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Verfahren und Vorrichtung zum. Herstellen dünnwandiger Rohre größeren
Durchmessers Beim Herstellen dünnwandiger Rohre durch Widerstand.sschweißung,dir
Kanten vorm zu Schlitzrohren- zusammengebogenen Blechstreifen treten Schwierigkeiten
auf, wenn: dünnwandige Rohre größeren Durchmessers hergestellt werden, sollen, insbesondere
Rohre mit einem Verhältnis der Wandstärke zum Durchmesser von z : 6o und weniger.
In diesem Fall haben nämlich die Schlitzrohre in sich nur einen sehr geringen Halt,
und es bilden sich an der Oberfläche Klanken und Rillen aus. Unter diesen Umständen
ist es schwierig, wenn nicht sogar unmöglich, dauernd die erforderliche gegenseitige
Berührung der beiden! Stoßkantens unter dem notwendigen Stauchdruck zu verwirklichen.
Infolge der Klanken und Rillen neigen vielmehr die Stoßkanten dazu, sich übereinander,
zu legen, so d'aß eine sorgfältige Stumpfschweiß.ung dieser Kanten nicht mehr möglich
ist.
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Die beschriebenen Nachteile werden: durch die Verwendung eines bei
der Fewerverschweißunig von Rohren bekannten, elastisch nachgiebig ausgebildeten
und dien lichten Querschnitt des Rohres im wesentlichen ausfüllenden Dornes, vermieden.
Die Führung des Schlitzrohres über einten in der, angegebenen Weise ausgebildeten
Dom,, hat die Folge, da.- dass Rohr auf seinem gesamten Umfang unterstützt und straff
gehalten wird, so d'aß es zur Entstehung der Klanken und Rillen auf der Oberfläche
und,zu
dem Sichübereinanderlegen der Rohrkanten nicht mehr kommen kann. Andererseits läßt
es die Nachgiebigkeit des Dornes in Richtung des Stauchdruckes zu, d'aß die- Rohrkanten
unter dem Druck aneinandergepreßt werden,:welcher .Voraussetzung für das ordnungsgemäße
Widerstandsschweißen! ist.
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Wie bereits erwähnt, ist die Verwendung eines federnden Dornes bei
der, Feuerverschweißung von Rohren bekannt. Albgesehen dauon, daß, es sich hierbei
nicht um die Aufgabe handelt, dünnwandige Rohre von! größerem Durchmesser durch
elektrische Wdderstandsschweißung herzustellen, hat der fed'ernd'e Dorn bei diesen
bekannten Verfahren eine andere Aufgabe. Grundsätzlich dient der Dorn hierbei dazu,
ein Widerlager für d'ie. in der- radialen Ebene der Schweißnaht wirkende Druckrolle-
zu bilden, wobei seine federnde, z. B.. durch Schlitzung bewirkte Ausgestaltung
eine Mittel darstellt', -um bei eintretendem Hindernis einen Bruch. in der Vorrichtung,
insbesondere des, das Schlitzrohr formenden. Trichters zu verhüten.
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Während; !bei :dem vorbekanute.i Verfahren der Doirn in dem Rohr so
angeordnet ist, dä@ß, der' die Nachgiebigkeit bewirkende Schlitz quer zur Naht liegt,
soll gemäß einer bevorzugten; Ausführungsfoirrn der vorliegenden Erfindung der Dorn
so angeordnet sein, daß der die elastisch miteinanderverbundenen Teile des Dornes
trennende Spalt unterhalb der Naht liegt. Auf diese Weise ergibt sich eine Anpassung
an die übliche Anordnung der bei einer derartigen elektrischen Widerstarndisschweißung
vorgesehenen Diruck- und 'F'ührungsro,llen, welche beiderseits der Nahtstelle das
Rohr auf einen gewissen Teil des Umfangs umfassen, während die etwa im radialen!
Bereich der Naht liegenden scheibenförmigen! Elektroden keinen. bzw.kennen m klichent
Stauchdruck erzeugen,: - -Ein weiterer Vorteil der, beschriebenen Doru.-anoirdnungbesteht
darin, dia,ß sie auch bei Verwendung von aus Metall bestehenden Dornen eine einwandfreie
Schweißung unter Vermeidung eines Kurzschlusses zwischen den Elektroden ermöglicht.
Bei solchen aus Metall bestehenden Dornen sollen die mit den beiden Rohrkanten ini
Berührung stehend!env Dornbereiche über einen möglichst großen Ohmschen Widerstand,
in Verbindung stehen..
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Die Ausbildung des Dornes, aus Metall ergibt geringe Abnutzung und
große Lebensdauer; die Verbindung der an den: beiden Rohrkanten anliegenden Dornbereiche
über. möglichst große Ohmsche Widerstände hat den, Zweck, einen,-Kurzschluß der*
beiderseits der Nahtangeordneten Schweißelektraden über, denn Metalld'öen zu. verhiiikd@rn.
und den, Strom zu zwingen, entweder. ausschließlich oder doch überwiegend den Weg
-durch die Stoßkanten des Schlitzrohres zu nehmen,.
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Der so gekennzeichnete Do@r'n! kann in. verschiiedener Weise ausgebildet
werden. Bei einem beso@nders zweckmäßigen Ausführungsbeispiel besteht er aus- einem
zylindrischen Körper, welcher unterhalb der Schweißnaht mit einem tiefen Schlitz
versehen ist, -dier einen Verbindungsquerschnitt beider Dornhälften von geringer
Wandstärke frei läßt. Der Verbindungsquersrhnii:tt geringer Wandstärke stellt den
erforderlichen großen Ohmschen Widerstand zwischen den an beiden. Rohrkanten anliegenden
Doembereichen -ihr.
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In weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist derDornhohlausgebildet
und gegebenenfalls mit Öl oder einer anderen! nicht stromleitenden, Flüssigkeit
gefüllt.
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Es ist an sich nicht mehr neu, beim Herstellen von Schilitzrohren
durch Überlapp.t-Widerstandsschweißung Dorne im Bereich der Schweißelektroden -anzubringen,
welche ini das Innere d!es; Rohres hineinragen. So hat man bereits. solche Dorne
angewandt, um das Sichübereinanderlegen der Stoßkanten zu vermeiden. Jedoch hat
man aus anderen Rücksichten dem Dorn, der dann meist gleichzeitig Stromleiter ist,
solche Abmessungen gegeben, d'aß er, den! lnchtenOuerschnittdesRoihres nicht ausfüllte.
Man hat sogar einen nicht unerheblichen Teil des Kreisquerschnitts weggeschnitten.
Im übrigen waren diese Dornie au!s Speckstein o@d'er, anderem feuerfestem, isolierendem
Stoff ausgebildet und waren daher starkem Verschleiß unterworfen. Dagegen ist es
bisher noch nicht bekanntgeworden, solche Dorne aus Metall auszubilden und so zu
bemessen!, da3 der, gesamte lichte Rohrquerschnitt von ihm ausgefüllt wird. Außerdem
waren die bekannten Dorne starr ausgebildet und! konnten in Richtung dies, Stauchd!ruckes:
nicht nachgeben. Gerade um dieses Zusammenstauchen zu ermöglichen, hatte man den
bekannten Dornen einen; geringeren Ouerschnitt gegeben, so d!aß sie für das Schiweißen
von. Rohren mit großem Durchmesser und. kleiner Wandstärke völlig unbrauchbar waren.
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Die Erfindung ist durch die Zeichnung erläutert. In Abb. i ist dargestellt,
wie der Blechstreifen a in- kontinuierlichem Verfahren! zu einem Schlitzrohr b geformt
und dieses: unter zwei auf einer gemeinsamen Achse nebeneinander angeordneten und
gegeneinarnder isolierten: Schweißelektroden! c, d- geführt wird. Diese Elektroden!
berühren die Rohrkanten deicht neben aller gemeinsamen Stoßfuge e. In! das
Innere des Rohres b, und zwar im Bereich der Elektroden c, d, ragt edni Dorn!
f hinein, welcher an einem Hailter g befestigt ist. Der Dörn ist etwas baIlig a@üsgebildet.
Im mittleren; Teil füllt er den gesamten lichten Querschnitt dies Schl!itzrohres
b aus.
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Beim Ausführungsbeispiel nacht Abb. o beseht dien Dorn aus, einem
zylindrischen; Körper, der .un.-terhalb, der gemeinsamen Stoßfuge e mit einem tiefen
Schlitz k versehen; ist, der nur einen geringen Verbindungsquerschnitt i der linken
und rechten. Döirnhälfte stehendäßt. Der Ohmsche Widerstand: dieses Querschnitts;
ist derart, daß durch! die beiden Dornhälften .und ,den Verbindungsquerschnitt i
nur ein geringer 'Strom fließen kann, so daß durch die Sto@ßifuge e der für die
oedhungsg'emäße Schweißung notwendige Strom h;indurchtreten kann. Der Doirui ist
an den beiden Seiten mit je einer Ausnehmung k versehen. In dieser, durchgehenden
Ausnehmung k sind Anschläge l befestigt, und zwar so, daß immer je zwei einander
gegenüberliegende Anschläge eine
Druckfeder in zwischen sich
fassen:. Die Anschläge l
bestehen entweder völlig oder so, weit aus elektrisch
isolierendem Werkstoff, daß die beiden; Schweißelektroden nicht über die Eederni
kurzgeschlossen werden. Durch ,die Anordnung der Federn: m ist der Dorn, welcher
infolge des geringen Verbindungsquerschnitts i an sich bereits elastisch nachgiebig
geworden ist, in der Lage, sehr großeKräfte auf die Wandungen, des Rohres auszuüben
und damit diese Rohre straff zu halten, ohne daß deswegen die Erzeugung des erforderlichen
Stauchdruckes an der StoUfuge e durch die beiden Druck- und, Führungsrollen p,
q gehindert wird.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Abb,3 besteht der Dorn aus zwei Hälften
o undl r, die ineinander gegen die Wirkung von Druckfedern m in, Richtung des Stauchdruckes,
verschiebbar sind. Der Teil o hat annähernd dien; Querschnitt eines liegendenT.
Der Stegs dieses Profils liebt an: den elektrisch isolierenden Schichten
t des Körpers r an. Während' die Feder in am Körper
r unter metallischer Berührung anliegt, stützt sie sich am Körper o mittels
Halternic ebenfalls aus elektrisch isolierendem Stoff ab. Bei diesem Ausführungsbeispiiel
ist der zwischen die Körper o und r eingeschaltete Ohm-sche Widerstand praktisch
unendlich groß.
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Das, Ausführungsbeispiel nach den Abb. 4 und! 5 lehnt sich an das
nach Abb.. 2 an. Ein Unterschied besteht darin, daß der Dorn f als. Hohlkörper ausgebildet
ist und mit einer elektrisch isolierenden Flüssigkeit v, beispielsweise Öl, gefüllt
ist. Der Hohlkörper ist an den Stirnseiten durch die Wann dungen w geschlossen,
jedbch wird' dich diese Wandungen im Bereich x kein Ku.rzschluß herbeigeführt, weil
die Entfernung der Schweißstelle un!-mittelbar unterhalb der Elektroden; vom: diesem
Querschnitt derart groß, ist, daß ein nennenswerter Stromanteil nicht mehr,
durch den; Querschnitt x hindurchfließen kann. Der Dorn kann entweder vollständig
mit 011 gefüllt sein oder nur teilweise, so. daß noch ein gewisses Luftkissen y
vorhanden ist. Die Füllung mit Öl oder mit Öl und Luft hat den Zweck, den Widierstand
des Dornes gegen Zusammenpressen zu erhöhen bzw. zu regeln.