DE1226977B - Schraubennaht-Rohrwerk - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B21c

Deutsche KL: 7 b-9/01

Nummer: 1226977

Aktenzeichen: D40084Ib/7b

Anmeldetag: 17. Oktober 1962

Auslegetag: 20. Oktober 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubennaht-Rohrwerk, bei dem die Führung und der Vortrieb eines unter dem Steigungswinkel einer Wendel zulaufenden, zum Rohr zu verformenden Bandes durch mehrere parallele sowie beidseits des Bandes angreifende, gemeinsam angetriebene Gleisketten und die Schweißung in der Nähe des Berührungspunktes zwischen Band und Rohr erfolgen. Bei den bekannten Rohrwerken dieser Art ersetzen die Gleiskettensysteme vormals vorgesehene Treibwalzen zum Zweck des Vorschiebens eines Bandes in Richtung auf das eine konkave Fläche aufweisende Formwerkzeug des Rohrwerkes. Diese beidseits des dem Formwerkzeug zugeführten Bandes angreifenden, gemeinsam angetriebenen Gleisketten bringen gegenüber Treibwalzen für den dort vorgesehenen Zweck den Vorteil einer Verhinderung jeglicher plastischer Verformung und den weiteren Vorteil der Vermeidung von Beschädigungen oder Markierungen der Oberflächen des Bandes; die Verformung des Bandes zu einem Schraubennahtrohr wird ausschließlich durch das Formwerkzeug vorgenommen. Zum Stand der Technik gehören in diesem Zusammenhang auch andere Formvorrichtungen, so beispielsweise solche aus zylindrischen Walzen bzw. aus einer Kombination von Walzen mit feststehenden Werkzeugteilen. Zum Verformen eines Bandes zu einem Schraubennahtrohr wird die Achse der Formvorrichtung unter einem Verformungswinkel α gegen die Achse des Bandes schräg gestellt. Das Schließen der Schraubennaht erfolgt durch Verschweißen der aneinander anliegenden Bandkanten mittels einer Schweißvorrichtung, deren Art je nach den vorliegenden Betriebsbedingungen gewählt wird. Die Lage des Schweißpunktes kann dabei je nach der Bauart des Schraubennaht-Rohrwerkes innerhalb gewisser, relativ enger Grenzen gewählt werden. Ein Grenzwert für die Lage des Schweißpunktes ist jener erste Berührungspunkt zwischen der ersten noch geraden Bandkante und der bereits fertiggeformten zweiten Bandkante. Zweckmäßigerweise wird jedoch der Schweißpunkt -—· in Richtung der Bandbewegung gesehen — etwas nach dem Berührungspunkt verlegt, so daß die bereits fertiggeformte zweite Bandkante mit einer vorgeformten oder fertiggeformten ersten Bandkante verschweißt werden kann. In allen Fällen bewegt sich das erkaltende Schweißgut längs einer Schraubenlinie und ist den auftretenden Druck-, Schub- und Biegungsspannungen unterworfen, da in diesem Bereich die Bandkantenpartien bestenfalls nur von einer Seite gestützt werden können. Die hierbei unvermeidlichen Beanspruchungen des erkaltenden Schweiß-Schraubennaht-Rohrwerk

Anmelder:

DRIAM Societe Anonyme,

Vaduz (Liechtenstein)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,

München 61, Cosimastr. 81

Als Erfinder benannt:

Kurt Sengel, Friedrichshafen (Bodensee)

gutes bilden eine beträchtliche Gefahr für die Entstehung von Fehlern in der Schweißnaht.

Bei der Verformung des Bandes zu einem Schraubennahtrohr tritt meist eine erhebliche Gleit- und Rollreibung zwischen den Bandflächen und bestimmten Teilen der Formvorrichtung auf, wodurch sich der Leistungsbedarf des Antriebes erhöht; es wird zusätzlicher Verschleiß in der Formvorrichtung eintreten, und es besteht die Gefahr von Markierungen oder Beschädigungen der Rohroberfläche.

Die vorliegende Erfindung geht von der Überlegung aus, daß, insbesondere bei der Herstellung von Schraubennahtrohren verhältnismäßig großen Durchmessers und geringer Bandstärke, Formvorrichtungen zum Einsatz kommen müssen, deren Volumen mit steigendem Rohrdurchmesser ungefähr nach dessen dritter Potenz ansteigt, so daß sehr kostspielige Konstruktionen zum Einsatz kommen. Der Erfindung ist demzufolge die Aufgabe zugrunde gelegt, den Antriebsteil eines Schraubennaht-Rohrwerkes der eingangs beschriebenen Art mit der Formvorrichtung zu vereinigen, um so den Aufwand für die bei den zum Stande der Technik gehörenden Rohrwerken — besonders für die Herstellung von Rohren großen Durchmessers — bekannten Teile zu verringern. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwei Gruppen von Gleisketten nebeneinander angeordnet wer-

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den und die eine Gruppe dem zu verformenden Die Erfindung, wird nachstehend an Hand in der

Band, die andere Gruppe dem zum Rohr verformten Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher

Band derart zugeordnet wird, daß die Schweißstelle beschrieben. Es zeigt

zwischen den Gruppen liegt. Obwohl es im allgemei- F i g. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen

nen ausreicht, die jeweils zweite Gruppe synchron 5 Schraubennaht-Rohrwerkes,

mit der ersten Gruppe umlaufen zu lassen, kann es Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schraubennaht-

in bestimmten Fällen von Vorteil sein, in dem, ge- Rohrwerk gemäß Fig. 1,

meinsamen Antrieb der beiden Gleiskettengruppen F i g. 3 einen Schnitt quer zur Bandachse durch

zwischen den beiden Gruppen ein Differentialgetriebe die Gleiskettengruppen und

mit einem Hilfsantrieb vorzusehen, um so eine ReIa- io F i g. 4 und 5 die Anordnung von Gleisketten mit

tiwerschiebung der beiden Gleiskettengruppen zum zylindrischer bzw. ebener Angriffsfläche.

Zweck der Beeinflussung des Rohrdurchmessers bzw. Das Band 1 wird, wie in den F i g. 1 und 2 darge-

des Rohrumfanges zu ermöglichen. stellt, von einem Bandwickel 2 abgewickelt und durch

Anordnungen gemäß der Erfindung bringen nun Hilfseinrichtungen, wie Richtmaschine 3, Besäum-

den Vorteil, daß, wie bereits oben ausgeführt, auf das 15 schere 4, Markierungsanordnung 5 od. dgl., hin-

Vorsehen einer besonderen Formvorrichtung ver- durchgezogen, dabei erfolgt eine vertikale und hori-

zichtet werden kann. Die eine Gruppe der Gleisket- zontale Führung durch Führungselemente 6. Das

ten erfaßt also das einlaufende, ebene Band über Band 1 tritt dann in die erfindungsgemäß vereinigte

dessen ganzer Breite, sie ist so angetrieben, daß die Antreib- und Formvorrichtung 7 ein, es wird zu

gewünschte Schweißgeschwindigkeit eingestellt wer- 20 einem Schraubennahtrohr 8 verformt, und die

den kann; die zweite Gruppe der Gleisketten erfaßt Schweißung erfolgt in der Nähe des Berührungspunk-

die zweite Windung des Schraubennahtrohres even- tes zwischen Band und Rohr. Die Achse 9 des

tuell nur über einen Teil der Breite. Der erf order- Schraubennahtrohres .8 ist unter dem Winkel β gegen

liehe Anpreßdruck zwischen den Gleisketten wird die Achse der Antreib- und Formvorrichtung 7 ge-

auf bekannte Weise, z.B. auf hydraulischem Wege, 25 neigt. Aus Fig.3 ist nun ersichtlich, daß zwei Grup-

erzeugt. Erfindungsgemäß ist nun eine Anordnung pen von Gleisketten nebeneinander angeordnet sind,

gewählt, bei welcher die auf der Bandunterseite bzw. von denen die eine Gruppe 10H₃ HH im Bereich

die im Rohr angeordneten Unterteile der beiden der Einlaufstelle des Bandes 1 in das Rohr 8 beid-

Gleiskettengruppen ortsfest am Maschinenständer seits am Band und die andere 10N₃ UN innen und

und ihre Oberteilearn Ende.je eines etwa mittig zap- 30 außen am fertigen Rohr 8 angreift. Die auf der Band-

fengelagerten doppelarmigen Schwinghebels angeord- Unterseite bzw. im Rohr 8 angeordneten Unterteile

net sind, auf deren anderes Ende ein hydraulischer 1OH, 10 N der beiden Gleiskettengruppen 10 H,11H

Kolbentrieb einwirkt. . und 10N, HN sind ortsfest, am Maschinenständer

Die Wahl der Form für die Angriffsflächen der 12 und ihre Oberteile HH₃ HN am Ende je eines Treibketten hängt vom beabsichtigten Erzeugungs- 35 etwa mittig zapfengelagerten (14) doppelarmigen programm des Schraubennaht-Rohrwerkes ab, und es Schwinghebels 15, 16 angeordnet, auf deren anderes besteht kein prinzipieller Unterschied, ob die Krüm- Ende ein hydraulischer Kolbentrieb 17, 18 einwirkt, mung dieser Angriffsflächen genau oder nur an- Die Unterteile 10H, ION der nebeneinander annähernd der Krümmung des erzeugten Rohres ent- geordneten Gleiskettengruppen werden durch einen spricht bzw. ob auf eine Krümmung ganz verzichtet 40 Motor 26 angetrieben, die Oberteile 11H₃ 11N der wird (ebene Angriffsfläche). Die Anordnung der bei- Gleiskettengruppen können im allgemeinen ohne Anden Gleiskettengruppen erfolgt so, daß eine Gleis- trieb bleiben. Aus den F i g. 2 und 3 ist nun ersichtkettengruppe innerhalb des zu erzeugenden Rohres lieh, daß der Hauptantrieb der ersten Gleiskettenliegt, während die zweite Gleiskettengruppe von gruppe 1OH, HH vier Gleisketten und daß der außen angreift. Durch die Anordnung wird jede 45 Nebenantrieb 10 N, 11N zwei Gleisketten umfaßt. In Druckbeanspruchung des Streifens in Längsrichtung dem gemeinsamen Antrieb der beiden Gleiskettenvermieden, und dessen Ausknicken ist daher unmög- gruppen 1OH, 11H und ION, HN ist nun zwischen lieh; es erübrigt sich daher auch der bei den bisher den beiden Gruppen ein Differentialgetriebe 19 mit üblichen Vorrichtungen notwendige Führungskanal, einem Hilfsantrieb 20 vorgesehen. Dadurch ist es durch den das Band gedrückt werden mußte. Als 50 möglich, daß dem Nebenantrieb der zweiten Gleisweiterer Vorteil ergibt sich daher eine gute Führung kettengruppe 10 iV, HiV eine zeitweise Relativbeweder zu verschweißenden Bandkanten beim Schweißen gung gegenüber dem durchlaufenden Hauptantrieb und während des Erkaltens der Schweißnaht, es ist der ersten Gleiskettengruppe 1OH, 11H aufgegeben auch eine freie Wahl der Formänderung in einem werden kann. Steht der Hilfsantrieb 20 still, dann Zylinder mit gegebenem Krümmungsradius möglich. 55 laufen die Antriebe der ersten und der zweiten Gleis-Weiterhin ist nur ein geringer Leistungsverbrauch er- kettengruppe synchron.

forderlich, weil jegliche Gleitreibung zwischen Band Die beiden Gleiskettengruppen 1OH, HH und

und Formvorrichtung entfällt und da der Antrieb ION, 11N umfassen Wellen 21 und 22, die Welle 21

durch die Gleiskettensysteme gleitungsfrei ist, wer- wird durch den Motor 26 angetrieben. Auf jeder die-

den auch in der bekannten Art und Weise Beschä- 60 ser Wellen 21 und 22 sind Kettenräder 23 befestigt,

digungen der Rohroberfläche vermieden. welche mit den Gleisketten 24 zusammenarbeiten.

Die vorgeschilderten Vorteile gemäß der Erfindung Jede Gleiskette 24 ist aus Gliedern zusammengesetzt ergeben sich also ausschließlich aus der baulichen und so bemessen, daß diese Glieder sowohl die AnVereinigung von einem Antriebsteil mit einem Form- triebslängskräfte als auch die Querkräfte übertragen teil, wobei zwei Gruppen von Gleisketten zum Ein- 65 können, mit denen sie an das Band 1 angedrückt wersatz kommen, deren eine Gruppe dem zu verformen- den. Jedes oder jedes zweite Glied hat eine vorteilden Band und deren andere Gruppe dem zum Rohr hafterweise mit einem Reibbelag versehene Druckverformten Band zugeordnet ist. fläche, die am Band anliegt,, und Laufrollen, die auf

Druckplatten 25 abrollen. Diese Druckplatten 25 sind im Maschinenständer 12 bzw. in den doppelarmigen Schwinghebeln 15,16 fest eingebaut, sie bestimmen die Angriffsfläche der Gleisketten. Geringfügige Anstellbewegungen der Schwinghebel 15, 16 gegeneinander, beispielsweise zum Ausgleich von Durchbiegungen oder der Dicke des Bandes 1, können durch Verstellung der Drehachse 14 erreicht werden.

In F i g. 4 sind Gleiskettengruppen mit ebener Angriffsfläche dargestellt, in F i g. 5 solche, deren Angriffsflächen zylindrisch ausgebildet sind. Beide Anordnungen ermöglichen eine gleichlaufende Führung der miteinander zu verschweißenden Bandkanten auf eine gewisse Länge. Die Wahl einer geraden Gleichlaufführung hat jedoch gewisse Vorteile, auf die nachstehend kurz eingegangen sei. Wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung die Lage des Schweißpunktes nahe dem Beginn der Gleichlaufführung gewählt, so erfolgt das Erstarren und Erkalten des Schweißgutes innerhalb der Gleichlaufführung vollständig spannungsfrei. Auch nach dem Verlassen der Gleichlaufführung erfolgt die Verformung als reines Biegen ohne schädliche Quer- und Schubspannungen. Durch diese Tatsache kann eine gute Qualität der Schweißnaht leichter und sicherer gewährleistet werden, als dies bei den bisher bekannten Schraubennaht-Rohrwerken der Fall gewesen ist.

Es kann auch in F i g. 3 die angetriebene Welle 21 der Unterteile 10H, 102V der Gleiskettengruppen im Innern des zu erzeugenden Rohres angeordnet sein; es ist aber ersichtlich, daß der maschinenfeste Ausleger 12, 13 auch außerhalb des Rohres angeordnet werden könnte mit den Schwinghebeln 15, 16 im Innern des Rohres. Weiterhin können die Oberteile HH, 112V der Gleiskettengruppen in dem Schwinghebel 15 ebenfalls angetrieben werden, was jedoch den Aufbau des gesamten Schraubennaht-Rohrwerkes komplizieren würde.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schraubennaht-Rohrwerk, bei dem die Führung und der Vortrieb eines unter dem Steigungswinkel einer Wendel zulaufenden, zum Rohr zu verformenden Bandes durch mehrere parallele sowie beidseits des Bandes angreifende, gemeinsam angetriebene Gleisketten und die Schweißung in der Nähe des Berührungspunktes zwischen Band und Rohr erfolgen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von Gleisketten nebeneinander angeordnet sind und die eine Gruppe (10 H, 11 H) dem zu verformenden Band(l), die andere Gruppe (10iV, 112V) dem zum Rohr verformten Band (8) zugeordnet ist und daß die Schweißstelle zwischen den Gruppen liegt.

2. Schraubennaht-Rohrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gemeinsamen Antrieb (21, 26) der beiden Gleiskettengruppen (10 H, HH und 10 N, HN) zwischen den beiden Gruppen ein Differentialgetriebe (19) mit einem Hilfsantrieb (20) vorgesehen ist.

3. Schraubennaht-Rohrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Bandunterseite bzw. im Rohr (8) angeordneten Unterteile (10H, 102V) der beiden Gleiskettengruppen (1Oi?, lli? und 102V, 112V) ortsfest am Maschinenständer (12, 13) und ihre Oberteile (HH, 112V) am Ende je eines etwa mittig zapfengelagerten (14) doppelarmigen Schwinghebels (15,16) angeordnet sind, auf deren anderes Ende ein hydraulischer Kolbentrieb (17, 18) einwirkt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 846 218;
französische Patentschrift Nr. 1 086 560;
britische Patentschrift Nr. 666 084.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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