DE2604584C2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Längsnahtschweißen von Metallrohren - Google Patents

Description

wohl das NachproFilieren der Scheibenelektrode durch die Schleifscheibe als auch das Nachbearbeiten der Schleifscheibe selbst durch das Abrichtwerkzeug ausschüeßlich nach dem jeweiligen Bedarf. Denn es ist möglich, beide Nachbearbeitungsvorgänge durch Tastvorrichtungen oder dergleichen automatisch zu steuern oder von Hand zu bewerkstelligen, sobald der Verschleiß der Scheibenelektrode und/oder der Schleifscheibe ein bestimmtes Maß überschreitet Dadurch, daß Schleifscheibe und Abrichtwerkzeug von ein und derselben Verstelleinrichtung verschiebbar bzw. schwenkbar gelagert sind, ergibt sich eine beträchtliche bauliche Vereinfachung der gesamten Anordnung.

In der Zeichnung ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel schematisch veranschaulicht Es zeigt

F i g. 1 die Vorrichtung in der Vorderansicht mit Blickrichtung quer zum Rohrstrang;

F i g. 2 die Seitenansicht der Vorrichtung mit Blickrichtung quer zum Rohrstrang in verkleinertem Maßstab und teilweise geschnitten nach der Linie 11-11 der F i g. 1 und

F i g. 3 die Scheibenelektrode und die dieser zugeordneten Nachbearbeitungs mittel in der Ansicht gemäß F i g. 2, jedoch in einer anderen Arbeitsstellung.

Gemäß F i g. 1 und 2 sind auf dem Arbeitstisch 2 des nur im Ausschnitt dargestellten Sockels 1 Säulen 3 befestigt, die an ihrem oberen Ende durch eine Traverse 4 miteinander verbunden sind und an denen das Gehäuse

5 vertikal verstellbar geführt ist. Das Gehäuse 5 enthält die Antriebs- und Lagermittel für die Scheibenelektrode

6 sowie ferner die Mittel für die Gleichrichtung und Zuführung des Stromes zu deren beiden Scheibenhälften 6a und 6b.

Gleichfalls auf dem Arbeitstisch 2 ist das Lagergehäuse 7 für die Lagerung der beiden Führungsrollen 8 und 8a angeordnet, deren Abstand zueinander über die schematisch angedeutete Stellschraube 9 im Sinne der Anpassung an den jeweiligen Rohrquerschnitt einstellbar ist. Das Rohr ist mit 10 bezeichnet. In F i g. 1 gibt der Pfeil A"die Vorschubrichtung des Rohres 10 an. In dem Bereich vor der Scheibenelektrode 6 ist der in Fig. 1 nicht sichtbare Längsschlitz offen und infolge der Verschweißung der Schlitzrohrkanten mittels der Scheibenelektrode 6 in Vorschubrichtung X gesehen hinter dieser geschlossen.

Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist. besteht die zweipolige Scheibenelektrode 6 aus zvvei spiegelsymmetrisch ausgebildeten und zueinander angeordneten, gegenpolig an den Gleichstrom angeschlossenen Scheibenhälften 6a und 6b, die durch eine Zwischenschicht 6c aus Isolationsmaterial gegeneinander elektrisch isoliert und fest miteinander verbunden sind. Die beiden Scheibenhälften 6a und 6b bilden am Außenumfang der Scheibenelektrode gemeinsam eine durch eine mittige Trennut 11 geteilte Hohlkehle 12, deren Krümmungsradius dem Außenhalbinesser des zu schweißenden Rohres 10 angepaßt ist. Während des Schweißbetriebes liegt die Scheibenelektrode 6 mit ihrer Hohlkehle 12 fest auf dem Rohr 10 auf.

Im Bereich der der Schweißzone 13 gegenüberliegenden Umfangshälfte der Scheibenelektrode 6 ist dieser auf der Rohreinlaufseite eine Schleifscheibe 14 zugeordnet, deren Unifangsprofil 14a dem Rohraußenprofil entspricht und die mittels des Antriebsmotors 15 in mit bezug auf die Scheibenelektrode b gleichem Drehsinn angetrieben ist.

Im Falle des in F i g. 1 veranschaulichten Ausführungsbeispiels ist die Scheibenelektrode 6 in Obereinstimmung mit dem gemäß Pfeil X vor. rechts nach links bewegten Rohr 10 entsprechend dem Pfeil Y\m Uhrzeigersinn angetrieben und mithin, gemäß Pfeil Z, ebenfalls im Uhrzeigersinn die Schleifscheibe 14.

Um die Schleifscheibe 14 während des Schweißbetriebes bedarfsweise in die umfängliche Hohlkehle 12 der Scheibenelektrode 6 einsenken oder aus dieser herausfahren zu können, ist das Antriebsgehäuse der

ίο Schleifscheibe vertikal verstellbar gelagert Dazu dient eine am Gehäuse 5 der Vorrichtung fest angeordnete Verstelleinrichtung 16. An dem feststehenden Teil 17 der Verstelleinrichtung ist die Halterung 18 für den Tragarm 19 des Schleifscheibenantriebsgehäuses 15 vertikal verschieblich geführt und mittels des Handrades 20 der Spindel 21 verstellbar.

Die gleiche Verstelleinrichtung 16 dient an ihrem oberen Ende auch der vertikal verstellbaren und zugleich schwenkbaren Lagerung eines der Schleifscheibe 14 zugeordneten Einzelabrichtwerkzeuges 22. Dieses vorzugsweise diamantbestückte Nachbearbeitungswerkzeug für die Schleifscheibe 14 ist mittels eines gekröpften Schwenkarmes 23 derart gelagert, daß seine Spitze beim Schwenken des Handrades 24 einen halbkreisförmigen Bogen beschreibt, dessen Radius dem Außenhalbmesser des Rohres 10 genau entspricht Auf diese Weise läßt sich das Umfangsprofil der Schleifscheibe 14 in der entsprechenden, in F i g. 3 veranschaulichten Arbeitsstellung mittels des Abrichtwerkzeuges 22 bedarfsweise erneut an das vorgegebene Rohraußenprofil anpassen. Die vertikale Höhenverstellung des Abrichtwerkzeuges 22 erfolgt ebenso wie die vertikale Höhenverstellung der Schleifscheibe 14 bzw. deren Antriebs 15 mittels einer Spindel 25 und zugehörigem Handrad 26.

In den Fig. 1 und 2 ist die Betriebsstellung veranschaulicht, in der die Schleifscheibe 14 in die Hohlkehle 12 der Scheibenelektrode 6 eingesenkt ist, während Fig. 3 diejenige Betriebsstellung wiedergibt, in der die Schleifscheibe 14 aus der Hohlkehle 12 der Scheibenelektrode nach oben herausgefahren ist, um ihr eigenes Umfangsprofil durch das Abrichtwerkzeug 22 nachprofilieren zu können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum kontinuierlichen Längsnahtschweißen von Metallrohren, insbesondere aus Stahl, im Wege des Rollnaht-Widerstandsstumpfschweißens durch Gleichstrom hoher Stromstärke und niedriger Spannung mittels einer zweipoligen Scheibenelektrode, deren spiegelsymmetrische, durch eine Zwischenschicht aus Isolationsmaterial gegeneinander elektrisch isolierte und fest miteinander verbundene, gegenpolige Scheibenhälften am Außenumfang gemeinsam eine im Bereich der isolierenden Zwischenschicht durch eine mittige Trennut geteilte Hohlkehle bilden, deren Krümmungsradius dem Außenhalbmesser des zu schweißenden Rohres angepaßt ist, wobei der Scheibenelektrode in dem der Schweißzone abgekehrten Umfangsbereich eine während des Schweißbetriebs in deren Hohlkehle einsenkbare Schleifscheibe aus elektrisch nichtleitendem Material zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schleifscheibe (14) ihrerseits ein deren Umfangsprofil (14a^ bedarfsweise entsprechend dem vorgegebenen Rohraußenprofil nacharbeitendes und dabei in einer Achsebene der Schleifscheibe um diese etwa halbkreisförmig verschwenkbares Abrichtwerkzeug (22) zugeordnet ist, das als stahl-, hartmetall- oder diamantbestücktes Einzelabrichtwerkzeug ausgebildet und sowohl in seiner Längsrichtung im wesentlichen axial verstellbar als auch quer zur Scheibenebene der Schleifscheibe (14) kreisbogenförmig verschwenkbar gelagert ist, daß die angetriebene Schleifscheibe (14) und das dieser in dem der Scheibenelektrode (6) abgekehrten Bereich zugeordnete Abrichtwerkzeug (22) mittels der gleichen, der Vorrichtung ortsfest zugeordneten Verstelleinrichtung (16) verschiebbar bzw. schwenkbar gelagert sind, und daß das Abrichtwerkzeug (22) in solchem Abstand über der Schleifscheibe (14) angeordnet ist, daß die Schleifscheibe (14) beim Herausfahren aus der Hohlkehle (12) der Scheibenelektrode (6) unmittelbar in die Eingriffstellung des Abrichtwerkzeugs (22) gelangt.

   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Längsnahtschweißen von Metallrohren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

   Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 23 31 747 bekannt. Gegenüber früher üblichen Nachbearbeitungswerkzeugen, die beispielsweise als starr befestigter Nachbearbeitungsstahl ausgebildet waren, weisen die gattungsgemäßen Vorrichtungen den Vorteil auf, daß eine Nachbearbeitung der Scheibenelektroden erfolgen kann, ohne daß hierzu der Schweißbetrieb unterbrochen werden muß. Zum Nachschleifen der Scheibenelektrode wird die Schleifscheibe in die Hohlkehle abgesenkt, um nach erfolgtem Schleifen wieder hochgefahren zu werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß aufgrund des extrem hohen Verschleißes der Scheibenelektrode und des demzufolge relativ häufig notwendigen Nachschleifens der Scheibenelektrode durch die Schleifscheibe auch letztere einem nicht unbeträchtlichen Verschleiß unterliegt. Dieser Verschleiß ist insoweit besonders kritisch, als bereits geringfügige Unregelmäßigkeiten in der Profilierung der Scheibenelektrode die einwandfreie Verschweißung der Metallrohre nachhaltig beeinträchtigen. Darauf zurückgehende Fehler wirken sich besonders nachteilig bei der Herstellung von Präzisionsstahlrohren aus, die eine im Verhältnis zum Durchmesser geringe Wandstärke besitzen und bei denen es im Interesse der Vermeidung von Ausschuß gleichwohl entscheidend nicht nur auf die einwandfreie Verschweißung der Längsnaht, sondern auch auf die genaue Einhaltung der vorgegebenen Endmaße ankommt Nun

   ίο kann man zwar die Schleifscheibe in bestimmten Zeitabständen auswechseln, um die ausgewechselte Schleifscheibe vor einem neuen Einsatz abzurichten. Während der Zeit des Auswechselns der Schleifscheibe kann dann aber kein Nachschleifen der Scheibenelektrode erfolgen, so daß der Schweißbetrieb möglicherweise unterbrochen werdenjnuß, wenn ein Nachschleifen der Elektrode unbedingt erforderlich wäre, um die gewünschte Qualität der Schweißnähte zu gewährleisten.
   Aus »Maschinenmarkt«, 1965, Heft 28, Seiten 41/42 ist es bekannt, eine Schleifscheibenabrichtvorrichtung fest über der Schleifscheibe einer Schleifmaschine so anzuordnen, daß sie beim normalen Schleifbetrieb nicht stört. Mit dieser Vorrichtung können am Umfang der Schleifscheibe konvexe Radien einwandfrei und präzise geformt werden, ohne daß die Schleifscheibe abgenommen oder in eine andere Lage gebracht werden muß.

   Aus der US-PS 3916141 ist eine Widerstandsschweißvorrichtung für Leichtbau-Bienenwabenkonstrukturen bekannt, die eine einer Scheibenelektrode zugeordnete Schleifscheibe und ein dieser Schleifscheibe zugeordnetes Abrichtwerkzeug aufweist. Das Abrichtwerkzeug ist quer zur Drehachse der Schleifscheibe in Richtung auf deren Kante zustellbar und besitzt eine schwenkbar gelagerte Spitze, die die Umfangskante der Schleifscheibe konkav formt. Bezüglich der Lagerung der Schleifscheibe ist in der erwähnten US-Patentschrift nichts ausgesagt. Offenbar ist dort die Schleifscheibe nicht verfahrbar, also stets in Kontakt mit der Scheibenelektrode.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine gleichmäßige Profilierung dei" beiden Scheibenhälften der Elektrode auch über einen längeren Dauerbetrieb ohne Unterbrechung des Schweißvorgangs möglich ist.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung der Vorrichtung gemäß den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmalen gelöst.

   so Mit dem Abrichtwerkzeug kann die Schleifscheibe bei Bedarf nachprofiliert werden, wenn die Schleifscheibe von der Scheibenelektrode getrennt ist. Ist die Schleifscheibe in die Hohlkehle der Scheibenelektrode eingefahren, so erfolgt eine Nachbearbeitung der Scheibenelektrode, ist die Schleifscheibe herausgefahren, so kann sie ihrerseits durch das halbkreisförmig verschwenkbare Abrichtwerkzeug profiliert werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, Unterbrechungen des Schweißvorgangs zu vermeiden, weil das notwendig werdende Abrichten der Schleifscheibe nur eine verhältnismäßig kurze Zeitspanne erfordert.

   Daß die Schleifscheibe beim Herausfahren aus der Hohlkehle der Scheibenelektrode unmittelbar in die Eingriffsstellung des Abrichtwerkzeugs gelangt, muß nicht unbedingt bedeuten, daß das Nachprofilieren der Scheibenelektrode durch die Schleifscheibe und das Nachbearbeiten des Umfangsprofils der Schleifscheibe ständig abwechselnd erfolgen. Vielmehr richtet sich so-