DE2520610C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schraubennahtrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Gattung (IT-PS 6 50 488) entsteht eine Heftnaht, durch Widerstandsschweißung, in dem Bereich der Bandkanten-Mitte zwischen den V-förmigen, durch Anfasen der Bandkanten außen und innen gebildeten Schweißfugen. Diese Heftnaht bildet nur eine vorläufige Verbindung des zum Rohr verformten Bandes und dessen Zusammenhanges während des darauffolgenden Ablängens von Rohrstükken, deren Transportes auf nachgeordnete Schweißstände und des dort erfolgenden Fertigschweißens der inneren und der äußeren V-Fuge.

Dabei ist als nachteilig anzusehen, daß die in der Bandmitte gebildete Heftnaht nur eine vorläufige Kantenverbindung ist, bei der die Gefahr des Aufreißens der Schweißnaht besteht.

Diese Gefahr besteht auch bei einer außenliegenden, aber gestückelt geschweißten Heftnaht nach dem Stand der Technik (DE-OS 20 28 560). Auch diese Heftnaht weist keinen für die Weiterverarbeitung in allen Belastungsfällen ausreichenden Halt auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so auszugestalten, daß eine solide Schweißverbindung schon in der Rohrformstation, vor dem Ablängen, Transportieren und FertigschweiSen der Einzelrohre erzielt werden kann und zwar ohne wesentliche Verringerung der großen Schweißgeschwindigkeit, die beim Haftnahtschweißen eingehalten werden kann und ohne den technischen Aufwand für das Positionieren der Innenschweißeinrichtung bei späterem Fertigschweißen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das im Kennzeichen des Anspruchs 1 Erfaßte vorgeschlagen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 erfaßt

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird also die Innennaht auf der Verformungsmaschine, die die miteinander zu verbindenden Band- und Bandschleifenkanten in eingespanntem Zustand in ihrer Stellung zueinander zur Verformungsmaschine, also auch zum Schweißkopf, festhält und an diesem so vorbeiführt, daß dieser stets mittig zur Schweißnaht steht, bereits vollkommen fertiggestellt, so daß sie keiner Vervollständigung nach dem Ablängen mehr bedarf.

Auf diese Weise läßt sich erfindungsgemäß die Schweißmöglichkeit in der Verformungsstation zugunsten einer soliden Schweißverbindung nutzen, ohne die Schweißzeit wesentlich zu verlängern.

Dabei dient die äu3ere Heftnaht außerdem als Stütze bzw. als Schweißbandsicherung für das Herstellen der Innennaht.

Aus den Verhältnissen zwischen der Heftnahtschweißung und dem Fertigschweißen der Innennaht bezüglich der größtmöglichen Geschwindigkeiten ergibt sich, daß der Schweißfugenquerschnitt der Innennaht des Rohres nur so groß sein kann, daß die Innennaht vollständig fertiggeschweißt werden kann, ohne die Schweißgeschwindigkeit herabzusetzen, mit der auf schnellste Weise die Heftnaht gelegt werden kann.

Das Fertigschweißen der Außennaht nach dem Ablängen auf einem gesonderten Schweißstand ist, verglichen mit der Innennaht, wesentlich einfacher, weil außen eine wirksame Überwachung und eine visuelle und manuelle Kontrolle und Korrektur des Schweißvorganges und der Stellung des SchweiUkopfes zu den Schweißfugenkanten möglich ist. Dies ist insbesondere deswegen von Bedeutung, weil die großvolumige Außennaht vorzugsweise als sog. Mehrlagenschweißnaht ausgeführt wird, die sich bekanntlich durch ein feinkristalliertes, d. h. normalisiertes bzw. vergütetes Gefüge von hoher Festigkeit auszeichnet.

Die vorstehend genannten Vorteile werden insbesondere dann erzielt, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgesehen ist, daß unbeschadet der Materialstärke des Blechbandes die innennaht mit Bezug auf ihr Volumen einen etwa stets gleichbleibenden Querschnitt aufweist, der Querschnitt der Außennaht dagegen in Angleichung an die jeweilige Materialstärke ein größeres Volumen besitzt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist in bekannter Weise so beschaffen, daß ein Schweißkopf für das Erzeugen der Heftnaht in der Stellung angeordnet ist, in der das einlaufende Stühlband und die von oben kommende, bereits zu einem Rohr verformte Bandschleife gemein-

sam einen Schweißspalt bilden. Nach der Erfindung ist nun weiter vorgesehen, daß der Schweißkopf dem Erzeugen der äußeren Heftnaht dient, und ein Schweißkopf für das Erzeugen der inneren Schweißnaht eine oder mehrere Bandwindungen hinter dem Schweißkopf für die Herstellung der äußeren Heft- bzw. Stütznaht liegt.

Auf ein Zifferblatt symbolhaft bezogen, wird sich also — in Abhängigkeit von dem Bandeinlauf — der Schweißkopf für. die äußere Heftnaht etwa in der Stellung 6⁰⁰ Uhr befinden. Dabei ist das symbolhafte Zifferblatt in einer Ebene quer zur Rohrachse zu denken und wird in der Richtung des Rohrausschubes angesehen. In dieser Stellung des äußeren Schweißkopfes findet die Heftschweißung dann mit Sicherheit an einer Stelle statt, an der die Verformung des Bandes zur Bandschleife praktisch beendet ist

Damit Ist ferner für das Erzeugen der inneren Schweißnaht zum einen gewährleistet, daß die Heftnaht ausreichend erkaltet ist um ihrer Stützaufgabe für das Herstellen der Innennaht gerecht werden zu können. Zum anderen ist in vorteilhafter Weise sicher-gestellt, daß der Schweißkopf für die Herstellung der Innennaht wahlweise mit einem solchen Vorlauf angeordnet werden kann, daß auch bei einer relativ hohen Schweißgeschwindigkeit die Schmelze bzw. das Schweißbad am Ort verbleibt und nicht — der Rohrkrümmung folgend — abfließt

Im allgemeinen wird sich der Schweißkopf zum Erzeugen der fertigen Innennaht — die im Vergleich zur äußeren Heft- bzw. Stütznaht einen wesentlich größeren Querschnitt aufweist und in einem Arbeitsgang mit zwei oder mehr Elektroden geschweißt wird — etwa in der 7^S0-Uhr-Stellung befinden. Dabei wird die Heftschweißung zweckmäßig als Schutzgas-Schweißung, die Fertigschweißung dagegen im Unierpulververfahren ausgeführt

Der auf dem Sonderschweißstand vorgesehene Schweißkopf zum Erzeugen der äußeren Fertigschweißnaht i^t zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die Schweiße erstarrt ist, wenn letztere bei sich axial drehendem Rohr etwa die 12°°-Uhr-Stellung erreicht hat

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles gegenständlich erläutert Er zeigt

F i g. 1 das in ein nicht dargestelltes Schraubennahtrohrwerk einlaufende und zu einem Rohr vorformte Stahlband,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in Fig. 1, so F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in F i g. 1,

Fig.4 bis 7 die einzelnen Verfahrungsschritte zum Verschweißen der Bandkanten zu einem Rohr,

Fig.8 das abgelängte, auf einem Sonderschweißstand befindliche Rohrende.

Das gemäß Fig. 1 in der Verformungsstation eine!. Schraubennahtrohrwerkes in Pfeilrichtung /'einlaufende Stahlband 2 gelangt — wie in F i g. 2 dargestellt ist — unmittelbar nach Passieren der außen an das Stahlband angreifenden Verformungsrollen 3 und einer inneren Biegerolle in den Bereich eines ersten, im wesentlich starr angeordneten Schweißkopfes 4, nachdem also die einlaufende Bandkante 6 und die von oben kommende Bandkante 7 bereits zu einem Rohr 1 verform t ist (s. F i g. 4).

Der etwa in 6°°-Uiir-Stellung befindliche Schweißkopf 4 heftet die bereks vorher für die Außen- und Innenschweißnaht angefascen Bandkanten 6 und 7 gem.

Fig.5 mit einer durchgehenden Heftnaht 8, die als Stütznaht für die späterhin zu erzeugende Innenschweißnaht 9 dient (s. F i g. 6 und 7).

Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die fertige Innenschweißnaht — wie in Fig. 1 angedeutet ist — mit einem Schweißkopf 11 erzeugt, der um vorzugsweise etwa eine Bandwindung gegenüber dem Schweißkopf 4 versetzt angeordnet ist und sich etwa in der 7°°-Uhr-Stellung befindet (s. F i g. 3).

Das nunmehr mit einer durchgehenden Außenheftung und der fertigen Innennaht 9 versehene Schraubennahtrohr 1 wird nunmehr angelängt und gelangt — von dem Schraubennahtrohrwerk kommend — auf einen Sonderschweißstand 12, der einen dritten Schweißkopf 13 trägt, der so angeordnet ist, daß das Schweißbad erstarrt ist, wenn diese bei sich drehendem Rohr etwa die 12°°-Uhr-Stellung erreicht hat Mit dem Erzeugen der fertigen Außenschweißnaht 14 (s. Fig.7) ist das Rohr 1 alsdann fertiggestellt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Schraubennahtrohren, bei dem die beiderseits V-förmig angefasten Kanten eines kontinuierlich zugeführten und zum Rohr verformten Bandes durch eine geschweißte durchlaufende Heftnaht vorläufig verbunden werden, worauf eine innere Naht und eine äußere Naht fertiggeschweißt werden, wobei ein Teil der Schweißvorgänge nach dem Ablängen fertig geformter Rohrstücke in einem besonderen Arbeitsgang erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftnaht, wie bekannt, in die äußere V-Fuge gelegt wird, dann die Innennaht mit einem gegenüber dem V-Querschnitt der Außenfuge entsprechend verringerten V-Querschnitt mit derselben Geschwindigkeit wie die Heftnaht fertig geschweißt wird und danach das Ablängen erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unbeschadet der Materialstärke des Blechband©: die Innennaht mit Bezug auf ihr Volumen einen etwa stets gleichbleibenden Querschnitt aufweist, der Querschnitt der Außennaht dagegen in Angleichung an die jeweilige Materialstärke ein größeres Volumen besitzt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 otter 2, bei der ein Schweißkopf für das Erzeugen der Heftnaht in der Stellung angeordnet ist, in der das einlaufende Stahlband und die von oben kommende, bereits zu einem Rohr verformte Bandschleife gemeinsam einen Schweilwpalt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (4V dem E-zeugen der äußeren Heftnaht (8) dient, und eir Schweißkopf (11) für das Erzeugen der inneren Schweiß: iht (9) eine oder mehrere Bandwindungen hinter dem Schweißkopf (4) Hegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf einem Sonderschweißstand vorgesehener SchweiQkopf (13) zum Herstellen der äußeren Fertigschweißnaht (14) in einer Stellung angeordnet <-t, bei der die Schweiße erstarrt ist, wenn diese oei sich axial drehendem Rohr (2) etwa die 12°°-Uhr-Stellung erreicht hat