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Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen längsnahtgeschweißter
Rohre Die Herstellung von Rohren nach dem Durchlaufverfahren durch Verschweißen
der zu einer Rohrform gebogenen Bleche (Schlitzrohre) erfolgt bisher dadurch, daß
die geschlitzten Rohre an der Stelle der Verschweißung des Schlitzes unter starkem
Druck quer zur Achse so zusammengedrückt werden, daß der Schlitz verschwindet und
die Blechränder aneinanderstoßen, so daß hier ein Verschweißen stattfinden kann.
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Dieses Verfahren erfordert mehrere vorbereitende Arbeitsgänge. Bei
der Vorbereitung der Schlitzrohre sind zwei derartige Arbeitsgänge zu unterscheiden,
und zwar das Biegen der Bleche auf der normalen Drei- oder Vierwalzenbiegemaschine
sowie das Fertigbiegen der Blechkanten. Beim ersten Biegen bleiben nämlich die Längskanten
der Bleche auf eine gewisse Breite, die von der Art der verwendeten Walzen abhängt,
gerade. Sie werden mach den bisherigen Arbeitsverfahren entweder nach dem Runden
der Bleche in den Biegewalzen durch besondere Pressen oder Sonderwalzen nachgebogen,
oder der entsprechende Vorgang findet vor dem Runden der Bleche auf der Biegewalze
statt. Bei der Verschweißung der Blechränder des derart vorgebogenen Rohres entstehen
insofern große Schwierigkeiten, als einerseits an der Stelle, an der das den Schweißsattel
tragende Schwert durch den Schlitz tritt, das Schlitzrohr klaffen muß, um das Schwert
durchtreten zu lassen, andererseits an der Stelle der Schweißung
die
Blechränder dicht aneinanderstoßen müssen, um eine einwandfreie Schweißung zu ermöglichen.
Die Aneinanderpressung der Ränder muß so lange aufrechterhalten werden, bis die
Naht eine genügend große Festigkeit erlangt hat, um die Zugkräfte des Materials
aufzunehmen. Das Aneinanderstoßen der Blechränder ist nur unter elastischer Verformung
des Bleches auch in der Blechebene möglich. Zu dieser Verformung sind naturgemäß
sehr hohe Kräfte erforderlich, die eine besonders schwere und damit teure Ausführung
der Maschine bedingen.
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Es wurde schon eine Vorrichtung vorgeschlagen, in der rohrförmig vorgebogenes
Blech fertig gebogen und die Längsnaht stumpf verschweißt «erden kann. 141it dieser
bekannten Vorrichtung können indessen nicht noch nahezu ebene Blechkanten in einem
Arbeitsgang rund gebogen und unmittelbar anschließend stumpf verschweißt werden.
Auch ist eine Vorrichtung bekanntgeworden, in der ebene Blechstreifen in einem Arbeitsgang
über einem Dorn gebogen und sogleich darauf überlappt verschweißt werden. In dieser
letzteren Vorrichtung können jedoch nur verhältnismäßig dünne Bleche zu längsnahtgeschweißten
Rohren verarbeitet werden. Zudem kommt es beim Überlapptschweißen nicht darauf an,
ob die Überlappungsbreite kleinen Schwankungen unterliegt, da die beiden übereinanderliegenden
Lappen beim nachfolgenden Preßsch.weißen ohnehin ineinandergedrückt werden.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung zum kontinuierlichen Herstellen
längsnahtgeschweißter Rohre, in der rohrförmig vorgebogene Bleche mit noch nahezu
ebenen, an die stumpf zu verschweißenden Rohrkanten angrenzenden Flächen rund gebogen
und anschließend verschweißt werden, ist dadurch gekennzeichnet, daß die vorgebogenen,
zweckmäßig bereits . angewärmten Bleche durch mehrere hintereinander angeordnete
Walzenpaare vollkommen rund gebogen und die Rohrkanten unmittelbar darauf stumpf
verschweißbar sind. Die einmal im Biegevorgang erreichte genaue gegenseitige Lage
der Blechkanten wird sofort nach dem Biegen beim Schweißen fixiert.
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Die Erfindung vermeidet die gewaltsame elastische Verformung des Bleches
in der Blechebene nach dem Anhiegevorgang, was früher erforderlich war, um das Durchführen
des Schwertes durch den Schlitz für die anschließende Schweißurig zu ermöglichen.
Ferner entfällt ein zusätzlicher großer Kräfteaufwand für die Überwindung der auftretenden
Gegenkräfte, und die Gesamteinrichtung wird einfacher.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung werden die im Durchlaufverfahren
zu verschweißenden Blechkanten der Schlitzrohre erst in der eigentlichen Schweißmaschine
kurz vor der Verschweißung der Blechkanten fertig gebogen und dadurch aneinandergestoßen.
Ein Mehraufwand an Einrichtung und Energie ist damit nicht verbunden, da die entsprechende
Einrichtung ja ohnehin vorhanden sein muß. Dagegen tritt der Vorteil auf, daß die
noch nicht angebogenen Schweißkanten des Schlitzrohres beim Einführen in die Maschine
noch auseinanderklaffen und ohne merkliche Reibung beiderseits des Schwertes geführt
werden können. Unmittelbar hinter dem Schwert ist die Anbiegeeinrichtung in Form
eines Mehrwalzenbiegewerkes angeordnet. Die Unterwalzen müssen also an dem entsprechend
kräftig gebauten Schwert bzw. dessen Verstärkungen angebracht sein. In dem Maße,
wie das Anbiegen durch die Walzenpaare stufenweise erfolgt, nähern sich die Schweißkanten,
bis sie sich nach beendeter Anbiegung gerade berühren. Nunmehr kann die Schweißung
erfolgen. Eine merkliche Verformung des Schlitzrohres in der Blechebene findet hei
diesem Anbiegen dann nicht statt, wenn es in mehreren Walzenpaaren stufenweise erfolgt,
deren Abstand voneinander und deren Anstellung einen möglichst glatten Fluß der
Blechkanten durch das Biegewerk ergibt.
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Es tritt der weitere Vorteil ein, daß das Schlitzrohr nach dem Anhiegen
keine merkbaren elastischen Formänderungen durch starkes Anpressen mittels Walzen
von außen erlitten hat und dadurch auch keine Gefahr besteht, daß die Schweißnaht
im weiteren Verlauf durch die Maschine vor ihrem Erkalten unzulässigen Kräften ausgesetzt
wird, die ein Wiederaufreißen der Naht in noch warmem Zustand bewirken können.
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Es ist auch möglich, die Blechkanten vor dem Einlaufen in die Anbiegeeinrichtung
so unter entsprechend dimensionierten Vorwärmbrennern entlang zu führen, daß der
Anbiegevorgang im warmen Zustand erfolgt. Die beim Warmbiegen erforderlichen Kräfte
sind naturgemäß besonders gering, so daß die Anbiegeeinrichtung leichter gehalten
werden kann. Die Vorwärmung bietet weiter den Vorteil, daß nicht nur die Schweißkanten
von allen Fett- und Ölrückständen vorausgehender Bearbeitungsgänge befreit sind,
sondern auch die Schweißurig selbst erleichtert und beschleunigt wird, da nur mehr
eine geringe Wärmemenge während des eigentlichen Schweißvorganges zugeführt werden
muß. Auch die elastischen Nachwirkungen sind geringer, wenn die Schlitzrohre warm
angebogen sind. Selbstverständlich ist es auch möglich, die E rwärmung statt durch
Gasbrenner in an sich bekannter Weise durch Induktionsheizung od. dgl. vorzunehmen.
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Die Einrichtung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert, in denen
gleiche Teile gleiche Bezugszeichen haben.
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In Fig. i stellt i ein Rohr dar, welches auf Rollen 2 nach rechts
transportiert wird. Es trägt an der Oberseite einen in Fig. 3 sichtbaren Schlitz
3, durch den ein massives Blech .I, das sog. Schwert, tritt, welches die Lagereinrichtungen
für die Rollen _3 und 6 an entsprechenden Verstärkungen 7 und 8 trägt. An der Stirnseite
der unteren Verdickung dieser Einrichtung befindet sich eine Unterlage 9, während
über dieser Unterlage sich das Blech befindet, welches durch den Anbiegevorgang
zu einem Rohr mit dünnem Spalt geschlossen
wurde und nunmehr mittels
der Schweißelektrode i o zusammengeschweißt wird. Vorschubgeschwindigkeit des Rohres
und Schweißgeschwindigkeit sind dabei gleich. Die fertige Schweißnaht ist .mit 12
bezeichnet. Das Anbiegen der geraden Rohrblechränder erfolgt mit mehreren Walzenrollen
5 in zunehmend tieferer Lage, denen die Gegenrollen i i gegenüberstehen. Die Walzen
sind so geformt, daß -ihre gekrümmte Oberfläche sich der Krümmung des fertig gebogenen
Rohres anlegt (s. Fig. 2).
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Fig. -- zeigt das Rohr i im Schnitt A-B der Fig. i sowie die am Rohr
angreifenden Rollen des Biegewerkes.
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Fig.3 zeigt das zu schweißende Rohr in einer Draufsicht von oben,
wobei man die oberen Rollen 5 und den noch klaffenden Spalt 3 sieht, durch den das
Schwert ,4 tritt, dessen Verstärkungen ober- und unterhalb der Zeichenebene bzw.
des Rohrschlitzes nicht zu ,sehen sind bzw. nicht dargestellt wurden. Man sieht
ferner die durch die Walzen bewirkte Verengung des Schlitzes von Walze zu Walze
bis auf den für die Sehweißung bei der Elektrode io geeigneten schmalen Schlitz.