DE2532901C2

DE2532901C2 - Rohrschweißanlage

Info

Publication number: DE2532901C2
Application number: DE2532901A
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Groß
Original assignee: Estel Hoesch Werke AG
Current assignee: Fried Krupp AG Hoesch Krupp
Priority date: 1975-07-23
Filing date: 1975-07-23
Publication date: 1981-09-17
Also published as: JPS5937130B2; FR2318688A1; AU1595876A; SU698522A3; JPS5213464A; FR2318688B1; BE844276A; CA1067158A; IT1074910B; US4063058A; CS190546B2; DE2532901A1; GB1503846A

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrschweißanlage zum Unterpulver-Schweißen von oben bei jeweils horizontaler Bandlage mit einer Stoßnaht-Schweißmaschine zum Verbinden der Bandenden auf der einen Seite de Stoßkanten, einem Bandwender zwischen der Stoßnahtschweißmaschine und einer vor einer Rohrform- und Schweißmaschine liegenden Stoßnaht-Fertigschweißmaschine zum Verbinden der Bandenden auf der anderen Seite der Stoßkanten.

Das Herstellen von Nahtrohren durch Längs- oder Schraubennahtschweißen läßt sich nur dann wirtschaftlich durchführen, wenn die Enden des üblicherweise in Form einzelner Bunde angelieferten Bandes zu einem Endlosband miteinander verschweißt werden. Dies geschieht im allgemeinen im Hinblick auf eine hohe Schweißnahtqualität durch LfP-Stumpfschweißen. Da das Pulver dabei die Schweißzone abdecken muß, ist ein Überkopfschweißen nicht möglich und lassen sich demzufolge nur die Oberseiten der Bandenden miteinander verschweißen. Dies reicht zwar für das Formen des Bandes zu einem Rohling und das nachfolgende Längs- oder Schraubennahtschweißen aus, macht jedoch ein späteres Verschweißen des Bandstoßes an der gegenüberliegenden Seite, d. h. an der ehemaligen Unterseite erforderlich. Dies geschieht beispielsweise nach dem Schraubennahtschweißen mit einer besonderen Außenquernaht-Schweißmaschine. Da die Quernaht bogenförmig verläuft, iirimlich rechtwinklig zu den Bantlkanten bzw. zur Schraiibennaht, ist hierfür eine verhältnismäßig aufwendige Qucrnahtschweißmaschinc erforderlich. Außerdem muß nach dem Schweißen noch die unvermeidbare Schweißnahterhöhung entfernt werden, was nicht minder aufwendig ist

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 20 30 797 ist eine Vorrichtung zum beidseitigen Verschweißen von dicken Blechen zu endlosen Bändern bekannt. Sie schließt eine Schweißvorrichtung zum Legen der Schweißnaht auf der einen Seite der Stoßkanten, eine Biegevorrichtung zum Umlenken des einseitig ver-

lu schweißten Bandes, eine weitere Biegevorrichtung zum Geradebiegen des um 130° umgelenkten Bandes und eine nachgeschaltete Schweißvorrichtung zum Legen der Schweißnaht auf der anderen Seite der Stoßkanten ein. Bei dieser Vorrichtung werden die endlosen Bänder quer zur Vorschubrichtung mit einem so kleinen Biegeradius gewendet, daß die Streckgrenze überschritten wird. Bei diesem Biegen nacheinander in zwei Richtungen treten äußerst starke Belastungen für die einseitigen Wurzelnähte auf. Diese Belastungen sind deswegen besonders groß, weil der Biegeradius oft annähernd parallel zu den Nähten verläuft Zufolge der damit verbundenen Belastung treten in den Schweißnähten häufig Knicke, Risse und insbesondere feine Haarrisse auf, wodurch die Qualität des anschließend gefertigten Rohrs bis zur Unbrauchbarkeit beeinträchtigt wird. Zusätzlich tritt beim Biegen im plastischen Bereich ein nicht tragbarer erheblicher Streckgrenzenabfall (Bauschinger Effekt) ein, der sich nur dadurch vermeiden läßt, daß entweder die beiden Biegevorrich-

)o tungen beim jeweiligen Durchlauf einer Schweißnaht abgeschaltet werden, oder daß der Biegeradius so groß gewählt wird, daß die Streckgrenze beim Biegen nicht überschritten wird. In diesem Falle müßte jedoch der Biegeradius in Abhängigkeit von der jeweiligen

ι·> Wanddicke 3 m bis 6 m betragen. In jedem Falle müssen die Anlagenteile vor der Bandwendevorrichtung (Emcoiler, Richtwerk, Treibwalzen, Stoßnaht-Schweißmaschine usw.) in einer Ebene oberhalb der unteren Bandebene angeordnet sein und d.hsr aufgeständert werden, was zu sehr kostspieligen Anlagen führt

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rohrschweißanlage zu schaffen, bei der ein derartiges Aufständern unnötig und ein Umlenken und Bandwenden um 180° ohne Überschreiten der Streckgrenze und

4ϊ damit ohne Überbeanspruchung der Wurzelnähte möglich ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einer Anlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß der Bandwender das Band in Längsrichtung um 180°

W verdrehend ausgebildet ist und aus einer Folge von Gerüsten mit Rollenpaaren besteht, deren Achsen von 0° bis 180" stufenweise um die Bandachse verdreht sind. Auf diese Weise erfährt das Band von Rollenpaar zu Rollenpaar eine vorzugsweise gleichbleibende Drehung

">■> um seine Längsachse, bis die Gesamtdrehung 180° beträgt und die Unterseite nach oben weist.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Gerüste in zwei Gruppen angeordnet sind, fieren eine Rollenpaarachsen aufweisen, die von 0° in der Horizontalen bis

^h" insgesamt 90° stufenweise um die Bandachse verdreht sind und deren /weite Roilenpaarachsen aufweist, die von 90°, bezogen auf die Horizontale, bis insgesamt 180" um die ISanclachsc verdreht angeordnet sind und wenn sich zwischen den Rollenpaargruppen ein

h'· stehender Spiralbandspcicher befindet. Spiralbandspeicher sind an sich bekannt und bestehen beispielsweise aus unteren Stützrollen für das einlaufende Band sowie im Abstand voneinander angeordneten Durchmesser-

begrenzungen, beispielsweise einem feststehenden Innenzylinder und kreisförmig dazu angeordneten Außenrollen, um das einlaufende Band in die Form einer Spirale mit konstanter Windungszahl zu bringen. Darüberhinaus kann ein solcher Bandspeicher eine innenliegende, zum Einführen des Endlosbandes an der Innenseite der Spirale bzw. dem Innenzylinder sowie eine außenliegende Bandführung zum peripheren Abführen des Bundes von der größten Windung der Spirale besitzen.

Die unmittelbar vor dem Bandspeicher und dem Fertigschweißgerät angeordneten Rollen sind vorzugsweise als Treibrollen ausgebildet, um dem Band die erforderliche Vorschubbewegung zu erteilen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schweißanlage und

Fig.2 einen Vertikalschnitt durch die Anlage entsprechend der Linie U-II in F i g. 1.

Das von einem Haspel ablaufende Band 1 gelangt zunächst in eine übliche Stoßnaht-Schweißmaschine 2, in der das vordere Bandende und das hintere Bandende des voraufgehenden Bandes durch UP-Schweißen miteinander verbunden werden. Das auf diese Weise hergestellte Endlosband gelangt alsdann in eine Folge von Gerüsten 3 mit Rollenpaaren 4, die von Gerüst zu Gerüst jeweils um einen bestimmten Winkel um die Längsachse des Bandes gedreht sind, bis schließlich das mit Hilfe eines Motors 5 angetriebene Rollenpaar im letzten Gerüst 6 senkrecht steht. Demzufolge läuft das Band senkrecht in den nachgeordneten Bandspeicher 7 ein. Das Band ruht dabei auf Stützrollen 8 und wird dem Bandspeicher über eine Führungsrolle 9 in der Nähe eines Innenzylinders 10 zugeführt, der den Innendurchmesser der im Bandspeicher 7 entstehenden Bandspirale 11 begrenzt Der Außendurchmesser der Bandspirale 11 wird hingegen durch kreisförmig um den Innenzylinder 10 angeordnete Außenrollen 12 begrenzt.

Wird das Band mit der gleichen Geschwindigkeit in den Bandspeicher eingeführt wie es den Bandspeicher verläßt, bleibt der dynamische Zustand des Bandes ϊ konstant. Die Spiraiwindung mit dem geringsten Durchmesser dreht sich jedoch geringfügig schneller als die Spiralwindung mit dem größten Durchmesser, so daß ihre Umfangsgeschwindigkeiten gleich bleiben. Wenn die Bandzufuhr beim Veschweißen zweier

in Bandenden in der Schweißmaschine 2 unterbrochen wird, kann sich die Bandspirale weiterdrehen und auch weiterhin Band von der Außenseite der Spirale abgezogen werden, um es der Rohrform- und Schweißmaschine 19 zuzuführen. Dabei ziehen sich,

r> ohne daß sich die Zahl der Bandwindungen im Bandspeicher ändert, die einzelnen Spiralwindungen, beginnend mit der Windung geringsten Durchmessers, nacheinander bis auf ihren kleinstmöglicher. Durchmesser, der durch den Außendurchmesser des Innenzylinders 10 vorbestimmt ist, zusammen. F^e sich sämtliche Spiralwindungen auf ihren kleinsten Durchmesser zusammengezogen haben, muß das Verschweißen der Bandenden im Schweißgerät 2 beendet sein, um dem Bandspeicher erneut Endlosband zuzuführen.

2') Das Band wird schließlich aus dem Bandspeicher über eine Auslaufrolle 13 abgezogen und stehend dem ersten einer Gruppe von Gerüsten 14 mit Rollenpaaren 15 zugeführt, deren Rollenpaarachsen von Gerüst zu Gerüst aus der Vertikalen heraus um einen bestimmten

so Winkel um die Längsachse des Bandes so versetzt angeordnet sind, daß das Band schließlich horizontal in ein Gerüst 16 mit von einem Motor 17 angetriebenen Horizontalrollen 15 einläuft. Dabei weist die ehemalige Unterseite des Bandes nach oben, so daß vor dem

iö Einlaufen des Bandes in eine Rohrform- und Schweißmaschine 19, in der auf übliche Weise ein Schraubennahtrohr entsteht, mit einer zweckmäßigerweise fliegenden Fertigschweißmaschine 18 der Bandstoß auch auf der ehemaligen Unterseite nach dem UP-Verfahren verschweißt werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrschweißanlage zum Unterpulver-Schweißen von oben bei jeweils horizontaler Bandlage mit einer Stoßnaht-Schweißmaschine zum Verbinden der Bandenden auf der einen Seite der Stoßkanten, einem Bandwender zwischen der Stoßnaht-Schweißmaschine und einer vor einer Rohrformund Schweißmaschine liegenden Stoßnaht-Fertigschweißmaschine zum Verbinden der Bandenden auf der anderen Seite der Stoßkanten, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandwender (3,4,6, 14, 15, 16) das Band (1) in Längsrichtung um 180° verdrehend ausgebildet ist und aus einer Folge von Gerüsten (3,14,16,6) mit Rollenpaaren (4,15), deren Achsen von 0° bis 180° stufenweise um die Bandachse verdreht sind, besteht.

2. Rohrschweißanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gerüste in Form von zwei Gruppen angeordnet sind, deren eine Gruppe (3, 5, 6) Rollenpaarachsen aufweisen, die von 0° in der Horizontalen bis insgesamt 90° stufenweise um die Bandachse verdreht angeordnet sind und deren zweite Gruppe (14, 16) Roilenpaarachsen aufweist, die von 90° bezogen auf die Horizontale bis insgesamt 180° um die Bandachse verdreht angeordnet sind, und daß sich zwischen den Rollenpaargruppen ein stehender Spiralbandspeicher (7) befindet

3. Rohrschweißanlage nach Anspruch 1, und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (4) unmittelbar vor dem Bandspeicher (7) und die Rollen (15) vor der Stoßnaht-Fertigschweißmaschine (18) als Treibrollen ausgebildet sind.