DE1124904B - Vorrichtung zum UEberwachen der Masshaltigkeit von Nahtrohren - Google Patents

Description

Beim Rohrschweißen fallen die erzeugten Rohre häufig stärker unrund aus, als den vorgeschriebenen Toleranzen entspricht. Solche Abweichungen können jedoch mit geringem Aufwand durch Nachrichten beseitigt werden. Wesentlich bedenklicher ist es, wenn sich nach dem Richten eine Abweichung im Durchmesser herausstellt, die über die zulässigen Grenzen hinausgeht. Eine derartige Abweichung kann meist nicht mehr beseitigt werden, so daß das Rohr zum Ausschuß rechnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Entstehung unzulässiger Abweichungen im Rohrdurchmesser schon während des Schweißens zu begegnen, und zwar durch ständige Beobachtung des werdenden Rohres und Nachstellung der Schweißmaschine bei Annäherung an die obere oder untere Toleranzgrenze. Diese Überwachung kann unter Mitwirkung eines Bedienungsmannes oder auch unmittelbar durch Selbststeuerung geschehen.

Eine bekannte Vorrichtung, die beim Drahtziehen verwendet wird, tastet den Draht mittels zweier einander gegenüberstehender Rollen ab. Sie spricht lediglich auf den Drahtdurchmesser an und setzt voraus, daß der Drahtquerschnitt kreisrund ist. Bei Anwendung auf Rohr, dessen Querschnitt von der Kreisform abweichen kann, würde diese Vorrichtung keine eindeutige definierbare Größe messen. Eine andere, gleichfalls beim Ziehen von Drähten verwendete, bekannte Vorrichtung prüft den gezogenen Draht auf aerodynamischem oder lichtelektrischem Wege und spricht auf Abweichungen von der Kreisform an. Bei Anwendung an geschweißten Rohren würde diese Vorrichtung daher bei Abweichung von der Kreisform einen Fehler auch dann melden, wenn der Umfang und damit der Durchmesser des später nachgerichteten Rohres von ihren Sollwerten nicht abweichen. Diese beiden Vorrichtungen sind daher zur Lösung der bezeichneten Aufgabe nicht geeignet; denn sie beherrschen nicht die Schwierigkeit, daß bei dem aus der Schweißmaschine tretenden Rohr die beiden möglichen Fehler, nämlich einmal die Abweichung von der Kreisform und zum anderen die Abweichung vom Nenndurchmesser, in der Regel gleichzeitig auftreten.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat mit den bekannten Vorrichtungen die Anlage an der Oberfläche des aus dem Rohrschweißwerk austretenden Werkstücks gemeinsam, um Sollabweichungen desselben festzustellen. Sie wirkt ferner auf die Steuerungseinrichtung des Rohrwerks entsprechend den festgestellten Abweichungen ein. Erfindungsgemäß ist ein den Umfang des geschweißten Rohres in einer

Vorrichtung zum Überwachen
der Maßhaltigkeit von Nahtrohren

Anmelder:
Hoesch Aktiengesellschaft, Dortmund

Werner Wennemann, Dortmund,
ist als Erfinder genannt worden

senkrecht zur Rohrachse liegenden Ebene zu mindestens einem erheblichen Teil umschlingender sowie gegen axiales Verschieben gesicherter, biegsamer

ao Streifen vorgesehen, der an einem Rnde am Rohrwerk befestigt ist und am anderen beweglichen sowie lediglich unter der Einwirkung einer Zugkraft stehenden Ende auf eine an sich bekannte Einrichtung einwirkt, die seine bei Durchmesserabweichungen des Rohres eintretenden Lageänderungen dem Bedienenden anzeigt bzw. auf das Rohrwerk steuernd zur Einwirkung bringt. Mit Hilfe dieser Vorrichtung gelingt es, bei der Überwachung die beiden Fehler, also die Abweichung von der Kreisform einerseits und die Abweichung vom Nenndurchmesser andererseits, voneinander zu trennen. Sie beruht auf der Überlegung, daß jeder Durchmesserabweichung eine ihr proportionale Abweichung vom Umfang entspricht, deren Größe vom Grad der Unrundheit unabhängig ist.

Es ist bei der Herstellung von Schraubennahtrohr durch Preßschweißen bekannt, den nötigen axialen Schweißdruck dadurch zu erzeugen, daß man das vorgewickelte Rohr durch es umschlingende, unter der Wirkung einer Zugkraft stehende Seile auf einen kleineren Durchmesser bringt. Diese Maßnahme dient jedoch nicht zur Überwachung der Maßhaltigkeit. In der bevorzugten Ausführung der Erfindung umschlingt der biegsame Streifen das Rohr einmal voll. Dann ist die Verschiebung des unter der Einwirkung der Zugkraft stehenden Endes des biegsamen Streifens gleich der Abweichung vom vorgeschriebenen Rohrumfang. Läßt sich die Vorrichtung aus baulichen Gründen nicht in dieser Weise gestalten, so kommt man bei verminderter Genauigkeit auch mit einem kleineren Umschlingungswinkel aus. Andererseits kann man das Maß der Tangentialverschiebung verdoppeln oder verdreifachen, indem man den

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Streifen mit mehreren Vollwindungen um das Rohr herumlegt. An der Innenseite des biegsamen Streifens, der am besten aus einer Kette besteht, werden mit Vorteil reibungsvermindernde Elemente gelagert, insbesondere in Form von Kugeln. Zur Erzeugung der Tangentialzugkraft kann eine Feder dienen. Einen besonders einfachen Aufbau erhält man jedoch, wenn zur Erzeugung dieser Kraft ein an der Kette befestigtes Gewicht verwendet wird.

Das in tangentialer Richtung unbeweglich ge- ίο lagerte Ende des biegsamen Streifens wird mit Vorteil radial beweglich gelagert und steht unter der Wirkung einer Federkraft, die es gegen das Rohr zu drücken sucht. Dadurch wird Gewähr für ständige Anlage am Rohr geschaffen.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung von der Seite, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

In der Zeichnung ist von der Schweißmaschine lediglich das Austrittsende einer Hülse 1 dargestellt, in der ein Blechband auf Rohrform gebogen und sodann geschweißt wird. Unmittelbar benachbart zur Stirnfläche 2 der Hülse 1 wird das austretende Rohr 3 von einer Rollenkette 4 umschlungen, deren eines Ende 5 gelenkig an einem Hohlkolben 6 befestigt ist, während am anderen Ende 7 mittels einer Lasche 8 und über eine Zahnstange 9 ein Gewicht 10 angehängt ist. Der Hohlkolben 6 ist in einer Büchse 11 verschiebbar und steht unter der Wirkung einer Feder 12, die das Ende 5 der Kette gegen die Außenfläche des Rohres 3 zu drücken sucht. Die Büchse 11 ist radial justierbar durch Bolzen 13 an einer Halteplatte 14 befestigt, die durch Winkel 15 mit der Hülse 1 verbunden ist. An der Platte 14 ist ferner ein Gehäuse 16 für die Zahnstange 9 angebracht, in dem ein mit der Zahnstange im Eingriff stehendes Ritzel 17 gelagert ist. Die Welle des Ritzels ragt nach außen und trägt einen Zeiger 18, der auf einer (nicht gezeichneten) Skala spielt.

An jedem zweiten Kettenglied ist innen ein Block

19 befestigt, der als Lager für reibungsvermindernde, an der Außenfläche des Rohres anliegende Kugeln

20 dient. Um die Kette am Verkanten zu hindern, empfiehlt es sich, pro Block vier Kugeln vorzusehen. Gegen Verschiebung der Kette in Richtung der Rohrachse dienen Haken 21, die an der Hülse 1 befestigt sind und mit Druckstücken 22 über die Kette greifen.

Da die beiden Kettenenden 5 und 7 geometrisch annähernd in dem Berührungspunkt einer vertikalen Tangente an das Rohr zusammenfallen, hat jede Änderung des Rohrumfanges eine ihr gleiche Verschiebung des beweglichen Endes 5 der Kette in vertikaler Richtung zur Folge. Diese Änderung wird am Zeiger 18 geometrisch vergrößert angezeigt.

Man justiert den Zeiger zweckmäßig so, daß er sich in Mittelstellung befindet, wenn der Rohrdurchmesser gleich dem Nenndurchmesser ist, und bringt beiderseits der Mittelstellung Marken an, die der oberen und unteren Toleranz des Rohrdurchmessers entsprechen. Wandert beim Schweißen der Zeiger aus der Mittelstellung nach oben oder unten aus, so regelt der Bedienungsmann, bevor die Marke erreicht ist, die Schweißmaschine auf größeren bzw. kleineren Rohrdurchmesser. Auf diese Weise bleibt der Durchmesser des hergestellten Rohres ständig innerhalb der Toleranzen.

Ein Bedienungsmann kann erspart werden, wenn man das tangential bewegliche Ende 5 der Kette über einen Regelmechanismus unmittelbar auf die Schweißmaschine wirken läßt, so daß die Einhaltung der Toleranzgrenzen automatisch geschieht.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Überwachen der Maßhaltigkeit von Nahtrohren, die unter Anlage an der Oberfläche des aus dem Rohrschweißwerk austretenden Werkstückes Sollwertabweichungen desselben feststellt und zwecks Gleichhaltung des Rohrdurchmessers auf die Steuerungseinrichtung des Rohrwerks entsprechend einwirkt, gekenn zeichnet durch einen den Umfang des geschweißten Rohres (3) in einer senkrecht zur Rohrachse liegenden Ebene zu mindestens einem erheblichen Teil umschlingenden sowie gegen axiales Verschieben gesicherten, biegsamen Streifen (4), der an einem Ende (5) am Rohrwerk (2) befestigt ist und am anderen beweglichen sowie lediglich unter der Einwirkung einer Zugkraft (10) stehenden Ende (7) auf eine an sich bekannte Einrichtung (8, 9, 16 bis 18) einwirkt, die seine bei Durchmesserabweichungen des Rohres (3) eintretenden Lageänderungen dem Bedienenden anzeigt bzw. auf das Rohrwerk steuernd zur Einwirkung bringt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der biegsame Streifen (4) das Rohr (3) einmal voll umschlingt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der biegsame Streifen (4) aus einer Kette besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche! bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des biegsamen Streifens (4) reibungsvermindernde Elemente gelagert sind, insbesondere in Form von Kugeln (20).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein zur Erzeugung der tangentialen Zugkraft dienendes, an der Kette befestigtes Gewicht (10).

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das in tangentialer Richtung unbeweglich gelagerte Ende des biegsamen Streifens (4) radial beweglich gelagert ist und unter der Wirkung einer Federkraft (12) steht, die es gegen das Rohr (3) zu drücken sucht.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 379 827; USA.-Patentschriften Nr. 1 878 376, 1 603 808.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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