DE2402579A1

DE2402579A1 - Herstellungsmaschine fuer schraubennahtrohre

Info

Publication number: DE2402579A1
Application number: DE2402579A
Authority: DE
Inventors: Kenji Sato; Yasumi Shimazaki; Kazuma Takeshita
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1973-01-24
Filing date: 1974-01-19
Publication date: 1974-07-25
Also published as: JPS535088Y2; BR7400492D0; CA991026A; JPS49114238U; US3916663A

Description

Dr. Werner Hauler Lüdenscheid, den 18. Januar 1974 - 6

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503 ; .-ISCHCID A 746

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Anmelderin: Firma Nippon Steel Corporation 6-3, Otemachi 2-chome, Chiyoda-ku Tokio, Japan

Herstellungsmaschine für Schraubennahtröhre

Die Erfindung "betrifft eine Herstellungsmaschine für Schraubennahtrohr, mit einem eine Reihe von Biegerollen tragenden Formgerüst für die Innenfläche und mit jeweils eine Reihe von Biegerollen tragenden Formgerüsten für die Außenfläche.

In einer solchen Herstellungsmaschine wird ein Schraubennahtrohr durch Biegen eines Blechstreifens in eine schraubenförmige Wicklung geformt. Jeweils aneinanderstoßende Kanten der aufeinanderfolgenden Windungen der schraubenförmigen Wicklung werden miteinander verschweißt.

Fig. 1 zeigt eine Bauart einer Herstellungsmaschine für Schraubennahtrohre, bei der ein Formgerüst 4 mit einer Reihe Biegerollen 3 für die Innenfläche und zwei Formgerüste 5 mit je einer Reihe Biegerollen 6 für die Außenfläche vorhanden sind. Die Reihen der Biegerollen sind in einem dreieckförmigen Querschnitt angeordnet, wobei jeweils eine Biegerolle 3 in der Spitze des Dreiecks und zwei Biegerollen 6 auf der Grundlinie des Dreiecks angeordnet sind. Durch diese.Biegevorrichtung wird ein kontinuierlich zugeführter Blechstreifen zu einer Schraubenwicklung inform eines Rohres 2 gebogen. Die Herstellung eines Rohres nur mit den genannten Biegerollen für die Innenfläche und für die Außenfläche erlaubt kaum die Einhaltung eines gleichmäßigen Außendurchmessers des Rohres. Dadurch wird die Parallelität der stumpf ineinanderstoßenden Kanten des Blechstreifens in der Schweißstelle W gestört, so daß die Schweißung fehlerhaft wird, und die Güte der Schweißnaht leidet.

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Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist eine Herstellungsmaschine nach Fig. 2 vorgeschlagen. Danach sind am Kopfteil dos Formgerüsts 4 für die Innenfläche mehrere Stüxzrollen 7 in einem der gewünschten Größe des inneren Rohrdurchmessers entsprechenden radialen Abstand angeordnet, so daß der innere Rohrdurchmesser gleichmäßig eingehalten werden kann. Diese Stützrollen sind für die Herstellung von Schraubennahtrohren höherer Güte wichtig gegenüber der dreieckförmigen Anordnung von Biegerollen allein.

Bei der Herstellungsmaschine nach Fig. 2 wird der schrauben-

/einer förmige Blechstreifen des Rohres 2 nur in radialen Ebene an der Innenfläche abgestützt. Der übrige Teil des Blechstreifens v/irä über die inneren Stützrollen 7 hin zur Rohrachse gezogen, so daß die Kanten des Blechstreifens an der Schweißstelle W divergent verlaufen. Infolgedessen ist die Herstellung von Schraubennahtrohren hoher Güte kaum möglich. Diese Herstellungsmaschine führt auch zu Schwierigkeiten beim Anlaufen des Schweißvorgan^c.

Beim Schweißen von plattenförmigen Werkstücken geht man beim Wiedereinsetzen des Schweißens nach einer Unterbrechung zur Ausschaltung einer ungenügenden Eindringung der Schweißzone so vor, daß der zu schweißende Abschnitt der Platte für den jeweils folgenden Schweißvorgang auf den bereits geschweißten Teil des vorhergehenden Stückes gelegt wird. Diese Arbeitsweise soll auch beim Schweißen von Schraubennahtrohr en zur Anwendung kommen. In einer Herstellungsmaschine für Schraubennahtrohre ist normalerweise keine Antriebseinrichtung für die Biegerollen 3 und 6 für die Innenfläche bzw. Außenfläche vorhanden. Der Blechstreifen 1 wird mithilfe einer Treibrolle 8 zugeführt. Zum Wiedereinsetzen des Schweißvorgangs wird die Treibrolle 8 in umgekehrter Richtung angetrieben, so daß der Blechstreifen ": in geringem Maße in der Pfeilrichtung der Fig. 4 zurückgezogen wird, damit der folgende Abschnitt des Blechstreifens angeschweißt werden kann. Infolgedessen wird das Rohr 2 nur auf der rechten Seite der Fig. 4 verzogen. Infolgedessen sind beim Wiedereinsetzen des Schweißvorgangs keine normalen Formungsbe-

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dingungen vorhanden. Beim Fortschreiten des Schweißvorgangs erleidet das gebildete Rohr eine Verformung, so daß man nicht mehr zu den normalen Formungsbedingungen zurückkommt.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Herstellungsmaschine für Schraubennahtrohre, bei der eine gleichmäßige Form des schraubenförmig gebogenen Blechstreifens sichergestellt ist. In weiterer Zielsetzung erstrebt die Erfindung eine solche Ausbildung der Herstellungsmaschine, daß die Konvergenz der Kanten des schraubenförmig gewickelten Blechstreifens an der Schweißstelle sichergestellt ist. Ferner soll auch beim Wiedereinsetzen des Schweißvorgangs eine gleichmäßige Rohrformung sichergestellt sein.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Träger das Formgerüst für die Innenfläche mit Ausnahme der die Biegerollen tragenden Seite umschließt und daß auf der Außenfläche des Trägers in mehreren Reihen Stützrollen angeordnet sind, deren Achsen etwa senkrecht zu der Richtung der Schraubennaht verlaufen.

Durch die Reihen von Stützrollen an dem Träger ergibt sich eine schraubenförmige Abstützung des Blechstreifens über eine größere axiale Länge, wodurch eine gleichmäßige Formung gewährleistet ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem Träger und den Stützrollen Einstelleinheiten angeordnet sind. Durch diese Einstelleinheiten läßt sich der radiale Abstand der Stützrollen und damit der Innendurchmesser der gebildeten Schraubenwicklung während des Formungsganges ändern. Dadurch kann die Konvergenz der Kanten des schraubenförmig aufgewickelten Blechstreifens geändert und den jeweiligen Formungsbedingungen angepaßt werden. Infolgedessen kann man kontinuierlich ein Schraubennahtrohr erzeugen, bei dem für die Schweißnaht die optimalen Werte eingehalten werden können.

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Eine Ausführungsform wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die auch den vergleichbaren Stand der Technik darstellen, erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Stirnansicht und Seitenansicht eine herkömmliche Herstellungsmaschine für Schraubennah.tröhre,

Fig. 2 in einer schematischen Stirnansicht und Seitenansicht eine abgewandelte herkömmliche Herstellungsmaschine ,

eine Seitenansicht des Biegeapparates der Herstellungsmaschine nach Fig. 2,

den Biegeapparat der Herstellungsmaschine nach Fig. 2 im Grundriß,

in einer schematischen Stirnansicht und einem Grundriß eine Herstellungsmaschine nach der Erfindung,

eine vergrößerte Einstelleinheit der Herstellungsimaschine nach Fig. 5 und ,

eine abgewandelte Einstelleinheit.

Bei der Herstellungsmaschine nach Fig. 5 wird ein langer Blechstreifen 11 durch Treibrollen kontinuierlich zugeführt und zu einem zylindrischen Rohr 12 aus einer schraubenförmigen Wicklung mit einer Schweißnaht s geformt. Die Formung erfolgt durch eine Biegeeinrichtung aus einem Formgerüst 14, das die in einer Reihe

/trägt,

angeordneten Biegerollen 13 für die Innenfläche una zwei Formgerüsten 16 mit jeweils in einer Reihe angeordneten Biegerollen 15 für die Außenfläche besteht. Die Biegerollen 13 für die Innenfläche und die Biegerollen 15 für die Außenfläche sind in einem dreieckförmigen Querschnitt angeordnet, wobei jeweils eine Biegerolle 13 in der Spitze des Dreieckquerschnitts steht. Diese Biegerollen formen den Blechstreifen 11, der geneigt zur Rohrachse zugeführt wird, zu dem Rohr 12 mit Schraubennaht.

Nach der Erfindung ist ein Träger 17 vorgesehen, der das Formgerüst 14 mit Ausnahme der die Biegerollen 13 für die Innen-

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Fig.	3
Fig.	4
Fig.	5
Fig.	6
Fig.	7

fläche tragenden Seite vollständig umschließt. Der Träger 17 hat einen Vieleckquerschnitt und erstreckt sich in Längsrichtung des Formgerüsts 14 über einen entsprechenden Abschnitt. Auf dem Träger 17 sitzen in größerer Anzahl Stützrollen 18 für die Innenfläche 18, die in mehreren Reihen P^, ^P2**'^Pn ^ariS^eorajlie'^b sind, die etwa parallel zu der Schweißnaht S zwischen aneinanderstoßenden Kanten der Schraubenwicklung des Rohres 12 ausgerichtet sind. Die Stützrollen 18 für die Innenfläche sind ebenfalls schraubenförmig angeordnet, wobei die Achse jeder Rolle etwa senkrecht zu der genannten Schweißnaht s ausgerichtet ist. Der Abstand h zwischen benachbarten Reihen von Stützrollen 18 ist weitgehend frei wählbar. Der Abstand h soll jedoch zweckmäßigerweise so festgelegt werden, daß die Abstützung an zwei Stellen innerhalb der Breite H des Blechstreifens in Achsrichtung des Rohres 12 erfolgt und zwar so nahe wie möglich an den Kanten des schraubenförmig aufgewickelten Blechstreifens. Die Anzahl der Reihen der Stützrollen liegt vorzugsweise zwischen drei und fünf Reihen. Allerdings ist auch eine andere Anzahl von Reihen möglich.

Der radiale Abstand der Stützrollen 18 ist mithilfe von Einstelleinheiten 19 einstellbar, die zwischen den Stützrollen und dem Träger 17 angeordnet sind, damit eine Verstellung des Innendurchmessers des Rohres 12 möglich ist. Nach Fig. 5 (a) sitzen die Einstelleinheiten 19 jeweils auf den Seitenflächen des vielkantigen Trägers 17 und zwar in Achsrichtung des Rohres 12. Auf jeder Einstelleinheit 19 sind die Stützrollen 18 in einer der Anzahl der Stützrollenreihen entsprechenden Anzahl fr<|i drehbar gelagert. Jede Einstelleinheit 19 trägt mehrere Stützrollen 18. Dieses ist eine zweckmäßige Anordnung. Allerdings kann die Anzahl der Stützrollen auf einer Einstelleinheit beliebig sein. Man kann für jede Stützrolle eine gesonderte Einstelleinheit vorsehen, so daß jede Stützrolle unabhängig von den anderen verstellbar ist.

Einzelheiten der Einstelleinheit 19 sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt, die verschiedene Ausführungsformen zeigen. Nach

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Fig. 6 besteht jede Einstelleinheit aus zwei Gleitklötzen, nämlich einem oberen Gleitklotz 20 und einem unteren Gleitklotz: 21. Die Gleitflächen 22 der jeweiligen Gleitklötze sind keilförmig ausgebildet. Der obere Gleitklotz 20 trägt Lagerböcke für die Stützrollen 18. An einer Stirnseite des unteren Gleitklotzes 21 sitzt jeweils in einer entsprechenden Lagerung frei drehbar eine Schraubenspindel 24, die mit einem an dem Träger 17 gehaltenen Mutterblock 25 in Eingriff ist. Eine Drehung dc-r Schraubenspindel 24 führt damit zu einer axialen Verschiebung innerhalb des Mutterblocks 25, so daß der Gleitklotz 21 entsprechend hin- oder hergeschoben bzw. gezogen wird. Entsprechend der Hin- und Herbewegung des unteren Gleitklotzes 21 wird der obere Gleitklotz 20 in radialer Richtung angehoben bzw. abgesenkt, so daß "sich der radiale Abstand der entsprechenden Stützrollen 18 ändert. Der obere Gleitklotz 21 ist an dem Träger 17 so gehalten, daß er lediglich in radialer Richtung verschiebbar ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die Fußfläche jedes Lagerbocks 26 für eine Stützrolle 18 keilförmig ausgerichtet und steht direkt an einer Keilfläche des unteren Gleitklotzes an. Der obere Klotz 28 ist dabei lediglich als Führung für den Lagerbock 26 wirksam, der in diesem Klotz in radialer Richtung verschiebbar ist. Bei einer Verstellung des unteren Gleitkloxzes 27 durch Drehung der Schraubenspindel 24 erfolgt ebenfalls ein radiales Anheben oder Absenken der Stützrollen 18.

Die Einstelleinheiten können auch in anderer Weise konstruktiv aufgebaut sein, solange durch axiale Verschiebung des unteren Gleitklotzes eine radiale Zustellung der Stützrollen gewährleistet ist.

Da die Stützrollen für die Innenfläche in mehreren schraubenförmigen Reihen angeordnet sind, werden dadurch die Abstützstellen an der Innenfläche des Rohres in Bezug auf den Querschnitt des schraubenförmigen Blechstreifens gleichliegend gehalten. Die Abstützung kann jeweils, in der Nähe der Kanten des

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schraubenförmig gewickelten Blechstreifens und in gleichen Abständen längs der Rohrachse erfolgen, so daß eine genaue und gleichbleibende Formung möglich ist. Eine ungleichmäßige Verschiebung des geschweißten Teils läßt sich ausschließen, weil die Abstützstellungen gleichmäßig verteilt sind. Innerhalb eines bestimmten Bereiches läßt sich der radiale Abstand der Stützrollen mithilfe von Einstelleinheiten ändern, so daß der Durchmesser des Rohres nachgestellt werden kann.

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Claims

-s- Patentansprüche

1. /Herstellungsmaschine für Schraubennahtrohr, mit einem eine Reihe von Eiegerollen tragenden Formgerüst für die Innenfläche und mit jeweils eine Reihe von Biegerollen tragenden Formgerüsten für die Außenfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Träger (17) das Formgerüst (14) für die Innenfläche mit Ausnahme der die Biegerollen (13) tragenden Seite umschließt und daß auf der Außenfläche des Trägers in mehreren Reihen Stützrollen (18) angeordnet sind, deren Achsen etv/a senkrecht zu der Richtung der Schraubennaht verlaufen.

2. Herstellungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zwischen dem Träger (17) uniden Stützrollen (18) Einstelleinheiten (19) angeordnet sind.

3- Herstellungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrollen (18) in Achsrichtung des herzustellenden Rohres so ausgerichtet sind, daß die Stützrollen dio Innenfläche des Rohres möglichst in der Nähe der Kanten des schraubenförmig gev/ickelten Blechstreifens berühren.

4. Herstellungsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Einstelleinheit (19) zwei aufeinanderliegend f Gleitklötze (20, 21) umfaßt, die mit keilförmig aufeinanderpassenden Gleitflächen aufeinander liegen, wobei der jeweils obere Gleitklotz (20) die Stützrollen (18) trägt und der jeweil; untere Gleitklotz ("21) mit einer Stelleinrichtung ausgestattet ist.

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5. Herstellungsmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stelleinheit ^zwei aufeinanderliegende Gleitklötze (28, 27) umfaßt, wobei der obere Gleitklotz (28) die Lagerböcke (26) für die Stützrollen in radialer Richtung führt und wobei der untere Gleitklotz (27) keilförmig ausgerichtete Keilflächen besitzt, an denen entsprechend keilförmig ausgebil-

dete Flächen der Lagerböcke (26) anstehen, und daß der untere Gleixklotz (27) mit einer Verstelleinrichtung ausgestattet ist,

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