DE2027439A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuh rung einer Querschweißung zwecks Erzeugung eines Bandes zum Herstellen von Schrauben nahtrohren - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Durchfuh rung einer Querschweißung zwecks Erzeugung eines Bandes zum Herstellen von Schrauben nahtrohren

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DE2027439A1 DE19702027439 DE2027439A DE2027439A1 DE 2027439 A1 DE2027439 A1 DE 2027439A1 DE 19702027439 DE19702027439 DE 19702027439 DE 2027439 A DE2027439 A DE 2027439A DE 2027439 A1 DE2027439 A1 DE 2027439A1
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Description

Hamburg, den 8. Mai 1970 VF3O/O86O
BLOHM + V O S S AG
Hamburg - Steinwerder
Grevendamm 5
Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Querschweißungzwecks Erzeugung eines Bandes zum Herstellen von Schraubennahtrohren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung von Querschweißungen zwecks Erzeugung eines Bandes oder Bandteiles zur Herstellung von Schraubennahtrohren durch Ausrichten, Fräsen und Verschweißen zweier Band- oder Blechenden. Das Problem, das sich bei einem solchen Verfahren stellt, besteht darin, diese Querverbindung in kurzer Zeit, mit einem geringen maschinellen Aufwand und ökonomischer Maschinen-Ausnutzung sowie in guter Qualität auszuführen.
Das Lösungsprinzip nach der Erfindung ist darin zu sehen, in einer einzigen Bearbeitungsstation sämtliche Einzelarbeitsgänge zu erledigen und dabei die Bleche zugunsten ihrer Längskanten auszurichten, die Blechenden nur ein einziges Mal ein- und auszuspannen und für die Fräsarbeit an den Querkanten eine besonders leistungsfähige Arbeitsmaschine vorzusehen.
Demnach besteht das erfindungsgemäße Verfahren darin, daß beide Band- oder Blechenden zunächst nach ihren Längskanten ausgerichtet, dann jedes für sich im Abstand voneinander eingespannt, die Querkanten besäumt und gefaßt und dann auf
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Schweißfugenabstand durch Parallelverschiebung zusammengeführt, so gehalten und in dieser Stellung miteinander verschweißt und dann ausgespannt werden. Dadurch werden verschiedene Vorteile erzielt. Zunächst führt das Ausrichten der Bleche nach ihren Längskanten zwar zu einer höheren Beanspruchung der Fräseinheiten der Querkanten, die daher besonders leistungsstark ausgebildet sind, aber es erbringt andererseits eine möglichst gleichmäßige Beanspruchung der Fräseinheiten an den Längskanten des fertigen Bandes, deren Vorschub von der Band-Einschubgeschwindigkeit in die Verformungsstation bestimmt wird. Dadurch wird dieser Band-Einschubbewegung ein gleichmäßiger Widerstand durch die Längsfräseinheiten entgegengesetzt, so daß sich eine weitgehend konstante Band-Einschubgeschwindigkeit ergibt, die eine exaktere Verformung und eine zuverlässigere Rohrschwelßung zur Folge hat. Ferner wird trotz nur einmaliger Einspannung der Band- oder Blechenden ein ausreichend breiter Bearbeitungsplatz für die Bearbeitung der Querkanten und in einer einzigen Bearbeitungsstation eine sehr gleichmäßige Schweißfugenbreite erzielt und die Bleche werden geradlinig aneinandergeschweißt, In weiterer Ausbildung der Erfindung können beide Querkanten gleichzeitig besäumt und gefast werden. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens sind für die Einspannung der Band- oder Blechenden zwei voneinander getrennte Spanneinrichtungen vorgesehen.
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Diese Ausbildung bildet die Grundlage für die räumliche Anordnung des Arbeitsplatzes beim Fräsen der Querkanten einerseits und beim Schweißen derselben andererseits. Ferner ermöglichen in der Spannwirkung voneinander unabhängige Spannvorrichtungen jedes der Blechenden zeitlich für sich einzuspannen, während die Ausspannung gleichzeitig und gemeinsam geschehen kann.
Jede der Spannvorrichtungen kann mit einem hydrostatisch erzeugten Spanndruck auf eine oder beide Seiten der Band oder Blechenden einwirken. Diese Maßnahme hängt vornehmlich davon ab, ob die eine oder die andere Fläche oder Seite der Blechenden die Bezugsfläche für die weitere Bearbeitung und Verformung darstellt. Ein beiderseitiger Spanndurck wird nur dann von Bedeutung sein, wenn es darauf ankommt, einen Höhenunterschied auszugleichen. Die Parallelverschiebung, d.h. die parallele Zusammenführung der im Abstand voneinander bearbeiteten Querkanten auf Schweißfugenabstand kann hinsichtlich des Verschiebeantriebs und der Verschiebebahn auf vielfache Weise, z.B. kreisbogenförmig und in verschiedenen Ebenen durchgeführt werden. (Art und Form der Parallelverschiebung werden wesentlich von der Wahl des Werkzeuges zur Bearbeitung der Querkanten bestimmt.)
Vorzugsweise soll die Parallelverschiebung hydraulisch, geradlinig und entlang einer Führung bewerkstelligt werden. Wenn möglich, sollte die Parallelverschiebung in der Ebene der Band- oder Blechenden durch eine im wesentlichen horizontale Verschiebung der Spannvorrichtungen mit Hilfe einer hydraulisch arbeitenden Kolben-Zylinder-Einrichtung entlang von
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in der Vorrichtung eingelassenen Führungsschienen stattfinden .
Dabei wird die Vorrichtung dadurch vereinfacht, daß die Parallelverschiebung nur du^eh eine der beide» Spannvorrichtungen bewirkt wlrsL
Für die Ausbildung des W@s±s©uges zur Bearbeitung s d. he. zum Besäumen wad sum Jmf©s©a der Querkantea der Blechenden sind mehrere Möglichkeiten %n prüfen <, Die Bearbeitung der Querkanten nach dem Brems ehaeichmrfahren benötigt im allgemeinen die geringste Zeit und ist im Zeitbedarf «nabhängig von der Größe ö«ar abzuarbeitenden. Bleehfiäehe®. Dieses-Brennschneidverfahren ist sJaer ait Erfolg nur anwendbar bei ebenen Schnittflächen 0 dl© bei nur einseitig ausführbaren SchweiSungen sieh als Begrenz«ngsflachen der Schweißfugen nicht immer empfehlea«,
In solchen Fällen ist als Werkzeug zwo, Besäumen und/oder Anfasen der Querkanten ein. Omfaagsfraser am Platte- unter einem Umgangsfräser ist allgemein ein rotierender Fräskopf zu verstehen, der im vorliegenden Fall für den Bearbeitungsvorschub ein in seiner Vorschubgeschwindigkeit regelbares Antriebssystem aufweist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Umfangsfraser zum Besäumen bzw. zum Anfasen beider Querkanten gleichzeitig in Eingriff sein, d.h. es kann jeweils ein Fräskopf an jeder der Querkanten gleichzeitig arbeiten. Dadurch wird ein Gewinn an Bearbeitungszeit erzielt und es können Fräsköpfe kleinen Durchmessers verwendet werden, die ein entsprechend kleines Drehmoment, d.h. bei gleicher Drehzahl die
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kleinere Leistung benötigen.
Der größte Zeitgewinn und die höchste Arbeitsgleichheit an beiden Querkanten ist jedoch erzielbar, wenn ein einziger Umfangsfräser mit einem der Schweißfugenform entsprechenden, z.B. einer V-förmigen Schweißfuge entsprechend profilierten Messerkopf zum gleichzeitigen Besäumen und Anfasen beider Querkanten vorgesehen wird. Wenn eine solche Ausbildung auch eine etwas größere Drehleistung erfordert, so sind der Gewinn an Bearbeitungszeit und Schweißfugensymmetrie doch überwiegend. Dieser Vorteil wird noch dadurch erhöht, wenn eine solche z.B. aus Fräskopf und Antrieb bestehende Fräseinheit rechtwinklig zur Blechebene verstellbar und/ oder um eine außerhalb der Antriebsachse aber zu ihr parallel verlaufende zur Blechebene senkrechte Achse verschwenkbar ist.
Diese Ausbildung bietet die Möglichkeit, durch die Höhenverstellbarkeit der Fräseinheit, den Schweißfugenquerschnitt etwas zu variieren und durch die Verschwenkbarkeit um die vertikale Achse die Lage der beiden Querkanten in bearbeite-* tem Zustand etwas zu korrigieren.
Schließlich kann die Vorrichtung nach der Erfindung sowohl stationär, z.B. zur Herstellung eines doppelt langen Bleches nach einer früheren Anmeldung als auch fahrbar zur Verbindung eines hinzukommenden Bandes oder Bleches mit dem bereits in die Verformungsstation eingelaufenen Band Verwendung finden. Im Falle der zuletzt genannten Verwendung sollte der Wagen mit einem Eigenantrieb versehen sein, der es zum mindesten ermöglicht, den Wagen mit einer einseitig bereits einge-
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spaaafcen hinzukommenden Blechplatte auf die Vorschubgeschwindigkeit des in die Verformungsstation einlaufenden Bandes zu beschleunigen, um dann mit dem Treibwalgenantrieb synchron mitlaufen zu könnenο Di© Erfindung wird nachstehend anhand der schematischen Zeietsnungsbeispiele näher beschrieben und erläuterte Es aeigen: Fig. 1 ein Schema des Ausrichtens ©ines Bleches
nach seinen Längskantes
Fig.2 eine Seitenansicht und Fig„3 eine Aufsicht auf die Vorrichtung aaeh
d©r Erfindung»
Di© Fig. 1 zeigt sehematisch und In -einem verzerrten Maßstab hinsichtlich der durch die Bearbeitungswerkseuge auf~ grusid der Äbmessungstolerangen und der zugelassenen Unwink= ligkeit zweier Bleche abzuarbeitenden Blechflächen swei Bleehe A und B in Verschiedenesa Ausrichtungslagen« Die Aus» richtung der Bleche zugunsten der von dem Querfäser z,u leistenden Arbeit rand zugunsten der endgültig verbleiben= dea Länge ist mit a„ die Ausrichtung nach den Elngskanten gemäß der Erfindung ist mit b<, und die endgültig verbleibende Form und Größe des Bleches saach Bearbeitung aller Kanten in dem einen bzw. in dem andere» Auerichtungsfall ist mit e bzw. mit d bezeichnet. Über die Vorteile der über die Blech-=· länge möglichst gleichbleibenden und möglichst an beiden Längskanten zueinander symmetrischen Bearbeitungswiderstände siad eingangs ausführlich erörtert worden» Di© Fig. 2 und 3 zeigen die Vorrichtung 1 mit zwei Band=- oder Bleckenden 2 und 3 in den Spannvorrichtungen β ηηά 9 mit den
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Spannbacken 7 und 10 und den Spannsystemen 8 und 11. Mit 8 ist ein von unten wirksames Spannsystem bezeichnet. Die Spannvorrichtung 9 ist mit Hilfe der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einrichtung 12 horizontal auf den Führungsschienen 13 verschiebbar.
Der Fräskopf 14 wird von dem Antrieb 15 in Drehung versetzt. Diese Fräseinheit 14 und 15 weist einen Vorschubantrieb 16 auf und ist um eine Achse 17 schwenkbar und in beliebigen Stellungen festsetzbar. Der Fräskopf 14 arbeitet aus den Bleehguerkanten 4 und 5 das Schweißfugenprofil heraus. Die Vorrichtung 1 ist auf einem Wagen 18 mit Antrieb 19 montiert. Die Schweißung selbst wird von der Schweißeinrichtung 20 ausgeführt. Letztere besitzt einen Antrieb 21, der für eine Dreidrahtschweißung sorgt, d. h. das Schweißbad wird von drei Elektroden erzeugt.
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Claims (13)

Hamburgρ den 8„ Mai 1970 Patentansprüche
1.) Verfahren zur Durchführung won Querschweißungen awecks Erzeugung eines Bandes oder Bandteiles sum Herstellen von Schraubennahtrohr©» durch Ausrichte», Fräsen und Verschweißen zweier Band» oder Bl@eh@nd©n, dadurch gekennzeichnet e daß beide Band- oder Blechendem aunäehst nach ihr@a Längskanten ausgerichtet f dann jedes für sieh im Abstand voneinander eingespannt, die Qu@rkaat@a besäumt und gefast und dann auf Schweißfugenabstand durch Paralle!verschiebung zusammengeführt, so gehalten und In dieser Stellung miteinander verschweißt und dann ausgespasmt werden«,
2. Verfahren nach Anspruch I17 dadurch gekennzeichnet, daß beide Querkanten gleichzeitig besäumt und gefast werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß -für die Einspannung der Band- oder Blechenden (2,3) zwei voneinander getrennte Spannvorrichtungen (6,9) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung (6 od» 9) mit einem in einem Spannsystem (8 od. 11) hydrostatisch erzeugten Spanndruck auf eine oder beide Seiten der Band- oder Blechenden einwirkt.
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5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelverschiebung hydraulisch, geradlinig entlang einer Führung bewerkstelligt wird.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelverschiebung in der Ebene der Band- oder Blechenden (2,3) durch eine im wesentlichen horizontale Verschiebung der Sperrvorrichtungen (6,9) z.B. mit Hilfe von Kolben-Zylinder-Einrichtungen (12) entlang von in der Vorrichtung (1) eingelassenen Führungsschienen (13) stattfindet.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelverschiebung durch die Verschiebung nur einer der beiden Spanneinrichtungen (6,9) bewirkt wird.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zum Besäumen und/oder Anfasen der Querkanten (4,5) ein Umfangsfräser ist.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsfräser zum Besäumen bzw. zum Anfasen beider Querkanten (4,5) gleichzeitig in Eingriff bringbar sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziger Umfangsfräser (14) mit einem der Schweißfugenform, z.B. einer V-förmigen Schweißfuge, entsprechend profilierter Messerkopf zum gleichzeitigen Besäumen und Anfasen beider Querkanten (4,5) vorgesehen ist.
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11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 10 B dadurch kennzeichnet, daß das Werkzeug zvm Besäumen bzw« Anfasen der Querkanten (4„5) ein regelbares Antriebssystem (16J für den Bearbeitungsvorschub in Querkantenriehtung aufweist 0
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 11,, dadurch gekennzeichnet, daß die Fräseinheit, bestehend aus dem Fräskopf (14) und dem Antrieb (15) rechtwinklig s«r Blechebene verstellbar und/oder am eine außerhalb der Dreh-Äntriebsachse aber au ihr parallel verlaufende zur Bleehebeae seiakreehte Achse (17) verschwenkbar ist.
13. ¥orrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet f daß di© Vorrichtung stationär oder auf einem Wagen (18) mit Eigenantrieb (19) montiert ist» .
14* Vorrichtung nach den Ansprüchesa 3 bis '13, dadurch gekennzeichnet, daß der Eigenantrieb (19) synehron auf die Blechvorschubgeschwindigkeit regelbar' ist.
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