DE19827798A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von längsnahtgeschweißten Rohren aus ebenen Blechzuschnitten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von längsnahtgeschweißten Rohren aus ebenen BlechzuschnittenInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von längsnahtgeschweißten Rohren aus Blechzuschnitten mit parallelen Längskanten. Dazu wird ein Blechzuschnitt (B) in zylindrische Formspalte (9) zweier Formwerkzeughälften (2, 3) eingeschoben. Die aus den Formspalten (9) im Scheitelpunkt der Formwerkzeughälften (2, 3) austretenden Längskanten werden von den Formwerkzeughälften (2, 3) unter Bildung eines Stumpfstoßes in Schweißposition gehalten. Mit einer über den Fügespalt verfahrbaren Schweißvorrichtung (5) werden die Längskanten dann zusammengeschweißt.
Description
Es sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zum
Herstellen von längsnahtgeschweißten Rohren aus Bändern
und Blechzuschnitten bekannt, die allerdings keine
wirtschaftliche Herstellung von Rohren verhältnismäßig
kurzer Länge (zum Beispiel l = 3000 mm), kleinem
Durchmesser (zum Beispiel d = 50 mm) und relativ großer
Wandstärke (zum Beispiel s = 2,5 mm) in mittleren
Stückzahlen ermöglichen. Ziel der Erfindung ist es
deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die
Herstellung derartiger Rohre zu schaffen.
Beim bekannten Verfahren des Rollformens (US-A-2,110,378)
wird ein Band in mehreren hintereinander angeordneten
Stufen von angetriebenen profilierten Rollen zu einem
Schlitzrohr umgeformt, das anschließend geschweißt wird.
Der Investitionsaufwand für eine dafür geeignete Anlage
ist sehr hoch, so daß sie sich nicht für die Herstellung
von Rohren mittlerer Stückzahl eignet.
Beim bekannten 3-Walzenbiegen wird ein ebener
Blechzuschnitt mit zwei Stützwalzen um eine Arbeitswalze
herum gebogen. Mit einem solchen Verfahren lassen sich
Rohre mit einer Wanddicke von zum Beispiel 1,0 mm und
einem Durchmesser von 50 mm nur mit einer Länge von unter
2000 mm herstellen, weil sich die Stützrollen wegen der
aufzubringenden großen Stützkräfte durchbiegen. Hinzu
kommt, daß das hergestellte Schlitzrohr der Vorrichtung
entnommen und an anderer Stelle längsnahtgeschweißt
werden muß.
Ferner ist eine Spann- und Haltevorrichtung für
Schlitzrohre verhältnismäßig kurzer Länge bekannt
(DE 44 32 674 C1), bei der das geschlitzte Rohr von es
teilweise umschlingenden Bändern in einer geeigneten
Schweißposition für eine längs des Fügespaltes
verfahrbare Schweißvorrichtung gehalten wird. Um zu einem
längsnahtgeschweißten Rohr zu kommen, ist es also
erforderlich, in einer separaten Vorrichtung einen
Blechzuschnitt zu einem Schlitzrohr umzuformen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlauben,
längsnahtgeschweißte Rohre in mittleren Stückzahlen
wirtschaftlich herzustellen. Unter "wirtschaftlicher
Herstellung" wird sowohl ein geringer Investitionsaufwand
für die zur Durchführung des Verfahrens geeignete
Vorrichtung als auch ein geringer Herstellungsaufwand
verstanden. Insbesondere sollen das Verfahren und die
Vorrichtung zur Verarbeitung von Blechzuschnitten
verschiedener Dicke, zum Beispiel sogenannten tailored
blanks, geeignet sein.
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Herstellen eines längsnahtgeschweißten
Rohres aus einem ebenen Blechzuschnitt mit parallelen
Längskanten, in denen der Blechzuschnitt zu einem
zylindrischen Schlitzrohr verformt wird und die
zusammengeführten Längskanten miteinander verschweißt
werden. Bei einem solchen Verfahren wird erfindungsgemäß
der Blechzuschnitt mit seinen Längskanten jeweils in
halbzylindrische Formspalte von zwei spiegelbildlich
zueinander angeordneten Formwerkzeughälften eingeschoben
und dann werden die aus den Formspalten im Scheitel des
Formwerkzeuges ausgetretenen Längskanten miteinander
verschweißt, wobei sie von den Formwerkzeughälften in
Position gehalten werden.
Die Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch
ein von einem Werkzeugträger getragenes Formwerkzeug, das
zwei relativ zueinander verfahrbare schalenförmige und
spiegelbildlich zueinander angeordnete
Formwerkzeughälften aufweist, die jeweils aus einer
zylindrischen äußeren Halbschale und einer darin unter
Bildung eines Formspaltes für den umzuformenden
Blechzuschnitt fixierten Innendornhälfte bestehen und die
aus einer geöffneten Aufnahmeposition für den
Blechzuschnitt in eine geschlossene Position verfahrbar
sind, in der die miteinander zu verschweißenden
Längskanten von den geschlossenen Formwerkzeughälften in
deren oberen Scheitelpunkt zusammengehalten werden, und
ferner durch eine über dem Formwerkzeug entlang den in
Schweißposition gehaltenen Längskanten verfahrbare
Schweißvorrichtung.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der
erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich aus
Blechzuschnitten Rohre kurzer Länge in mittleren
Stückzahlen wirtschaftlich herstellen. Es lassen sich
sowohl Rohre mit konstanter Wandstärke als auch solche
Rohre herstellen, die eine über ihre Länge oder ihren
Umfang unterschiedliche Wandstärke haben. Der besondere
Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die
Formwerkzeughälften selbst das geformte Schlitzrohr mit
dem Fügespalt in einer optimalen Schweißposition halten,
um die Schweißnaht mit der längs des Fügespaltes
verfahrbaren Schweißvorrichtung herzustellen. Es sind
also nicht länger zwei separate Vorrichtungen für das
Umformen und das Halten des Schlitzrohres in
Schweißposition erforderlich. Damit entfällt auch das
arbeitsaufwendige Umladen des Schlitzrohres mit dem dann
erforderlichen Ausrichten und Spannen.
Nach einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß der Blechzuschnitt zunächst mit einer
Hälfte ganz in einen der Formschlitze und dann mit seiner
anderen Hälfte in den anderen Formschlitz eingeschoben
wird. Dabei kann eine der beiden Formwerkzeughälften,
insbesondere die verfahrbare, in der Nähe des Eingangs
des Formspaltes ein Widerlager aufweisen, an dem beim
Zusammenfahren der Formwerkzeughälften eine Längskante
des Blechzuschnittes abstützbar ist. Damit wird dem
Blechzuschnitt eine gute Führung gegeben, die ein
Schiefstellen des Blechzuschnittes beim Einschieben in
den Formspalt ausschließt.
Zur Verbesserung der Geometrie des Fügespaltes kann der
Blechzuschnitt in den an den Längskanten angrenzenden
schmalen Streifen beim Austritt oder nach dem Austritt
aus den Formspalten derart nachgeformt werden, daß sie im
wesentlichen tangential ineinander übergehen.
Vorrichtungsmäßig läßt sich dies auf zweierlei Art und
Weise verwirklichen. Entweder ist dem oberen
Scheitelbereich der Formwerkzeughälften ein auf die
Längskanten im Sinne ihrer Zusammenführung einwirkendes
Werkzeug zugeordnet oder aber die Formspalte laufen zum
oberen Scheitelpunkt in einer gemeinsamen Ebene aus.
Die gewünschte räumliche Fixierung der Innendornhälften
in den äußeren Halbschalen mit der Möglichkeit, das
geformte Rohr entnehmen zu können, kann nach einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch verwirklicht
werden, daß die äußeren Halbschalen und die
Innendornhälften einer jeden Formwerkzeughälfte an einem
ihrer Enden miteinander verbunden sind und die
Innendornhälfte mit ihrem anderen Ende unmittelbar am
Werkzeugträger lösbar festgelegt ist, während die
Innendornhälften im übrigen von mehreren Stützgliedern in
Position gehalten sind, die die äußere Halbschale durch
Ausnehmungen durchgreifen und über eine Schiebekupplung
an der Innendornhälfte in Richtung des Scheitels der
äußeren Halbschale abkuppelbar sind. Bei dieser
Ausgestaltung ergibt sich eine steife Zuordnung von
Halbschale und Innendornhälfte auch auf Teilbereichen der
Länge der Innendornhälfte.
Diese Ausgestaltung läßt sich im einzelnen dadurch
konstruktiv verwirklichen, daß die äußere Halbschale und
die damit an einem Ende verbundene Innendornhälfte in
diesem Verbindungsabschnitt spaltfrei aneinander liegen
und durch lösbare Spannelemente zusammengehalten werden.
So ergibt sich eine sehr präzise Zuordnung von Halbschale
und Innendornhälfte mit einfacher Montagemöglichkeit. Die
lösbaren Spannelemente erlauben es, den Formspalt etwas
zu öffnen, um das fertige Rohr aus dem Formwerkzeug
herauszuziehen oder sogar um die Innendornhälften aus dem
fertigen Rohr herauszuziehen.
Um bei gelöstem vorderen Ende der Innendornhälfte das
Rohr aus dem Formwerkzeug herausziehen zu können, ohne
daß die Innendornhälfte durch Auflage auf dem Rohr das
Herausziehen erschwert, sieht eine Ausgestaltung vor, daß
die Innendornhälfte gegenüber der äußeren Halbschale an
dem verbundenen Ende vorsteht und dem vorstehenden Stück
ein Druckelement zugeordnet ist, mit dem auf die
Innendornhälfte ein Schwenkmoment um eine horizontale
Querachse im Sinne einer Entlastung des vorderen Endes
der Innendornhälfte aufbringbar ist.
Um ein Ausknicken des Blechzuschnittes zu vermeiden, wenn
der Blechzuschnitt in die Formspalte eingeschoben wird,
ist vorgesehen, daß unmittelbar unter und in der
Aufnahmeposition zwischen den Formwerkzeughälften eine
höhenverstellbare Tragkonstruktion für den in die
Formspalte einzuführenden Blechzuschnitt vorgesehen ist.
Diese Tragkonstruktion weist vorzugsweise am Eingang
eines jeden Formspaltes ein sich über die gesamte Länge
des Formspaltes erstreckendes und in Verfahrrichtung der
Formwerkzeughälften federnd abgestütztes Leitblech auf.
Diese Leitbleche weichen zurück, wenn die
Formwerkzeughälften am Ende der Formgebung in die
geschlossene Position gelangen.
Die genaue Positionierung der Längskanten im oberen
Scheitelpunkt der Formwerkzeughälften für die
Längsnahtschweißung läßt sich mit einfachen Mitteln
gewährleisten. Dazu ist nach einer Ausgestaltung der
Erfindung vorgesehen, daß einer der beiden
Formwerkzeughälften, insbesondere der ortsfesten, im
oberen Scheitelpunkt ein zurückbeweglicher Anschlag für
die Längskante des in dieser Formwerkzeughälfte
umgeformten Blechzuschnittes zugeordnet ist. Dieser
Anschlag dient dann auch als Abstützung beim Einschieben
des Blechzuschnittes in den Formspalt der anderen
Formwerkzeughälfte. Vorzugsweise weist der Anschlag eine
derart asymmetrisch ausgebildete Spitze auf, daß beim
Auftreffen der anderen Längskante auf diesen Anschlag
dieser unter Freigabe der einen Längskante zurückweicht,
beide Längskanten aufeinandertreffen und so einen
Stumpfstoß bilden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung
näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel zeigt. Im
einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen von
längsnahtgeschweißten Rohren aus ebenen
Blechzuschnitten in perspektivischer
Darstellung,
Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem
vergrößerten Ausschnitt von der Vorderseite
gesehen in perspektivischer Darstellung,
Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Vorderansicht,
Fig. 4 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem
vergrößerten Ausschnitt von der Rückseite
gesehen in perspektivischer Darstellung,
Fig. 5 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einem
vergrößerten Ausschnitt und aus einer anderen
Perspektive als Fig. 4 von der Rückseite aus
gesehen in perspektivischer Darstellung,
Fig. 6 zwei Formwerkzeughälften der Vorrichtung gemäß
Fig. 1 in Vorderansicht und in vereinfachter
Darstellung
und
Fig. 7 eine Formwerkzeughälfte der Fig. 6 in
Vorderansicht mit zusätzlichen Details.
Auf einem Werkzeugträger 1 ist ein Formwerkzeug
aufgebaut, das aus zwei Formwerkzeughälften 2, 3 besteht.
Über den Formwerkzeughälften 2, 3 ist mittels eines Wagens
4 eine Schweißvorrichtung 5 zum Längsnahtschweißen
verfahrbar. Während die Formwerkzeughälfte 2 stationär
auf dem Werkzeugträger 1 angeordnet ist, ist die
Formwerkzeughälfte 3 auf Linearführungen 6 gelagert und
mittels Stellzylindern 7 in Richtung auf die andere
Formwerkzeughälfte 2 verfahrbar.
Die Formwerkzeughälften 2, 3 haben im wesentlichen den
gleichen Aufbau. Sie bestehen aus einer äußeren
zylindrischen Halbschale 8, die sich in Längsrichtung
aus einzelnen Abschnitten zusammensetzt und einer darin
unter Bildung eines Formspaltes 9 fixierten
Innendornhälfte 10. Am vorderen Ende (vgl. Fig. 2) ist
die Innendornhälfte 10 mittels eines Schwenkarms 11
gehalten, der an einem stirnseitigen Zapfen 11a der
Innendornhälfte 10 angreift. Die Innendornhälfte 10 weist
am rückseitigen Ende (vgl. Fig. 4, 5) einen im
Außendurchmesser vergrößerten Abschnitt 10a auf, der
gleich dem Innendurchmesser der Halbschale 8 ist. Mit
diesem Abschnitt 10a liegt die Innendornhälfte 10 fest an
der Halbschale 8 an. Der Abschnitt 10a steht gegenüber
der Halbschale 8 axial mit einem Stück 10b vor. Am
Abschnitt 10a in diesem Stück 10b greifen lösbare
Zugelemente 12 an, die mittels ankuppelbaren Spannzapfen
13 radial nach außen und damit gegen die Halbschale 8
gezogen werden können. Auf das überstehende Stück 10b
kann mittels eines Schwenkarms 14 und eines
Stellzylinders 15 ein Schwenkmoment um eine horizontale
quer zur Längsrichtung verlaufende Achse ausgeübt werden.
Auf die Funktion wird später im Zusammenhang mit der
Herausnahme eines fertigen Rohres noch eingegangen.
Damit die Innendornhälften 10 im Bereich zwischen ihren
Enden in radialer Richtung abgestützt werden, greifen an
ihnen Stützglieder 16 an, die Teil eines Kammes 17 sind.
Diese Stützglieder 16 durchgreifen Ausnehmungen 8a in
Form von Schlitzen in der Halbschale 8 und sind über
Schiebekupplungen, die aus einem zylindrischen Ansatz 16a
und einer entsprechenden Ausnehmung 10c in der
Innendornhälfte 10 bestehen, an der Innendornhälfte 10
angekuppelt. Durch Verschieben in Richtung des Pfeils P1
können sie von der Innendornhälfte 10 abgekuppelt werden.
Dies ist erforderlich, damit die Stützglieder 16 den
Formspalt 9 beim Einschieben eines Blechzuschnittes B
nicht blockieren. Alternativ kann die Fixierung der
Innendornhälfte 10 auch mit durch die Halbschale 8 mehr
oder weniger radial durchgreifenden Fixierdornen
realisiert werden, die quer zur Formwerkzeuglängsachse
bewegbar sind und in in der Innendornhälfte vorgesehene
Ausnehmungen eingreifen. Dadurch wird die Innendornhälfte
10 axial und radial abgestützt und fixiert. Vorzugsweise
sind die Fixierdorne in einem Winkel von ca. 45° zur
senkrechten Symmetrieebene angestellt.
Unter den beiden Formwerkzeughälften 2, 3 und im
aufgefahrenen Zustand zwischen ihnen ist eine
Tragkonstruktion 18 für den umzuformenden Blechzuschnitt
B vorgesehen. Diese Tragkonstruktion 18 dient dazu, den
Blechzuschnitt B aufzunehmen und ein Ausknicken nach
unten während des Einschiebens in die Formspalte 9 zu
verhindern. Die Tragkonstruktion 18 besteht im einzelnen
aus mehreren zueinander parallelen und quer zur
Längsrichtung der Vorrichtung stationär auf dem
Werkzeugträger 1 angeordneten Trägern 19 und an jedem
Formspalt angeordneten Leitblechen 20, 21, die von federnd
abgestützten Führungen 22, 23 getragen sind. Beim
Zusammenfahren der Formwerkzeughälften 2, 3 unterstützen
die Leitbleche 20, 21 das Einführen des Blechzuschnittes B
in die Formspalte 9. Wegen der federnden Abstützung
weichen sie am Ende dieses Umformprozesses zurück, so daß
die Formwerkzeughälften 2, 3 vollständig zusammengefahren
werden können.
Die Innendornhälfte 10 (vgl. Fig. 6, 7) der einen
Formwerkzeughälfte 3 weist am unteren Scheitel einen
Vorsprung 24 und darüber ein Widerlager 24a auf. Darauf
und daran stützt sich eine Längskante des
Blechzuschnittes B bei dessen Einführung in den Formspalt
9 der anderen Formwerkzeughälfte 2 ab.
Der Formwerkzeughälfte 2 ist in deren oberem Scheitel ein
in Richtung der Pfeile P2, P3 beweglicher Anschlag 25 mit
einer unsymmetrischen Spitze 26 derart zugeordnet, daß
der in den Formspalt 9 eingeschobene Blechzuschnitt B mit
seiner Längskante an der vertikalen Flanke des Anschlages
25, das heißt oberhalb einer kurzen Schräge 26a,
anschlägt. Eine gegenüberliegende Schneide 26b ist
wesentlich länger und liegt im Bereich des Austritts des
anderen Formspaltes 9, so daß der hier austretende
Blechzuschnitt mit seiner Längskante auf die Schräge 26b
auftrifft.
Die Halbschale 8 und die Innendornhälfte 10 können im
Scheitel in horizontal verlaufenden Abschnitten 8a, 10c
auslaufen. Diese Konfiguration dient dazu, die
Längskanten in eine noch bessere Position für das
Schweißen zu bringen. Alternativ kann allerdings auch der
Wagen 4 eine Andrückrolle 27 aufweisen, die der
Schweißvorrichtung 5 vorgeordnet ist und die Längskanten
herunterdrückt.
Um Blechzuschnitte unterschiedlicher Dicke, sogenannte
tailored blanks, insbesondere Blechzuschnitte umzuformen,
die aus zusammengeschweißten Blechen unterschiedlicher
Dicke bestehen, hat der Formspalt entweder in
Umfangsrichtung oder in Längsrichtung eine entsprechend
der unterschiedlichen Dicke des Bleches unterschiedliche
Weite. Bei Blechzuschnitten mit geringen
Dickenunterschieden bis ca. 0,1 mm Dicke kann der
Formspalt eine konstante Weite haben, weil diese geringen
Dickenunterschiede im Bereich des in jedem Fall
vorzusehenden Übermaßes des Formspaltes liegen.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist
folgende:
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird bei aufgefahrenen Formwerkzeughälften 2, 3 ein Blechzuschnitt B mit parallelen Längskanten auf die Tragkonstruktion 18 aufgelegt. Mit der in der Zeichnung rechten Längskante wird der Blechzuschnitt B in den Formspalt 9 der Formwerkzeughälfte 2 eingefädelt. Die linke Längskante wird auf den Ansatz 24 der Innendornhälfte 10 der anderen Formwerkzeughälfte 3 gelegt, so daß sich der Blechzuschnitt B mit dieser Längskante an dem Widerlager 24a abstützt. Das Widerlager 24a bietet dem Blechzuschnitt B eine genaue Führung, so daß sich der Blechzuschnitt B im Formspalt 9 nicht verkanten kann. Jetzt wird die Formwerkzeughälfte 3 in Richtung der Formwerkzeughälfte 2 verfahren. Dabei wird der Blechzuschnitt B in den Formspalt 9 eingeschoben, bis seine rechte Längskante sich in der Nähe der Stützglieder 16 befindet. Danach werden die Stützglieder 16 über die Schiebekupplungen gezogen, so daß der Formspalt 9 vollständig freigegeben wird. Anschließend wird der Blechzuschnitt B weiter vorangeschoben, bis die Längskante am Anschlag 25, und zwar an dessen senkrechter Flanke, anschlägt, wie in den Fig. 6, 7 deutlich gemacht ist. Da keine Kraft in Pfeilrichtung P2 wirkt, bleibt der Anschlag 25 in der dargestellten Position.
Wie in Fig. 3 dargestellt, wird bei aufgefahrenen Formwerkzeughälften 2, 3 ein Blechzuschnitt B mit parallelen Längskanten auf die Tragkonstruktion 18 aufgelegt. Mit der in der Zeichnung rechten Längskante wird der Blechzuschnitt B in den Formspalt 9 der Formwerkzeughälfte 2 eingefädelt. Die linke Längskante wird auf den Ansatz 24 der Innendornhälfte 10 der anderen Formwerkzeughälfte 3 gelegt, so daß sich der Blechzuschnitt B mit dieser Längskante an dem Widerlager 24a abstützt. Das Widerlager 24a bietet dem Blechzuschnitt B eine genaue Führung, so daß sich der Blechzuschnitt B im Formspalt 9 nicht verkanten kann. Jetzt wird die Formwerkzeughälfte 3 in Richtung der Formwerkzeughälfte 2 verfahren. Dabei wird der Blechzuschnitt B in den Formspalt 9 eingeschoben, bis seine rechte Längskante sich in der Nähe der Stützglieder 16 befindet. Danach werden die Stützglieder 16 über die Schiebekupplungen gezogen, so daß der Formspalt 9 vollständig freigegeben wird. Anschließend wird der Blechzuschnitt B weiter vorangeschoben, bis die Längskante am Anschlag 25, und zwar an dessen senkrechter Flanke, anschlägt, wie in den Fig. 6, 7 deutlich gemacht ist. Da keine Kraft in Pfeilrichtung P2 wirkt, bleibt der Anschlag 25 in der dargestellten Position.
Dann wird die Formwerkzeughälfte 3 ein wenig
zurückgefahren, bis die Abstützung der linken Längskante
auf dem Ansatz 24 nicht mehr besteht. Der Blechzuschnitt
B wird mit seiner linken Längskante dann in den Formspalt
9 der Formwerkzeughälfte 3 eingefädelt und die
Formwerkzeughälfte 3 in Richtung der Formwerkzeughälfte 2
verfahren. Das Entfernen der Stützglieder der
Innendornhälfte erfolgt in der gleichen Weise wie bei der
rechten Innendornhälfte. Sobald der Blechzuschnitt B mit
seiner linken Längskante den Formspalt 9 verläßt und auf
den Anschlag 25 trifft, und zwar auf die Schräge 26b,
wird der Anschlag 25 durch die Längskante in
Pfeilrichtung P2 nach oben bewegt. Mit dieser Bewegung
gelangt auch die rechte Längskante auf die Schräge 26a
und wird freigegeben, so daß beim weiteren
Zusammenschieben die Längskanten exakt in der gewünschten
Schweißposition aufeinandertreffen. Dann wird der
Anschlag 25 durch nicht dargestellte Mittel aus dem
Bereich des Scheitels entfernt und der Fügespalt für die
Längsnahtschweißung freigegeben. Gegebenenfalls können
die Blechkanten durch Andrückmittel vor dem Verschweißen
nachgeformt werden, um das Auffedern der Blechkanten
durch die Elastizität des Materials zu kompensieren und
einen parallelen Fügespalt zu erhalten.
Um das längsnahtgeschweißte Rohr aus der Vorrichtung
entnehmen zu können, gibt es zwei Möglichkeiten. In jedem
Fall werden aber zunächst die Schwenkzylinder 11 am
vorderen Ende gelöst. Am hinteren Ende wird auch die
Verspannung durch Hochziehen der Bolzen 13 gelöst. Dann
wird die Formwerkzeughälfte 3 ein wenig zurückgefahren.
Nach der ersten Alternativen können nach Entfernen der
Zugglieder 12 die Innendornhälften 10 herausgezogen
werden. Dies ist möglich, weil sie in der Horizontalebene
in radialer Richtung Spiel zwischen sich haben. Nach der
zweiten Alternativen verbleiben die Innendornhälften 10
an Ort und Stelle. Damit das vordere Ende der
Innendornhälften 10 aber nicht auf dem Rohr aufliegt und
ein Herausziehen des Rohres behindert, kann es am
vorderen Ende dadurch etwas gelüftet werden, daß auf das
überstehende Stück 10b mittels des Schwenkarms 14 und des
Stellzylinders 15 ein Schwenkmoment ausgeübt wird. In
beiden Fällen kann dann das Rohr mittels eines Mitnehmers
28, der vom Wagen 4 getragen wird, aus den Halbschalen 8
herausgeschoben werden.
Die besonderen Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß
es mit ihr möglich ist, in einer vergleichsweise einfach
gestalteten Vorrichtung Blechzuschnitte zu Rohren kurzer
Länge umzuformen und in der Einspannung, die den
Blechzuschnitten durch die Formwerkzeughälften gegeben
wird, ohne Nachjustierung längsnahtzuschweißen.
Claims (15)
1. Verfahren zum Herstellen eines
längsnahtgeschweißten Rohres aus einem ebenen
Blechzuschnitt mit parallelen Längskanten, indem der
Blechzuschnitt zu einem zylindrischen Schlitzrohr
verformt wird und die zusammengeführten Längskanten
miteinander verschweißt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Blechzuschnitt mit seinen Längskanten jeweils in
halbzylindrische Formspalte von zwei spiegelbildlich
zueinander angeordneten Formwerkzeughälften eingeschoben
wird und dann die aus den Formspalten im Scheitel des
Formwerkzeuges ausgetretenen Längskanten miteinander
verschweißt werden, wobei sie von den Formwerkzeughälften
in Position gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Blechzuschnitt zunächst mit einer Hälfte ganz in einen
der Formspalte und dann mit seiner anderen Hälfte in den
anderen Formspalt eingeschoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Blechzuschnitt in an den Längskanten angrenzenden
schmalen Streifen beim Austritt oder nach dem Austritt
aus den Formspalten derart nachgeformt wird, daß sie im
wesentlichen tangential ineinander übergehen.
4. Vorrichtung zum Herstellen von
längsnahtgeschweißten Rohren aus ebenen Blechzuschnitten
mit parallelen Längskanten, insbesondere zur Durchführung
des Verfahrens nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
- a) ein von einem Werkzeugträger (1) getragenes Formwerkzeug (2, 3), das zwei relativ zueinander verfahrbare, schalenförmige und spiegelbildlich zueinander angeordnete Formwerkzeughälften (2, 3) aufweist, die jeweils aus einer zylindrischen, äußeren Halbschale (8) und einer darin unter Bildung eines Formspaltes (9) für den umzuformenden Blechzuschnitt (B) fixierten Innendornhälfte (10) bestehen und die aus einer geöffneten Aufnahmeposition für den Blechzuschnitt (B) in eine geschlossene Position verfahrbar sind, in der die miteinander zu verschweißenden Längskanten von den geschlossenen Formwerkzeughälften (2, 3) in deren oberem Scheitelpunkt zusammengehalten werden, und
- b) eine über dem Formwerkzeug (2, 3) entlang den in Schweißposition gehaltenen Längskanten verfahrbare Schweißvorrichtung (4)
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
der beiden Formwerkzeughälften (3), insbesondere die
verfahrbare, in der Nähe des Eingangs des Formspaltes (9)
ein Widerlager (24, 24a) aufweist, an dem beim
Zusammenfahren der Formwerkzeughälften (2, 3) eine
Längskante des Blechzuschnittes (B) abstützbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
äußere Halbschale (8) und die Innendornhälfte (10) einer
jeden Werkzeugformhälfte (2, 3) an einem ihrer Enden
miteinander verbunden sind und die Innendornhälfte (10)
mit ihrem anderen Ende unmittelbar am Werkzeugträger (1)
lösbar festgelegt ist und die Innendornhälfte im übrigen
von mehreren Stützgliedern (16) in Position gehalten ist,
die die äußere Halbschale (8) durch Ausnehmungen (8a)
durchgreifen und über Schiebekupplungen (10c, 16a) an der
Innendornhälfte (10) in Richtung der äußeren Halbschale
(8) abkuppelbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
äußere Halbschale (8) und die damit an einem Ende
verbundene Innendornhälfte (10) in diesem
Verbindungsabschnitt (10a) spaltfrei aneinander liegen
und durch lösbare Spannelemente (12) zusammengehalten
werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Innendornhälfte (10) gegenüber der äußeren Halbschale (8)
an dem verbundenen Ende vorsteht und dem vorstehenden
Stück (10b) ein Druckelement (14, 15) zugeordnet ist, mit
dem auf die Innendornhälfte (10) ein Schwenkmoment um
eine horizontale Querachse im Sinne einer Entlastung des
vorderen Endes der Innendornhälfte (10) aufbringbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Stützglieder (16) in einer Kammleiste (17) ausgebildet
sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
unmittelbar unter und in der Aufnahmeposition zwischen
den Formwerkzeughälften (2, 3) eine höhenverstellbare
Tragkonstruktion (18) für den in die Formspalte (9)
einzuführenden Blechzuschnitt (B) vorgesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Tragkonstruktion (18) am Eingang eines jeden Formspaltes
(9) ein sich über die gesamte Länge des Formspaltes (9)
erstreckendes und in Verfahrrichtung der
Formwerkzeughälften (2, 3) federnd abgestütztes Leitblech
(20, 21) aufweist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß einer
der beiden Formwerkzeughälften (2, 3), insbesondere der
ortsfesten, im oberen Scheitelpunkt ein zurückbeweglicher
Anschlag (25) für die Längskante des in dieser
Formwerkzeughälfte (2) umgeformten Teils des
Blechzuschnittes (B) zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Anschlag (25) eine derart asymmetrisch ausgebildete
Spitze (26) aufweist, daß beim Auftreffen der anderen
Längskante auf diesen Anschlag (25) dieser unter Freigabe
der einen Längskante zurückweicht und beide Längskanten
aufeinandertreffen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13,
und insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach
Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß dem
oberen Scheitelbereich ein auf die Längskanten im Sinne
ihrer Zusammenführung einwirkendes Werkzeug (27)
zugeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Formspalte zum oberen Scheitelpunkt in einer gemeinsamen
Horizontalebene auslaufen.
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