DE2214070A1

DE2214070A1 - Method for producing single-seam shaped tubes and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE2214070A1
Application number: DE19722214070
Authority: DE
Inventors: Franz Ing. Krems; Nestinger Franz Ing. Reberg Krems; Kinauer (Österreich)
Original assignee: Hütte Krems Ges.mbH, Krems; Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke AG, Linz; (Österreich)
Priority date: 1971-05-11
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1972-11-23
Also published as: AT302774B; FR2137477B1; FR2137477A1; CH533470A; IT961110B

Description

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Hütte Krems Gesellschaft m.b.H.Hut Krems Gesellschaft m.b.H.

in.Krems (Österreich) und. Vereinigte Österreichische Eisen- und Stahlwerke Aktiengesellschaftin Krems (Austria) and. United Austrian Iron and Stahlwerke Aktiengesellschaft

in Linz (Österreich)in Linz (Austria)

Verfahren zum Herstellen von Einnahtformrohren und' Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensProcess for the production of single-seam shaped tubes and ' Device for carrying out the method

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Einnahtformrohren, bei dem ein Blechband rohrförmig zusammengebogen wird und die aneinanderstoßenden Blechränder am bewegten Rohr fortlaufend stumpf verschweißt werden, wobei nach einer gegebenenfalls einem Hobeln nachfolgenden Kühlung der Schweißnaht das Rohr seine endgültige Querschnitts-The invention "relates to a method for producing single-seam shaped tubes, in which a sheet metal strip is bent together in a tubular shape and the abutting sheet metal edges are continuously butt welded on the moving tube, with after a possibly a planing subsequent cooling of the weld seam the pipe its final cross-section

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form erhält, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.form receives, and a device for performing the method.

In vielen Fällen ist es erwünscht, die Schweißnaht von Einnahtformroliren genau entlang einer Rohr— erzeugenden zu legen. Dies ist beispielsweise dann erforderlich, wenn kantige Einnahtforraröhre hergestellt werden sollen. Die Schweißnaht ist sowohl an der Rohraußenseite als auch an der Innenseite über die Rohrwand erhaben. Es ist daher vielfach notwendig, die Schweißnaht nicht nur an der Rohraußenseite, sondern auch an der Innenseite zu glätten, was Schwierigkeiten bereitet und erhöhte Kosten verursacht. Wenn es jedoch gelingt, die Schweißnaht mit entsprechender Genauigkeit entlang einer vorbestimmten Rohrerzeugenden zu führen bzw. in eine solche Erzeugende zu verlegen, so kann häufig das Glätten der Schweißnaht an der Rohrinnenseite entfallen, und zwar beispielsweise dann, wenn das Rundrohr zu einem Rechteckrohr so weiterverformt wird, daß die Schweißnaht in einer Ecke des Rechteckquerschnittes liegt. In diesem Fall stört die Schweißnaht beispielsweise nicht beim Einführen eines Stempels für am Rohr durchzuführende Stanz- oder Bohrarbeiten,. beim Befestigen von Beschlagen an der Rohrinnenseite oder beim teleskopartigen Ineinanderschieben derartiger Rohre. Voraussetzung hiefür ist aber, daß die Schweißnaht nicht von der Sollage längs einer Rohrerzeugenden abweicht.In many cases it is desirable to weld the weld seam of single-seam form rollers exactly along a pipe- generating to lay. This is necessary, for example, when producing angular single-seam tubes should be. The weld seam is on both the outside and the inside of the pipe Raised pipe wall. It is therefore often necessary to weld the weld not only on the outside of the pipe, but also on the outside of the pipe also to smooth on the inside, which causes difficulties and increased costs. However, if it does succeeds in producing the weld seam with appropriate accuracy along a predetermined pipe generating line lead or to be laid in such a generator, the smoothing of the weld seam on the inside of the pipe can often be done omitted, for example, if the round tube is further deformed into a rectangular tube is that the weld seam lies in a corner of the rectangular cross-section. In this case, the weld seam interferes for example not when inserting a punch for punching or drilling work to be carried out on the pipe. when attaching fittings to the inside of the pipe or when telescoping such tubes into one another. The prerequisite for this, however, is that the weld seam does not deviate from the nominal position along a pipe-making line.

Um nun eine vorbestimmte, exakte Lage der Schweißnaht entlang einer Rohrerzeugenden zu erreichen, sind Vorrichtungen bekannt geworden, die eine der Schweißvorrichtung nachgeordnete, vom Rundrohr durchlaufende Verdrilleinrichtung besitzen. Diese Verdrilleinrichtung wird mittels eines Reglers gesteuert, der entsprechend den Abweichungen der von einem Kontrollorgan, z. B. einem lichtelektrischen Aufnehmer, kontinuierlichIn order to now achieve a predetermined, exact position of the weld seam along a pipe generator, Devices have become known which have a welding device downstream from the round tube Have twisting device. This twisting device is controlled by means of a controller, which accordingly the deviations of the control body, z. B. a photoelectric pickup, continuously

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verfolgten Istlage der Schweißnaht von einer vorTaestimmten Sollage'die Verdrilleinrichtung "betätigt. Bei einem Abweichen der Istlage der Schweißnaht von der vorbestimmten Sollage wird die Verdrilleinrichtung über den Kegler so beaufschlagt, daß die Schweißnaht wieder die Soilage erreicht. Abgesehen davon, daß zur Steuerung ein vergleichsweise großer technischer Aufwand erforderlich ist, kann mit Hilfe dieser bekannten Vorrichtung die vorbestimmte Sollage der Schweißnaht nicht genau . eingehalten werden, da der Kegler erst auf eine gewisse Abweichung anspricht. . ■.tracked the actual position of the weld seam from a predetermined one Sollage'die twisting device "is operated If the actual position of the weld seam deviates from the predetermined target position, the twisting device will use the Kegler acted upon so that the weld again the Soilage reached. Apart from the fact that a comparatively large technical effort is required for the control is, with the help of this known device, the predetermined target position of the weld seam can not be precise. must be adhered to, since the bowler only responds to a certain deviation. . ■.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung zum Herstellen kantiger Einnahtformrohre wird das Blechband zunächst zu einer dem endgültigen Rohrquerschnitt bereits ähnlichen Form zusammengebogen, wobei sich die Banäränder im Bereich einer Querschnittsecke befinden. Die Randzonen werden dabei nach einem Zylindermantel verformt, um das Zusammenpressen der Bandränder während des Schweißvorganges zu erleichtern· Die endgültige Ausformung zum fertigen Rohrquerschnitt erfolgt· erst nach dem Verschweißen der Bo.ndränder, wobei es keine besonderen Schwierigkeiten bereitet, die Schweißnaht in die Querschnittsecke au verlegen. Die Erfahrung hat jedoch gezeigt, daß auch mit Hilfe einer solchen bekannten Vorrichtung keine vollkommen befriedigenden Ergebnisse erreicht werden können, da durch die Schweißhitze und die darauf folgende Abkühlung Spannungen im Rohr auftreten, die zu einer, wenn auch geringen, Verdrillung des Rohres führen können. -In another known device for producing angular single-seam tubes, the sheet metal strip initially bent to a shape similar to the final pipe cross-section, the Banar edges are in the area of a cross-section corner. The edge zones are deformed according to a cylinder jacket, about the compression of the tape edges during the To facilitate the welding process · The final shaping to the finished pipe cross-section takes place only after the bottom edges have been welded, although there are no special ones Difficulties are caused by laying the weld seam in the cross-section corner. However, experience has shown that also with the help of such a known device no completely satisfactory results can be achieved because of the welding heat and the subsequent cooling, stresses occur in the pipe, which can lead to a twisting of the pipe, albeit a small one. -

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, diese Mangel zu beseitigen und ein Verfahren zum Herstellen von Einnahtformrohren anzugeben, bei dem es möglich ist, der Sehweißnaht eine genau vorbestiBfflLte Iiage zu geben. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren soll es nicht nur möglich sein, die Schweißnaht in eineThe invention is therefore based on the object to remedy this deficiency and a procedure for the production of single-seam shaped tubes, in which it is possible to precisely pre-determine the weld seam Iiage to give. With the method according to the invention should it not only be possible to convert the weld seam into a

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Ecke des endgültigen Rohrquerschnittes, sondern auch entlang einer Erzeugenden eines Rohres mit kreisrundem oder ovalem Querschnitt zu legen, 33er Erfindung stellt sich weiters die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, die besonders einfach und zweckmäßig aufgebaut ist.Corner of the final pipe section, but also to lay along a generatrix of a pipe with a circular or oval cross-section, 33er invention represents furthermore the task of specifying a device for carrying out the method which is particularly simple and is appropriately constructed.

Ausgehend von einem Verfahren zum Herstellen von Einnahtformrohren der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Blechränder vor dem Verschweißen gerichtet werden und das verschweißte und gegebenenfalls abgehobelte Rohr unmittelbar vor und nach dem Kühlen verdrehungs- und verdrillsicher geführt wird. Durch das Ausrichten der Blechränder vor dem Schweißen wird das Anlegen einer geraden, längs einer Rohrerzeugenden verlaufenden Schweißnaht gesichert. Da unmittelbar vor und nach der Kühlung der warmen Schweißnaht das Rohr verdrehungs- und verdrillsicher geführt wird, kann nach dem Schweißvorgang keine Verdrillung auftreten, so daß die erfindungsgemäße Aufgabe vollkommen gelöst wird.Based on a method for producing single-seam shaped tubes of the type described above the invention solves the problem in that the sheet metal edges are straightened before welding and the welded and, if necessary, planed pipe immediately before and after cooling and is guided in a twist-proof manner. By aligning the edges of the sheet metal before welding, the creation secured by a straight weld seam running along a pipe producing. Because immediately before and after the Cooling of the warm weld seam the pipe is guided to prevent twisting and twisting, can be done after the welding process no twisting occur, so that the object according to the invention is completely achieved.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geht von einer Walzenstrecke, in der ein Blechband rohrförmig zusammengebogen wird, einer Schweißvorrichtung, gegebenenfalls einer Vorrichtung zum Abhobeln der Schweißnaht, einer Kühleinrichtung für die heiße Schweißnaht und von der Kühleinrichtung nachgeordneten Kalibriergerüsten zur Herstellung der endgültigen Rohrquerschiiittsform aus und ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß nach der Walzenstrecke, vor der Schweißvorrichtung ein in den Spalt zwischen den beiden Blechrändern des noch geschlitzten Rohres ragendes Schwert zur Führung der Blechränder vorgesehen ist und daß unmittelbar vor und nach der Kühleinrichtung Walzgerüste angeordnet sind, deren Profilwalzen dieselbe von der kreisrunden Form abweichende QuerschnittsformThe device for performing the method is based on a roller line in which a sheet metal strip is bent together in a tubular shape, a welding device, optionally a device for planing the weld seam, a cooling device for the hot weld seam and downstream of the cooling device Calibration stands for the production of the final pipe cross-section shape from and is characterized according to the invention that after the roller section, before the Welding device protruding into the gap between the two sheet metal edges of the still slotted tube Sword is provided for guiding the sheet metal edges and that roll stands immediately before and after the cooling device are arranged, the profile rollers of the same cross-sectional shape deviating from the circular shape

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aufweisen. Das in den Spalt zwischen den BIe ehr ändern des noch offenen Rohres eingreifende Schwert gewährleistet die genaue !Führung, der Blechränder,' so daß die Schweißnaht genau in der vorbestimmten Lage angelegt werden kann. Die Walζgerüste vor und nach derKühleinrichtung sichern dabei den geraden Verlauf der Schweißnaht, da deren Profilwalzen das Eohr in eine von der kreisrunden Έοrm abweichende Querschnittsform stauchen, die ein Verdrehen· bzw. Verdrillen des Rohres unmöglich macht. Nachdem dasRohr das der Kühleinrichtung nächgeordnete Walzgerüst passiert hat, läuft es durch Kalibriergerüste, die zur Herstellung der endgültigen Rohrquerschnittsform dienen. Da nach dem Abkühlen der heißen Schweißnaht keine besonderen Spannungen im Rohr vorhanden sind, ist auch die Gefahr eines nachträglichen Verdrillens in den Kalibriergerüsten nicht gegeben, so daß mit Hilfe der erfindungsgemaßen Vorrichtung Einnahtformrohre hergestellt werden können, die eine genau geführte Schweißnaht besitzen.exhibit. The sword engaging in the gap between the pipes or the still open pipe ensures the exact guidance of the sheet metal edges, so that the weld seam can be created precisely in the predetermined position. The Walζgerüste before and after derKühleinrichtung thereby secure the straight course of the weld seam, since their profile rollers compress the EOHR in one of the circular cross-sectional shape deviating Έο rm that makes a twisting · or twisting of the tube impossible. After the pipe has passed the roll stand next to the cooling device, it runs through calibration stands, which are used to produce the final pipe cross-sectional shape. Since there are no particular stresses in the pipe after the hot weld has cooled down, there is also no risk of subsequent twisting in the calibration stands, so that the device according to the invention can be used to produce single-weld pipes which have a precisely guided weld.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß¹ die Profilwalzen der Gerüste unmittelbar vor und nach der Kühleinrichtung eine stumpf kantige Querschnittsform aufweisen, die der endgültigen Querschnittsform des Rohres weitgehend angepaßt ist, wobei die Schweißnaht in an sich bekannter Weise in einer Kante verläuft. Durch die Anpassung der Querschnittsform der Profilwalzen an die endgültige Querschnittsform des Rohres wird ein besonders wirtschaftliches Walzen möglich. Die stumpfkantige Querschnittsform der Profilwalzen erlaubt -eine besonders gute, verdrillsichere Führung des Rohres, wobei die Schweißnaht in einer Kante verläuft. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich demnach Einnahtförmrohre mit großer.Genauigkeit herstellen und es ist möglich, neben kantigen Rohrquerschnittsformen auch kreisrunde oder ovale Querschnitts-In a further embodiment of the invention it is provided that ¹ the profiled rolls of the stands have immediately before and after the cooling device has a blunt-edged cross-sectional shape which is substantially adapted to the final cross-sectional shape of the tube, wherein the welding seam runs in known manner in an edge. By adapting the cross-sectional shape of the profile rollers to the final cross-sectional shape of the pipe, particularly economical rolling is possible. The blunt-edged cross-sectional shape of the profile rollers allows a particularly good, twist-proof guidance of the pipe, with the weld seam running in one edge. With the aid of the device according to the invention, single-seam shaped pipes can accordingly be produced with great accuracy and, in addition to angular pipe cross-sectional shapes, it is also possible to produce circular or oval cross-sectional shapes.

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formen zu walzen. Die endgültige Querschnittsform des Rohres wird nämlich nach dem Ausrichten der Schweißnaht in den Kalibriergerüsten erreicht.shape to roll. The final cross-sectional shape of the This is because the pipe is reached after the welding seam has been aligned in the calibration stands.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand der Zeichnung noch näher erläutert, in der eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt ist. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen von Einnahtformrohren schematisch in Seitenansicht, während in den Pig. 2-5 wesentliche Arbeitsschritte jeweils im Querschnitt durch das verformte Blechband bzw. das hergestellte lormrohr dargestellt sind.The inventive method is explained in more detail with reference to the drawing, in which an inventive Apparatus for performing the method shown schematically in one embodiment is. Fig. 1 shows a device according to the invention for Manufacture of single seam pipes schematically in side view, while in the Pig. 2-5 essential work steps, each in cross section through the deformed Sheet metal strip or the produced lormrohr shown are.

Gemäß Pig. 1 wird von einer Ablaufhaspel 1 ein Blechband 2 durch Führungsrollen 3 einer Walzenstrecke 4 zugeleitet, in der das Band rohrförmig zusammen gebogen wird. Zur Führung und Richtung der Blechränder dient ein in den Spalt zwischen den beiden Blechrändern des noch offenen Rohres ragendes Schwert 5* das vor einer nicht näher dargestellten Schweißvorrichtung 6 angeordnet ist. Nach dem Zusammenschweißen der Blechränder wird die Schweißnaht an der Rohraußenseite mittels einer orrichtung 7 abgehobelt. Bevor die warme Schweißnaht in einer Kühleinrichtung 8 abgekühlt wird, durchläuft das Rohr ein Walzgerüst 9» dessen Profilwalzen eine von der kreisrunden Form abweichende Querschnittsform aufweisen. Nach der Kühleinrichtung 8 ist ein weiteres Walzgerüst vorgesehen, dessen Profilwalzen dieselbe Querschnittsform wie die Profilwalzen des der Kühleinrichtung 8 vorgeordneten Walzgerüstes 9 besitzen. Die endgültige Querschnittsform des Rohres wird schließlich in den mit 1Ί bezeichneten Kalibriergerüsten erreicht.According to Pig. 1 is a metal strip 2 from a pay-off reel 1 through guide rollers 3 of a roller line 4, in which the tape is bent together in a tubular shape. For guiding and direction of the sheet metal edges a sword 5 * that protrudes into the gap between the two sheet metal edges of the still open pipe is used in front of a welding device 6, not shown in detail, is arranged. After welding the sheet metal edges together the weld on the outside of the pipe by means of a device 7 planed. Before the warm weld seam is cooled down in a cooling device 8, it goes through Tube a roll stand 9 »whose profile rolls have a cross-sectional shape deviating from the circular shape. After the cooling device 8, a further roll stand is provided, the profile rollers of which have the same cross-sectional shape as the profile rollers of the upstream of the cooling device 8 Roll stand 9 own. The final cross-sectional shape of the pipe is finally shown in the 1Ί designated calibration stands reached.

Im dargestellten Fall wird das von der Ablaufhaspel abgewickelte Blechband zu einem Rohr mit kreis-In the case shown, the sheet metal strip unwound from the pay-off reel is turned into a tube with a circular

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rundem -Querschnitt- geformt, da die Verformung der - -■-.-. Randzonen des gezogenen Blechbandes nach einem Zylinder- mantel das Zusammenpressen der Bandränder während des Schweißvorganges erleichtert.. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch zwei Stauchrollen 12, 13, die, die Bandränder während des Schweißvorganges zusammenpressen. ■Das zu einem Rohr gebogene Blechband weist dabei einen kreisrunden Querschnitt auf. Nach -dem" Verschweißen des Rohres wird die noch heiße Schweißnaht abgehobelt und geglättet. Das in einer solchen Weise bearbeitete Rohr durchläuft dann das Walzgerüst 9» dessen Profilwalzen 14, 15 in Fig. 3 im Querschnitt dargestellt sind. Durch diese Profilwalzen erhält das runde Rohr eine.stumpfkantige Querschnittsform, die ein Verdrehen oder Verdrillen des Rohres in der durch die Profilwalzen ge- . "-bildeten Führung unmöglich macht. Das nunmehr eine unrunde Querschnittsform aufweisende Rohr durchläuft anschließend eine Kühleinrichtung, in der die heiße Schweißnaht gekühlt wird. Um eine verdrillsichere Führung des' Rohres zu erreichen, ist der Kühleinrichtung 8 das . Walzgerüst 10 nachgeordnet, dessen Profilwalzen 16,17 die gleiche Querschnittsform wie die Profilwalzen 14,15 des Gerüstes 9 besitzen, was Fig. 4 zu entnehmen ist. " ;round -cross-section- shaped, as the deformation of the - - ■ -.-. Edge zones of the drawn sheet metal strip after a cylinder jacket the pressing together of the band edges during the welding process facilitates .. Fig. 2 shows a cross section through two upsetting rollers 12, 13, which press the band edges together during the welding process. ■ The sheet metal strip bent into a tube has a circular cross-section. After welding the pipe, the still hot weld seam is planed off and smoothed. The tube processed in such a way then passes through the roll stand 9 »its profile rolls 14, 15 are shown in cross section in FIG. 3. By these profile rollers, the round tube is given a blunt-edged cross-sectional shape that allows twisting or twisting of the pipe in the direction caused by the profile rollers. "- formed Makes leadership impossible. The tube, which now has a non-circular cross-sectional shape, then runs through it a cooling device in which the hot weld seam is cooled. In order to ensure that the ' To reach the pipe, the cooling device 8 is that. Downstream of the roll stand 10, the profile rollers 16, 17 of which have the same cross-sectional shape as the profile rollers 14, 15 of the frame 9 have what FIG. 4 can be seen. ";

Gemäß Fig. 5 wird das in den Gerüsten 9 und 10 vorge- formte Rohr durch die Walzen 18, 19, 20 und 21 der Kalibriergerüste 11 zu einem Vierkantformrohr ausgewalzt, wobei die Schweißnaht längs einer Kante verläuft. According to FIG. 5, that which is preformed in the frameworks 9 and 10 is made Tube rolled out by the rollers 18, 19, 20 and 21 of the calibration stands 11 to form a square-shaped tube, the weld seam running along an edge.

(H. Schmitt)] Patentanwalt(H. Schmitt)] Patent attorney

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Claims

- 8 - ■ 22H070 patent claims:

1.) Process for the production of single-seam shaped ears, in which a sheet metal strip is bent together in a tubular shape is and the abutting sheet metal edges are continuously butt welded on the moving pipe, with after a cooling of the weld seam, possibly subsequent to planing, the pipe receives its final cross-sectional shape, characterized in that the band edges be straightened before welding and the welded and possibly planed pipe immediately before and after cooling, it is guided so that it is secure against twisting and twisting.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a roller line in which a Sheet metal strip is bent together in a tubular shape, a welding device, possibly a device for planing off the weld seam, a cooling device for the hot weld seam and calibration racks downstream with the cooling device for the production of the final Pipe cross-sectional shape, characterized in that after the roller section (4 /), before the welding device (6) a sword (5) protruding into the gap between the two sheet metal edges of the still slotted tube Guiding of the sheet metal edges is provided and that immediately before and after the cooling device (8) roll stands (9, 10) are arranged, the profile rollers (14, 15; 16, 17) have the same cross-sectional shape deviating from the circular shape.

3. "Device according to claim 2, characterized in, that the Profilvralzen (14, 15; 16, 17) of the framework (9, 10) immediately before and after the cooling device (8) have a blunt-edged cross-sectional shape, that of the final Cross-sectional shape of the pipe is largely adapted, the weld seam in a known j jj // iron in runs along an edge ·.

! I. Schmitt) '209848/0609 entanwalt

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