch die Vorrichtung lassen sich Rohre mit den verschiedensten Materialien herstellen, so z. B. aus Stahl und Aluminium.
Schutzansprüche :

Claims

S c h u t z a n s p r ü c h e : -------------------------------

1. Vorrichtung zur Herstellung von längsnahtgeschweißten Rohren aus bandförmigem Material, g e k e n n z e i c hne t d u r c h Mittel zur Verformung eines Bandes zu einem geschlossenen ovalen Profil einer Schweißvorrichtung zum Schließen des Profils, durch Transportmittel zum Transport des Bandes durch die Verformungsmittel und die Schweißvorrichtung und durch mindestens eine Matrize mit rundem Querschnitt zur Rundformung des geschlossenen Profils.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i chn e t, daß eine Mehrzahl von zur Vor-und Nachverformung dienenden, in einer Reihe gelegenen Matrizen vorgesehen sind, die der Dicke des endlosen Bandes entsprechende, das Band aufnehmende Zwischenräume aufweisen, wobei die Begrenzungsflächen dieser Zwischenräume an hintereinander folgenden Matrizen verschiedene Form besitzen, um dem Band verschiedene Formänderungen zu erteilen und zwischen den die Vorverformung des Bandes zum Schlitzprofil und den die Nachverformung zum kreisförmigen Rohr dienenden Matrizen eine Schweißvrprichtung vorgesehen ist und daß Mittel vorhanden sind zum Transport des Bandes durch die Matrizen.

3.. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei in einer Reihe mehrere Matrizen zur Verformung von Bändern vorgesehen sind, d a dur c h g e k e n TI, zeichnet daß eine erste Matrize zur spiegelbildlichen Verformung von zwei parallel laufenden Bändern vorgesehen ist, welche Matrize den Bändern eine gegeneinander offenes U-Profil mit, ebenen Seiten verleiht, eine zweite Matrize, welche die beiden profilierten Bänder gegeneinander preßt, Mittel zur Stromzuführung zwecks Vereinschweißen der beiden profilierten Bänder einer Matrize zur Verformung des durch die Bänder gebildeten, geschlossenen Profils und einer Vorrichtung zum Transport der beiden Bänder durch die Matrizen.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t, daß vor den Vorverformungsmatrizen eine aus Walzen bestehende Stoßvorrichtung zum Transport des Bandes vorgesehen ist. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gele nn- zeichnet., daß vor der Transporteinrichtung spanabhebende Mit- tel zur Erzielung gleichmäßiger Bandbreiten vorgesehen sind. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch g e- k e n n z e i c h n e t, daß nach den Nachverformungsmatrizen eine aus Rollen bestehende Ziehvorrichtung zum Transport des Bandes vor- gesehen ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k en n z e i c h

n e t, daß ein mit Magneten bestückter Kettenantrieb zum Transport des Bandes vorgesehen ist, wobei die Magnete den Kettenantrieb mit dem Band kuppeln und als Bewegungsübertragungsmittel dienen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß die zweite Matrize eine einzige Ausnehmung mit rechteckigem Querschnitt aufweist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Matrize zwei spiegelbildlich einander gegenüberstehende, durchgehende Profilöffnungen aufweist.

10. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g ekennzeichnet, daß zwischen der ersten und der zweiten Matrize Mittel zur Stromzuführung zu beiden Bändern vorgesehen sind.