DE1951520A1

DE1951520A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenschweissen der Stirnseiten dicker Bleche

Info

Publication number: DE1951520A1
Application number: DE19691951520
Authority: DE
Inventors: Lerch Burkhard; Dolf Franz; Otto Peternek
Original assignee: HOPP ING BUERO
Current assignee: HOPP ING BUERO
Priority date: 1969-10-11
Filing date: 1969-10-11
Publication date: 1971-04-22
Also published as: DE1951520C3; DE1951520B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenschweißen der Stirnseiten dicker Bleche Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zusammenschweißen der Stirnseiten dicker Bleche und sollinsbesondere dazu dienen, die für eine Spiralrohr-Schweißanlage bestimmten Bleche zu Streifen größerer Länge zusammenzuschweissen.
Bei den bisher üblichen Schweißverfahren werden die Kanten der Bleche, die zusammengeschweißt werden sollen, in entgegengesetzter Richtung abgeschrägt. Dann werden die Bleche in einer Ebene so zummengeschoben, daß die zu verschweißenden Kanten aneinanderstoßen. Die Kanten bilden jetzt eine nach oben offene Rinne von in der Regel dreieckigem, manchmal auch U-förmigem Querschnitt, die mit dem Schweißmaterial gefüllt wird. So geschweißte Bleche verwerfen sich beim Erkalten und zwar in der Weise, daß sie sich an der Schweißnaht nach unten durchbiegen.
Die Verwerfungen sind bei dünnen Blechen gering und werden in der Regel durch plastische Verformungen des benachbarten Materials ausgeglichen.
Beim Zusammenschweißen dicker Bleche sind die Verwerfungen jedoch stärker und machen sich bei der weiteren Verarbeitung unangenehm bemerkbar. Dies gilt insbesondere für Bleche, die zwecks Anfertigung spiralgeschweißter Rohre zuvor zu langen Streifen zusammengeschweißt werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, das Schweißverfahren so abzuändern, daß die Blechstreifen ohne Beeinträchtigung der Schweißgtite nach vollendeter Schweißung vollkommen plan sind, also keine Verwerfungen aufweisen.
Nach der Erfindung werden die zw verflchweißenden Inden der Bleche vor glnn der Schweißung etwas angehoben und dann zusammengeschoben, so daß sie einen stumpfen Winkel miteinander bilden.
In dieser Stellung werden sie in Klemmbacken eingespannt und dann verschweißt.
Bei richtig gewähltem Winkel, der von der Dicke der Bleche, dem Werkstoff und der Art der Naht abhängt und durch Ausprobieren schnell gefunden werden kann, werden die zusammengeschweißten Bleche nach dem Erkalten der Schweißnaht vollkommen plan und können ohne weitere Nacharbeit zum Herstellen spiralgeschweißter Rohre verwendet werden. Zur Aufnahme des Schweißdruckes und um das Durchtreten von Schweißgut zu verhindern. wird dabei in an sich bekannter Weise ein auf mehreren Hubzylindern ruhender Balken von unten gegen die Schweißstelle gedrückt, Die mit den Blechen in Berührung kommende Oberfläche des Balkensist nach beiden Seiten leicht abgeschrägt und paßt sich dadurch dem von den Blechenden gebildeten stumpfen Winkel an.
In der Regel wird man beim Zusammenschweißen starker Bleche mehrere Schweißlagen übereinander legen müssen, bis die Schweißrinne ganz ausgefüllt ist. Insbesondere in diesem Falle hat es sich bewährt, wenn man nach einem weiteren Gedanken der Erfindung schon während des Schweißvorgangs mit Hilfe von hinter den Schweißelektroden nachlaufenden Druckluft-Nadelentrosternund Staub-Absauge-Vorrichtungen eine Entschlackug der Schweißnaht durchführt.
Solche Druckluft-Nadelentroster und Staubsauge-Vorri chtungen sind an sich bekannt. Man hat indessen seither immer erst davon Gebrauch, gemacht, wenn die Nähte fertiggeschweißt waren.
In diesera Falle ist die Entro8tung aber nicht so wirkungsvoll wie bi den vorgeschlagenen neuen Verfahren. Bai mehreren Lagen ist zu empfehlen, daß jede einzelne Lage unmittelbar nach dem ule'gen entschlackt wird, das heißt, bevor sie erkaltet und fest geworden ist, denn ausbereits fest gewordenen Schweislagen sind eingeschlossene Teilchen nicht mehr zu entfernen.
Zur Durchführung des srfindungsgemäßen Verfahrens werden die unmittelbar vor und hinter der Schweißstelle angeordneten Förderrollen höhenverstellbar gelagert und mit besonderen Hubvorrichtungen ausgestattet. Vor dem Schweißen werden die Bleche zunächst bis etwa an die Schweiblage vorgeschoben, dann werden die Blechenden angehoben und die Bleche soweit nachgeschoben, daß sie mit den zu verschweißenden Kanten aneinander stoßen. Die Blechenden sind dann etwas nach oben abgebogen und bilden je einen spitzen Winkel mit der Horizontalen, dessen Größe von der Dicke der Bleche und ihrem Verhalten beim Schweißen abhängig ist und der verschiedene Werte annehmen kann. Da die Blechenden vor dem Verschweißen in dieser Lage fest eingeklemmt werden sollen, müssen die Klemmflächen um den gleichen Winkel gegen die Horizontale geneigt sein, wenn die Klemmbacken das Blech sicher fassen sollen. Diese Forderung läßt sich nach einem weiteren Gedanken der Erfindung in einfacher Weise dadurch erfüllen, daß die unteren Klemmbacken und die anhebbaren Förderrollen an den Enden von Schwinghebeln oder Schwinghebel-Gruppen angeordnet werden, welche unabhängig voneinander auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind.
Die oberen Klemmbacken werden hierbei zweckmässigerweise gelenkig im Gestell gelagert, so daß sie sich selbsttägig mit ihren Klemmflächen parallel zu den Klemmflächen der unteren Klemmbacken einstellen können. Als Hubvorrichtungen eignen sich am besten hydraulische oder pneumatische Hubzylinder.
Bildet man die die Förderrollen tragenden Schwinghebel als einarmige Hebel, die die Klemmbacken tragendeWals zweiarmige Hebel aus, oder umgekehrt, so können die entsprechenden Hubzylinder auf verschiedenen Seiten der Schwingachse angeordnet werden und sind dadurch leichter zugänglich.
Es wurde bereits erwähnt, daß während des Schweißens ein Balken von unten gegen die Schweißstelle gedrückt wird, um den Schweißdruck aufzunehmen und um ein Durchtreten von Schweißmaterial zu verhindern. Zum Andrücken dienen in der Regel Hubzylinder, die in einer Reihe hintereinander angeordnet sind.
Der Hub dieser Druckzylinder ist so bemessen, daß sie den Balken gerade in seine Arbeitsstellung bringen können. Da ein Durchtreten geringer Mengen von Schweißmaterial nicht zu vermeiden ist, muß die Balken-Oberfläche von Zeit zu Zeit gereinigt werden. Dieser Reinigungsvorgang wird sehr erleichtert, wenn der Balken über die Blechhöhe hinaus angehoben werden kann.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung werden deshalb mindestens 2 Zylinder als Hochhub-Zylinder ausgebildet. Der Druck dieser Zylinder braucht nicht groß zu sein, weil sie nur das Gewicht des Balkens mit den darauf befindlichen Ablagerungen aufzunehmen haben.
In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schweißvorrichtung dargestellt.
Auf. einem auf Rädern 22/32 ruhenden Fahrgestell 25 sind zwei portalartige Aufbauten 1/11 angeordnet. Im Innern des Portals 1 sind auf. einer Achse 2 ein einarmiger Hebel 3 und ein zweiarmiger Hebel 4 gelagert. In gleicher Weise sind im Innern des Portals 11 auf einer Achse 12 ein einarmiger Hebel 13 und ein zweitarmiger Hebel 14 gelagert. Die einarmigen Hebel 3 und 13 tragen an ihren freien, einander zugekehrten Enden Förderrollen 5 bzw.
15 und können mit Hilfe von Hubzylindern 6/16 um die Achsen2/12 nach oben geschwenkt werden. Die neben den einarmigen Hebeln auf den Achsen 2/12 gelagerten zweiarmigen Hebel 4/14 tragen an den Enden, die sie : einander zukehren, Klemmbacken 7/17, während an den anderen Armen Hubzylinder 8/18 angreifen. Die feststehenden Gegenklemmbacken 27/37 sind an Vorsprüngen der Portale 1/11 angebracht. Der Hubzylinder 6 ist bei 23 gelenkig mit dem einarmigen Hebel 3, bei 30 gelenkig mit seinem Fixpunkt im Gestell verbunden. In gleicher Weise ist der Hubzylinder 16 bei 33 mit dem einarmigen Hebel 13, bei 40 mit dem Gestell verbunden; die gleiche Einbauweise ist bei den Hubzylindern 8/18 durchgeführt. Die entsprechenden Gelenkpunkte sind bei Hubzylinder 8'mit 24/28, bei Hubzylinder i8 mit 34/38 bezeichnet. Eine Schweißvorrichtung 9 wird von einem Schlitten 19 getragen. Der Sclulitten wird an einer am oberen Querträger des Portals 1 angebrachten Schlittenführung 21 geführt und kann mit Hilfe eines Antriebsmotors 29 in Längsrichtung der Schlittenführung bewegt werden.
Unterhalb der zu verschweißenden Blechkanten ist ein Querbalken 10 angeordnet, zur Aufnahme des Schweißdruckes und um ein.Durchfließen des Schweißmaterials zu verhindern. Dieser Querbalken ruht auf Druckzylindern 20. Einige von diesen Druckzylindern sind mit einem längeren Hub ausgestattet, um den Balken 10 zwecks Reinigung etwas über die oberen Klemmbacken 2 heben zu können (Gestrichelte Stellung).
Vor dem Verschweißen werden die Bleche 26/36 soweit zusammengeschoben, daß sie sich mit den zu verschweißenden Kanten annähernd berühren, dann werden die Rollen '5/15 mit Hilfe der Hubzylinder 6/16 angehoben und die Blechenden dadurch in eine Stellung gebracht, bei welcher sie nach beiden Seiten zu leicht gegen die Horizontale geneigt sind. In dieser Stellung werden die Bleche endgültig zusammengeschoben und durch Anheben der unteren Klemmbacken 7/17 festgeklemmt. Jetzt wird der Querbalken 10 angehoben und gegen die Schweißstellen gedrückt, worauf mit dem Schweißen begonnen werden kann.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Zusammenschweißen der Stirnseiten dicker Bleche 1. Verfahren zum Zusammenschweißen der Stirnseiten dicker Bleche insbesondere von Blechstreifen für eine Spiralrohrschweißanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verschweißenden Enden der Bleche vor Beginn der Schweißung etwas angehoben und dann zusainmengeschoben werden, sodaß sie einen stumpfen Winkel bilden, daß sie in dieser Stellung in Klemmbacken eingespannt und dann verschweißt werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß schon während des Schweißvorganges, mit Hilfe hinter den Schweißelektroden herlaufender, an sich bekannter ruckluft-Nadelentroster und Staubabsaugevorrichtungen eine Entschlackung der Schweißnaht durchgeführt wird.
3.) -Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils vor dem Auflegen einer neuen Naht die Entrostung nach Anspruch 2 durchgeführt wird.
4.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Schweißung in an sich bekannter Weise ein auf mehreren Hubzylindern ruhender, oben nach zwei Seiten abgeschrägter Balken von unten gegen die Schweißstelle gedrückt wird.
5.) Vorrichtung zur J)urchführuflg eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar vor und hinter der Schweißstelle liegenden Förder-Rollen höhenverstellbar gelagert und mit Rubvorrichtungen ausgestattet sind.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemmbacken und die anhebbaren Förderrollen an den Enden von unabhängig voneinander auf einer gemeinsamen Achse gelagerten Schwinghebeln oder Schwinghebelgruppen angeordnet sind, und daß an diesen Schwinghebeln Hubvorrichtungen angreifen.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Börder-Rollen tragenden Schwinghebel als einarmige Hebel,.die die flenunbacken tragenden Hebel als zweiarmige Hebel ausgebildet sind oder umgekehrt der Art, daß die Hubvorrichtungen auf beiden Seiten der Schwingachse angeordnet werden können.
8.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 - 7s mit einem auf mehreren Rubzylindern ruhenden Balken, der während des Schweißvorganges von unten gegen die Schweißstelle gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet daß außer den zum Andrücken dienenden Druckzylindern mindestens zwei Hubzylinder vorgesehen sind, deren Ilub so groß ist, daß der Druckbalken bei ausreichendem Abstand zweier aufeinander folgender Bleche zwischen den Blechen hindurch nach oben ausfahrbar ist.

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