DE1136784B - Process for the production of screw-seam pipes by arc welding - Google Patents
Process for the production of screw-seam pipes by arc weldingInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung von Schraubennahtrohren durch Lichtbogenschweißung Bei der Herstellung von Schraubennahtrohren durch Lichtbogenschweißung wird bekanntlich ein Blechband schraubenförmig aufgewickelt und eine Verschweißung benachbarter Bandkanten nahe der Stelle vorgenommen, an der die Bandkante an die erste Rohrwindung anläuft. Die Güte der Schweißnaht hängt- in hohem Maße davon ab, daß die zu verschweißenden Kanten in einem bestimmten Abstand voneinander liegen, also einen Schweißspalt von vorgeschriebener Breite bilden. Da die Breite handelsüblichen Bandes verhältnismäßig weit toleriert ist, läßt sich der Schweißspalt nicht ohne besondere Vorkehrungen auf dem vorgeschriebenen Maß halten. Man hat deshalb vorgeschlagen, eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Sollbreite des Schweißspaltes zwischen den zu verschweißenden Bandkanten zu verwenden, und zwar durch einen auf Abweichungen der Spaltbreite von der Sollbreite ansprechenden Fühler. Damit werden jedoch befriedigende Ergebnisse nicht erzielt, da die Bandkanten relativ zum Schweißkopf seitlich auswandern können und der Schweißkopf damit in eine unsymmetrische Lage relativ zum Schweißspalt gelangt, was die Güte der Schweißung erheblich beeinträchtigt. Das Verfahren liefert mithin keine merklich besseren Ergebnisse, als wenn auf eine Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Sollbreite des Schweißspaltes verzichtet wird. Gleiches gilt von einem ebenfalls bekannten Verfahren, bei dem die gegen die Schweißstelle anlaufende Bandkante mittels einer Rolle abgetastet wird, um über ein Hebelgestänge den Schweißkopf so zu steuern, daß sein Abstand von der anlaufenden Bandkante konstant bleibt. Da bei diesem Verfahren der Schweißkopf nur relativ zu der einen Bandkante gesteuert wird, während Auswanderungen der anderen Kante unberücksichtigt bleiben, ist es wiederum möglich, daß der Schweißkopf eine zum Schweißspalt unsymmetrische Lage einnimmt, die die Güte der Schweißung beeinträchtigt, so daß auch hier das praktische Ergebnis nicht besser ist als ohne jede Steuerung.Process for the production of screw-seam pipes by arc welding It is well known in the manufacture of screw sutures by arc welding a sheet metal band wound in a helical shape and a weld of adjacent band edges made near the point at which the belt edge runs up against the first turn of the pipe. The quality of the weld seam depends to a large extent on the fact that the Edges are at a certain distance from each other, i.e. a welding gap of form the prescribed width. Since the width of commercially available tape is proportionate is widely tolerated, the welding gap cannot be left without special precautions keep to the prescribed level. One has therefore proposed a facility to maintain the nominal width of the welding gap between the welded ones To use tape edges, namely by a deviation of the gap width of the sensor that responds to the set width. However, this gives satisfactory results not achieved because the strip edges can wander laterally relative to the welding head and the welding head comes into an asymmetrical position relative to the welding gap, which significantly affects the quality of the weld. The procedure therefore delivers no noticeably better results than when on a maintenance facility the nominal width of the welding gap is waived. The same is true of one as well known method in which the strip edge running against the welding point by means of a roller is scanned in order to control the welding head via a lever linkage in such a way that that its distance from the approaching strip edge remains constant. As with this procedure the welding head is only controlled relative to the one strip edge during excursions the other edge are not taken into account, it is again possible that the welding head assumes a position which is asymmetrical to the welding gap, which improves the quality of the weld impaired, so that here too the practical result is no better than without it any control.
Die Erfindung löst die Aufgabe, eine einwandfreie Verschweißung der Bandkanten zu schaffen, durch die Kbmbination der beiden bekannten Regelsysteme. Sie geht mithin von dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Schraubennahtrohr durch Lichtbogenschweißung unter Verwendung einer Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Sollbreite des Schweißspaltes zwischen den zu verschweißenden Bandkanten durch einen auf Abweichungen der Spaltbreite von der Sollbreite ansprechenden Fühler aus und besteht darin, daß außer der Spaltbreite auch die gegen die Schweißstelle anlaufende Bandkante in an sich bekannter Weise mittels eines Fühlers abgetastet wird, der den Schweißkopf steuert und seinen Abstand von der anlaufenden Bandkante konstant hält. Während keines der beiden bekannten Regelsysteme die zur Herstellung einer einwandfreien Schweißnaht wesentliche Symmetrie der Bandkanten zum Schweißkopf herstellt, liefert die Erfindung nicht nur diese Symmetrie, sondern auch einen Schweißspalt ständig konstanter Breite und damit Bedingungen, die eine einwandfreie Verschweißung sicherstellen.The invention solves the problem of proper welding of the To create tape edges by combining the two well-known control systems. It is therefore based on the known method for producing screw sutures by arc welding using a maintenance device the nominal width of the welding gap between the strip edges to be welded a sensor that responds to deviations in the gap width from the nominal width and consists in the fact that, in addition to the gap width, also the one running against the welding point The strip edge is scanned in a manner known per se by means of a sensor which controls the welding head and keeps its distance from the approaching strip edge constant holds. While neither of the two known control systems are used to produce a flawless weld seam produces essential symmetry of the strip edges to the welding head, the invention not only provides this symmetry, but also a weld gap constant width and thus conditions that ensure perfect welding to ensure.
In der bevorzugten Ausführung des Verfahrens verstellt der an der anlaufenden Bandkante anliegende Fühler außer dem Schweißkopf auch den die Spaltbreite abtastenden Fühler quer zum Schweißspalt. Dadurch wird bewirkt, daß der die Spaltbreite abtastende Fühler auch bei sehr starken Auswanderungen der anlaufenden Bandkante immer im Bereich des Schweißspaltes bleibt.In the preferred embodiment of the method, the adjusted to the In addition to the welding head, there are sensors adjacent to the leading edge of the strip, as well as the gap width scanning sensor across the welding gap. This causes the gap width Scanning sensors even with very strong migration of the approaching strip edge always remains in the area of the welding gap.
Eine zur Durchführung dieserAusführungsform des Verfahrens geeignete Vorrichtung sieht in bekannter Weise einen an der anlaufenden Bandkante anliegenden mechanischen Fühler an einem Arm vor, der auf einer den Schweißkopf tragenden Welle mit annähernd parallel zum tangential verlängerten Schweißspalt verlaufender Drehachse befestigt ist. Diese Vorrichtung wird zweckmäßig so gestaltet, daß bei lichtelektrischer Abtastung der Spaltbreite mindestens das eine Element des lichtelektrischen Fühlers, also entweder die Lichtquelle oder die lichtelektrische Zelle, mit dem Arm verbunden ist.One suitable for performing this embodiment of the method In a known manner, the device sees one resting against the leading edge of the strip mechanical sensor on an arm, which is on a shaft supporting the welding head with an axis of rotation running approximately parallel to the tangentially extended welding gap is attached. This device is expediently designed so that with photoelectric Scanning of the gap width at least one element of the photoelectric sensor, either the light source or the photoelectric cell, connected to the arm is.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt Fig. 1 ein Schema, das den Vorgang des Wickelns und Schweißens des Bandes erläutert, und zwar unter Fortlassung aller dazu nötigen Hilfsvorrichtungen mit Ausnahme des Schweißkopfes und der Regel- und Steuermittel, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. ,3 einen Schnitt nach Linie 111-III in Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1, Fig.5 ein der Fig. 1 entsprechendes Schema in kleinerem Maßstab mit der vereinfacht wiedergegebenen Vorrichtung zum Beeinflussen der Spaltbreite und Fig. 6 ein Schaltschema.The drawing illustrates an embodiment of the invention. 1 shows a diagram showing the process of winding and welding the tape explained, omitting all the necessary auxiliary devices exception of the welding head and the regulating and control means, FIG. 2 is a section along the line II-II in Fig. 1, Fig., 3 a section along line III-III in Fig. 1, Fig. 4 a Section along line IV-IV in FIG. 1, FIG. 5 shows a diagram corresponding to FIG. 1 in smaller scale with the simplified depicted device for influencing the gap width and FIG. 6 shows a circuit diagram.
Das anlaufende Band 10 wird gemäß Fig. 1 durch bekannte Vorrichtungen, etwa durch Rollen in Verbindung mit einer Wickelhülse, schraubenförmig gewunden, so daß daraus ein Rohr 11 entsteht. Dort, wo die linke Bandkante 12 nach der ersten vollen Windung 13 mit der rechten Bandkante 14 zusammentrifft, also an der mit 15 bezeichneten Stelle, werden beide Kanten miteinander verschweißt. Dazu wird eine Schweißelektrode 16 durch einen Schweißkopf 17 zugeführt, aus dem sie bei 18 in geringem Abstand vom Rohr austritt.The approaching tape 10 is shown in FIG. 1 by known devices, for example by rolling in connection with a winding tube, helically wound, so that a tube 11 is formed therefrom. Where the left band edge 12 after the first full turn 13 meets with the right band edge 14, i.e. at the 15 designated point, both edges are welded together. To do this, a Welding electrode 16 fed through a welding head 17 from which it is at 18 in a small distance from the pipe.
Der Schweißkopf 17 sitzt an einem Arm 19, der auf einer in Lagern 20 drehbaren Welle 21 befestigt ist. Diese Welle trägt einen weiteren Arm 22, der gemäß Fig. 4 einen nach unten gerichteten Fortsatz 23 hat. Am Fortsatz 23 ist mittels einstellbarer Schrauben 24 ein Lager 25 für eine Tastrolle 26 befestigt, die um eine senkrechte Achse drehbar ist. Die Rolle 26 befindetsich in geringemAbstand von derSchweißstelle 15. Sie wird durch das Gewicht des Schweißkopfes 17, das die Welle 21 in Fig. 3 und 4 im Uhrzeigersinn zu drehen sucht, in Anlage an der Kante 14 gehalten. Änderungen in der Bandbreite, die zur Folge haben, daß die Kante 14 von der gezeichneten geradlinigen Form abweicht, haben eine Verstellung der Rolle 26 und damit eine Schwenkbewegung des Kopfes 17 um die Achse der Welle 21 zur Folge. Da die Abweichungen des Bandes klein gegen die Längen der Hebelarme des Systems sind, kommt diese Schwenkung einer seitlichen Verschiebung des Kopfes um das Maß der Abweichung der Bandkante gleich. Der Abstand der Schweißelektrode von der Kante 14 wird mithin konstant gehalten.The welding head 17 is seated on an arm 19 which is fastened on a shaft 21 rotatable in bearings 20. This shaft carries a further arm 22 which, as shown in FIG. 4, has a downward extension 23. A bearing 25 for a feeler roller 26, which is rotatable about a vertical axis, is attached to the extension 23 by means of adjustable screws 24. The roller 26 is located a short distance from the weld point 15. It is held in abutment against the edge 14 by the weight of the welding head 17 which tries to rotate the shaft 21 clockwise in FIGS. Changes in the bandwidth, which have the consequence that the edge 14 deviates from the straight-line shape drawn, result in an adjustment of the roller 26 and thus a pivoting movement of the head 17 about the axis of the shaft 21 . Since the deviations of the tape are small compared to the lengths of the lever arms of the system, this pivoting is equivalent to a lateral displacement of the head by the amount of the deviation of the tape edge. The distance between the welding electrode and the edge 14 is therefore kept constant.
In geringem Abstand vor der Schweißstelle 15 befindet sich unterhalb des Schweißspaltes S eine in Fig: 1 gestrichelt angedeutete Lichtquelle 28, etwa in Form einer Glühlampe an einem Arm 28a, der an einer unterhalb des Bandes liegenden Platte 28 b befestigt ist. Der Lampe 28 gegenüber liegt oberhalb des Schweißspaltes eine lichtelektrische Zelle 29, die mittels eines Armes 29 a am Arm 23 befestigt ist und daher ähnlich wie der Schweißkopf 17 durch die Bandkante 14 in ihrer Stellung beeinfiußt' wird. Die an der Zelle 29 entstehende, von der jeweiligen auftreffenden Lichtmenge und daher von der Spaltbreite abhängige Spannung wird gemäß Fig. 6 über einen Widerstand 30 und einen Spannungsteiler 31 gegen eine Gleichspannung geschaltet, die einem Gleichrichter 32 entnommen wird. Transformatoren 33 und 34 dienen zur Speisung des Gleichrichters und der Lampe 28, die über einen Spannungsteiler 35 angeschlossen ist. Der Spannungsteiler 31 hat einen beweglichen Abgriff 36; der über die Wicklung 37 eines polarisierten Relais 38' an die eine Klemme der Zelle 29 gelegt ist. Der Abgriff 36 und ein beweglicher Abgriff 39 am Spannungsteiler 35 dienen zur Justierung der Lichtmenge, bei der Strom durch die Wicklung 37 durch Null geht. Diese Lichtmenge wird so gewählt, daß sie der Sollbreite des Schweißspaltes entspricht. Das polarisierte Relais 38 steuert mit seinen Kontakten 40 ein Schaltschütz 41, das zur Steuerung eines Wendemotors 42 dient.At a small distance in front of the welding point 15 is located below of the welding gap S a light source 28 indicated by dashed lines in FIG in the form of an incandescent lamp on one arm 28a, that on one lying below the belt Plate 28 b is attached. Opposite the lamp 28 is above the welding gap a photoelectric cell 29 which is attached to the arm 23 by means of an arm 29 a is and therefore similar to the welding head 17 by the strip edge 14 in their position is influenced. The one arising at the cell 29, from the respective incident The amount of light and therefore the voltage dependent on the gap width is shown in FIG a resistor 30 and a voltage divider 31 connected to a DC voltage, which is taken from a rectifier 32. Transformers 33 and 34 are used for The rectifier and the lamp 28 are fed via a voltage divider 35 connected. The voltage divider 31 has a movable tap 36; the via the winding 37 of a polarized relay 38 'to one terminal of the cell 29 is placed. The tap 36 and a movable tap 39 on the voltage divider 35 are used to adjust the amount of light in which current through the winding 37 through Zero goes. This amount of light is chosen so that it corresponds to the nominal width of the welding gap is equivalent to. The polarized relay 38 controls a contactor with its contacts 40 41, which is used to control a turning motor 42.
Fig. 5 stellt eine verkleinerte Wiedergabe des Schemas nach Fig. 1 dar. Der Schweißkopf und der optische Fühler liegen an den Punkten 15 und 28, 29. Die Schweißkopfsteuerung ist fortgelassen. Dafür ist eine Hülse 49 gezeigt, in der das seitlich unter einem Winkel eintretende Band 10 schraubenförmig zum Rohr 11 gewunden wird. Etwa dafür noch notwendige Walzen oder Rollen sind nicht gezeichnet.FIG. 5 shows a reduced reproduction of the scheme according to FIG. 1 The welding head and the optical sensor are at points 15 and 28, 29. The welding head control is omitted. For a sleeve 49 is shown in which the band 10 entering laterally at an angle in a helical manner to the tube 11 is wound. Any rollers or rollers required for this are not shown.
In einiger Entfernung von der Schweißstelle 15 liegt am Rohr11 seitlich ein Stempel43 an, derradialzur Rohrachse im Sinne des gezeichneten Pfeiles beweglich ist. Das Rohr ruht auf Rollen 44. Verschiebung des Stempels 43 hat, wie die Erfahrung zeigt, eine Änderung der Breite des Schweißspaltes S zur Folge. Es ist in der Regel nicht notwendig, einen entsprechenden Stempel auf der dem Stempel 43 gegenüberliegenden Seite des Rohres anzuordnen. Man kann viehhehr mit einem einseitig angreifenden Stempel auskommen, indem man die Tendenz des Rohres, sich in eine bestimmte Richtung zu stellen; ausnutzt.At some distance from the welding point 15 lies on the side of the tube 11 a punch43 on, which is movable radially to the pipe axis in the sense of the arrow drawn is. The tube rests on rollers 44. Displacement of the ram 43 has, as has been the experience shows, a change in the width of the welding gap S result. It usually is not necessary, a corresponding stamp on the one opposite to the stamp 43 Side of the pipe to be arranged. One can viehhehr with a one-sided attacking Punches get by by getting the tendency of the tube to move in a certain direction to deliver; exploits.
Der Stempel 43 sitzt am Ende einer Spindel 45, die in Lagern 46 axial verschiebbar ist. Zwischen den Lagern befindet sich eine als Schneckenrad ausgebildete Mutter 47, die mit Gewinde auf der Spindel 45 drehbar ist, deren Drehung mithin eine Verstellung des Stempels 43 zur Folge hat. Der Schnecke 48 wird die Drehung vom Motor 42 über ein Vorgelege erteilt.The punch 43 is seated at the end of a spindle 45 which is axially displaceable in bearings 46. Between the bearings there is a nut 47 designed as a worm wheel, which can be rotated with a thread on the spindle 45, the rotation of which consequently results in an adjustment of the ram 43. The worm 48 is given the rotation by the motor 42 via a reduction gear.
Hat der Schweißspalt S die Sollbreite, so fließt kein Strom über die Wicklung 37 des polarisierten Relais 38; und der Motor 42 ist in Ruhe. Nimmt die Spaltbreite zu, so wird über das polarisierte Relais 38 und das Schaltschütz 41 der Motor in solchem Sinne in Drehung versetzt, daß die resultierende Verschiebung des Stempels 43 eine die Schweißspaltbreite verringernde Bewegung des Rohres zur Folge hat. Das Umgekehrte geschieht, wenn die Schweißspaltbreite das Sollmaß unterschreitet. Damit wird die Breite des Schweißspaltes konstant gehalten.If the welding gap S has the desired width, no current flows through the Winding 37 of polarized relay 38; and the motor 42 is at rest. Take the The polarized relay 38 and the contactor 41 the motor is set in rotation in such a way that the resulting displacement of the punch 43 a movement of the pipe reducing the welding gap width Consequence. The opposite happens when the welding gap width falls below the nominal size. This keeps the width of the welding gap constant.
Zugleich bewirkt die bereits beschriebene Steuerung des Schweißkopfes durch die Rolle 26, daß die Schweißelektrode 16 stets oberhalb der Mitte des Schweißspaltes austritt. Da die Zelle 29 an der Verstellung des Schweißkopfes teilnimmt, wird durch Schwankungen der Bandkante 14 kein Fehler in der Abtastung der Spaltbreite verursacht. Es richtet sich dabei nach dem verwendeten Typ des lichtelektrischen Elementes und dem benutzten optischen Prinzip; ob man für diesen Zweck auch die Lichtquelle oder unter Umständen nur die Lichtquelle beweglich macht.At the same time, the control of the welding head already described is effective by the roller 26 that the welding electrode 16 is always above the center of the welding gap exit. Since the cell 29 participates in the adjustment of the welding head, is through Fluctuations in the strip edge 14 do not cause any errors in the scanning of the gap width. It depends on the type of photoelectric element used and the optical principle used; whether you also use the light source for this purpose or may only make the light source movable.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEST13120A DE1136784B (en) | 1957-10-31 | 1957-10-31 | Process for the production of screw-seam pipes by arc welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEST13120A DE1136784B (en) | 1957-10-31 | 1957-10-31 | Process for the production of screw-seam pipes by arc welding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1136784B true DE1136784B (en) | 1962-09-20 |
Family
ID=7455949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEST13120A Pending DE1136784B (en) | 1957-10-31 | 1957-10-31 | Process for the production of screw-seam pipes by arc welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1136784B (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE527391C (en) * | 1928-02-08 | 1931-06-17 | California Corrugated Culvert | Process for the manufacture of pipes by helically winding a sheet metal strip |
| US1868039A (en) * | 1922-05-22 | 1932-07-19 | American Rolling Mill Co | Spiral pipe machine |
| US2448009A (en) * | 1944-02-05 | 1948-08-31 | Westinghouse Electric Corp | Inductive heating of longitudinally moving metal strip |
| CA514524A (en) * | 1955-07-12 | Armco Steel Corporation | Welding nozzle guide arm for spiral pipe machines |
-
1957
- 1957-10-31 DE DEST13120A patent/DE1136784B/en active Pending
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