DE715129C

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Publication number: DE715129C
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Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AlM 15. DEZEMBER 1941

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 7b GRUPPE 7oi

M 141991 IbJ/b

Albert Dreyer in Luzern, Schweiz,

ist als Erfinder genannt worden.

Metallschlauch-Fabrik Pforzheim vorm. Hch.Witzenmann G.m.b.H. in Pforzheim

Einrichtung zur Herstellung langer, insbesondere dünnwandiger Rohre in ununterbrochenem Arbeitsgang aus einem Metallband

Patentiert im Deutschen Reich vom 21. Juni 1938 an Patenterteilung bekanntgemacht am JO. November 1941

Die Priorität der Anmeldung m der Schweiz vom 13. Juni 1938 ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft die Herstellung langer, insbesondere dünnwandiger Rohre in ununterbrochenem Arbeitsgange aus einem Metallband, welches durch Runden quer zu seiner Längsrichtung und Schließen der Naht des so gebildeten Schlitzrohres durch elektrische Widerstandsschweißung der Bandränder gebildet wird. Es ist bekannt, bei der Herstellung solcher Rohre für die elek-

irische Widerstandsschweißung eine Außenelektrode, meist in Form einer Rolle, zu verwenden, und als Gegenlager diente eine Inuenelektrode, die entweder feststeht oder ebenfalls durch eine Rolle gebildet wird. Bei diesem Verfahren ist die Abnutzung der Elektroden durch die entstehende Hitze und den Gegendruck sehr groß, und schon nach kurzer Arbeit mußte diese unterbrochen werden, um entweder die Innen- oder Außenelektrode auszuwechseln. Abgesehen von den Kosten, die für solche Elektroden sehr erheblich sind, ist mit diesem Auswechseln ein sehr wesentlicher Zeitverlust verbunden, so daß dadurch die Herstellung solcher Rohre -,ehr störend belastet wird.

iJie Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten, und zwar dadurch, daß als Gegenlager für die in üblicher Weise als Rolle oder sonst zweckmäßig ausgebildete Außenelektrode eine der Länige des herzustellenden Rohres entsprechende Stange oder ein ebensolches Rohr verwendet wird, welches mit dem zu schweißenden Rohre unter der ortsfesten, umlaufenden Außenelektrode entlang geführt wird, so daß jeder der aufeinanderfolgend gebildeten Schweißpunkte mit einer anderen Stelle der Innen- und Außenelektrode zusammentrifft. Dadurch wird also nicht mehr die Innenelektrode immer an derselben Stelle beansprucht, sondern das längere Rohr oder die Stange, die mit dem herzustellenden Rohr unter der Außenelektrode entlang wan-

dert, wird immer nur vorübergehend an einer einzigen Stelle beansprucht. Diese Beanspruchungsstellen verteilten sich also über die ganze Länge, und da diese Innenelektrode nicht fest, sondern lose in der Apparatur sitzt, verteilen sich diese Beanspruchungslängslinien auch über den ganzen Umfang, da mit jedem neuen Gebrauch eine andere Stelle am Umfang der Stange oder des Rohres beansprucht wird.

Mit einer solchen wandernden Innenelektrode wird jede unnötige Arbeitsunterbrechung vermieden, denn es dauert natürlich sehr lange, ehe eine solche Elektrode so weit abgewertet ist, daß sie ausgewechselt werden muß. Die bisher entstandenen Schwierigkeiten durch die fortwährenden Arbcitsunterbrechungen sind also in der λ ollkommensten Weise behoben.

In weiterer Ausbildung dieser Erfindung wird diese wandernde Innenelcktrode an ihrem einen Ende mit einem Kalibrier- und Ziehkopf versehen, so daß, wenn die Innenelektrode durch das fertiggeschweißte Rohr zurückgezogen wird, bei dieser Arbeit das Rohr zugleich seine endgültige Form trhäll. Diese Kalibriervorrichtung, die am Kopfe der wandernden Innenelektrode vorgesehen ist, ist mit einer ringförmigen Aussparung versehen, welcher das Ziehfett durch eine axial verlaufende und in diese Aussparung einmündende Leitung und Bohrung zugeführt wird.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, wobei

Fig. 1 eine Seitenansicht,
Fig. 2 eine Draufsicht von oben,
Fig. 3 einen senkrechten Längsschnitt,
Fig. 4 einen Querschnitt nach A-B der Fig. 3 und

Fig. 5 eine Einzelheit

darstellen. Fig. 3 und 4 sind in größerem Maßstabe gezeigt.

Der Werkzeugträger 1, der aus einem Gußkörper aus Kupfer odei einer den elektrischen Strom gut leitenden Legierung besteht, wird /.weckmäßig zusammen mit der ebenfalls stromführenden Aufspannplatte 2 unmittelbar auf die Aufspannplatte des Schweißtransformators aufgeschraubt und dient zur Aufnahme des Flansches 5, welches seinerseits zur Befestigung des Zieheisens 3 dient.

Der Rundungskanal 4 dient zum Umformen des glatten Bandes 7 in die Rohrform. Das Ende dieses Rundungskanales 4 ist ebenfalN im Zieheiseu 3 gelagert.

Das zu schweißende Band 7 wird zweckmäßig in Ringform auf einem geeigneten Gestell 17 gelagert, auf welchem es sich leicht abrollen kann. Das Band läuft über die Führungsrolle 30 in den Rundungskanal 4 und von dort durch das Zieheisen 3, ,innerhalb welchen es verschweißt wird.

Der Rundungskanal 4 ist mit einer Ein aufführung 6 und zwei weiteren Bandführungen 8 und 8¹ versehen. In dem Zieheisen 3 laufen die beiden Kanten des Bandes 7 übereinander. Sie werden alsdann in diesem Zustand elektrisch verschweißt.

Am Rundungskanal 4 ist ein Hebel 9 befestigt, welcher zum Regulieren der Naht dient, damit diese genau unter der äußeren Elektrodenrolle 14 läuft.

fm Innern des zu verschweißenden Rohres 12 befindet sich die Inncnelektrode 13, welche bei kleineren Rohrdurchmessern aus einer vollen Kupferstange und bei größeren Rohrdurchmessern aus starkwandigem Kupferrohr bestehen kann. Diese Innenelektrode kann zwecks Erzielung großer Rohrlängen aus mehreren aneinandergereihten Kupferstangen bzw. Kupferrohren zusammengesetzt werden.

Die äußere Rollenelektrode 14 wird mit dem für die elektrische Widerstandsschweißung erforderlichen, elastischen Auflagedruck gegen die überlappte Naht des Rohres 12 gepreßt. Der Druck der Elektrodenrolle 14 wird von der Innenelektrode 13 aufgenom-.men, welche ihrerseits im Zieheisen 3 gelagert ist. Dieses Zieheisen kann, wenn

einen

Träger 10

unterstutzt

nötig, durch
Aver den.

Das fertiggeschweißte Rohr] 2 und die Innenelektrode 13 werden beim Auslauf aus dem Zieheisen 3 von einem Trägern getragen. Dieser dient zur Entlastung des Zieheisens 3, so daß die Reibung des geschweißten Rohres im Zieheisen 3 und damit dessen frühzeitiger Verschleiß vermindert wird.

Sowohl der Zieheisenträger io wie auch der Rohrträger 11 können stromführend sein.

Der Hauptstrom zur Innenelektrode wird mittels der Aufspannplatte 2 und des Trägers 16 dem Gleitschuh 15 zugeführt. Dieser Gleitschuh 15 gleitet auf der Innenelektrode 13 in Form eines Schleifkontaktes. An Stelle des Gleitschuhes 15 kann auch eine Kontaktrolle verwendet werden, die sich auf der Inncnelektrode 13 abrollt. Der Gleitschuh ist vorzuziehen wegen der größeren Auflagefläche und demzufolge besseren Stromzuführung.

Die Stromzuführungen durch das Zieh eisen 3 und die Träger 10 und 11 sind also nur sekundäre Stromzuführungen, die nur zusammen mit der Hauptstromzuführung durch den Gleitkontokt 15 in Anwendung kommen.

Beim Schweißen läuft die Innenelektrode 13 zusammen mit dem geschweißten Rohr 12 unter der Elektrodenrolle 14 hindurch. Wenn

das Rohr 12 fertiggeschweißt ist, wird dk? innenelektrode 13 wieder in die Ausgangsstellung zurückgezogen. Damit sich nun lie.se Innenelektrode 13 mühelos, also ohne zuviel Reibung aus dem geschweißten Rohr 13 herausziehen läßt, wird die Innenelektrodi' mit einem etwas kleineren Durchmesser hergestellt, so daß das geschweißte Rohr 12 locker auf der Innenelektrode 13 sitzt.

ίο Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, wird dL¹ überlappte Naht des Rohres vom Zieheisen 3 zusammengehalten, während die Schweißung erfolgt. Die Elektrodenrolle 14 greift durch einen Schlitz des Zieheisens 3 hindurch und preßt auf die überlappte Naht des Rohres 12. Da der Durchmesser der Innenelektrode etwas kleiner ist als die Lichtweite des fertiggeschweißten Rohres 12, so wird die Naht etwas einwärts gedrückt, wie aus Fig. 4 ersichtlich, wodurch das Rohr etwas unrund wird und sich beiderseits der Naht kleine Wulste bilden können.

Um diese kleinen Längswulste zu glätten, das Rohr 12 genau zu runden und auf ein ganz genaues Maß zu kalibrieren, wird das geschweißte Rohr gleichzeitig mit dem Zurückziehen der Innenelektrode 13 kalibriert.

Dieses Kalibrieren erfolgL mittels des Zieh ringes 25, welcher auf dem Verbindungs-

3" bolzen 26 gelagert ist. Der Verbindungsbolzen 26 ist in das Ende der folienelektrode 13 eingeschraubt. Am anderen Ende des Verbindungsbolzens 26 befindet sich ein Rohrrichtbolzen 28 von einem kleineren Durchmesser als demjenigen des Zieh- bzw. Kalibrierringes 25. Während das Ziehkaliber möglichst schmal sein soll, damit es keinen zu großen Reibungswiderstand zu überwinden hat, muß der Rohrrichtbolzen 28 eine gewisse Länge besitzen, um ein möglichst vollkommenes Geradeziehen des Rohres zu ge währleisten.

Mit dem Ziehkaliber 25 werden gleichzeitig etwaige von der Schweißung herrührende Spannungen im Rohr 12 ausgeglichen und die Schweißnaht geglättet.

Zwecks Zuführung des Fettes zum Ziehkaliber 25 i«t ein axial durch das Verbindungsrohr 29, den Rohrrichtbolzen 28 und den Verbindungsbolzen 26 gehender Bohrungskanal 30 vorgesehen, der am Ende umbiegt, und in die ringförmige Aussparung 2j vor dem Ziehringe 25 einmündet. Durch einen Schmiernippel 31 und die Leitung 30 wird der ringförmigen Aussparung 27 Fett zugeführt, und von dieser an die Innen wan-, dung des Rohres 12 unmittelbar vor den Ziehring 25 gebracht.

Zum Erfassen des Rohrendes und Befest i-

6<> gen desselben im Ziehschlitten 21 der Rohrziehbank 20 dient die Büchse 22, welche eine zylindrische und eine leicht konische Bohrung aufweist. Nachdem das Ende des geschweißten Rohres in die Büchse 22 hineingeschoben ist. wird das vordere Ende des Rohres durch den einzutreibenden Bolzen 23 leicht ausge- \\ eitet und im Konus der Büchse 22 gesichert. UYn dieses Hineintreiben des Bolzens 23 in die Büchse 22 bzw. das Rohrende zu erleichtern, kann das Rohrende mittels einer Blechschere mit einem Längsschnitt ver ■ sehen werden, welcher der Länge des Konus ungefähr entspricht.

An der Rohrkupplungsbüchse 22 sind seitlich zwei Griffe 24 und 24¹ angebracht, welche vom Ziehschlitten 21 der Rohrziehbank 20 gezogen werden.

Wenn eine Rohrlänge geschweißt ist, werden diese Griffe 24 und 24¹ von den Haken 32 und 32¹ am Ende der Ziehbank 20 festgehalten, während die Innenelektrode 13 zusammen mit dem Kaliber 25 'in die Ausgangsstellung zurückgezogen wird.

Dieses Zurückziehen der Innenelektrode 13 und damit das Kalibrieren des Rohres erfolgt durch das Drahtseil 34, welches einerseits am Ziehschlitten 21, andererseits Fig. 5 am linde der Innenelektrode 13 befestigt ist und über Führungsrollen 35. 35¹, 35^s und 35" läuft. 9«

Wenn die Innenelektrode zusammen mit dem Kaliber 25 und dem Ziehschlitten 21 in 'die Ausgangsstellung zurückgelaufen ist, was zwecks Zeitgewinn mit einer größeren Geschwindigkeit erfolgen kann als das Schweißen ⁹S selbst, so kann das geschweißte und nunmehr auf das genaue Maß kalibrierte und gerichtete Rohr hinter dem Rohrrichtbolzen 28 abgeschnitten werden; doch steht nichts im Wege, nach dem Zurückziehen der Innenelektrode ^l°° die Schweißung fortzusetzen, ohne das Rohr abzutrennen, was bedeutet, daß je nach der gewünschten Rohrlänge die Innenelektrode abwechselnd vorzuschieben und zurückzuziehen ist, so daß also aufeinanderfolgend ab- i»5 wechselnd die Schweißung des Rohres und dessen Kalibrierung und Geraderichten bis zur Gewinnung der ganzen Rohrlänge sich vollziehen kann. Die Rohrkupplung wird nun von dem abgeschnittenen Rohr abgenommen und am neuen Rohrende angebracht, worauf mit dem Schweißen der nächsten Rohrlänge begonnen werden kann.

Nach diesem Verfahren können Rohre von 20 bis 40 m Länge und mehr hergestellt werden, wie sie z. B. für die Weiterverarbeitung zu Faltenrohren wünschenswert sind. Dadurch wird auch eine sehr rationelle Fabrikation von Rohren in den üblichen Fabrikationslängen von 5 bis 10 m ermöglicht, wie sie für andere Zwecke als glatte Rohre gebräuchlich sind.

Die Kühlung beim Schweißen kann in üblicher Weise erfolgen, indem die Elektrodenrolle durch Wasserzuführung innen und außen gekühlt wird. Das Kühlwasser kann frei über das zu schweißende Rohr laufen, so daß sozusagen unter Wasser bzw. in einem Wasserbad geschweißt wird. Das über das Rohr hinablaufende Kühlwasser kühlt dadurch mittelbar gleichzeitig die Inneuelektrade, so daß eine besondere Kühlung der Innenelektrode, wie dies sonst iVblich, nicht nötig ist, wodurch die ganze Einrichtung wesentlich vereinfacht wird.

Das Verfahren gestattet also erstmals die Herstellung sehr langer und sehr dünnwandiger Rohre, z. B. auch aus nicht rostendem Stahl, wie sie z. B. zum Plattieren (Ausfüttern) von Eisenrohren gewünscht werden.
Anstatt runder Rohre können nach der Erfindung auch ovale oder mehrkantige Rohre hergestellt werden. In diesem Falle erhall das Zieheäsen, die Innenelektrode und das Kaliber entsprechendes Profil.

Desgleichen lassen sich auch überlappt geschweißte Rohre herstellen, die aus Band mit angeschrägten Kanten geformt sind, so daß an der Schweißnaht keinerlei Verdickung im Vergleich zur übrigen Rohrwandung verursacht wird.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Herstellung langei, insbesondere dünnwandiger Rohre in ununterbrochenem Arbeitsgang aus einem Metallband, das durch Runden quer zu seiner Längsrichtung und Schließen der Naht des so gebildeten Schlitzrohres durch elektrische WiderhtamLsschweißung der Bandränder zum Rohr umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenelektrode aus einer der Länge <\ό~> herzustellenden Rohres •entsprechende Stange oder aus einem Rohr (13), um welches das Rohr (12) mit seiner übcilappten Naht greift, besteht und zu sammen mit dem Rohr (12) unter der umlaufenden, ortsfesten Außenelektrode (14) entlang geführt wird, so daß jeder der aufeinanderfolgend gebildeten Sch weil! ]tunkte mit einer anderen Stelle der Innen- und Außenelektrode zusammentrifft.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenelektrode (13) mit einem Kalibrier- und Zieh- äs kopf (25, 28) versehen ist, der beim Zurückziehen der Innenelektrode durch das geschweißte Rohr (12) diesem seine endgültige Form gibt.
3- Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenelektrode lose in der Führung liegt und dadurch die nicht nur über ihre Länge, sondern auch über ihren Umfang verteilten, durch den Schweißvorgang beanspruchten Stellen ständig -wechseln können.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrrichtflorn (28) der Kalibrien^rorrichluim mit einer axialen Bohrung (30) versehen ist, die, an ihrem Ende umbiegend, in eme ringförmige Aussparung (27) mündet und dadurch der Innenwandung des Rohres (12) das Ziehfett zuführt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen