CH548248A - Verfahren und anlage zum schweissen von schraubennahtrohren aus metallband. - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zum Schweissen von Schraubennahtrohren aus Metallband, bei dem die einander gegenüberstehenden Seitenkanten des in einer Verformungseinrichtung zu einem Rohr geformten Bandes zunächst behelfsmässig und nach dem Trennen des Rohres auf einzelne Längen, ausserhalb der Verformungseinrichtung endgültig miteinander verbunden werden.



   Bei den bekannten Anlagen zum Schweissen von Schraubennahtrohren aus Metallband werden die Bandkanten während der kontinuierlichen Bandverformung durch Lichthogenschweissung so miteinander verbunden, dass ein fertiggeschweisstes Schraubennahtrohr in der Verformungseinrichtung entsteht.



   Das fertiggeschweisste Schraubennahtrohr verlässt die Verformungseinrichtung, in der die Lichtbogenschweissköpfe angeordnet sind, mit einer Geschwindigkeit, die abhängig ist von der Schweissgeschwindigkeit und dem Steigungswinkel der   Schraubennaht.    Der Steigungswinkel, der sich aus dem Quotienten Bandbreite zu Rohrumfang ergibt, kann während der Herstellung eines bestimmten Rohres aus gleichem Metallband als konstant angesehen werden, so dass die Rohrgeschwindigkeit proportional zur Schweissgeschwindigkeit ist.



   Die Verkettung der Bandverformung mit der Fertigschweissung des Rohres hat den Nachteil, dass die Rohrfertigung in bestimmten Fällen unterbrochen werden muss, wie z.B.



  heim Zusammenschweissen der Bandenden und Umrüsten der Verformungseinrichtung auf andere Bandbreiten und Rohrdurchmesser sowie bei Störungen während der Bandverformung.



   Ist die Verformungseinrichtung häufig auf verschiedene Bandbreiten und Rohrdurchmesser umzurüsten, können die Arbeitsunterbrechungen im Verhältnis zur Schweisszeit eines Rohrstranges so lang sein, dass eine wirtschaftliche Rohrfertigung bei der ohnehin niedrigen Schweissgeschwindigkeit nicht mehr gewährleistet ist.



   Die Arbeitsunterbrechungen, die beim Zusammenschweissen der Bandenden und bei Störungen während der Bandverformung eintreten, wirken sich auch nachteilig auf die Fertigschweissnaht aus, da durch das Ein- und Abschalten der Licht   bogenschweissköpfe    Schweisskrater entstehen.



   Nach der italienischen Patentschrift 650 488 ist ein Verfahren zum Schweissen von Schraubennahtrohren aus Stahlband bekanntgeworden, bei dem die einander gegenüberstehenden Bandkanten des in einer Verformungseinrichtung geformten, umlaufenden und sich axial verschiebenden Rohres zunächst durch eine durch Widerstandsschweissung hergestellte Schweissnaht behelfsmässig miteinander verbunden werden, die nach dem Schneiden des Rohres auf einzelne Längen durch eine kontinuierliche, durch Lichtbogenschweissung hergestellte Schweissnaht ersetzt wird.



   Bei diesem Verfahren ist die Widerstandsschweissung in der Verformungseinrichtung sehr problematisch, da die Bandkanten nicht auf wenige Hundertstel Millimeter genau vorbereitet bzw. miteinander verschweisst werden können. Wegen der sich ständig   ändernden    Verhältnisse in der Verformungseinrichtung, hervorgerufen durch die laufende Bandkantensteuerung und durch das stetig an Gewicht zunehmende Rohr, ist die axiale Presskraft zur Widerstandsschweissung so grossen Schwankungen unterworfen, dass die Voraussetzungen für eine einwandfreie Schweissung nicht gegeben sind.



   Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der beschriebenen Herstellungsverfahren zu beseitigen und ein Verfahren zum Schweissen von Schraubennahtrohren anzugeben, mit dem eine bessere und wirtschaftlichere Rohrfertigung erzielt werden kann.



   Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die unterbrochene Schweissnaht zum Heften der Bandkanten in der Verformungseinrichtung mit in Bezug auf das Fertigschweissen höherer Geschwindigkeit, bzw. die kontinuierliche Fertigschweissnaht zum Fertigschweissen des gehefteten Schraubennahtrohres ausserhalb der Verformungseinrichtung mit in Bezug auf das Heftschweissen niederigerer Geschwindigkeit durch Lichtbogenschweissung erzeugt werden.



   Bei der Erzeugung der unterbrochenen Schweissnaht kann mindestens ein Lichtbogenschweisskopf periodisch parallel zum Schweissspalt in Richtung der Rotation und Translation des Rohres über eine begrenzte Strecke zur Schweissnahterzeugung vorbewegt und hierauf ohne Schweisswirkung in seine Ausgangsstellung zurückgeführt werden.



   Die Bandkanten werden zweckmässig im mittleren Bereich mit rechteckigen Absätzen versehen und in den äusseren Bereichen stumpfwinklig abgeschrägt.



   Zum Heften der Bandkanten mit V- oder Y-Schweissnähten von der Innen- und Aussenseite des Metallbandes aus können die rechteckigen Absätze abwechselnd von oben und von unten abgeschrägt werden.



   Die Anlage zur Durchführung des Verfahrens besitzt eine Verformungseinrichtung mit wenigstens einem parallel zu den schraubenlinienförmig geformten Bandkanten schwenkbaren Lichtbogenschweisskopf zum Heften der Bandkanten und mindestens eine Lichtbogenschweisseinrichtung zum Fertigschweissen der gehefteten Schraubennahtrohre.



   Jeder Lichtbogenschweisskopf zum Heften der Bandkanten kann an einer angetriebenen Schwinge, die zweckmässig begrenzt um die Rohrachse schwenkbar und in Rohrachsrichtung verschiebbar ist, befestigt sein.



   Zur Lagerung der Schwinge dient zweckmässig ein an einem Innenarm des Verformungskörpers verstellbar angeordneter Lagerbock.



   Die Schweissdrahtvorschubeinrichtung ist vorzugsweise fest mit der Schwinge verbunden.



   Zweckmässig erzeugt ein Getriebemotor die Schwenkbewegung der Schwinge.



   Die Verschiebebewegung der Schwinge kann durch ein Verschiebegerät erzeugt werden.



   Zwei einstellbare Anschläge können vorgesehen sein, um die Schwenkbewegung der Schwinge zu begrenzen.



   Die Anschläge können mit Kontaktschaltern zum Steuern des Getriebemotors ausgerüstet sein.



   Bei einer Ausführungsform steuert eine an der Schwinge angeordnete Lichtpunktoptik das Verschiebegerät. Bei einer anderen Ausführungsform steuert eine an einem Hebel der Schwinge angeordnete, mit einer Feder auf eine der schraubenförmigen Bandkanten gedrückte Kopierrolle den Lichtbogenschweisskopf.



   Zum Heften der Bandkanten können auch zwei oder mehrere Lichtbogenschweissköpfe auf einer Schwinge angeordnet werden.



   Vorzugsweise ist die Schwinge als Wagen ausgeführt, dessen Räder auf der Innen- oder Aussenseite des geformten Bandes laufen. Als Räder können gefederte Kugelrollen vorgesehen sein.



   Zum Antrieb des Wagens können zwei Verschiebegeräte dienen.



   Die Lichtbogenschweisseinrichtung zum Fertigschweissen von gehefteten Schraubennahtrohren kann aus wenigstens einem auf einem Träger verfahrbaren Lichtbogenschweisskopf und mehreren Rollenpaaren zur Erzeugung der Rohrumlaufbewegung bestehen.



   Zwei in der Lichtbogenschweisseinrichtung angeordnete Rollen können zum Halten eines gehefteten Schraubennahtrohres in axialer Richtung vorgesehen sein.



   Ein Lichtbogenschweisskopf kann an einem Drehkranz eines Wagens angeordnet sein.  



   Gegebenenfalls können zwei oder mehrere Lichtbogenschweissköpfe auf einem Wagen angeordnet sein.



   Zweckmässig ist ein Träger zum Führen eines Wagens in einem Gehäuse senkrecht und quer zum gehefteten Schraubennahtrohr verstellbar.



   Zweckmässig stützt eine Verstellvorrichtung ein Trägerende ab.



   Vorzugsweise steuert eine Schaltkombination Antriebsmotoren der Rollenpaare und der Wagen.



   Anhand eines Ausführungsbeispieles einer Anlage und Varianten soll die Erfindung nachstehend näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:    Fig. 1:    einen Längsschnitt durch einen Teil einer Verformungseinrichtung mit Anordnung eines Lichtbogenschweisskopfes auf der Innenseite des geformten Bandes,    Fig. 2:    den Schnitt II-II entsprechend   Fig. 1,       Fig. 3:    den Schnitt   111-111    entsprechend Fig. 1 mit Anordnung eines Lichtbogenschweisskopfes auf der Aussenseite des geformten Bandes,    Fig. 4:    eine Lichtbogenschweisseinrichtung zum Fertigschweissen von gehefteten Schraubennahtrohren,
Fig. 5 bis 10:

   einige Längsschnitte durch verschiedene Schweissnähte der gehefteten Bandkanten,    Fig. 11;    einen Schnitt durch zwei Bandkanten, die in den beiden äusseren Bereichen stumpfwinklig abgeschrägt sind,    Fig. 12:    den in Fig. 11 dargestellten Schnitt mit Querschnitt einer Y-Heftnaht,    Fig. 13:    einen Schnitt durch zwei Bandkanten, die im mittleren Bereich mit rechteckigen Absätzen ausgebildet und in den beiden äusseren Bereichen stumpfwinklig abgeschrägt sind,    Fig. 14:    den in Fig. 13 dargestellten Schnitt mit Querschnitt einer von der Innenseite des geformten Bandes erzeugten   I-    Heftnaht,    Fig. 15:

  :    den in Fig. 13 dargestellten Schnitt mit Querschnitt einer von der Innenseite des geformten Bandes erzeugten   I-    Heftnaht,    Fig. 16:    einen Schnitt durch zwei Bandkanten, bei denen die rechteckigen Absätze abwechselnd von oben und unten abgeschrägt sind,    Fig. 17:    eine Draufsicht auf die in Fig. 16 dargestellten Bandkanten,    Fig. 18:    den Schnitt XVIII-XVIII entsprechend Fig. 17 mit Querschnitt einer Y-Heftnaht,    Fig. 19:    den Schnitt XIX-XIX entsprechend Fig. 17 mit Querschnitt einer Y-Heftnaht und zweier Fertigschweissnähte.



   Eine Anlage zum Schweissen von Schraubennahtrohren aus einem Band 1 besitzt eine Verformungseinrichtung 2 mit einem parallel zu den schraubenlinienförmig geformten Bandkanten 11; 12 schwenkbaren Lichtbogenschweisskopf 21 zum Heften derBandkanten 11; 12 und eine Lichtbogenschweisseinrichtung 3 zum Fertigschweissen der gehefteten Schraubennahtrohre 10b.



   Zwei Treiberwalzen 22; 23, die von einem Getriebemotor 24 mit veränderbarer Drehzahl angetrieben werden, schieben das Band 1 mit einer hohen, über der Schweissgeschwindigkeit   v, liegenden    Geschwindigkeit v1 in die Verformungseinrichtung 2. Während der Verformung des Bandes 1 durch mehrere Biegerollen 201; 202; 203, die ein Dreiwalzenbiegesystem bilden, heftet der an einer Schwinge 25 befestigte Lichtbogen schweisskopf 21 die Bandkanten 11; 12 mit unterbrochenen
Schweissnähten 4   (Fig. 5).    Die Länge einer Schweissnaht 4 ist mit a, die Länge einer Schweissnahtunterbrechung mit b bezeichnet.



   Die am Gehäuse 26 angeordneten Rollen 204 haben die
Aufgabe, den Rohranfang 10a radial und axial zu halten. Alle
Rollen 201 bis 204 sind über Hebel 2011; 2021; 2031; 2041 auf den Steigungswinkel des Rohranfanges 10a einstellbar. Die
Verstellung der Rollen 204 auf einen anderen Rohrdurchmesser wird erreicht durch Drehung der mit einem Aussengewinde 20421 versehenen Rollenhalterungen 2042. Die mit der Rohrdurchmesseränderung verbundene Höhenverstellung der Biegerolle 201 führt der Innenarm 27 aus. Die Schweissunterlage 28 sitzt auf der Kolbenstange 2811 des Hydraulikzylinders 281.



   Beim Heften der Bandkanten 11; 12 bewegt sich der Lichtbogenschweisskopf 21 auf einer parallel zu den geformten Bandkanten 11; 12 verlaufenden Schraubenlinie in Bewegungsrichtung des Bandes 1 derart, dass der Schweisspunkt P mit der Geschwindigkeit   vp    wandern kann. Die Geschwindigkeit vp ist gleich der Differenz aus Band- bzw. Bandkantengeschwindigkeit   v1    minus Schweissgeschwindigkeit   v5.    Ist eine Schweissnaht 4 mit der Länge a erreicht, wird der Lichtbogenschweisskopf 21 von der Stellung q-q in die ursprüngliche Lage r-r zurückgeschwenkt. Dabei legt das Schweissdrahtende 2111 die Länge b der Schweissnahtunterbrechung zurück. Die Rücklaufgeschwindigkeit des Lichtbogenschweisskopfes 21 ist an die Schweissgeschwindigkeit   v5    nicht gebunden.

  Bei hoher Rücklaufgeschwindigkeit des Lichtbogenschweisskopfes 21 entsteht also eine kurze   Rücklaufzeit    die die Schweissleistung des Lichtbogenschweisskopfes 21 nicht nennenswert herabsetzt.



   Wäre die Geschwindigkeit   vp    des Schweisspunktes P gleich der Summe aus Band- bzw. Bandkantengeschwindigkeit v, plus Schweissgeschwindigkeit   v5,    müsste bei vollendeter Länge a einer Schweissnaht 4 das Schweissdrahtende 2111 um das Mass 2a + b zurückgeschwenkt werden.



   Werden die Bandkanten 11; 12 mit zwei oder drei auf der Innen- oder Aussenseite 13; 14 angeordneten Lichtbogenschweissköpfen 21 geheftet, liegen die unterbrochenen Schweissnähte   41;42;    43; 44; 45 bei gleichbleibender Bandkantenausbildung auf gleicher Höhe H1   (Fig. 6    und 7). Die Längen c; d; e; f; g der unterbrochenen Schweissnähte 41; 42; 43; 44; 45 sind so auf dieBand- bzw. Bandkantengeschwindigkeit   vi,      dieSchweissgeschwindigkeit      v5    und die Rücklaufgeschwindigkeit der Lichtbogenschweissköpfe 21 abgestimmt, dass eine durchgehende Heftung der Bandkanten   11;    12 entsteht.



   Bei Anordnung eines Lichtbogenschweisskopfes 21 auf der Innenseite 13 und eines weiteren Lichtbogenschweisskopfes 21 auf der Aussenseite 14 des geformten Bandes 1 liegen die unterbrochenen Schweissnähte 46; 47 nicht auf gleicher Höhe H2, wenn die Bandkanten 11; 12 ein Profil gemäss Fig.   11    aufweisen. Die Schweissnähte 46 mit der Länge h sind dem inneren, die Schweissnähte 47 mit der Länge j dem äusseren Lichtbogenschweisskopf 21 zugeordnet.



   Ähnliche Verhältnisse liegen vor, wenn auf der Innen- und Aussenseite 13; 14 des geformten Bandes 1 je zwei Lichtbogenschweissköpfe 21 angeordnet sind   (Fig. 9    und 10). Die Schweissnähte   461462    mit den Längen k; l sind den inneren, die Schweissnähte 471; 472 mit den Längen m; n den äusseren Lichtbogenschweissköpfen 21 zugeordnet.



   Sollen nur auf einer Innen- bzw. Aussenseite 13 oder 14 des geformten Bandes 1 die Lichtbogenschweissköpfe 21 angeordnet werden, genügt die übliche Bandkantenausbildung gemäss Fig. 11. Die Figur 12 zeigt u.a. einen Querschnitt einer Schweissnaht 4, die als Y-Naht ausgeführt ist.



   Um eine gleichmässige, durchgehende Heftnaht zu gewährleisten, werden bei Anordnung der Lichtbogenschweissköpfe 21 auf der Innen- und Aussenseite 13; 14 des geformten Bandes 1   dieBandkanten    11; 12 im mittleren Bereich 101 mit rechteckigen Absätzen 111; 121 ausgebildet und in den äusseren Bereichen   102103    stumpfwinklig abgeschrägt (Fig.



   13). Eine derartige Bandkantenausbildung ist geeignet zum Heften der Bandkanten 11; 12 mit unterbrochenen   l-Schweiss-    nähten 401; 402. Beim Heften der Bandkanten 11; 12 mit VoderY-Schweissnähten 403; 404 sind die rechteckigen Absätze
111; 121 abwechselnd von oben und unten abgeschrägt. Die   Länge o ist der V- oder Y-Schweissnaht 403 zugeordnet, die Länge p der V- oder Y-Schweissnaht 404.



   Vom gehefteten Schraubennahtrohrstrang 10 werden während der Bandverformung Schraubennahtrohre   I Ob    mit einer Länge L abgetrennt. Die Rohrtrenneinrichtung (nicht dargestellt) ist auf dem Auslaufteil der Verformungseinrichtung 2 angeordnet.



   Auf einer Lichtbogenschweisseinrichtung 3 werden die gehefteten Schraubennahtrohre   1 Ob    mit einer niedrigen Geschwindigkeit v2 fertiggeschweisst. Die niedrige Geschwindigkeit v2 entspricht der Schweissgeschwindigkeit des auf der Aussenseite 14 angeordneten Lichtbogenschweisskopfes 31.



  Jede fertige   bzw.    kontinuierliche Schweissnaht   405;      406    weist einen trapezförmigen Querschnitt auf   (Fig. 19).   



   Der im Verformungskörper 2 eingebaute Lichtbogen   schweisskopf 21 ist an einer angetriebenen Schwinge 25    befestigt. die begrenzt um die Rohrachse s-s schwenkbar und in Rohrachsrichtung verschiebbar ist. Zur Lagerung der Schwinge 25 dient ein am Innenarm 27 verstellbar angeordneter Lagerbock 271. Bei   Rohrdurchmesseränderung    werden nacheinander der Lagerbock 271 gegenüber dem Innenarm 27 und der Lichtbogenschweisskopf 21 gegenüber der Schwinge 25 verstellt. Der   Schweissdraht    211 wird über eine mit der Schwinge 25 verbundene Schweissdrahtvorschubeinrichtung 212 und über Führungsteile 213 dem Lichtbogenschweisskopf   21 zugefilhrt.   



   Die Schwenkbewegung der Schwinge 25 erzeugt ein Getriebemotor 251, der über eine Kupplung 252, einen Hebel   253    eine Stange 254 und zwei Naben 255; 256 mit der   Schwinge    25 verbunden ist. Die Verschiebebewegung der   Schwinge    25 erzeugt ein an den Lagerbock 271 angeschlossenes Verschiebegerät 257, dessen Stössel 2571 mit dem Gehäuse 2511 des Getriebemotors 251 verschraubt ist. Das Rückdrehmoment des Getriebemotors 251 wird von einer Stütze 2512 aufgenommen. die auf einer mit dem Lagerbock 271 verbundenen Führung 2711 verschiebbar ist.



   Zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Schwinge 25   bzw .    des Lichtbogenschweisskopfes 21 sind zwei auf den   Schwenkwinkel    des Hebels 253 einstellbare Anschläge 258; 259 vorgesehen. Die einstellbaren Anschläge 258; 259 sind mit Kontaktschaltern 2581; 2591 ausgerüstet, die   über    Leitungen   2582;    2592 an den Getriebemotor 251 angeschlossen sind. Die Kontaktschalter 2581; 2591 bewirken nach jeder vollendeten   Schwenkbewegung    der Schwinge 25 eine Umkehrung der   Motordrehrichtung.   



   Zur Steuerung des Verschiebegerätes 257 dient eine an der   Schwinge      25    angeordnete Lichtpunktoptik 214, die auf eine schraubenförmig geformte Bandkante 11 oder 12 gerichtet ist.



  Eine Steuerleitung 2141 verbindet die Lichtpunktoptik 214 mit dem   Verschiebegerät    257.



   Die Steuerung des Lichtbogenschweisskopfes 21 ist auch   möglich    mit einer am Hebel 253 der Schwinge 25 angeordneten   liopierrolle      2532.    die stets mit einer Feder 2531 auf eine schraubenlinienförmig geformte Bandkante 11 oder 12 gedrückt wird. Das Gehäuse 2533 der Kopierrolle 2532 wird am Hebel 253 durch eine Klemmschraube 2534 gehalten. Nach dem Lösen der Klemmschraube 2534 lässt sich die Kopierrolle 2532 gegenüber dem Hebel 253 auf andere Rohrdurchmesser und Bandbreiten verstellen. Zur Abstützung der Feder 2531 dient ein am Innenarm 27 verstellbar angeordnetes Gegenlager 2535. das über ein Kugelgelenk 25351 mit dem rechten Federende 25311 verbunden ist. Das linke Federende 25312 ist an   tlas    Kugelgelenk 25331 des Gehäuses 2533 angeschlossen.



  Bei dieser Ausführungsform sind das Verschiebegerät 257 und die Lichtpunktoptik 214 nicht erforderlich.



   Zum Heften der Bandkanten 11; 12 können zwei mehrere Lichtbogenschweissköpfe 21 auf einer Schwinge 25 angeordnet sein. Die Lichtbogenschweissköpfe 21 können auch um eine Schraubennahtwindung versetzt angeordnet werden.



   Vorzugsweise ist die Schwinge 25 ein Wagen 29, dessen Räder 291; 292: 293; 294 auf der Innen- oder Aussenseite 13; 14 des geformten Bandes 1 laufen   (Fig. 3).    Als Räder 291; 292; 293; 294 sind gefederte Kugelrollen vorgesehen. Zum Antrieb des Wagens 29 dienen zwei Verschiebegeräte 295; 296. Jedes Verschiebegerät 295; 296 ist an einem Ende 2951; 2961 über ein Kugelgelenk   261:262    und einen Halter263; 264 an das Gehäuse 26 angeschlossen. Das andere Ende 2952; 2962 eines Verschiebegerätes 295; 296 ist über ein Kugelgelenk 297; 298 mit dem Wagen 29 verbunden.



   Das Verschiebegerät 296, das die Bewegung des Wagens 29 in Rohrachsrichtung erzeugt, wird von der am Wagen 29 angeordneten Lichtpunktoptik 214 gesteuert. Zur Steuerung des Lichtbogenschweisskopfes 21 kann wie bei der Schwinge 25 eine am Wagen 29 angeordnete Kopierrolle 2532 in Verbindung mit einer Feder 2531 benutzt werden.



   Ein vom gehefteten Schraubennahtrohrstrang 10 abgetrenntes Schraubennahtrohr lOb wird über einen Rollgang 32 in die Lichtbogenschweisseinrichtung 3 befördert. Hiernach werden die Rollen   321:322:323:324;    325 des Rollganges 32 abgesenkt. wodurch das geheftete Schraubennahtrohr 10b von den drei Rollenpaaren 33 aufgenommen wird.



   In axialer Richtung wird das geheftete Schraubennahtrohr lOb durch die Rollen 341; 342 gehalten.



   Zum Fertigschweissen des gehefteten Schraubennahtrohres   1 Ob    sind zwei Lichtbogenschweissköpfe 31 vorgesehen. Jeder Lichtbogenschweisskopf 31 ist an einem auf einem Träger 35; 36 verfahrbaren Wagen 37; 38 angeordnet. Ein an jedem Wagen 37; 38 angebrachter Drehkranz   371381    gestattet eine Schwenkung eines Lichtbogenschweisskopfes 31 um   3600.   



   Bei Schweissnähten   405:406    mit grossem Querschnitt ist es zweckmässig, zwei oder mehrere Lichtbogenschweissköpfe 31 auf einem Wagen 37; 38 anzuordnen.



   Beide Träger 35; 36 sind im Gehäuse 39 senkrecht und quer zum gehefteten Schraubennahtrohr lOb verstellbar.



   Die Verschiebegeräte 351; 361 dienen zur Abstützung der Trägerenden 3501; 3601 während des Fertigschweissens.



   Die Schweissgeschwindigkeit, die der Geschwindigkeit v2 eines Punktes auf der Schraubenlinie entspricht, wird erzeugt durch Drehung des gehefteten Schraubennahtrohres 10b und gleichzeitiges Verschieben eines Lichtbogenschweisskopfes 31 in Rohrachsrichtung.



   Zur Erzeugung der Drehbewegung des gehefteten Schraubennahtrohres 10b dienen mehrere Rollenpaare 33, die je von einem Antriebsmotor 331 synchron angetrieben werden. Die Verschiebebewegung eines Lichtbogenschweisskopfes 31 erzeugt ein an einem Wagen 37; 38 angeordneter Antriebsmotor 372; 382 über eine Reibrolle 373; 383, die sich an einem Träger 35; 36 abstützt.



   Zur Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit des gehefteten Schraubennahtrohres lOb und der Verschiebegeschwindigkeit eines Lichtbogenschweisskopfes 31 ist eine Schaltkombination 301 vorgesehen, die über Leitungen 3011; 3012; 3013; 3014; 3015 mit den Antriebsmotoren 331; 372; 382 verbunden ist.



   Die Schaltkombination 301 wird gespeist von einem Stromnetz 302.



   PATENTANSPRUCH 1
Verfahren zum Schweissen von Schraubennahtrohren aus Metallband, bei dem die einander gegenüberstehenden Seitenkanten des in einer Verformungseinrichtung zu einem Rohr geformten Bandes zunächst behelfsmässig und nach dem Trennen des Rohres auf einzelne Längen, ausserhalb der Verformungseinrichtung endgültig miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die unterbrochene Schweissnaht (4) zum Heften der Bandkanten (11, 12) in der 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **. Länge o ist der V- oder Y-Schweissnaht 403 zugeordnet, die Länge p der V- oder Y-Schweissnaht 404.

   Vom gehefteten Schraubennahtrohrstrang 10 werden während der Bandverformung Schraubennahtrohre I Ob mit einer Länge L abgetrennt. Die Rohrtrenneinrichtung (nicht dargestellt) ist auf dem Auslaufteil der Verformungseinrichtung 2 angeordnet.

   Auf einer Lichtbogenschweisseinrichtung 3 werden die gehefteten Schraubennahtrohre 1 Ob mit einer niedrigen Geschwindigkeit v2 fertiggeschweisst. Die niedrige Geschwindigkeit v2 entspricht der Schweissgeschwindigkeit des auf der Aussenseite 14 angeordneten Lichtbogenschweisskopfes 31.

   Jede fertige bzw. kontinuierliche Schweissnaht 405; 406 weist einen trapezförmigen Querschnitt auf (Fig. 19).

   Der im Verformungskörper 2 eingebaute Lichtbogen schweisskopf 21 ist an einer angetriebenen Schwinge 25 befestigt. die begrenzt um die Rohrachse s-s schwenkbar und in Rohrachsrichtung verschiebbar ist. Zur Lagerung der Schwinge 25 dient ein am Innenarm 27 verstellbar angeordneter Lagerbock 271. Bei Rohrdurchmesseränderung werden nacheinander der Lagerbock 271 gegenüber dem Innenarm 27 und der Lichtbogenschweisskopf 21 gegenüber der Schwinge 25 verstellt. Der Schweissdraht 211 wird über eine mit der Schwinge 25 verbundene Schweissdrahtvorschubeinrichtung 212 und über Führungsteile 213 dem Lichtbogenschweisskopf 21 zugefilhrt.

   Die Schwenkbewegung der Schwinge 25 erzeugt ein Getriebemotor 251, der über eine Kupplung 252, einen Hebel 253 eine Stange 254 und zwei Naben 255; 256 mit der Schwinge 25 verbunden ist. Die Verschiebebewegung der Schwinge 25 erzeugt ein an den Lagerbock 271 angeschlossenes Verschiebegerät 257, dessen Stössel 2571 mit dem Gehäuse 2511 des Getriebemotors 251 verschraubt ist. Das Rückdrehmoment des Getriebemotors 251 wird von einer Stütze 2512 aufgenommen. die auf einer mit dem Lagerbock 271 verbundenen Führung 2711 verschiebbar ist.

   Zur Begrenzung der Schwenkbewegung der Schwinge 25 bzw . des Lichtbogenschweisskopfes 21 sind zwei auf den Schwenkwinkel des Hebels 253 einstellbare Anschläge 258; 259 vorgesehen. Die einstellbaren Anschläge 258; 259 sind mit Kontaktschaltern 2581; 2591 ausgerüstet, die über Leitungen 2582; 2592 an den Getriebemotor 251 angeschlossen sind. Die Kontaktschalter 2581; 2591 bewirken nach jeder vollendeten Schwenkbewegung der Schwinge 25 eine Umkehrung der Motordrehrichtung.

   Zur Steuerung des Verschiebegerätes 257 dient eine an der Schwinge 25 angeordnete Lichtpunktoptik 214, die auf eine schraubenförmig geformte Bandkante 11 oder 12 gerichtet ist.

   Eine Steuerleitung 2141 verbindet die Lichtpunktoptik 214 mit dem Verschiebegerät 257.

   Die Steuerung des Lichtbogenschweisskopfes 21 ist auch möglich mit einer am Hebel 253 der Schwinge 25 angeordneten liopierrolle 2532. die stets mit einer Feder 2531 auf eine schraubenlinienförmig geformte Bandkante 11 oder 12 gedrückt wird. Das Gehäuse 2533 der Kopierrolle 2532 wird am Hebel 253 durch eine Klemmschraube 2534 gehalten. Nach dem Lösen der Klemmschraube 2534 lässt sich die Kopierrolle 2532 gegenüber dem Hebel 253 auf andere Rohrdurchmesser und Bandbreiten verstellen. Zur Abstützung der Feder 2531 dient ein am Innenarm 27 verstellbar angeordnetes Gegenlager 2535. das über ein Kugelgelenk 25351 mit dem rechten Federende 25311 verbunden ist. Das linke Federende 25312 ist an tlas Kugelgelenk 25331 des Gehäuses 2533 angeschlossen.

   Bei dieser Ausführungsform sind das Verschiebegerät 257 und die Lichtpunktoptik 214 nicht erforderlich.

   Zum Heften der Bandkanten 11; 12 können zwei mehrere Lichtbogenschweissköpfe 21 auf einer Schwinge 25 angeordnet sein. Die Lichtbogenschweissköpfe 21 können auch um eine Schraubennahtwindung versetzt angeordnet werden.

   Vorzugsweise ist die Schwinge 25 ein Wagen 29, dessen Räder 291; 292: 293; 294 auf der Innen- oder Aussenseite 13; 14 des geformten Bandes 1 laufen (Fig. 3). Als Räder 291; 292; 293; 294 sind gefederte Kugelrollen vorgesehen. Zum Antrieb des Wagens 29 dienen zwei Verschiebegeräte 295; 296. Jedes Verschiebegerät 295; 296 ist an einem Ende 2951; 2961 über ein Kugelgelenk 261:262 und einen Halter263; 264 an das Gehäuse 26 angeschlossen. Das andere Ende 2952; 2962 eines Verschiebegerätes 295; 296 ist über ein Kugelgelenk 297; 298 mit dem Wagen 29 verbunden.

   Das Verschiebegerät 296, das die Bewegung des Wagens 29 in Rohrachsrichtung erzeugt, wird von der am Wagen 29 angeordneten Lichtpunktoptik 214 gesteuert. Zur Steuerung des Lichtbogenschweisskopfes 21 kann wie bei der Schwinge 25 eine am Wagen 29 angeordnete Kopierrolle 2532 in Verbindung mit einer Feder 2531 benutzt werden.

   Ein vom gehefteten Schraubennahtrohrstrang 10 abgetrenntes Schraubennahtrohr lOb wird über einen Rollgang 32 in die Lichtbogenschweisseinrichtung 3 befördert. Hiernach werden die Rollen 321:322:323:324; 325 des Rollganges 32 abgesenkt. wodurch das geheftete Schraubennahtrohr 10b von den drei Rollenpaaren 33 aufgenommen wird.

   In axialer Richtung wird das geheftete Schraubennahtrohr lOb durch die Rollen 341; 342 gehalten.

   Zum Fertigschweissen des gehefteten Schraubennahtrohres 1 Ob sind zwei Lichtbogenschweissköpfe 31 vorgesehen. Jeder Lichtbogenschweisskopf 31 ist an einem auf einem Träger 35; 36 verfahrbaren Wagen 37; 38 angeordnet. Ein an jedem Wagen 37; 38 angebrachter Drehkranz 371381 gestattet eine Schwenkung eines Lichtbogenschweisskopfes 31 um 3600.

   Bei Schweissnähten 405:406 mit grossem Querschnitt ist es zweckmässig, zwei oder mehrere Lichtbogenschweissköpfe 31 auf einem Wagen 37; 38 anzuordnen.

   Beide Träger 35; 36 sind im Gehäuse 39 senkrecht und quer zum gehefteten Schraubennahtrohr lOb verstellbar.

   Die Verschiebegeräte 351; 361 dienen zur Abstützung der Trägerenden 3501; 3601 während des Fertigschweissens.

   Die Schweissgeschwindigkeit, die der Geschwindigkeit v2 eines Punktes auf der Schraubenlinie entspricht, wird erzeugt durch Drehung des gehefteten Schraubennahtrohres 10b und gleichzeitiges Verschieben eines Lichtbogenschweisskopfes 31 in Rohrachsrichtung.

   Zur Erzeugung der Drehbewegung des gehefteten Schraubennahtrohres 10b dienen mehrere Rollenpaare 33, die je von einem Antriebsmotor 331 synchron angetrieben werden. Die Verschiebebewegung eines Lichtbogenschweisskopfes 31 erzeugt ein an einem Wagen 37; 38 angeordneter Antriebsmotor 372; 382 über eine Reibrolle 373; 383, die sich an einem Träger 35; 36 abstützt.

   Zur Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit des gehefteten Schraubennahtrohres lOb und der Verschiebegeschwindigkeit eines Lichtbogenschweisskopfes 31 ist eine Schaltkombination 301 vorgesehen, die über Leitungen 3011; 3012; 3013; 3014; 3015 mit den Antriebsmotoren 331; 372; 382 verbunden ist.

   Die Schaltkombination 301 wird gespeist von einem Stromnetz 302.

   PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum Schweissen von Schraubennahtrohren aus Metallband, bei dem die einander gegenüberstehenden Seitenkanten des in einer Verformungseinrichtung zu einem Rohr geformten Bandes zunächst behelfsmässig und nach dem Trennen des Rohres auf einzelne Längen, ausserhalb der Verformungseinrichtung endgültig miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass die unterbrochene Schweissnaht (4) zum Heften der Bandkanten (11, 12) in der

   Verformungseinrichtung (2) mit in Bezug auf das Fertig schweissen (v2 höherer Geschwindigkeit (Vs) bzw. die konti nuierliche Schweissnaht (405, 406) zum Fertigschweissen des gehefteten Schraubennahtrohres (10b) ausserhalb der Verfor mungseinrichtung (2) mit in Bezug auf das Heftschweissen (v5) niedrigerer Geschwindigkeit (v3) niedrigerer Geschwindigkeit (v2) durch Lichtbogenschweissung erzeugt werden.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass bei der Erzeugung der unterbrochenen Schweissnaht (4) mindestens ein Lichtbogenschweisskopf (21) periodisch parallel zum Schweisspalt in Richtung der Rotation und Translation des Rohres über eine begrenzte Strecke zur Schweissnahterzeugung vorbewegt und hierauf ohne Schweiss wirkung in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandkanten (11, 12) in einem mittleren Bereich (101) der Banddicke mit rechteckigen Absätzen (111, 121) versehen und in den äusseren Bereichen (102, 103) stumpfwinklig abgeschrägt werden.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die rechteckigen Absätze (111,121) abwechselnd von oben und von unten abgeschrägt werden.

   PATENTANSPRUCH II Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch eine Verformungseinrichtung (2) mit wenigstens einem parallel zu den schraubenlinienförmig geformten Bandkanten (11, 12) schwenkbaren Lichtbogenschweisskopf (21) zum Heften der Bandkanten (11, 12) und durch mindestens eine Lichtbogenschweisseinrichtung (3) zum Fertigschweissen der gehefteten Schraubennahtrohre (10b).

   UNTERANSPRÜCHE 4. Anlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lichtbogenschweisskopf (21) an einer angetriebenen Schwinge (25) befestigt ist, die begrenzt um die Rohrachse (s-s) schwenkbar und parallel zur Rohrachsrichtung verschiebbar ist.

   5. Anlage nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinge (25) an einem Lagerbock (271) gelagert ist, der an einem in der Verformungseinrichtung (2) angeordneten Arm (27) verstellbar befestigt ist.

   6. Anlage nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schweissdrahtvorschubeinrichtung (212) fest mit der Schwinge (25) verbunden ist.

   7. Anlage nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch einen Getriebemotor (251) zum Schwenken der Schwinge (25).

   8. Anlage nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch eine Verschiebevorrichtung (257) zum Verschieben der Schwinge (25).

   9. Anlage nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung der Schwinge (25) durch zwei Anschläge (258, 259) begrenzt ist.

   10. Anlage nach den Unteransprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (258, 259) mit Kontaktschaltern (2581,2591) zum Steuern des Getriebemotors (251) ausgerüstet sind.

   11. Anlage nach den Unteransprüchen 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine an der Schwinge (25) angeordnete Lichtpunktoptik (214) von der Verschiebevorrichtung (257) gesteuert ist.

   12. Anlage nach Unteranspruch 4, gekennzeichnet durch eine an einem Hebel (253) der Schwinge (25) angeordnete, mit einer Feder (2531) auf eine der schraubenlinienförmigen Bandkanten (11 oder 12) gedrückte Kopierrolle (2532).

   13. Anlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lichtbogenschweisskopf (21) an einem Wagen (29) befestigt ist, der auf Rädern (291,292,293,294) oder gefederten Kugelrollen an der Innen- oder Aussenseite (13, 14) des geformten Bandes (1) läuft.

   14. Anlage nach Unteranspruch 13, gekennzeichnet durch zwei Verschiebevorrichtungen (295, 296) zum Antrieb des Wagens (29).

   15. Anlage nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenschweisseinrichtung (3) zum Fertigschweissen des gehefteten Schraubennahtrohres (10b) aus wenigstens einem auf einem Träger (35, 36) verfahrbaren Lichtbogenschweisskopf (31) und mehreren Rollenpaaren (33) zur Erzeugung der Rohrumlaufbewegung besteht.

   16. Anlage nach Unteranspruch 15, gekennzeichnet durch zwei Rollen (341, 342) zum Fixieren eines gehefteten Schraubennahtrohres (10b) in axialer Richtung.

   17. Anlage nach Unteranspruch 15, gekennzeichnet durch wenigstens einen Wagen (37, 38) auf dem wenigstens ein Lichtbogenschweisskopf (31) angeordnet ist.

   18. Anlage nach Unteranspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtbogenschweisskopf (31) an einem Drehkranz (371, 381) am Wagen (37, 38) befestigt ist.

   19. Anlage nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (35,36) radial im Gehäuse (39) verstellbar ist.

   20. Anlage nach Unteranspruch 19, gekennzeichnet durch eine Verstellvorrichtung (351, 261) an der ein Ende (3501, 3601) des Trägers (35, 36) abgestützt ist.

   21. Anlage nach Unteranspruch 17, gekennzeichnet durch ein Steuergerät (301) fürAntriebsmotore (331,372,382,383) der Rollenpaare (33) und des Wagens (37, 38).