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Anlage zum Herstellen von Rohren aus Bändern Die Erfindung betrifft
eine Anlage zum Herstellen von Rohren aus Bändern, in der diese zunächst zu sogenannten
Schlitzrohren geformt und deren Stoßkanten anschließend preßgeschweißt werden. Derartige
Einrichtungen bestehen im allgemeinen aus einem oder mehreren Walzenpaaren zum Verformen
des von einem Haspel ablaufenden Bandes, einem Ziehtrichter zum Weiterformen des
vorgeformten Rohres zu einem Schlitzrohr, einer Reinigungseinrichtung zum Entfernen
des Walzzunders, einer elektrischen Einrichtung zum induktiven Erwärmen der Bandränder
auf Schweißtemperatur und einem oder mehreren Preßschweißgerüsten. Einer solchen
Anlage schließt sich regelmäßig eine Abgrat- und dieser eine Richtvorrichtung an.
Zwischen den einzelnen Bearbeitungsstellen sind Zug- oder Führungswalzen aufgestellt.
Bei Anlagen der hier beschriebenen Art macht das Preßschweißen des zunächst zu einem
Schlitzrohr geformten Bandes bekanntlich deshalb besondere Schwierigkeiten, weil
es mit den bekannten Mitteln nicht oder nicht zuverlässig genug gelingt, das Band
zu einem Rohr genau kreisrunden Querschnitts zu biegen und die Stoßkanten des Schlitzrohres
so zueinander zu stellen, daß sie auf der ganzen Länge gleichmäßig erhitzt und danach
zu einer glatten und dichten Naht verschweißt werden können. Für die Verformung
der Bänder zum Schlitzrohr wird deshalb ein Ziehtrichter benutzt, der sich von den
bekannten Einrichtungen dieser Art gemäß der Erfindung dadurch unterscheidet, daß
er um die Rohrachse drehbar und gegen diese neigbar ist. Dadurch ist es möglich,
die Verformungskräfte derart auf die verschiedenen Zonen des durchlaufenden Bandes
zu verteilen, daß sich der gewünschte Querschnitt im Rohr und dicht gegeneinander
anlegbare Stoßkanten ergeben. Zugleich erhält man den Vorteil, daß die Abnutzung
des
Trichters gleichmäßig auf- seinen- Umfang verteilt und dadurch nicht nur seine Lebensdauer
erhöht wird, sondern auch die Bildung - von Ziehriefen im Werkstück weitgehend hintangehalten
werden.
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Der Zieltrichter _besteht vorteilhaft aus zwei in einer axialen Ebene
lösbar miteinander verbundenen Teilen. Auf diese Weise kann der Trichter, z. B.-bei
einem Wechsel der Rohrabmessungen oder im Fall von Störungen, ohne Schwierigkeiten
ausgewechselt werden.
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Damit beim Drehen und- Neigen des Trichters die Lage des durchlaufenden
Bandes bzw. des austretenden Rohres, insbesondere die Einstellung des Rohrschlitzes
zu den nachgeordneten Bearbeitungsstellen (Bürsten und Heizeinrichtung) nicht verändert
wird, ist unmittelbar hinter dem Ziehtrichter, also noch vor der Reinigungseinrichtung
und zweckmäßig auch unmittelbar vor -der Heizeinrichtung ein Führungswalzenpaar
angeordnet, von dem eine Walze als Schwertwalze ausgebildet ist, deren messerartig
aus ihrem Rohrprofil in einer axialen Ebene austretender Vorsprung sich in den Rohrschlitz
einfügt.
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Erfindungsgemäß sind weiter Mittel vorgesehen, die ein dichtes Schließen
des Rohrschlitzes vor dem Eintritt des Rohres in die Reinigungsvorrichtung bewirken,
und Mittel zum Wiederäffnen des gereinigten Rohres vor dessen Einführung in die
Heizeinrichtung. Das Schließen des Schlitzes erfolgt durch ein unmittelbar vor der
Reinigungsvorrichtung angeordnetes Druckrollenpaar und das Wiederöffnen durch eine
unmittelbar vor der Heizeinrichtung aufgestellte Schwert- bzw. Messerwalze. Durch
Schließen des Rohrschlitzes, bevor die Reinigungsbürsten auf seine Umgebung wirken,
wird vermieden, daß die abgestoßenen Zunder- und Staubteile in das Rohrinnere fallen
und dieses verunreinigen, während das Wied'eröffnen, bevor die Heizströme auf die
Bandränder zur Wirkung gebracht werden, verhindert, daß sieh die im Werkstück erregten
Wirbelströme oder durch das Werkstück geleitete Heizströme über den Spalt kurzschließen.
Auf diese Weise ergibt sich eine bevorzugte Durchwärmung der Randpartien, und zwar
in Längsrichtung des Rohres gegenüber der bisher .üblichen Stromrichtung quer zum
Rohrschlitz.
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Aus dem erfindungsgemäßen Offenhalten des Schlitzes ergibt sich zugleich
der Vorteil, -daß der offene Schlitz als Mittel zur Führung des Rohres ausgenutzt
und, z. B: mit Hilfe einer Schwertwalze, das Rohr in richtiger Stellung durch die
Erwärmungsvorrichtung geführt werden kann.
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Das Erhitzen selbst geschieht mit Hilfe an' sich bekannter Einrichtungen
elektrisch durch Induktions- oder Widerstandsheizung, jedoch m-it der Maßgabe, daß
die Induktoren bzw. Heizelektroden längs statt quer zur Durchlaufrichtung des Rohres
angeordnet sind.
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Um die. Lage des Rohres innerhalb der Heizeinrichtung -genau einstellen
zu können, was besonders bei induktiver Erwärmung wichtig ist, sind erfindungsgemäß
die Walzen des der Heizeinrichtung vorgeschalteten Gerüste einstellbar in diesem
gelagert und zugleich das ganze Gerüst axial verschieblich angeordnet.
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Vorteilhaft besteht die Heizeinrichtung aus zwei Induktoren, die nacheinander
vom Rohr durchlaufen werden, und- einem zwischen den Induktoren angeordneten Führungswalzenpaar,
dessen eine Walze wiederum als Schwertwalze ausgebildet ist.
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Die den Gegenstand der Erfindung bildende Anlage und ihre wesentlichen
Bestandteile seien an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt Fig. i eine
Seitenansicht und Fig. 2 einen Grundriß der Gesamtanlage; in Fig. 3 ist links im
Axialschnitt ein Walzenpaar zum Vorformen des Bandes und rechts, teilweise im Querschnitt,
ein Verformungstrichter gezeigt; Fig. q. stellt, - wiederum im Schnitt, links eine
Vorfocmwalze zum Einwalzen der Blechränder auf Rohrradius, in der Mitte einen Teil
dieser Walze vergrößert, rechts eine Walze zum Vorformen des Bandes über seine volle
Breite dar; Fig. 5 und 6 veranschaulichen jeweils in Seitenansicht und teilweise
im Schnitt ein bzw. zwei Vorwalzkaliber und einen Ziehtrichter mit einliegendem
Werkstück; Fig. 7 zeigt in axialer Sicht ein im Trichter liegendes Werkstück rechts
bei axial ausgerichtetem Trichter, links bei geneigtem Trichter.
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Von dem Haspel i (Fig. i) läuft das Band 2 zunächst durch die mit
genauen seitlichen Führungen ausgestattete Richtmaschine 3 und von hier aus in die
Formwalze 4. Im gezeichneten Beispiel dient zum Vorformen des Bandes nur ein Walzgerüst,
doch ist es ohne weiteres möglich, zum Vorformen des Bandes zwei und mehr Gerüste
vorzusehen. Nach dem Verlassen dieser Gerüste sind die den Kanten anliegenden Bandstreifen
durch die Walzen bereits auf genauen Rohrdurchmesser gebogen worden. Zum Zuziehen
des vorgeformten Bandes zum Schlitzrohr dient der den Vorwalzen nachgeschaltete
Ziehtrichter 5. Diesem Trichter folgt eine nicht angetriebene Führungswalze 6, die
als sogenannte Schwertwalze ausgebildet ist. Das einen messerartigen Vorsprung im
Walzprofil bildende Schwert der Walze greift in den Schlitz des den Trichter verlassenden
Rohres ein und führt dadurch das Rohr genauestens so, daß die den Schlitz begrenzenden
Bandränder ihre richtige Stellung zur Reinigungsvorrichtung und zur Erhitzungsanlage
einnehmen und sicher beibehalten. Die Walzen 7 und - ä sind angetriebene Zugwalzen,
wobei es wichtig ist, da:ß die Oberwalze im Zugwalzgerüst 7 wiederum als Schwertwalze
ausgebildet ist. Nur dadurch können die Walzen den notwendigen Drück auf das Rohr
ausüben: Durch die Zugwalzen $ wird das Rohr geschlossen; damit wird erreicht, -daß
unter der Wirkung der diesen Walzen nachgeschalteten Bürstvorrichtung 9 gelöster
Zunder und sonstige Unreinigkeiten nicht in das Rohrinnere gelangen.
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Eine wichtige Funktion üben die der Bürsteinrichtung nachgeschalteten
Führungswalzenpaare io insofern aus, als ihre wiederum als Schwertwalzen
ausgebildeten.
Oberwalzen den Rohrschlitz wieder öffnen und so das Rohr in den richtigen, nur wenige
Millimeter betragenden Abstand zu der Induktoreinrichtung i i zu bringen und diesen
Abstand genauestens einzuhalten haben. Der Induktoranlage nachgeschaltet und möglichst
dicht hinter ihr angeordnet sind die beiden Preßschweißwalzen 12. Ihre Stellung
zu der Erhitzungsanlage ist veränderlich, `N@eswegen diese Walzen auf einem längs
verschieblichen Schlitten angeordnet sind. Durch den Abgratstempel 13 wird die Schweißnaht
entgratet. Mit 14 sind Zugwalzen bezeichnet, die als Meßwalzen eingerichtet sein
können. Ihnen ist eine Kühlstrecke 15 nachgeschaltet. In den als Zugwalzen dienenden
Walzen 16 kann erforderlichenfalls noch eine Verformung des Rohres stattfinden,
wonach das Rohr über die Richtwalzen 17 und das letzte Zugwalzengerüst 18
die Anlage verläßt.
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Bei der in Fig. i dargestellten Erhitzungsanlage i i werden zwei Induktoren
verwendet, die das Rohr nacheinander durchläuft. Das ist bei hohen Schweißgeschwindigkeiten
vorteilhaft, unter Umständen sogar erforderlich. In diesem Fall muß dann zwischen
den Induktoren ein Führungswalzenpaar ig angeordnet sein, dessen Oberwalze als Schwertwalze
ausgebildet ist, denn nach der Erfindung kommt es wesentlich darauf an, daß die
Kanten während des Erhitzens sich noch nicht berühren. Die Schweißwalzen 12 sind
nicht angetrieben, dafür aber hinter der Abgratvorrichtung 13 Zugwalzen 1q. vorgesehen.
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In Fig. 3 ist die Verformung des Bandes zum Schlitzrohr unter Verwendung
einer einzigen Formwalze 2o und des dieser nachgeschalteten Trichters 21 veranschaulicht.
Das in dem Kaliber der Unterwalze 22 liegende Band i wird durch die Flanken der
Unterwalze an seinen Rändern, und zwar etwa im Bereich des mit A bezeichneten Abschnittes,
auf den fertigen Rohrdurchmesser gebogen. Dabei ist das Kaliber der Unterwalze 22
so eingerichtet, daß es im mittleren Abschnitt des Bandes durch die Oberwalze nicht
ausgefüllt wird. In den auf diese Weise gebildeten Hohlraum 23 kann sich das Band
bei ungenauer Bandbreite frei ausdehnen, so daß keine umerwünschten Querschnittsänderungen
und -auch keine sonstigen Verformungen des Werkstücks möglich sind.
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Das vorgeformte und an den Rändern bereits auf den Rohrdurchmesser
gebogene Band läuft nun in den Trichter 21 ein. Erfindungsgemäß ist dieser Trichter
drehbar gelagert; er kann durch die Schnecke 24 und über das Schneckenrad 25 um
seine Achse verstellt werden. Dadurch unterbindet man etwaige Riefenbildung und
einseitigen Verschleiß.
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Während bei der in Fig. 3 gezeigten Einrichtung, die für das Verformen
von Rohren kleiner Durchmesser geeignet ist, eine einzige Vorformwalze Verwendung
findet, benutzt die Einrichtung gemäß Fig. q. zwei solcher Walzen. Das hier wesentlich
breitere Band i läuft zunächst zwischen die Unterwalze 26 und die Oberwalze 27.
Auch hier ist die Einrichtung wieder so getroffen, daß das Kaliber in der Unterwalze
26 von der Oberwalze 27 nicht überall ausgefüllt und ein Verdrängungsraum 23 offen
gehalten wird. Durch die Vorformwalze 26, 27 werden die Bandränder in den Abschnitten
B wiederum auf den Durchmesser des fertigen Rohres gebogen. Die tveitere Verformung
des Bandes übernimmt das bereits in Fig. 3 beschriebene Walzenpaar 20, 22. Man erkennt,
in welche Form das Rohr in ihm gebracht wird.
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Von den Vorform-v#,alzen 2o, 22 her läuft der Bandformling in den
Trichter 2i ein, der bei der in Fig. 5 gezeichneten Anlage in die Rohrachse gestellt
ist. Fig.6 veranschaulicht die Verwendung zweier Vorformwalzen, nämlich der Walzen
26, 27 und 20, 22. Zu beachten ist, daß der diese Vorformwalze verlassende Bandformling
in einen schräg zur Rohrachse geneigten Trichter 21 einläuft. Diese Schrägstellung
nach dieser Erfindung ist für große Rohrdurchmesser einem starr in Rohrachse liegenden
Trichter deswegen vorzuziehen, weil er eine zweckentsprechende Verteilung der Formgebungskräfte
und damit eine unbedingt zuverlässige Rundung des Rohres bewirkt.
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Aus der Darstellung in Fig.7 ist ein weiterer Vorschlag nach der Erfindung
zu erkennen, nämlich der, den'Trichter in einer Achsebene zu teilen, und zwar in
die Hälften lad und gib. Diese Teilung des Trichters ermöglicht erst dessen Ausbau
und Auswechseln praktisch ohne Betriebsunterbrechung.
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Eine der Erfindung entsprechende Anlage kann für die Herstellung von
Rohren sowohl durch Kaltals auch durch Warmverformen benutzt werden. In jedem Fall
ergeben sich dabei aus Bändern preßgeschweißte Rohre höchster Güte.