DE3534510C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Herstellung von Wendelnahtrohren mit einer Rund­ biegeeinrichtung. Zu dieser gehören äußere Rundbiege­ walzen und innere Rundbiegewalzen sowie eine Führungs­ einrichtung, deren Stützrollen gegenüber den Kanten des Streifens und des Rohres unweit der Schweißstelle ange­ ordnet sind. Eine solche Anlage ist aus der DE-OS 21 54 438 bekannt.

Anlagen dieser Art dienen im Hüttenwesen, Maschinen­ bau oder Bauwesen dazu, aus Metallstreifen geschweißte Metallrohre und rohrförmige Erzeugnisse herzustellen. Dabei finden verschiedene Schmelzschweißverfahren sowie - produktiver und wirtschaftlicher - HF-Schweißverfahren Anwendung.

Die Hauptschwierigkeit, die beim Betrieb bekannter An­ lagen zur Herstellung von Wendelnahtrohren sowohl beim Schmelz- als auch beim HF-Schweißen entsteht, hängt mit gewissen Geradlinigkeitsfehlern der Form des Metall­ streifens, der sogenannten Sichelform oder Säbeligkeit des Streifens zusammen. Die Sichelform hat Änderungen der gegenseitigen Lage der Kanten beim Schweißen, also Abweichungen des Schweißvorganges und eine Verschlechterung der Verbindungsgüte zur Folge.

Bei der bekannten Ausbildung dient zur Erzeugung des Biegemoments hinter dem mit dem einlaufenden Streifen zusammenwirkenden Paar aus innerer und äußerer Rund­ biegewalze eine Biegerolle, die nach einer die erste Umlenkung auf einem kleinen Winkelbereich besorgenden Führungsbuchse am Streifen angreift. Diese Ausbildung ist von verhältnismäßig komplizierter Konstruktion und ein präzises Kalibrieren des entstehenden Rohres ist schwierig. Die Einstellung des Rohrdurchmessers erfordert eine gegenseitige Verstellung der Walzen, wozu diese getrennt ausgeführt sein müssen.

Ansich ist es, z. B. aus der US 31 55 063, der DE- AS 10 80 241 oder der DE-AS 11 01 332 bei Anlagen zur Wendelnahtrohrherstellung bekannt, den Einführungsrollen für den Bandstreifen eine Biegehülse nachzuordnen. Hier fehlt es jedoch an der Gesamheit der übrigen Merkmale der eingangs vorausgesetzten Gattung, so daß auch hier eine präzise Lageeinstellung der Schweißstelle und Durch­ messereinstellung des Rohres nicht erzielt ist.

Üblicherweise wird, um eine durch die Säbeligkeit des Streifens bedingte Lageänderung der Schweißkanten an der Schweißstelle zu beseitigen, die Streifenlage dadurch eingestellt, daß man das Zubringergerüst bzw. die Einstoßvorrichtung dem Rohr gegenüber verstellt oder, umgekehrt, die Lage des Rohres und der Auslauf­ mechanismen in bezug auf den Streifen ändert. Dadurch sind diese Anlagen überaus kompliziert und arbeiten mit großer Verzögerung, was zu geringer Ge­ nauigkeit und schlechter Nahtgüte führt.

Soweit bei den bekannten Anlagen, darunter auch der eingangs genannten Ausbildung von der die Erfindung aus­ geht, eine Sichelform des Streifens vorliegt, tritt eine Änderung des Rohrdurchmessers ein. Zur Regelung oder Stabilisierung des Durchmessers müssen dann die den Streifen festhaltenden Walzen relativ zu den das Rohr festhaltenden Walzen mit Hilfe eines Sondermechanismus synchron verstellt werden, der von einem Rohrdurch­ messer-Selbstregelungssystem gesteuert wird. Durch die Verwendung von derartigen Mechanismen und Einrichtungen wird die Anlage zur Herstellung von Wendelnahtrohren nicht nur wesentlich komplizierter und ihre Funktions­ tüchtigkeit und -sicherheit herabgesetzt, sondern es verringern sich auch die Steifigkeit und Festigkeit der Anlage und damit die maximalen Spann- und Durchzugs­ kräfte des Streifens. Die beträchtlichen Abmessungen der Innenwalzen infolge der Verwendung eines Verstell­ mechanismus schränken außerdem die Anwendbarkeit zur Herstellung von Wendelnahtrohren kleiner Durchmesser ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kon­ struktiv einfache Anlage zur Herstellung von Wendel­ nahtrohren zu schaffen, die trotz Sichelform des Strei­ fens eine hohe Genauigkeit der gegenseitigen Lage der zu verschweißenden Streifen- und Rohrkanten gewähr­ leistet, und zwar in weitem Durchmesser- und Wand­ dickenbereich.

Ausgehend von der eingangs genannten Ausbildung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Rundbiegeein­ richtung erfindungsgemäß aus einer Rundbiegehülse zur Kalibrierung besteht, die einen Oberflächenteil der ersten zu rundenden Windung des Rohres von der äußeren Rundbiegewalze seitens des Streifens bis zur äußeren Rundbiegewalze seitens des Rohres umfaßt und daß die äußeren Rundbiegewalzen von seiten des Streifens und des Rohres eine gemeinsame Drehachse und die inneren Rundbiegewalzen von seiten des Streifens und des Rohres eine gemeinsame Drehachse aufweisen.

Durch eine solche Anlage wird hohe Genauigkeit der Lage der Kanten beim Schweißen gesichert, wobei die Kon­ struktion hinreichend einfach und starr ist.

Nachstehend wird die Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Anlage zur Herstellung von Wendel­ nahtrohren in einer Ansicht längs der Rohrachse,

Fig. 2 die Anlage gemäß Fig. 1 in der Draufsicht.

Die Anlage zur Herstellung von Wendelnahtrohren hat eine Rundbiegeeinrichtung, deren erste äußere Rund­ biegewalze 1 an der Wandung des Streifens 2 und deren zweite äußere Rundbiegewalze 3 an der Wandung des Rohres 4, beide außerhalb des zu rundenden Rohres 4, derart anliegen, daß ihre Achsen 5, 6 rechtwinklig zur Lauf­ richtung des Streifens 2 und der Wandung des Rohres 4 angeordnet sind. Zur Rundbiegeeinrichtung gehören weiter innerhalb des zu rundenden Rohres 4 eine erste innere Rundbiegewalze 7, die an dem Streifen 2 anliegt, und eine zweite innere Rundbiegewalze 8, die an der Wandung des Rohres 4 so anliegt, so daß die Berührungs­ linien dieser Walzen 7, 8 an den Wandungen des Strei­ fens 2 und des Rohres 4 denen des Streifens 2 und des Rohres 4 an den äußeren Rundbiegewalzen 1, 3 gegenüber­ liegen, wobei die Berührungslinien sämtlicher Rundbiege­ walzen 1, 3, 7, 8 an den Wandungen des Streifens 2 und des Rohres 4 durch die Schweißstelle A verlaufen.

Die Rundbiegeeinrichtung hat zusätzlich eine Rundbiege­ hülse 9, die die erste Schraubenwindung des gebildeten Rohres 4, von der äußeren Rundbiegewalze 1 bis zur äußeren Rundbiegewalze 3, umfaßt.

Gegenüber den Kanten des Streifens 2 und der ersten Schraubenwindung des gebildeten Rohres 4 sind Stütz­ rollen einer Führungseinrichtung angeordnet, und zwar befindet sich eine Stützrolle 10 des Streifens 2 am Anfang der ersten Schraubenwindung des gebildeten Rohres 4, in Berührung mit dem Rand des Streifens 2 gegenüber jener Stelle, an die die einander gegenüberliegenden Berührungslinien des Streifens 2 an den äußeren und inneren Rundbiegewalzen 1, 7 verlaufen, und eine weitere Stützrolle 11 des Rohres 4 am Ende der ersten Schrauben­ windung des gebildeten Rohres 4 unweit der Schweißstelle A.

Zur Anlage gehört ein Schweißgerät, z. B. ein HF-Schweiß­ gerät, dessen Stromzuführungskontakte 12 die Kanten des Streifens 2 und des Rohres 4 vor der Schweißstelle A berühren. Als Schweißgerät kann auch eine beliebige An­ ordnung zum Druck- oder Schmelzschweißen, z. B. Licht­ bogen-, Laserstrahl-, Plasmastrahl-, Widerstandsschwei­ ßen oder ähnliches, Verwendung finden.

Eine Vereinfachung der Anlage kann dadurch erreicht werden, daß die äußeren Rundbiegewalzen 1, 3, wie in Fig. 1, 2 zeigen, eine gemeinsame Achse 5, 6 aufweisen. Eine Vereinfachung der Anlage kann auch dadurch erzielt werden, daß die inneren Rundbiegewalzen 7, 8, wie Fig. 1, 2 zeigen, eine gemeinsame Achse 13, 14 aufweisen.

Eine Erhöhung der Lagegenauigkeit der Kanten des Strei­ fens 2 und des Rohres 4 an der Schweißstelle A kann durch den Einsatz einer Einlaufvorrichtung 15 erreicht werden, deren Rollen sich an den Streifen vor seinem Eintritt in die Rundbiegeeinrichtung anschließen.

Als Einlaufvorrichtung kann nicht nur die in Fig. 1, 2 gezeigte Rollenvorrichtung, sondern auch eine andere Vorrichtung verwendet werden, die Rollen und Führungen oder nur Führungen aufweist.

Eine Erhöhung der Lagegenauigkeit der Kanten des Strei­ fens 2 und des Rohres 4 an der Schweißstelle A sowie der Betriebsstabilität der Anlage kann durch die Verwendung einer Lünette 16 erlangt werden, deren Rollen sich hinter der Rundbiegeeinrichtung und dem Schweißgerät unmittelbar an das Rohr 4 anschließen. Als Lünette 16 kann eine beliebige bekannte Lünettenkonstruktion, die insbesondere nicht nur ein, sondern auch mehrere Rollengehäuse aufweist, zur Anwendung gelangen.

Die Anlage zur Herstellung von Wendelnahtrohren wird wie folgt betrieben. Der Streifen 2 geht durch die Rollen der Einlaufvorrichtung 15 und gelangt dann zwischen die Rundbiegeantriebswalzen 1 und 7 der Rundbiegeeinrichtung, die durch Reibungskräfte die Be­ wegung des Streifens 2 bewerkstelligen. Weiter kommt der Streifen 2 in die Rundbiegehülse 9, die den Strei­ fen 2 biegt und schraubenlinienförmig zum Rohr 4 rundet. Die Rundbiegehülse 9 führt auch eine Kalibrierung des Rohres 4 aus, weil das Rohr 4 beim Rundbiegen auf­ grund der Steifheit des Streifens 2 nach einer Durch­ messerzunahme strebt. Die Hülse 7 hingegen begrenzt den Rohrdurchmesser mit ihrem eigenen Kaliber. Weiter gerät der Streifen 2 zwischen die Rundbiegewalzen 3 und 8 von seiten des Rohres 4. An jener Stelle A, wo die ungleichnamigen Kanten des Streifens 2 miteinander zusammenlaufen, d. h. am Anfang und am Ende der ersten Windung des zu rundenden Rohres 4, werden die Kanten verschweißt, z. B. hochfrequenzgeschweißt. In diesem Fall wird der Schweißstrom über die Kontakte 12 der Kante des Streifens 2 und der der ersten Windung des Rohres 4 zugeführt, fließt längs der Kanten durch ihre Schweißverbindungsstelle A, wobei er die Kanten er­ wärmt. Die Schweißnaht bildet sich beim Zusammendrücken der verbundenen Kanten des Streifens 2 und des Rohres 4 zwischen den Rundbiegewalzen 1, 7 bzw. 3, 8 oder 1, 3 bzw. 7, 8 aus. Die Lagegenauigkeit der Schweißkanten des Streifens 2 und des Rohres 4 an der Schweißstelle A wird durch die Verwendung der Stützrolle 10 des Streifens 2 und der Stützrolle 11 des Rohres 4 erreicht, die während der Bewegung den Streifen 2 und die Kante des Rohres 4 dadurch leiten, daß diese Rollen der Schweißstelle A gegenüber (Rolle 10) oder in der unmittel­ baren Nähe davon (Rolle 11) angeordnet sind.

Nach dem Austritt aus der Rundbiegeeinrichtung und dem Schweißgerät gelangt das geschweißte Rohr 4 in die Auf­ nahmelünette 16, die seine Lage feststellt.

Durch die Ausrüstung der Rundbiegeeinrichtung mit der Rundbiegehülse 7 wird also die gleichzeitige Feststell­ genauigkeit der Schweißkanten an der Schweißstelle A unabhängig von der Sichelform des Streifens gewährlei­ stet. Dadurch kann eine Naht hoher Qualität erzielt und das Rohr 4 genau auf den Solldurchmesser gerundet werden; all das wird durch eine einfache Konstruktion erreicht. Im Vergleich zu den bekannten Bauarten der Hülsenanlagen bietet die Verwendung einer solchen Anlage die Möglichkeit, den Vorgang mit wesentlich geringeren Streifeneinstoßkräften zu führen, weil die Antriebs­ walzen einen Teil der Streifenrundbiegeeinrichtung bilden.

Claims (1)

1. Anlage zur Herstellung von Wendelnahtrohren mit einer Rund­ biegeeinrichtung, enthaltend äußere Rundbiegewalzen (1, 3) und innere Rundbiegewalzen (7, 8) und einer Führungseinrich­ tung, deren Stützrollen (10, 11) gegenüber den Kanten des Streifens (2) und des Rohres (4) unweit der Schweißstelle (A) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rundbiegeeinrichtung mit einer Rundbiegehülse (9) zur Kalibrierung versehen ist, die einen Oberflächenteil der ersten zu rundenden Windung des Rohres von der äußeren Rundbiegewalze (1) seitens des Streifens (2) bis zur äußeren Rundbiegewalze (3) seitens des Rohres umfaßt und daß die äußeren Rundbiegewalzen (1, 3) von seiten des Streifens (2) und des Rohres (4) eine gemeinsame Drehachse (5, 6) und die inneren Rundbiegewalzen (7, 8) von seiten des Streifens (2) und des Rohres (4) eine gemeinsame Drehachse (13, 14) auf­ weisen.