DE2542892A1

DE2542892A1 - Spiral seam welded tube made from metal strip - with accurate guidance of the tube during internal and external welding

Info

Publication number: DE2542892A1
Application number: DE19752542892
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing Grad Zimmermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1975-09-26
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2542892C2

Abstract

The tube is made by the rolling of a metal strip and welding the adjacent edges of the tubular shape. The novelty is that the formed tube is only supported along the centreline of the strip. The pref. device consists of a traverse fed along the tube and mounted on a vertical pivot axis. The traverse is fitted with supports making only point or line contact with the centreline of the tube. The supporting elements, e.g. balls, are located in bushes for radial adjustment w.r.t. the bore of the tube being welded.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Vorhalten eines genauenMethod and apparatus for maintaining an accurate

Rohrumfangs während des Schraubennahtrohr-Schweißprozesses.Pipe circumference during the screw seam pipe welding process.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorhalten eines genauen Rohrumfanges während des Schraubennahtrohr-Schweißprozesses beim Legen der ersten schraubenförmigen Schweißnaht unter Berücksichtigung der hierfür erforderlichen Schweißspaltsteuerung, insbesondere in Hinblick auf die Bandsäbeligkeit.The invention relates to a method and a device for holding an exact pipe circumference during the screw seam pipe welding process when laying of the first helical weld, taking into account the necessary Weld gap control, especially with regard to the band saber.

Bei dem Herstellungsprozeß von Schraubennahtrohren wird in bekannter Weise ein Stahlband schraubenlinig geformt und an das bereits bestehende, fertig geformte und geschweißte Schraubennahtrohr kontinuierlich angeschweißt. In the manufacturing process of screw sutures is known in Way a steel band shaped helically and attached to the existing one, finished shaped and welded screw suture tube continuously welded on.

Hierbei ist es Sür die Genauigkeit des stets sich bildenden neuen Rohrumfanges und für die Qualität der Schraubennaht von größter Bedeutung, in welchem Lagen-Verhältnis zueinander das sich im Formungsprozeß befindliche, fest eingespannte Band aus Stahl im Bereich des Schweißspaltes und der durch äußere oder innere Führungsmittel vorgehaltene, schon fertige Rohrteil stehen, und wie sich die Steuerbewegungen für den Schweißspalt, sei es durch Verschwenken des Rohrstranges, sei es durch Verschwenken des gesamten Bandzulaufapparates, auf das Lagenverhältnis Rohr zu Band auswirken.Here it is the accuracy of the new that is always being formed Pipe circumference and for the quality of the screw seam of the utmost importance, in which Layer ratio to each other that is in the forming process, firmly clamped Belt made of steel in the area of the welding gap and through external or internal guide means available, already finished pipe part, and how the control movements for the welding gap, be it by pivoting the pipe string, be it by pivoting of the entire strip feed system, affect the pipe-to-strip ratio.

Um dieses Lagenverhältnis Rohr zu Band im Bereich des chweißspaltes, dem Punkt der ersten Verschweißung, konstant zu halten, wird neben der allgemein üblichen festen Einspannung des zulaufenden Bandes zwischen dem Dreiformungswalzen-System das Rohr selbst entweder in äußeren Rollen-oder Hülsenführungen oder auch entsprechenden inneren F~uhrungen gehalten (vorgehalten). In order to establish the relationship between pipe and strip in the area of the welding gap, the point of the first weld to keep constant is next to the general usual fixed clamping of the incoming strip between the three-forming roller system the tube itself either in outer roller or sleeve guides or also corresponding ones internal guides held (held up).

Dieses Vorhalten des Rohres für den Schweißprozeß ist jedoch von ausschlaggebender Bedeutung für die Qualität des sich ständig neu bildender Rohrteiles, besonders in Hinblick auf die b";Ibeligkeit eines Bandes und die erforderlichen Schweißspalt-Steuerbewegungen.However, this provision of the pipe for the welding process is of decisive importance Significance for the quality of the constantly newly forming pipe part, especially with regard to the flexibility of a strip and the required welding gap control movements.

Setzt man voraus, daß es in der Praxis kein säbelfreies Bandmaterial gibt, so bedeutet dieses, daß wechselweise einmal die rechte oder die linke Bandkante länger oder kürzer in Bezug zur neutralen Bandmitte ist. Das ideale und wirklich genaue Maß des Rohrumfanges bzw. -zylinders befindet sich also nur im Bereich der schraubenförmig verlaufenden neutralen Bandmitte. Alle bisher bekannten äußeren oder inneren Rohrabstützungen - in Porm von Käfigen oder auch nur in einer Ebene durch den ersten Schweißpunkt verlaufend - berücksichtigen diesen Umstand nicht, so daß es bei pendelnder Bandsäbeligkeit, Verkürzung oder Verlängerung der vorgehaltenen und zur Verschweißung bestimmten Rohrbandkante zu unregelmäßigem, oft über die zulässige Toleranz hinausgehendem Bandkantenversatz und oft auch zerstörter Schweißnaht kommt. Ganz besonders wirkt sich dieser achteil bei den Schweißspalt-Steuerbewegungen aus, bei denen der Rohrschenkel in üblicher Weise verschwenkt wird, wobei als Drehpunkt der Schwenkbewegung der Punkt der ersten Verschweißung zwischen Rohrteil und zulaufendem Band angenommen wird. Assuming that in practice there is no saber-free tape material there, this means that the right or the left band edge alternately is longer or shorter with respect to the neutral ribbon center. The ideal and real The exact dimension of the pipe circumference or cylinder is therefore only in the area of helical neutral ribbon center. All previously known external or inner pipe supports - in the form of cages or just in one plane running through the first welding point - do not take this into account, so that there is a pendulous band saber, shortening or lengthening of the and the pipe band edge intended for welding becomes irregular, often beyond the permissible limit Strip edge misalignment going beyond tolerance and often also a destroyed weld seam. This disadvantage has a particular effect on the welding gap control movements, in which the pipe leg is pivoted in the usual way, with as a fulcrum the pivoting movement is the point of the first weld between the pipe part and the tapering one Tape is accepted.

Selbst Vorrichtungen, die die Rohrwandung nur in einer Ebene punkt- oder linienförmig abstützen, wobei die abstützende Ebene durch den Punkt der ersten Verschweißung verläuft, können diesen Nachteil des Pendelns des zur Schweißung vorgehaltenen Rohrteiles und somit zu stark auftretenden Bandkantenversatzes aufgrund der wechselnden Bandsäbeligkeit, d.h. Verkürzung oder Verlängerung der einen oder der anderen Bandkante, nicht verhindern. Eine zur Rohrachse senkrecht stehende Ebene stützt nahezu den gesamten Bereich von linker Bandkante über die neutrale Bandmitte hinaus bis zur rechten Bandkante ab, wobei diese Bandkanten sich in Bezug auf die neutrale Bandmitte wechselweise auf einem kleineren oder größeren Rohrzylinder hin- und herbewegen, d.h. ein ungewolltes und unkontrolliertes Heben oder Senken, Vorlaufen oder Zurückbleiben der zur Verschweißung vorgehaltenen Rohrbandkante auftritt. Verstärkt wird diese nachteilige Auswirkung noch durch die übliche Rohrschwenkung zur Schweißspalt-Regulierung, da sich im Falle einer nicht mitschwenkenden, abstützenden Ebene ein Spalt zwischen letzterer und dem Rohr einstellt, was in der Praxis zum leichten Durchfallen oder zu starkem Anheben des Rohres und nochmals erhöhtem und unkontrolliertem Bandkantenversatz führt. Eine starre abstützende Ebene müßte also bei Rohrsteuerbewegungen zumindest ein jeweils sich änderndes Oval einnehmen, was aber das grundsätzliche Problem dennoch nicht löst.Even devices that point the pipe wall only in one plane or linear support, the supporting plane passing through the point of the first Welding runs, this disadvantage of the oscillation of the held up for welding can occur Pipe part and thus excessive band edge misalignment due to the changing Band saber, i.e. shortening or lengthening one or the other band edge, not prevent. A plane perpendicular to the pipe axis supports almost the entire area from the left edge of the belt over the neutral belt center to the right band edge, these band edges with respect to the neutral band center alternately move back and forth on a smaller or larger tubular cylinder, i.e. unintentional and uncontrolled lifting or lowering, running forward or Remaining of the pipe band edge held up for welding occurs. Reinforced this disadvantageous effect is still caused by the usual swiveling of the pipe to regulate the welding gap, because in the case of a non-pivoting, supporting plane, there is a gap between the latter and the tube adjusts, which in practice leads to easy failure or excessive lifting of the pipe and further increased and uncontrolled belt edge misalignment leads. A rigid supporting plane would therefore at least have to be used in the case of pipe control movements occupy a changing oval, which is still the fundamental problem does not solve.

In Betracht gezogene Druckschriften: DT - PS 972 771 FR - PS 1188 357 DT - AS 1080 241 ER - PS 1222 354 - ~ AS 1075 530 PR - PS 1210 156 DT - AS 1165 787 FR - PS 1177 832 DT - AS 1290 513 FR - PS 1110 276 DT - PS 1752 513 BE - PS 550 693 UdSSR-PS 1031113/22-2 US - PS 1739 774 US - PS 1774 000 US - PS 2766 368 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzuwenden und eine Vorrichtung zu schaffen, welche das durch Bandsäbel hervorgerufene unkontrollierbare Führen und Vorhalten des Rohrendes zum Zwecke der Verschweißung mit dem zulaufenden Band und störende #chweißspaltsteuerbewegungen ausschalten.Documents considered: DT - PS 972 771 FR - PS 1188 357 DT - AS 1080 241 ER - PS 1222 354 - ~ AS 1075 530 PR - PS 1210 156 DT - AS 1165 787 FR - PS 1177 832 DT - AS 1290 513 FR - PS 1110 276 DT - PS 1752 513 BE - PS 550 693 USSR-PS 1031113 / 22-2 US-PS 1739 774 US-PS 1774 000 US-PS 2766 368 The invention is based on the object of using a method and a device to create which the uncontrollable leading caused by band sabers and holding the pipe end in front for the purpose of welding it to the tapered strip and switch off disturbing # welding gap control movements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das vorzuhaltende Rohrende nur auf seiner neutralen Bandmitte schraubenförmig etwa im Bereich einer Bandwindung abgestützt wird und diese Abstützung sich in einem einstellbaren, konstanten vertikalen Abstand zur zulaufenden, zum Anschweißen bestimmten Bandkante befindet.According to the invention, this object is achieved in that the The end of the pipe is only in the form of a helix on its neutral center of the tape, approximately in the area of a Band winding is supported and this support is in an adjustable, constant vertical distance to the tapering band edge intended for welding.

Um Deformierungen des vorzuhaltenden Rohrendes durch die schraubenförmige Abstützung beim Schwenken des Rohrschenkels zum Zwecke der Schweißspaltsteuerung auszuschalten, wird durch weitere Ausbildung der Erfindung die schraubenförmige Abstützung analog der Schwenkung des Rohrschenkels, etwa im Bereich der ersten Verschweißung von Rohrende und Band mittels einer Traverse drehbar gelagert, wobei zweckmäßigerweise die Traverse, von der die schraubenförmige Abstützung getragen wird, ihre weitere Führung und Abstützung auf der neutralen Bandmitte des Rohres, möglichst weit entfernt im Bereich des ersten Rohrführungsgerüstes des Rohrauslaufrahmens findet.To avoid deformations of the pipe end to be kept by the helical Support when pivoting the pipe leg for the purpose of welding gap control to be switched off, the helical one becomes through a further embodiment of the invention Support analogous to the pivoting of the pipe leg, for example in the area of the first weld rotatably supported by the pipe end and band by means of a traverse, and expediently the traverse from which the helical support is carried, its further Guide and support on the neutral middle of the pipe, as far away as possible takes place in the area of the first pipe guide frame of the pipe outlet frame.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die nunmehr zwanglos laufende, unmittelbar zur Verschweißung vorgehaltene Bandkante# des Rohrendes durch eine obere und untere Begrenzungsrolle in ihrer Auf- und Abbewegung, bedingt durch unterschiedliche Material-Randspannungen im Verein mit Bandkantenverlängerung oder -verkürzung wegen Bandeäbelbildung, innerhalb der zulässigen Bandkanten-Versatztoleranzen eingeengt werden kann. Hierdurch kann der Schrottanfall von Rohren aufgrund übergroßen Bandkantenversatzes nahezu ausgeschlossen werden. Another advantage of the invention is that the now informal running tape edge # of the pipe end held directly for welding an upper and lower limiting roller in their up and down movement, conditioned by different material edge tensions in combination with belt edge extension or - Shortening due to the formation of a band edge, within the permissible band edge offset tolerances can be narrowed. This can reduce the scrap accumulation of pipes due to oversized Belt edge misalignment can be almost excluded.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen Fig 1 eine schematische Seitenansicht einer üblichen Rohrformstation mit auslaufendem Rohrstrang und Rohrauslaufrahmen nebst der erfindungsgemäßen Rohrführung auf der neutralen Bandmitte, Fig 2 ein Schnittbild quer zur Rohrachse mit am Rohrumfang angeordneten, verstellbaren Abstützeinrichtungen, Fig 3 ein schematisches Bild eines Abstützelementes für extreme Axial- und Radialverstellung, Fig 4 und 5 eine mögliche konstruktive Ausbildung einer Traversen-Höhenverst ellung.The invention is illustrated below in an exemplary embodiment of the accompanying drawings. 1 shows a schematic side view a conventional pipe forming station with a pipe run out and a pipe run-out frame in addition to the pipe guide according to the invention on the neutral strip center, FIG. 2 is a sectional view transversely to the pipe axis with adjustable support devices arranged on the pipe circumference, 3 shows a schematic picture of a support element for extreme axial and radial adjustment, 4 and 5 show a possible structural design of a traverse height adjustment.

Fig 1 zeigt eine übliche Rohrformstation 1, in der ein Stahlband 2 mittels oberem Formungewalzensystem 3 und einem unteren, doppelten Formungswalzensystem 4 schraubenförmig zu einem Rohr 5 geformt wird. Gleichzeitig werden laufend im Berührungspunkt 6 die rechte Bandkante 7, die bereits einen Teil des Rohres 5 darstellt, und die durch das Formungswalzen-System 3,4 in ihrer Höhenlage fixierte linke Bandkante 8 mittels Schweißdraht 9 miteinander verschweißt. Erfindungsgemäß wird hierbei das bereits fertige Rohr 5, möglichst in der Nähe der Verschweißung, dem Berührungspunkt 6, in oder auf seinem Umfang, auf der neutralen Bandmitte 10, etwa über die Länge einer Steigung hin schraubenförmig durch axial und radial einstellbare hbstützeinrichtungen 11 unterstützt und für den Schweißprozeß vorgehalten.1 shows a conventional pipe forming station 1 in which a steel strip 2 by means of an upper forming roller system 3 and a lower, double forming roller system 4 is formed helically to form a tube 5. At the same time, they are constantly at the point of contact 6 the right band edge 7, which is already part of the tube 5, and the Left belt edge fixed in its height position by the forming roller system 3, 4 8 welded to one another by means of welding wire 9. According to the invention, the already finished tube 5, as close as possible to the weld, the point of contact 6, in or on its circumference, on the neutral belt center 10, approximately over the length a pitch helically through axially and radially adjustable support devices 11 supported and reserved for the welding process.

Die Abstützeinrichtungen 11 selbst sind an der Traverse 12 befestigt, diese ist mittels eines Drehzapfens 13 am Träger 14 der Rohrformstation 1 auf der Linie 15, die senkrecht durch den Berührungspunkt 6 verläuft, drehbar gelagert und findet ihre stabilisierende zweite Lagerung und Abstützung einige Windungen entfernt, wieder auf der neutralen Bandmitte 10 im Rohrinneren, bspw. durch drei axial und quer zur Rohrachse einstellbare Stützrollen 16, 17 und 18. The support devices 11 themselves are attached to the cross member 12, this is by means of a pivot 13 on the carrier 14 of the pipe forming station 1 on the Line 15, which runs perpendicularly through the point of contact 6, is rotatably mounted and finds its stabilizing second bearing and support a few turns away, again on the neutral strip center 10 inside the tube, for example through three axial and Support rollers 16, 17 and 18 that can be adjusted transversely to the pipe axis.

Das ganze System Rohr 5 mit Traverse 12 erhält als Gegenlagerung der Stützrollen 16, 17 und 18 wiederum eine Lagerung auf einer Gegenstützrolle 19 und weiteren, den Stützrollen 16 und 18 gegenüberstehenden Gegenstützrollen, die zur Vereinfachung nicht mitgezeichnet worden sind und selbst, wie auch die Gegenstützrolle 19, im Rohrführungsgerüst 20 befestigt sind. Das Rohrführungsgerüst 20 ist ein Teil des Rohrauslaufrahmens 21, der in üblicher Weise zwecks Schweißspaltsteuerung um einen Zapfen 22 auf der Linie 15 geschwenkt werden kann. The entire system pipe 5 with cross member 12 is provided as a counter bearing the support rollers 16, 17 and 18 in turn have a bearing on a counter support roller 19 and further, the support rollers 16 and 18 opposite counter support rollers, the have not been drawn for the sake of simplicity and themselves, as well as the counter-support role 19, are attached in the pipe guide frame 20. The pipe guide frame 20 is a part of the pipe outlet frame 21, which in the usual way for the purpose of welding gap control a pin 22 can be pivoted on the line 15.

Üblicherweise wird die durch Verschweißung der rechten Bandkante 7 und linken Bandkante 8 entstandene Rohrinnennaht mittels Außenschweißkopf 23 durch eine Außennaht 24 verstärkt. Usually this is done by welding the right edge of the belt 7 and left edge of the band 8 Inner pipe seam by means of an outer welding head 23 reinforced by an outer seam 24.

Um übergroße Höhenschwankungen der freien redhten Bandkante 7 im Berührungspunkt 6 aufgrund von Bandsäbeligkeit und unterschiedlichen Randspannungen im Bandmaterial zu begrenzen, ist entsprechend den zulässigen Bandversatztoleranzen eine einstellbare Begrenzungsrolle 25 in der Nähe des i3erührungspunktes 6 gegen die Rohrinnenwand und eine gleichartige Begrenzungsrolle 26 gegen die Rohraußenwand mit entsprechendem Abstand installiert. To avoid excessive height fluctuations of the free redhten band edge 7 in Point of contact 6 due to ligament sabotage and different edge stresses in the strip material is to be limited in accordance with the permissible strip offset tolerances an adjustable limiting roller 25 in the vicinity of the contact point 6 against the pipe inner wall and a similar limiting roller 26 against the pipe outer wall installed with appropriate spacing.

Fig 2 zeigt einen Schnitt durch Rohr 5 und Traverse 12 gegen die Abstützeinrichtungen 11 gesehen, wobei als ein mögliches Ausführungsbeispiel eine axiale Verschiebbarkeit der einzelnen Abstützeinrichtung 11 über ihren T-Nut-Fuß 27 in entsprechender T-Nut der Traverse 12 gezeigt ist und eine Arretierung mittels Mutter 28 erfolgen kann. Eine Radialverstellung karni über die verschraubbare Hülse 29 erfolgen, die ihrerseits mit üblicher Klemmverschraubung 30 befesti#t werden kann.Fig. 2 shows a section through tube 5 and cross member 12 against the support devices 11 seen, with an axial displaceability as a possible embodiment the individual support device 11 via its T-slot foot 27 in the corresponding T-slot the traverse 12 is shown and a locking by means of nut 28 can take place. A radial adjustment can be made via the screw-on sleeve 29, which in turn can be fastened with the usual compression fitting 30.

Fig 3 stellt schematisch die Mölich;eit einer extremen Radialverstellung dar, wobei eine Abstützeinrichtung 11 über ihren T-Nut-Fuß 27 auf einer Keilförmigen Grundplatte 31 befestigt ist und diese wiederum auf eine Keil 33verschoben und mittels T-Nut-Bolzen 32 verschraubt werden kann. Der Keil 33 seinerselts kann entsprechend erforderlicher Steigung des Bandwendels auf der Traverse 12 in Achsrichtung verschoben und mittels T-Nut-Bolzen 34 befestigt werde;.3 shows schematically the possibility of an extreme radial adjustment is, with a support device 11 on its T-slot foot 27 on a wedge-shaped Base plate 31 is attached and this in turn shifted to a wedge 33 and means T-slot bolt 32 can be screwed. The wedge 33 of its own can accordingly required pitch of the tape helix on the traverse 12 shifted in the axial direction and fastened by means of T-slot bolts 34 ;.

4 4und 5 zeigen in schematischer Seitenansicht im Schnitt und in vereinfachter Draufsicht die Möglichkeit einer Höhenverstellbarkeit der Traverse 12 gegenüber dem Träger 14 der Rohrformstation 1. Die Traverse 12 ist auch hier schwenkbar im Drehzapfen 13 gelagert, der jedoch seinerseits in einem Supportschieber 35 befestigt ist. Letzterer gleitet vertikal auf einer Schlittenbahn 36 des Trägers 14 und kann über einen Kegelradtrieb 37 mittels seiner Spindelmutter 38 und Spindel 39 von Hand oder motorisch verstellt werden.4, 4 and 5 show a schematic side view in section and in a simplified form Plan view the possibility of height adjustment of the cross member 12 opposite the carrier 14 of the pipe forming station 1. The cross member 12 is also pivotable here in the Trunnion 13 mounted, the but in turn in a support slide 35 is attached. The latter slides vertically on a slide track 36 of the carrier 14 and can via a bevel gear 37 by means of its spindle nut 38 and spindle 39 can be adjusted by hand or by motor.

Bei dieser Ausführungsart ist es zweckmäßig, die auf der Linie 15 befindliche Abstützeinriclitung 11 mittels Gewindezapfen 40 auf einer Grundplatte 41 zu befestigen, die durch T-Mut-Bolzen 42 an der Traverse 12 gehalten wird. Eine gleichartige Befestigung kann für die Begrenzungsrolle 25 vorgesehen werden. LeerseiteIn this embodiment, it is advisable to use the lines on line 15 located support device 11 by means of threaded pin 40 on a base plate 41, which is held on the cross member 12 by T-Mut bolts 42. One Similar fastening can be provided for the limiting roller 25. Blank page

Claims

Claims: W Process for the production of screwed aluminum pipes made of metal tape, in which the incoming tape is in the area where it is out of plane deformed out into the pipe bend and with the edge of the already forming a pipe Tape is welded, is fixed in its height and where that already a tube forming and welded band is supported on its circumference, thereby characterized in that the pipe wall is supported only on the middle of the belt.

2. Apparatus for performing the method according to claim 1 with a forming device for the belt, supporting devices for the pipe wall and a welding device in the area of the contact point of the to be welded Belt edges, characterized in that the support devices (11) point or are linear and support the tube (5) on its middle (10).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the supporting devices (11) can be pivoted together with the pipe (5) about a vertical axis (13), whose center line runs through the point of contact (6).

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that that the support devices (11) can be axially displaced on a cross-member (12) are arranged and adjustable in height.

5. Device according to claims 2 to 4, characterized in that that the traverse (12) is rotatably mounted in the pin (13) and a second support in the tube (5).

6. Device according to claims 2 to 5, characterized in that that the second support of the traverse (12) in the tube (5) by support rollers (16), (17) and (18) or similar support devices are carried out, which are set to the middle of the belt are.

7. Device according to claims 2 to 6, characterized in that that the support devices (11) attached to wedges (33) for extreme height adjustment are, which in turn are moved on the traverse (12) in the direction of the axis of the pipe can.

8. Device according to claims 2 to 7, characterized in that that the traverse (12) is set up adjustable in height by being in a vertical position Direction in the area of its pivot (13) and its second support, the support roller (17), can be adjusted and their side-stabilizing support rollers (16) and (18) are adjustable.