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Einrichtung zum Schweißen von Rohren Die Erfindung bezieht sich auf
eine Einrichtung zum Schweißen von Rohren durch einen elektrisch beheizten Ofen
unter Benutzung an sich bekannter Preßrollenpaare oder Zieheisen.
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Um innere Spannungen bei einem geschweißten Rohr fernzuhalten, ist
es bekanntlich notwendig, nicht nur einen Teil des Rohres während des Schweißvorganges
der Wärmebehandlung zu unterziehen, sondern das gesamte Rohr bzw. den ganzen Rohrquerschnitt
stark anzuwärmen. Dabei sollen aber möglichst nur die zusammenzuschweißenden Kanten,
d. h. die Rohrnaht, so weit erwärmt werden, daß sich das Material an dieser Stelle
in einem mehr oder weniger teigigen Zustand befindet, der an der vordersten Begrenzungskante
zum Teil in einen zähflüssigen Zustand übergeht. Bisher sind derartige Verfahren
z. B. so durchgeführt worden, daß das Rohr zunächst in einem Ofen vorgewärmt und
dann die Schweißkanten mittels eines Brenners oder mittels eines Lichtbogens o.
dgl. noch besonders erhitzt wurden.
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Nach der Erfindung werden nun die Schweißnaht und die übrigen Rohrteile
mitteh eines einzigen elektrisch beheizten Ofens auf verschiedene Temperaturen gebracht,
und zwar wird das Rohr innerhalb des Heizelementes derart exzentrisch geführt, daß
sich die Rohrnaht dem Innenmantel des Heizelementes am nächsten befindet. Dabei
soll die Heizwirkung des Ofens in Richtung der Werkstückbewegung vorzugsweise durch
Verringerung des stromdurchflossenen Querschnittes des Heizelementes allmählich
ansteigen. Zwischen dem Austritt aus dem Heizelement und dem ersten Preßrollenpaar
oder Zieheisen läuft dann das zu schweißende Rohr durch eine wärmeisolierte, sich
unmittelbar an das Preßrollenpaar oder Zieheisen anschließende Führung, und dadurch
wird die Oxydation des Rohres durch Zutritt von Luft verringert und eine Temperaturverminderung
auf dem Wege von der Erwärmungsstelle des Rohres bis zu den Preßrollen praktisch
vermieden.
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Beim Ziehen von Rohren ist eine Führung für das Rohr zwischen elektrischem
Ofen und Zieheisen an sich bekannt.
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Die Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Abb. x den Schweißofen, den oberen Teil im Schnitt, mit der sich
unmittelbar anschließenden Schweißeinrichtung; Abb. 2 stellt die Stirnseite des
Schweißofens mit der Stromzuführung dar; Abb. 3 ist ein Schweißrollenpaar und zeigt
das zwischen diesen liegende zu schweißende Rohr mit überlappter Schweißnaht sowie
den im Rohr sitzenden Dorn; Abb. q. ist ein weiteres Schweißrollenpaar für stumpf
zu schweißende Rohre, während Abb. 5 ein sogenanntes Ziehloch im Schnitt zeigt,
welches ebenfalls für stumpf zu schweißende Rohre, aber für solche von geringerer
Qualität gilt.
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In der Abb. z bedeutet z das als Heizelement dienende Kohlerohr, welches
an beiden
Enden von den Kontaktringen 2 umfaßt wird. Die Kontaktringe
2 sind derart gestaltet, daß sie infolge Anpreßdrucks durch die Druckplatten 3 einen
innigen Kontakt mit dem Kohlerohr i und den Elektroden q. geben. Um das Kohlerohr
i herum liegt ein weiteres Kohlerohr 5 als Wärmeschutzmantel für ersteres und bildet
mit diesem zusammen einen Luftraum. In weiterem Abstand liegt ein wärmebeständiges
Rohr 7, das zusammen mit dem Rohr 5 ein Wärmeschutzmittel einschließt. Um die evtl.
noch darüber hinaus auftretende Wärmestrahlung abzufangen, liegt noch um das ganze
Ofensystem herum ein Blechmantel g, der seinerseits mit einem Wärmeschutzmitte18,
wie Asbest o. dgl., ausgekleidet ist. An der Eintritts- und Austrittsseite des Schweißofens
befindet sich ein ausgekleidetes Schutzrohr io, das an der Austrittsseite entweder
mit dem Ziehloch ig (Abb. 5) der Schweißeinrichtung direkt verbunden ist oder zumindest
bis an die Schweißrollen 13 nahe der Schweißstelle heranreicht, um den Zutritt
von Luft und die Oxydation der Schweißstellen zu vermindern. ii ist das zu erhitzende
bzw. zu schweißende Rohr. Die Schweißrollen sind mit 13 bezeichnet, während 1q.
Druckrollen zur Glättung der Schweißnaht und 15 Transportrollen darstellen.
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Nachstehend soll die Arbeitsweise des neuen Verfahrens zur Herstellung
von Rohren näher beschrieben werden.
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Das zu schweißende Rohr ii, in einer Schleppzangenziehbank gerundet,
wird in bekannter Weise durch entsprechend vor dem Schweißofen angeordnete Transportrollen,
die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, dem Heizraum des Schweißofens zugeführt.
An Stelle der Schleppzangenziehbank kann aber auch ein geeignetes Walzwerk Verwendung
finden, das, unmittelbar vor dem Schweißofen aufgestellt, die zugeschnittenen Platinen
durch mehrere entsprechend geformte Walzenpaare führt und in einem Arbeitsgang das
am Schluß fertiggerollte Rohr in den Schweißofen gelangen läßt. Durch den über die
Elektroden q. und Kontaktringe 2 dem Heizrohr r zugeführten Strom wird letzteres
infolge seines hohen elektrischen Widerstandes auf eine Temperatur bis zu 3000°
gebracht und gibt diese Hitze unmittelbar an den Heizraum und damit auf das zu schweißende
Rohr ab. Durch die konische Form des Heizrohres i und die damit erzielten verschiedenen
Widerstände steigt die Heizwirkung allmählich an. Ferner wird das Rohr ix in dem
Heizrohr i exzentrisch so geführt, daß die Schweißnaht am stärksten erhitzt wird.
Unmittelbar vor dem Schweißofen befindet sich die Schweißeinrichtung, und es wird
das auf Schweißtemperatur gebrachte Rohr sofort nach Austritt aus dem Ofen den Schweißdruckrollen
13 zugeführt, wobei nur geringe Berührung des auf Schweißtemperatur .gebrachten
Rohres mit der Luft erfolgt, weil das vorgesehene Wärmeschutzrohr io den Zutritt
frischer Luft vermindert. Hierdurch kommt natürlich eine wirklich sichere Verschweißung
des Rohres zustande. Die hinter den Schweißrollenliegenden Druckrollen 1q. glätten
die Schweißnaht, und es erfolgt der weitere Transport durch die Transportrollen
i5. Um auch im Innern des Rohres eine glatte Naht zu erzielen, ferner aber um die
Festigkeit der Schweißnaht durch Verhindern des Faltens der Rohrwandung, vornehmlich
bei dünneren Rohren, zu erhöhen, sitzt im Innern des Rohres, von den Schweißrollen
13 bis zu den Druckrollen 1q. vorgezogen, ein Schweißdorn mit einer Verlängerung
17. Diese Verlängerung des Schweißdornes entspricht der Länge des zu schweißenden
Rohres, und sie ist an geeigneter Stelle befestigt. Die einzelnen Verfahren der
Schweißung, also überlappte oder stumpfgeschweißte Naht, sind in Abb. 3, q. und
5 noch besonders dargestellt; die Schweißnaht ist dabei mit 18 kenntlich gemacht.
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Es sei noch erwähnt, daß das Heizen des Ofens beispielsweise auch
durch hochfrequente Wechselströme erfolgen kann, indem um den äußeren Mantel des
Schweißofens herum entsprechend dimensionierte, mit hochfrequentem Wechselstrom
gespeiste Kupferdrahtspulen angeordnet werden.