DE2520610B2

DE2520610B2 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von schraubennahtrohren

Info

Publication number: DE2520610B2
Application number: DE19752520610
Authority: DE
Inventors: Heinz; Bartels Werner Dr.-Ing.; 2000 Hamburg Krakow
Original assignee: Blohm + Voss Ag, 2000 Hamburg
Priority date: 1975-05-09
Filing date: 1975-05-09
Publication date: 1977-06-30
Also published as: US4061264A; FR2310188B1; DE2520610C3; DE2520610A1; CA1034403A; FR2310188A1; JPS51143557A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schraubennahtrohren, bei dem die beiderseits angefasten Kanten eines einer Verformungsstation kontinuierlich zugeführten und in ihr verformten Bandes durch eine durchlaufend geschweißte Heftnaht, eine innere Naht und eine äußere Naht miteinander verbunden werden, wobei ein Teil der Schweißvorgange nach dem Ablängen fertig geformter Rohrstücke in einem besonderen Arbeitsgang erfolgt.

Bei einem bekannten Verfahren der vorstehend beschriebenen Art ist die Heftnaht eine lichtbogengeschweißte Naht, deren Querschnitt nur einen Teil der inneren Schweißfuge füllt (CA-PS 919 257), oder die Heftnaht entsteht durch Widerstandsschweißung in dem Bereich der Bandkanten-Dicke zwischen den Schweißfugenböschungen (IT-PS 6 50488). In beiden Fällen müssen nach dem Ablängen des fertig geformten und gehefteten Rohrstückes in einem besonderen Arbeitsgang auf einem Sonderschweißstand beide Schweißnähte, nämlich die innere und die äußere Schweißnaht fertiggeschweißt werden.

Dabei ist als nachteilig anzusehen, dal) es außerordentlich schwierig — wenn nicht sogar unmöglich — ist, den Schweißkopf für die Innennaht nach dem Abtrennen eines abgelängten Rohrstückes automatisch so zu steuern, daß er sich genau (mittig) über den miteinander zu verbindenden Blechkanten (Schweißspalt) befindet Eine nur geringe Abweichung des Schweißkopfes von dem Schweißspalt nach links oder rechts führt im allgemeinen schon zu einer Fehlschweißung und damit zu einem Ausschußrohr.

Es hat natürlich an Versuchen nicht gefehlt, den Schweißkopf stets exakt mittig über den Schweißspalt einzusteuern (siehe z. B. DT-AS 1214 344), eine wirklich brauchbare Lösung hat man indessen bisher nicht gefunden; denn ist das Rohr erst einmal abgelängt und soll die Innennaht auf einem gesonderten Schweißstand hergestellt werden, dann muß naturgemäß die »Schraubenform derart nachvollzogen« werden, daß der Schweißkopf sich stets genau über dem Schweißspalt des sich drehenden Rohres befindet Dieses dreht sich aber nicht nur, sondern führt auch noch axiale Bewegung in Schraubenform aus. Hierbei sicherzustellen, daß der Schv/eißkopf stets exakt über dem Schweißspalt liegt ist äußerst schwierig, so daß die Güte der SchweiOnaht ständig gefährdet ist.

Der Erfindung liegt daher — ausgehend von dem Verfahren nach der zuerst genannten CA-PS 9 19 257 — die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so auszugestalten, daß die angestrebte Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit ohne eine Beeinträchtigung der Innen- bzw. Außenschweißnaht erzielbai· ist

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß zunächst die Heftnaht außen gelegt wird und dann nach dem Fertigschweißen der Innennaht das Ablängen erfolgt. Das heißt, der Schweißfugenquerschnitt der Innennaht des Rohres ist nur so groß, daß die Innennaht bei größtmöglicher Bandkantengeschwindigkeit mit stillstehendem Schweißkopf in der Verformungsstation fertiggeschweißt werden kann.

Es ist zwar bereits bekannt (DT-OS 20 28 560), eine Heftnaht auSen zu legen, jedoch handelt es sich dabei um keine in einem Zuge durchlaufend geschweißte Heftnaht, sondern um eine aus auseinandergereihten ein2;elnen Heftstellen durch schwenkbare Schweißköpfe zusammengestückelte Naht Dieses Verfahren erfordert eine sehr aufwendige Vorrichtung.

Durch die Erfindung wird die Innennaht auf der Verformungsmaschine, die die miteinander zu verbindenden Band- und Bandschleifenkanten in eingespanntem Zustand in ihrer Stellung zueinander und zur Verformungsmaschine — also auch zum Schweißkopf — festhält und an diesem so vorbeiführt, daß dieser stets mittig zur Schweißnaht steht, bereits vollkommen fertiggestellt, so daß sie einer Vervollständigung nach dem Ablängen nicht mehr bedarf. Dabei dient die äußere Heftnaht als Stütze bzw. als Schweißbadsicherung: für das Herstellen der Innennaht Auf diese Weise läßt sich außerdem erfindungsgemäß die Schweißmöglichkeit in der Verformungsstation ohne die Schweißzeit zu verlängern besser zu Gunsten einer soliden Schweißverbindung nutzen.

Das Fertigschweißen der Außennaht nach dem Ablängen auf einem gesonderten Schweißstand ist, verglichen mit der Innennaht, wesentlich einfacher, weil außen eine wirksame Überwachung und eine visuelle und manuelle Kontrolle und Korrektur des Schweißvorganges und der Stellung des Schweißkopfes zu den Schweißfugenkanten möglich ist. Dies ist insbesondere deswegen von Bedeutung, weil die großvolumige Außennaht vorzugsweise als so«. Mehrlagenschweißnaht ausgeführt wird, die sich bekanntlich durch ein

feinkristalliertes, d. h. normalisiertes b2w. vergütetes Gefüge von hoher Festigkeit auszeichnet

Die vorstehend genannten Vorteile werden insbesondere dann erzielt, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen ist, daß unbeschadet der Materialstärke des Blechbandes die Innennaht mit Bezug auf ihr Volumen einen etwa stets gleichbleibenden Querschnitt aufweist, der Querschnitt der Außennaht dagegen in Angleichung an die jeweilige Materialstärke em größeres Volumen besitzt

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist in bekannter Weise so beschaffen, eaß ein Schweißkcpf für das Erzeugen der Heftnaht in der Stellung angeordnet ist, in der das einlaufende Stahlband und die von oben kommende, bereits zu einem Rohr verformte Bandschleife gemeinsam einen Schweißspalt bilden. Nach der Erfindung ist nun weiter vorgesehen, daß der Schweißkopf dem Erzeugen der äußeren Heftnaht dient, und ein Sch weißkopf für das Erzeugen der inneren Schweißnaht eine oder mehrere Bandwindungen hinter dem Schweißkopf für die Herstellung der äußeren Heft- bzw. Stütznaht liegt.

Auf ein Zifferblatt symbolhaft bezogen, wird sich also — in Abhängigkeit von dem Bandeinlauf — der Schweißkopf für die äußere Heftnaht etwa in der Stellung 6⁰⁰ Uhr befinden. Dabei ist das symbolhafte Zifferblatt in einer Ebene quer zur Rohrachse zu denken und wird in der Richtung des Rohrausschubes angesehen. In dieser Stellung des äußeren Schweißkopfes findet die Heftschweißung dann mit Sicherheit an einer Stelle statt, an der die Verformung des Bandes zur Bandschleife praktisch beendet ist.

Damit ist ferner für das Erzeugen der inneren Schweißnaht zum einen gewährleistet, daß die Heftnaht ausreichend erkaltet ist um ihrer Stützaufgabe für das Herstellen der Innennaht gerecht werden zu können. Zum anderen ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß der Schweißkopf für die Herstellung der Innennaht wahlweise mit einem solchen Vorlauf angeordnet werden kann, daß auch bei einer relativ hohen Schweißgeschwindigkeit die Schmelze bzw. das Schweißbad am Ort verbleibt und nicht — der Rohrkrümmung folgend — abfließt.

Im allgemeinen wird sich der Schweißkopf zum Erzeugen der fertigen Innennaht — die im Vergleich zur äußeren Heft- bzw. Stütznaht einen wesentlich größeren Querschnitt aufweist und in einem Arbeitsgang mit zwei oder mehr Elektroden geschweißt wird — etwa in der 7°°-Uhr-Stellung befinden. Dabei wird die Heftschweißung zweckmäßig als Schutzgas-Schweißung, die Fertigschweißung dagegen im Unterpulververfahren ausgeführt

Der auf dem Sonderschweißstand vorgesehene Schweißkopf zum Erzeugen der äußeren Fertigschweißuaht ist zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die Schweiße erstarrt ist, wenn letztere bei sich axial drehendem Rohr etwa die 12°°-Uhr-Stellung erreicht hat

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles gegenständlich erläutert Es zeigt

F i g. 1 das in ein nicht dargestelltes Schraubennaht rohrwerk einlaufende und zu einem Rohr vorformte Stahlband,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie IH-111 in F i g. 1,

Fig.4 bis 7 die einzelnen Verfahrungsschritte zum Verschweißen der Bandkanten zu einem Rohr,

Fig.8 das abgelängte, auf einem Sonderschweißstand befindliche Rohrende.

Das gemäß F i g. 1 in der Verformungsstation eines Schraubennahtrohrwerkes in Pfeilrichtung P einlaufende Stahlband 2 gelangt — wie in F i g. 2 dargestellt ist — unmittelbar nach Passieren der außen an das Stahlband angreifenden VerFormungsrollen 3 und einer inneren Biegerolle in den Bereich eines ersten, im wesentlich starr angeordneten Schweißkopfes 4, nachdem also die einlaufende Bandkante 6 und die von oben kommende Bandkante 7 bereits zu einem Rohr 1 verformt ist (s. F i g. 4).

Der etwa in 6°°-Uhr-Ste!llung befindliche Schweißkopf 4 heftet die bereits vorher für die Außen- und Innenschweißnaht angefasten Bandkanten 6 und 7 gem. Fig.5 mit einer durchgehenden Heftnaht 8, die als Stütznaht für die späterhin zu erzeugende Innenschweißnaht 9 dient (s. F i g. 6 und 7).

Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die fertke Innenschweißnaht — wie in Fig. 1 angedeutet ist — mit einem Schweißkopf 11 erzeugt, der um vorzugsweise etwa eine Bandwindung gegenüber dem Schweißkopf 4 versetzt angeordnet ist und sich etwa in der 7°°-Uhr-Stellung befindet (s. F i g. 3).

Das nunmehr mit einer durchgehenden Außenheftung und der fertigen Innennaht 9 versehene Schraubennahtrohr 1 wird nunmehr angelängt und gelangt — von dem Schraubennah trohrwerk kommend — auf einen Sonderschweißstand 12, der einen dritten Schweißkopf 13 trägt, der so angeordnet ist, daß das Schweißbad erstarrt ist, wenn diese bei sich drehendem Rohr etwa die 12°°-Uhr-Stellung erreicht hat. Mit dem Erzeugen der fertigen Außenschweißnaht 14 (s. Fig.7) ist das Rohr 1 alsdann fertiggestellt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Schraubennaht ■ rohren, bei dem die beiderseits angefasten Kanten eines einer Verformungsstation kontinuierlich zügeführten und in ihr verformten Bandes durch ein«: durchlaufend geschweißte Heftnaht, eine innere: Naht und eine äußere Naht miteinander verbunden werden, wobei ein Teil der Schweißvorgänge nach dem Ablängen fertig geformter Rohrstücke in einem |₀ besonderen Arbeitsgang erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Heftnaht: außen gelegt wird und dann nach dem Fertigschweißen der Innennaht das Ablängen erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn· zeichnet, daß unbeschadet der Materialstärke des; Blechbandes die Innennaht mit Bezug auf ihr Volumen einen etwa stets gleichbleibenden Querschnitt aufweist der Querschnitt der Außennaht dagegen in Angleichung an die jeweilige Materialstärke ein größeres Volumen besitzt

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, bei der ein Schweißkopf für das Erzeugen der Heftnaht in der Stellung angeordnet ist, in der das einlaufende Stahlband und die von oben kommende, bereits zu einem Rohr verformte Bandschleife gemeinsam einen Schweißspalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (4) dem Erzeugen der äußeren Heftnaht (8) dient, und ein Schweißkopf (11) für das Erzeugen der inneren Schweißnaht (9) eine oder mehrere Bandwindungen hinter dem Sch^eißkopf (4) liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einem Sonderschweißstand vorgesehener Schweißkopf (13) zum Herstellen der äußeren Fertigschweißnaht (14) in einer Stellung angeordnet ist, bei der die Schweiße erstarrt ist. wenn diese bei sich axial drehendem Rohr (2) etwa die 12°°-Uhr-Stellung erreicht hat.