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Verfahren zur Herstellung von geschweißten Rohren aus einem endlosen
Bandeisenstreifen Die Erfindung bezieht sich auf .ein Verfahren und eine Anlage
zur Herstellung von geschweißten Rohren aus einem endlosen Bandeisenstreifen, der
zu einem Rohr vorgeformt und an der Naht geschweißt wird, worauf das geschweißte
Rohr nachbearbeitet und abgeschnitten wird.
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Bisher wurde die Fertigung von geschweißten Rohren in mehreren unabhängig
voneinander vor sich gehenden Einzelarbeitsgängen durchgeführt. Beispielsweise mußte
das Bandeisen, bevor es der Rohrwalze zugeführt werden konnte, entzundert, stapelweise
gebeizt und auf genaue Stärke kaltgewalzt werden. Alle diese Arbeitsgänge wurden
bisher an jedem Bandeisenring einzeln und unabhängig voneinander ausgeführt. Die
Bandeisenringe liefen durch die Entzunderungsmaschine, wurden aufgestapelt, stapelweise
gebeizt und kamen dann in das Kaltwalzwerk, um von hier aus der Rohrwalze zugeführt
zu werden. Diese Art der Herstellung ist jedoch umständlich, zeitraubend und teuer,
denn das Material muß zwischen den einzelnen Arbeitsgängen transportiert werden,
wodurch Wartezeiten entstehen.
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Dem Aneinanderreihen der an sich bekannten Arbeitsvorgänge stand bisher
im Wege, daß es unmöglich schien, die verschiedenen Geschwindigkeiten für Beizen,
Walzen und Schweißen des Bandes bzw. des Rohres so zu vereinigen, daß ein wirtschaftlicher
B@etrieb durchführbar war. Diese Schwierigkeifen sind durch die vorliegende Erfindung
behoben worden, indem es durch Anwendung der besonders zugerichteten Einzelvorrichtungen
nunmehr möglich geworden ist, die Walz-und Schweißgeschwindigkeit des Bandes bzw.
des Rohres und die Geschwindigkeit des Beizens einander anzupassen.
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Erfindungsgemäß wird daher unter Anwendung einer an sich bekannten
Ausgleichsvorrichtung der jeweils aus den einzelnen Bandeisenringen zusammengeschweißte
Bandeisenstreifen vor der Schweißeng in kontinuierlichem Arbeitsgang mit der Geschwindigkeit
der Schweißmaschine im Durchzugsverfahren entzundert und gebeizt und danach unmittelbar
der Rohrformvorrichtung und der Schweißmaschine zugeführt. Der Bandeisenstreifen.
wird daher der vorgenannten Behandlung m einer kontinuierlichen. Straße zwangsläufig
durch die :einzeln aufeinander abgestimmten Maschinen und Vorrichtungen unterworfen,
ohne daß eine besondere Kontrolle wie bisher notwendig ist, wobei für die Geschwindigkeit
des laufenden Bandes lediglich die höchst erreichbare Vorschubgeschwindigkeit des
Rohres beim Passieren der Schweißmaschine bestimmend ist.
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Es ist weiterhin an sich bekannt, warmgewalztes Bandeisen vor dem
Beizen zu knicken, um dadurch eine Lösung des Zunders vom Bandeisen nach
Möglichkeit herbeizuführen. Der Durchzug des Bandeisens durch die Knickwalze erfolgte
dabei regelmäßig unter
Anwendung eines Haspels, teilweise unter
Zuhilfenahme von besonders angetriebenen Walzen mit geriffelter Oberfläche. Da die
Durchzugskraft dieses Haspels, zumal in Verbindung mit den angetriebenen Knickwalzen,
sehr erheblich ist, so brauchte auf eine besondere Einstellung der Knickwalzen zueinander
kein Gewicht gelegt zu werden; andererseits ließ sich aber die ganze Anordnung nur
in einem besonderen Arbeitsgang benutzen.
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Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung erfolgt bei dem vorliegenden
Verfahren der A,ntrieb des Bandes zwecks Durchziehens durch die Entzunderungsvorrichtung
von den ersten angetriebenen Führungsrollen am Beizbottich im Durchzugsverfahren.
Die Zugkraft dieser Rollen ist im Vergleich zu der eines Haspels sehr gering; es
muß also, um eine geeignete Knickwirkung zu erzielen, besonders Bedacht auf die
Ausbildung der Walzen und vor allem auf die Einstellung der beweglichen Walzen zu
den festen Walzen genommen. werden, damit durch Regelung des Abstandes der Walzen
Bänder von verschiedener Stärke entzundert werden können. Diesen Bedingungen wird
die vorliegende Erfindung dadurch gerecht, daß die losen Rollen gegen die festen
Rollen der Entzundermgsvorrichtung scherenförmig um eine Achse gegeneinander bewegt
oder auch einzeln. um die Achse der nächsten festen Rolle geschwenkt werden können.
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Es ist ferner bekannt, Drähte vordem Verzinnen oder Verkupfern durch
einen Beinbottich zu ziehen. Ebenso ist auch bekanntgeworden, Bleche in Schleifenform
mit Hilfe mehrerer Walzenpaare durch den Beinbottich zu führen imd in dieser Weise
zu reinigen. Alle diese bekannten Verfahren und Anordnungen gestatten aber nicht,
Bandeisenstränge, die in mehreren nebeneinanderliegenden und mit verschiedener Geschwindigkeit
laufenden Straßen verarbeitet werden, in einem gemeinsamen Bottich zu beizen.
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Nach den bisher üblichen Rohrherstellungsverfahren dauern, selbst
bei bester Betriebsführung, die vorbereitenden Arbeitsgänge so lange, daß das geformte
Schlitzrohr in dieser Zeit oxydiert und daher zur Erzielung einer einwandfreien
elektrischen Schweißung nochmals gebeizt werden mußte. Dadurch, daß gemäß vorliegender
Erfindung die Zeit vom Austritt des Bandes aus dem Beinbottich bis zum Eintritt
in das Walzwerk äußerst kurz bemessen ist, derart, daß nur ein -Zeitraum von i bis
2 Minuten zwischen dem Beizen des Bandes und dem Schweißen des Schlitzrohres verstreicht,
wird daher auch eine einwandfreie Schweißung des Schlitzrohres ohnenochmaliges Beizen
ermöglicht.
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Auf den Zeichnungen sind schematisch die die kontinuierliche Straße
bildenden Maschinen und Vorrichtungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Ausgleichsvorrichtung
und die. Beizvorrichtung mit Zubehör und Kaltwalziverk, Abb.2 einen waagerechten
Schnitt durch die Entzunderungsvorrichtung nach der Linie A-B in Abb. 3, Abb. 3
,einen senkrechten Schnitt durch die Entzunderungsvorrichtung, Abb.4 einen gleichen
Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform der Entzundei ungsvorrichtung, Abb.5
den Beizbottich mit Zubehör in größerem Maßstabe, und zwar in der Seitenansicht,
und Abb. 6 und 7 die zwischen Beinbottich und Kaltwalze zwischengeschaltete Sicherungs-
und Alarmvorrichtung.
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Das ringförmig auf einer Haspel 7 aufgezogene Bandeisen i durchläuft
zunächst eine Ausgleichsvorrichtung i i (s. Abb. i), die für das Anschweißen eines
neuen Bandeisenringes erforderlich ist, um einen ununterbrochenen Betrieb in der
Herstellung des Rohres zu ermöglichen.
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Mit der Ausgleichsvorrichtung fest verbunden ist die an dein Gestellständer
angebaute Entzunderungsvorrichtung B. Die letztere besteht aus einer Anzahl geriffelter
Rollen 13, 14 (Abb. 2 bis 4), die abwechselnd fest und beweglich gelagert sind,
und zwar sind die Rollen 13 fest und die Rollen 14 beweglich gelagert. Die beweglichen
Rollen 14 können dabei durch einen Helye115 um die Achse einer benachbarten Rolle
geschwenkt werden. Das zu entzundernde Band i wird durch die Rollen hindurchgeführt,
wie aus Abb.3 bzw. 4 ersichtlich. Die Stellung der beweglichen Rollen 14 ergibt
sich aus der Stärke des Bandes, d. h. je stärker das Band ist, um so mehr sind die
Rollen 14 mittels des Hebels 15 in Pfeilrichtung zu verstellen bzw. zu schwenken
(s. Abb.3).
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In Abb. 4 ist eine abweichende Ausführung zur Verstellung der beweglichen
Rollen 14 dargestellt. Hier sind die Rollen 13 fest mit dem Profileisen 16 und die
dazwischenliegenden Rollen 14 fest mit dem Profileisen 17 verbunden. Beide Profileisen
haben die Achse der obersten Rolle 13 als gemeinsamen Drehpunkt und können mittels
des Schraubenbolzens 18 in ihrer Lage zueinander verstellt werden. Es ändert sich
somit auch der Abstand der geriffelten Rollen, wie er für die Verarbeitung verschieden
starken Materials notwendig ist.
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Die Riffelung der Rollen 13 und 4 ,erfolgt -erfolgt zweckmäßig so,
daß am Umfang der Rollen 5 bis 6 mm breite Nuten in ebensolchen Abständen
ausgefräst
werden. Es können aber auch gegebenenfalls normale Zahnräder mit entsprechendem
Modul und entsprechender Zähnezahl verwendet werden. Die Wirkungsweise der Vorrichtung
ist derart, daß das Band i durch die geriffelten Rollen abwechselnd in verschiedenen
Richtungen geknickt wird, wodurch der Zunder gelockert wird und abfällt.
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An die Entzunderungsvorrichtung 8 schließt sich unmittelbar der Beizbottich
22 an, in welchen nunmehr das Band i gelangt. Das Beizen der Bandeisenringe erfolgte,
wie bereits obererwähnt, bisher so, daß sie auf Stapel gelegt und in den Beizbottich
eingelassen wurden. Hierzu war es notwendig, das Band vorher zu knicken und umzurollen,
damit die vom Warmwalzwerk fest auf gehasp.elten Ringe aufgelockert wurden und so
die Beize zur ganzen Bandoberfläche Durchtritt hatte. Trotzdem war :es nicht selten,
daß die Ringe schlecht und ungleichmäßig gebeizt wurden.
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Erfindungsgemäß erfolgt bei der vorliegenden Anlage das Beizen des
Bandes vollkommen zwangsläufig innerhalb des Fabrikationsganges, und zwar in einem
Tiefbottich, durch welchen das Band in mehreren senkrechten Windungen hindurchgeführt
wird (Abb.5). In dem Beizbottich 22 ist ein Gerüst 23 eingehängt, in welchem auf
einem oberen Rahmen 24 angetriebene Rollen 25 und auf einem unteren Rahmen 26 lose
laufende Rollen 27 gelagert sind. Die Zahl der.Rollen 25 und 27 ist beliebig und
richtet sich nach den näheren Umständen der jeweiligen Anlage. Ihre Anzahl steht
aber meinem bestimmten Verhältnis zueinander: Sind z-Rollen 25 vorhanden, so sind
(z + i) Rollen 27 anzuwenden.
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Das Band i läuft in Pfeilrichtung durch die Beizanlage und ist schleifenförmig
über die oberen Rollen 25 und die unteren Rollen 27 geschlungen. Das zwischen' den
Rollen sich bewegende Band wird mittels der angetriebenen Rollen 25 durch den Bottich
gezogen und auf seinem Wege durch den Beizbottich neingebeizt.
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Die durch .eine geeignete Säuremischung hervorgerufene Beizwirkung
wird unterstützt durch Waschvorrichtungen 28, die kurz über dem Beizspiegel angebracht
sind. Sie können aus Piassavabesen oder aus mit Holzwolle oder mit ähnlichem Material
gefüllten Kästen bestehen. Ihre Anzahl kann verschieden sein und ist um so größer,
je fester der noch verbliebene Zunder am Bande haftet.
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Der Antrieb der oberen Rollen 25 erfolgt durch einen Motor 29 über
ein Getriebe 30 auf die Welle 31 und von dieser über Kegelräder 32 und 33, von denen
die letzteren auf den Achsen der Rollen 25 aufgekeilt sind. Die Drehzahl der Rollen
25 ist so einzurichten, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit etwas größer als die höchste
Bandgeschwindigkeit ist.
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Zur Reinigung des Beizbottichs 22 ist @es notwendig, den Einsatz 23
herauszuziehen. Zu diesem Zwecke ist an den vier Ecken des Einsatzes je ein Sei134
befestigt; das über obere Rollen 35 geführt ist und auf Trommeln 36 aufgewickelt
werden kann. Die gemeinsame Trommelachse 37 wird von Zahnrädern 38, 39, 4o und.
41 angetrieben. Die Ritzel41 sitzen dä.bei auf einer Welle 42, die durch eine Kurbel
43 gedreht werden kann. Die oberen Rollen 35 lagern in U-Eisen 44, die zu einem
Gerüst aus Formeisen gehören, das in einer der Größe des Einsatzes entsprechenden
Höhe über den Bottich herausragt, und in welche der Einsatz hineingezogen wird.
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Es ist zu beachten, daß es- zweckmäßig ist, die Beizung der Bänder
bei mehreren Walzenstraßen in einem einzigen Bottich vorzunehmen und eine dementsprechende
Anzahl von Rollen 25 und 27 nebeneinander anzuordnen.
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Die beim Austritt aus dem Beizbottich dem Bande i noch anhaftende
Säure wird in einem Spülbecken 45 entfernt (Abt. 5). Das Band läuft hier durch eine
weitere Waschvorrichtung 46, die aus einem mit Holzwolle gefüllten Kasten besteht,
wird über eine Rolle 47 durch das Spülwasser gezogen und von einer Brause 48 dauernd
mit Frischwasser von beiden Seiten abgespült. Der Wasserspiegel wird durch das in
das Spülbecken hinein# ragende Rohr 49 immer auf gleicher Höhe gehalten.
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Vor dem Einlauf in die Kaltwalze i 9 (Abt. i) läuft das Band i noch
über eine Rolle 5o (Abt. 6 und 7), die mit einer Sicherungsvorrichtung in Verbindung
steht, welche folgenden Zweck hat: Um zu verhindern, daß bei plötzlichem Stillsetzer
des Antriebsmotors 29 des Beizbottiches das Band i, welches ja von der Kaltwalze
weitergezogen wird, Beschädigungen am Einsatz 23 des Beizbottiches hervorruft, 'st
eine Alarmvorrichtung eingebaut, deren Aufbau und Wirkungsweise sich aus dem Nachstehenden
ergibt. Das oder die Bänder i laufen über die vorgenannten Rollen 5o, die auf einer
gemeinsamen Achse 52 sitzen. (Abt. 6). Die Achse 52 ist beiderseits in Lagersteinen
53 gehalten, deren Befestigung durch je zwei Schürstifte 54 erfolgt. Beim Durchscheren
der Stifte 54 gleiten die Lager 53 in U-Eisenführungen 55 des Gestells nach unten.
Von einem der Lager 53 steht ein Stift 56 nach oben, der gegen ein Winkelstück 57
anliegt, das auf einer aus einem Gehäuse 63 hervorstehenden Achse 58 sitzt (Abt.
7). Setzt nun der Antrieb der Rollen 25 des Beizbottiches aus irgendeinem
Grunde aus, so reißt die durch das gespannte
Band i entstehende
Kraft die Scherstifte 54 durch. Die Lager 53 gleiten in den U-Eisen 55 nach unten,
und der Stift 56 gibt über den Winkel 57 die Achse 58 frei. Diese steht unter der
Kraft .einer gespannten Feder 59, welche sich nach Freigabe ausdehnt. Hierdurch
wird von einem Schaltmesser 6o, das von der Achse 58 durch ein Fiberstück
6 1 isoliert ist, über Kontaktstücke 62 ein Stromkreis 64 geschlossen. In
diesem Stromkreis liegt entweder ein akustisches oder sein optisches Signal, gegebenenfalls
auch beides. Durch das Einschalten dieses Alarmsignals wird daher der die Maschine
bedienende Arbeiter-auf den Bruch aufmerksam gemacht, so daß er die Maschine stillsetzen
kann.
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Nachdem das aus dem Beizbottich kommende Band das Kaltwalzwerk i9
durchlaufen hat, wird .es in einer Rohrformvorrichtung zu einem Rohr vorgeformt,
um alsdann in die Schweißmaschine zu gelangen, worauf das geschweißte Rohr noch
m einer zweckentsprechenden Weise nachbehandelt und schließlich in passende Längen
zerschnitten wird.