DE2161105A1 - Verfahren und einrichtung zum herstellen von schraubennahtrohren aus metall- oder kunststoffband bzw. blech mit und ohne beschichtung oder plattierung - Google Patents

Verfahren und einrichtung zum herstellen von schraubennahtrohren aus metall- oder kunststoffband bzw. blech mit und ohne beschichtung oder plattierung

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DE2161105A1
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Hoesch Maschinenfabrik Deutschland AG
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Description

Hoesch Maschinenfabrik Deutschland AG. 46 Dortmund, Borsigstraße 22
"Verfahren und Einrichtung zum Herstellen von Schraubennahtrohren aus Metall- oder Kunststoffband bzw. Blech mit und ohne Beschichtung oder Plattierung"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schraubennahtrohrtn aus Metall- oder Kunststoffband bzw. Blech mit und ohne Beschichtung oder Plattierung, bei dem die spanabhebend oder spanlos geformten Seitenkanten des zu einem fiohrformer geführten Bandes bzw. Blechee durch Schweißen ganz oder teilweise miteinander verbunden werden, und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Bei den bekannten Anlagen zum Herstellen von Schrauhennahtrohren aus Metallband werden die Seitenkanten des kontinuierlich bewegten Metallbandes mit ortsfest angeordneten Rollenscheren und Hobelstählen oder Fräeeinheiten besäumt, damit das Metallband mit gleichbleibender Breite dem Rohrformer zugeführt werden kann.
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Durch das Besäumen der Seitenkanten auf ein bestimmtes Metallbandprofil wird ferner dem zum Einsatz konaenden Schweißverfahren Rechnung getragen.
Die bekannten Einrichtungen zum Besäumen der Seitenkanten in Schraubennahtrohranlagen arbeiten Jedoch nur bei langsam bewegten Metallbändern einwandfrei.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Seitenkanten der Metallbänder außerhalb der Schraubennahtrohranlagen auf mindestens einer Hobelmaschine zu besäumen. Dieser Vorschlag hat sich bis heute nicht durchsetzen können, da er nur mit großem Kapitalaufwand realisiert werden kann.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein universelles Verfahren zum Herstellen von Schraubennahtrohren aus Metalloder Kunststoffband bzw. Blech mit und ohne Beschichtung oder Plattierung anzugeben, mit dem die Seitenkanten des kontinuierlich bewegten Bandea bzw. Bleches bei ,jeder Dicke und Geschwindigkeit einwandfrei angefast und auf eine für die Seitenkantenverschweißung günstige Vorwärmteraperatur gebracht werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Seitenkanten des kontinuierlich bewegten Bandes bzw, Bleches durch intermittierendes, in Band- bzw. Blechvorschubrichtung verlaufendes Mehrfach-Beschneiden besäumt, anschließend geglättet und danach auf eine für die Verschweißung Dünstige Vorwärmtemperatur aufgeheizt oder abgekühlt werden.
Die Seitenkanten des Bandes bzw. Blechte werden brenngeschnitten, gefräst oder gehobelt.
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Bei Einsatz des Lichtbos-enschweißverf ahrens werden die Seitenkanten des Bandes bzw. Bleches dachförmig abgeschrägt.
Die Seitenkanten werden von der oberen Flache des Bandes bzw. Bleches aus abgeschrägt.
Die Längen der 4bschräprungen einer Seitenkante werden uncrleich lang ausgebildet.
Die Abschrägungswinkel werden an beiden Seitenkanten etTva eleich groß ausgeführt.
Wach dem Besäumen werden die Seitenkanten des Bandes bzw. Bleches glattgewalzt.
Die Seitenkanten werden mit einem gasförmigen Medium aufgeheizt oder abgekühlt.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Treiberwalzenpaar und dem Rohrformer an jeder Seitenkante nacheinander eine in Band- bzw. Blechvorschubrichtung intermittierend bewegbare, mit mindestens zwei Schneidbrennern ausgestattete Besäumvorrichtung, eine Glattwalzvorrichtung, ein Heiz- und Kühlaggregat und vor und hinter dem Heiz- und Kühla?·- gregat ,je ein Temperaturfühler angeordnet sind.
Die Besäumvorrichtung besteht aus einem Maschinenbett und mindestens einem.längs, quer und senkrecht zum Band bzw. Blech bewegbaren Support zum Tratren der Schneidbrenner.
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BAD
Die Schneidbrenner sind an mindestens einer am Oberschlitten des Sapportes drehbar gelagerten Stande befestigt.
Ein am Oberschlitten befestigter Motor erzeugt die Drehbewegung der Stange.
Drei Motoren erzeugen die Längs-, Quer- und Senkrechtbewegung des Oberschlittens.
Voreugsweise sind die Schneidbrenner Plasma- oder Elektronenetrahlbrenner.
^ Eine Glattwalerorrichtung besteht aus einem Verschiebegerät
und einer am Stößel angeordneten Glättrolle.
Jede Seitenkante dea Bandes biw. Bleches ist im Bereich
zwischen dem Hei«- und Kühlaggregat und den Schweißtmnkten mit einer Isolierung abgedeckt.
Eine Schaltkombination steuert die Motoren der Bes^umvorrichtung.
Die Temperaturfühler steuern über die Schaltkombination
^ die Heie- und Kühlaggregate.
Bei einer anderen Ausführungsfora trägt der Oberschlitten
des Supportes mindestens swei Präseinheiten zum Besäumen βίο er Seitenkante dee Bandes bzw. Bleches.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere darin bu sehen, daß die Seitenkanten des Bandes bzw.
Bleches unabhängig von der Band- bzw. Blechgegchwindigkeit mit einer dem Besäumverfahren angepaßten Geschwindigkeit
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bearbeitet werden köanen. Außerdem können die Seitenkanten des Bandes bzw. Bleches mit verschiedenen Geschwindigkeiten besäumt werden.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll die Erfindung nachstehend näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1: eine Draufsicht einer Anlage zum Herstellen von Schraubennahtrohren aus Band bzw. Blech,
Fig. 2: den Schnitt II-II durch die Anlage entsprechend Fig. 1 in vergrößertem Maßstab mit Anordnung der Schneidbrenner »um Besäumen der beiden Seitenkanten eines Bandes bzw. Bleches,
Fig. J: den Schnitt III-III entsprechend Fig. 2 mit Anordnung der Schneidbrenner zum Besäumen einer Seitenkante eines Bandes bzw. Bleches,
Fig. 4-: die Draufsicht auf das zu besäumende Band bzw. Blech während eines Besäumschrittes im Maßstab 1:1 mit schematischer Anordnung der Schneidbrenner,
Fig. 5* den Schnitt V-V dureh das zu besäumende Band bzw. Blech entsprechend Fig. 4 im Maßstab 1:1 mit schematischer Anordnung der Schneidbrenner,
Fig. 6: den Schnitt VI-VI durch das zu besäumende Band bzw. Blech entsprechend Fig. 4 im Maßstab 1:1 mit schematischer Anordnung der .Schneidbrenner,
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Fig. 7j einen Schnitt durch zwei besäumte und geformte -3eitenkanten mit einer inneren und einer äußeren Lichtbogenschweißnaht ,
Fig. Θ: eine Teilansicht einer zur Glattwalzvorrichtung gehörenden Glättrolle mit einem Schnitt durch eine Seitenkante.
Jedes Band bzw. Blech 10 mit der Breite B und der Die tee s wird zunächst durch einen Schweißstind 20 (geführt, in dem
^ der Blechanfang 11 und das Blechende 12 des vorher eingreif '
führten Bleches 10 durch Legen einer I/ichtboerenschweißnaht miteinander verbunden werden. Danach durchläuft das Blech 10 eine Walzenrichtmaschine 21, deren Walzen 211 nicht angetrieben werden. Die kontinuierliche Vorschubgeschwindigkeit T1 dee Bleches 10 erzeugt ein durch Getriebemotor 22 angetriebenes Treiberwalzenpaar 23. Um ein Ausknicken des Bleches 10 zwischen dem Treiberwalzenpaar 23 und dem im wesentlichen aus einem Dreiwalzenbieaesystem und mehreren Halterollen bestehenden Rohrformer 24· zu verhindern, sind unter dem Blech ™ 10 acht Stützwalzen 25 und über dem Blech 10 eine Vielzahl von Stützrollen 26 vorgesehen. Die Stützwalzen 25 sind in Lagerböcken 251 drehbar gelagert. Die Stützrollen 26, die in Gabelstücken 261 drehbar gelagert sind, stützen sich an zwei am Treiberwalzengerüst 231 angebrachten Trägern 232 ab.
In seitlicher !Richtung wird das mit kontinuierlicher Vorschubgeschwindigkeit V1 bewegte Blech 10 gehalten durch vier Stützeinrichtuntren 27 und durch das Treiberw-ilzenpaar 13. Zwischen dem Treiberwalzenpaar 23 und dem Rohrformer 24· zliA nn .leder
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SAD
•Seitenkante 14·; 15 nacheinander eine in Band- bzw. Blechvorschubrichtung intermittierend bewegbare, mit mindestens zwei Schneidbrennern 301; 502; 305; 3CW-; 301'; 302'; 303': 30*' ausgestattete Besäumvorrichtung 3 ; 3', eine Glattwalzvorrichtung 4; 4't ein Heiz- und Kühlaggregat 5» 5'und vor und hinter dem Heiz- und Kühlaggregat 5; 5'-ie ein Temperaturfühler 6; 7; 6': 7'angeordnet.
Im Rohrformer 24 werden die besäumten, geglätteten und vorgew=trmten Seitenkanten 14; 15 in den Schweißpunkten P^ ; ^ miteinander verschweißt. Der innere Lichtbogenschweißkopf 241, der die innere Schweißnaht 16 erzeugt, ist an einem Innenarm 242 über dem Schweißpunkt P^. angeordnet. Der äußere Lichtbogenschweißkopf 243, der die äußere Schweißnaht/Erzeugt, befindet sich an einem Außenarm 244 über dem Schweißpunkt ?£.
Während der Blechverformung bzw. Seitenkantenverschweißung bewegt sich der Schraubennahfcrohrstrang 10a auf einem Rollgang 2451 des Rohrauslaufes 245. Der am schwenkbaren Rahmen 2452 angeschraubte Motor 2453 dient zum Verschwenken des Rohrauslaufes 245. Zum Zerlegen des Schraubennahtröhretranges 10a in einzelne Rohrstücke wird eine mitlaufende Rohrtrenneinrichtung 246 benutzt, deren Laufschienen 2461 auf dem Rahmen 2452 des Rohrauslaufes 245 befestigt sind.
Eine Besäumvorrichtung 3» 3'besteht aus einem Maschinenbett 31; 31'und mindestens einem längs, quer und senkrecht zum Blech 10 bewegbaren Support 32; 33; 32'; 53'»um Tragen der Schneidbrenner 301; 302; 303; 304; 301'; 302'; 303'; 304' Der Bettschlitten 321; 331; 321'; 331'eines Supportes 32; 33;
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32'; 33', der auf dem Maschinenbett 31; 31' eine Längsbewegung ausführt, wird angetrieben von einem Motor 311; 312; 311'; 312'über einen Spindeltrieb 313; 314; 313'; 314'. Auf dem Bettschlitten 321; 331; 321'; 331' befindet sich ein Querschlitten 322; 332; 322'; 332', dessen Querbewegung ein Verschiebemotor 323; 333; 323'; 333' erzeugt. Am Querschlitten 322; 332; 322'; 332' wird ein in senkrechter Richtung verschiebbarer Oberschlitten 324; 334; 324'; 334' geführt, dessen senkrechte Bewegung der Motor 325; 335; 325'; 335' erzeugt. An einem Oberschlitten 324; 334; 324'; 334' ist mindestens eine drehbar gelagerte Stange 326; 336; 326'; 336' angeordneten der die Schneidbrenner 301; 302; 303; 304: 30I'; 302'; 303'; 304'befestigt sind. Die Drehbewegung der Stange 326; 336; 326'; 336' erzeugt der Motor 327; 337; 327'; 337'.
Auf den Stangen 326; 336; 326'; 336' werden die Schneidbrenner 301; 3o2; 303; 304; 301'; 302'; 303'; 304' auf die Abstünde Iy,; 1, und auf die AbschrägungswinkelOi^, ; O(^· O( · Pf^ eingestellt. Der Abstand Ip ergibt sich aus der Einstellung der beiden Supporte 32; 33; 32'; 33' .
Beim Besäumen der Seitenkanten 14; 15 kann sich der Abstand I2 dauernd ändern, wenn beispielsweise aus Materiale-ründen die Vorschubgeschwindigkeit der beiden auf einem Maschinenbett 31; 31' verschiebbaren Supporte 32; 33; 32'; 33' verschieden groß gewählt wird. Beim Ausführungsbeispiel n<*ch den Figuren 2 bis 6 werden die Seitenkanten 14; 15 von der oberen Flache 18 des Bleches 10 aus besäumt.
Zu BeKinn des Bes'iumschrittes führen die zunächst senkrecht
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auf die obere Fläche 18 gerichteten Schneidbrenner 301; 302: 303; 304; 301'; 302'; 303'; 304' gleichzeitig eine LMn*ebewegung entsprechend der kontinuierlichen Vorschubgeschwindigkeit Vx, sowie eine ^uer- und Schwenkbewegung aus, bis sie die Abschragungswinkel ÖL ;■<¥_,; 0^; 0^ in den Punkten A1; A2; A*; A^, ; Ax.'; A2'; A*'; Pi1/ erreicht haben. Von diesen Punkten A^ bis A^,' aus werden die Schneidbrenner 301 bis 304' nur noch in Vorschubrichtunp: des Bleches 10 mit einer Geschwindigkeit v, bewegt, die gleich der kontinuierlichen Vorschubgeschwinoiifrkeit Vx, des Bleches 10 plus der Bes'iumge?chwindigkeit t?2 i8* Cv, » Vx, + v->).
Sobald der Besäumschritt beendet ist, fahren die Schneidbrenner 301 bis 304' in ihre Ausgangsstellung zurück, so daß sich der beschriebene Besäumvorpcang wiederholen kann. Zur Verdeutlichung der einzelnen Besiumschritte sind in den Figuren 4 bis 6 die verschiedenen Blechbreiten B; Bx.; B2; B^; B^ eingetragen.
Bei Einsatz des Lichtbogenschweißverfahrens werden die Seitenkanten des Bandes bzw. Bleches 10 dachförmig abgeschrägt. Die Längen a^; aP; a,; a^ der Abschrägungen werden ungleich lang ausgebildet, damit im mittleren Bereich der geformten Seitenkanten^eine tJberdeckungslänge e entsteht. Alle AbschräfTunerswinkel Oix, ; 0(,y,O(-\ OC^ an den Seitenkanten 14; 15 werden etwa gleich groß ausgeführt.
Vorzugsweise sind die Schneidbrenner 301; 302; 303; 304; 301'; 302'; 303'; 304' Plasma- oder Mektronenstrahlbrenner.
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- 10 -
Sine Glattwalzvorrichtung 4; 4' setzt sich zusammen aus einem Verechiebegerät 41; 41' und einer am Stößel 42; 42' angeordneten Glättrolle.4-3; 43'.
Alle Motoren 311; 312; 333; 333; 325; 335; 327; 337; 3H': 312'; 323'; 333'; 325'; 335'; 327'; 337'der Besaumvorrichtuntren 3; 3» die Verschiebeger^te 41; 4-1' der Glattwalzvorrichtunpren 4; 4·', die Heiz- und Kühl aggre gate 5; 5' und die Temperaturfühler 6; 7; 6'; 7' sind über Energie- und Steuerleitungen z* bis z.,2 und *a' bis Z-ip' m** einer Schaltkombination 8 verbunden, die von einem Stromnetz 9 Respei^t wird.
Während des Besäumachrittes steuert die Schaltkonibination 8 alle Motoren der Besäumvorrichtungen 3; 3' nach einem vorgegebenen Programm.
Zur Steuerung der Heiz- und Kühlaggregate 5; 5' dienen die mit der Schaltkombination 8 in Verbindung stehenden Temperaturfühler 6; 7; 6'; 7'.
Vorzugsweise werden die Seitenkanten 14; 15 des Bleches 10 ™ im Bereich zwischen den Heiz- und Kühlaggrefraten 5; 5' und den Schweißpunkten P^; P2 mit einer Isolierung (nicht dargestellt) gegen Abkühlung geschützt.
Bei einer anderen Ausführungsform trägt der Oberschlitten 324; 334; 324'; 334' des Supportes 32; 33; 32'; 33' mindestens ■wei motorisch angetriebene Friseinheiten (nicht dargestellt) zum Besäumen einer Seitenkante 14; 15 eines Bandes bzw. Bleches 10.
Den Schneidbrennern 301 bis 304' wird die Energie über die
Leitungen *15; Z1^ zugeführt.
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Claims (18)

  1. Hoesch Maschinenfabrik Deutschland AG, 46 Dortmund, Borsigstraße 22
    Patentansprüche :
    Verfahren zum Herstellen von Schraubennahtrohren 3us Metall- oder Kunststoffband bzw. Blech mit und ohne Beschichtung oder Plattierung, bei dem die spanabhebend oder spanlos geformten Seitenkanten des zu einem Rohrformer geführten Bandes bzw. Bleches durch Schweißen ganz oder teilweise miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (14; 15) des kontinuierlich bewegten Bandes bzw. Bleches (10) durch intermittierendes, in Band- bzw. Blechvorschubrichtung verlaufendes Mehrfach-Beschneiden besäumt, anschließend geglättet und danach auf eine für die Verschweißung günstige Vorwärmteraperatur aufgeheizt oder abgekühlt werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (14; 15) des Bandes bzw. Bleches (10) brenngeschnitten, gefräst oder gehobelt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz des Lichtbogenschweißverfahrens die Seitenkanten (14; 15) des Bandes bzw. Bleches (10) dachförmig abgeschrägt werden.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch
    gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (14; 15) von der 303825/0055
    4*
    oberen Flache (18) des Bandes bzw. Bleches (10) aus abgeschrägt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, d?ß die Längen (a^ ; a2; a,; a^) der Abschrägungen einer Seitenkante (14; 15) ungleich lang ausgebildet werden.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägungswinkel (pi^ ; OC^ ? °(-z; 0^) der beiden Seitenkanten (14; 15) etwa gleich groß ausgeführt werden.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besäumten Seitenkanten (14; 15) des Bandes bzw. Bleches (10) glattgewalzt werden.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (14; 15) des Bandes bzw. Bleches (10) mit einem gasförmigen Medium aufgeheizt oder abcekühlt werden.
  9. 9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Treiberwalzenpaar (23) und dem Rohrformer (24) an jeder Seitenkante (14; I5) nacheinander eine in Bandbzw. Blechvorschubrichtung intermittierend bewegbare, mit mindestens zwei Schneidbrennern (301; 302; 303; 304; 301'; 302'; 303'; 304*). ausgestattete Bespannvorrichtung (3; 3'),,-eine Glattwalzvorrichtung (4; 4'), ein Heiz- und Kühlaggregat (5; 5') und vor und hinter dem Heiz- und Kühlaggregat (5; 5') je ein Temperaturfühler (6: 7; 6'; 7') angeordnet Pind.
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  10. 10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Besäumvorrichtung (3; 3') aus einem Maschinenbett (31; 31') und mindestens einem länge, quer und senkrecht zum Band bzw. Blech (10) bewegbaren Support (32; 33; 32'; 33') zum Tragen der Schneidbrenner (301; 302; 303; 3CW-; 301'; 302'; 303'; 3CW-') besteht.
  11. 11. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbrenner (301 bis 304') an mindestens einer am Oberschlitten (324; 334; 324'; 33^') des Supportes (32; 33; 32'; 33') drehbar gelagerten Stange (326; 336; 326'; 536') befestigt sind.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch f?e kennzeichnet, daß ein am Oberschlitten (324; 334; 324'; 334') befestigter Motor (327; 337; 327'; 337Ό die Drehbewegung der Stange (326; 336; 326'; 336') erzeugt.
  13. 13. Einrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren (311; 312; 323; 333; 325; 3*5; 311'; 312'; 323'; 333'; 325'; 335') die Mnw-, '^.uer- und Senkrechtbewegung des Oberschlittens (324; 334; 324'; 334') erzeugen.
  14. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbrenner (301 bis 304') Plasma- oder Elektronenstrahlbrenner sind.
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  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch p-ekennzeichnet, daß die Gl-ittwalzvorrichtung (4; 4' ) aus einem Verschiebeger it (41; 41') und einer am Stößel (42; 42') angeordneten Glättrolle (43; 43') besteht.
  16. 16. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß ,jede Seitenkante (14; 15) im Bereich zwischen dem Heiz- und Kühlaggregat (5; 5') und den Schwerpunkten (P^; P^) mit einer Isolierung abgedeckt i^t.
  17. 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltkombination (S) die Motoren (311 bis 337') der Besaumvorricntunken (3; 3') steuert.
  18. 18. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühler (6; 7; 6'; 7') über die Schaltkombination (8) die rfeiz- und Kühla^grefrate (5; 5') steuern.
    19t Einrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dndurch gekennzeichnet, daß der Oberschlitten (3?4; ^4; 3-?4' ; 334') des Supportes (32; 33; 32'; 33'") mindestens z"'ei motorisch angetriebene Fraseinheiten zum He^iumen einer Seitenkante (14; 15) eines Bandes bzw. Bleches (10) tr;igt.
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    BAD ORIGINAU
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