DE3825919A1 - Verfahren und vorrichtung zum abtrennen der schweissraupe von nahtgechweissten rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen der Schweißraupe von nahtgeschweißten Rohren und insbesondere von warmgeformten, nahtgeschweißten Roh­ ren, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und des ersten Vorrichtungsanspruchs.

Die Erfindung bezieht sich im einzelnen auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtrennen der Schweißraupe von nahtgeschweißten Rohren unter Verwendung eines frei dreh­ baren, kreisförmigen Schneidwerkzeugs.

Bei der Herstellung von nahtgeschweißten Rohren und ins­ besondere warmgeformten, nahtgeschweißten Rohren, wird ein endloser Streifen, auch Röhrenstreifen genannt, kon­ tinuierlich durch einen Heizofen hindurchgeführt und auf eine Temperatur von wenigstens 850°C erwärmt. An­ schließend wird der Streifen durch eine Anzahl von Form­ rollen geführt, die die äußeren Ränder des Streifens bie­ gen und den Streifen in eine Rohrform überführen. Der entstehende rohrförmige Gegenstand wird als offenes Rohr bezeichnet. Die einander gegenüberliegenden Ränder des offenen Rohres sind in diesem Stadium noch nicht ver­ schweißt. Das offene Rohr wird anschließend durch eine rohrförmige Spule hindurchgeführt, die etwas größer als der Außendurchmesser des offenen Rohres ist, und die ein­ ander gegenüberliegenden Ränder des offenen Rohres werden nach und nach auf Schweißtemperatur erhitzt und sodann durch Druckrollen, die sich stromabwärts der Spule befin­ den, druckverschweißt. Dadurch entsteht ein nahtgeschweiß­ tes Rohr. Aufgrund der Erwärmung und der Druckverschweißung bilden sich auf den inneren und äußeren Oberflächen der Schweißnähte Schweißraupen. Das Rohr wird sodann zu einer Endbearbeitungsvorrichtung überführt, die die Schweißrau­ pen abtrennt. Es ist wichtig, die Schweißraupen glatt ab­ zuschneiden, so daß sich kein Dickenunterschied zwischen dem Bereich, in dem die Schweißraupe abgeschnitten worden ist, und angrenzenden Bereichen ergibt. Da jedoch die Schweißraupe auf der Innenseite des Rohres von innen ab­ getrennt werden muß, ist es schwierig, diese Schweißraupe glatt abzutrennen. Normalerweise wird ein schlanker Dorn von einer offenen Seite stromaufwärts der Position, in der die Formrollen den Streifen in ein Rohr umformen, in Richtung der stromabwärtigen Seite der Druckrollen ge­ führt, und ein kreisförmiges Schneidwerkzeug befindet sich am Ende des Dorns. Der Dorn erstreckt sich daher über die gesamte Länge des offenen Rohres, und das Schneidwerkzeug ist an dem Dorn in einer Position stromabwärts der Druck­ rollen befestigt.

Zur selektiven Erwärmung der Randbereiche des offenen Rohres, die verschweißt werden, wird ein Hochfrequenz-Strom durch die Spule geleitet. Aufgrund des Skineffekts werden Ströme in die Umfangsfläche des offenen Rohres induziert, und die Erwärmung erfolgt durch Konzentration des Stromes in den zu verschweißenden Bereichen. Wenn der induzierte Strom aus diesen zu verschweißenden Bereichen austritt, wird die Effektivität des Schweißvorganges verringert. Da­ her sollten die Leckströme so gering wie möglich sein, und im allgemeinen wird eine Drossel mit einem Ferrit-Kern im Inneren des offenen Rohres gegenüber der Spule angeordnet. Da sich im allgemeinen der Dorn zum Abschneiden der Schweißraupe auf der Innenseite des Rohres durch die Mitte des offenen Rohres erstreckt, wird die Drossel auf dem Dorn gegenüber der Spule angebracht.

Nahtschweißen kann in warmem oder kaltem Zustand erfolgen. Wenn die Schweißraupe auf der Innenseite eines kaltver­ formten, nahtgeschweißten Rohres entfernt wird, kann zur Verhinderung eines unangemessenen Schnittes ein volles Schneidwerkzeug mit der Krümmung der Innenseite des Rohres verwendet werden. Selbst wenn das Rohr in kaltem Zustand ist, so ist doch der Nahtbereich unmittelbar nach dem Schweißen noch heiß, so daß das Schneidwerkzeug nor­ malerweise nach 1,5 bis 2,5 Betriebsstunden ausgewechselt werden muß. Zu diesem Zweck muß die Produktionslinie für eine längere Zeit zum Austausch des Schneidwerkzeugs ange­ halten werden . Diese Zeit, die für das Auswechseln des Schneidwerkzeugs verlorengeht, beeinträchtigt die Produkti­ vität, da das Formen und Verschweißen der nahtgeschweißten Rohre und das Abschneiden der Schweißraupe kontinuierlich erfolgt. Es müssen also alle Arbeitsgänge gleichzeitig un­ terbrochen werden.

Wenn ein warmgeformtes, nahtgeschweißtes Rohr hergestellt wird und das selbe Verfahren wie bei kaltgeformten Rohren angewendet wird, verringert sich die Produktivität aufgrund von Werkzeugwechseln noch stärker. Wenn das Schneidwerkzeug ausgetauscht wird, ist es notwendig, die Produktionslinie ebenso wie bei kaltgeformten Rohren zu unterbrechen. Wäh­ rend dieser Unterbrechung ist es erforderlich, die Tempera­ tur des Ofens, in dem der Streifen auf Verformungstemperatur erwärmt wird, zu senken, so daß der Streifen nicht durch­ schmilzt und beschädigt wird. Nachdem das Schneidwerkzeug ausgetauscht und die Produktionslinie wieder in Bewegung gesetzt ist, muß die Ofentemperatur wieder angehoben wer­ den, jedoch muß der Streifen durch den Ofen über eine be­ stimmte Zeit hindurchgeführt werden, bevor sich die Tem­ peratur des Streifens stabilisiert. Der Abschnitt des Streifens, der durch den Ofen bis zur Stabilisierung der Temperatur hindurchgeht, kann nicht verwendet werden. Da das Schneidwerkzeug in einer Umgebung mit hoher Temperatur arbeitet, ist die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs und die Zeit zwischen den einzelnen Werkzeugwechseln wesent­ lich geringer als bei kaltgeformten Rohren. Wenn daher das Schneidwerkzeug häufig gewechselt werden muß, ergeben sich nicht nur erhebliche Zeitverluste, sondern der Energiebe­ darf steigt und Materialverluste in der Form von Schrott treten auf.

Wenn im übrigen die innere Schweißraupe eines warmgeform­ ten, nahtgeschweißten Rohres innerhalb einer Produktions­ linie abgetrennt wird, wird, ebenso wie bei kaltgeformten Rohren, ein Dorn in das Rohr von einer Position stromauf­ wärts der Biegeposition des Streifens eingeführt. Der Dorn erstreckt sich durch das offene Rohr, und die Schweiß­ raupe auf der Innenseite wird durch ein Schneidwerkzeug abgetrennt, das auf dem Ende des Dorns befestigt ist. Beim Warmformen beträgt die Temperatur des Streifens wenig­ stens 850°C, so daß der Dorn, ohne Berücksichtigung der durch das Schweißen erzeugten Wärme, auf etwa 700°C durch die Wärme des offenen Rohres aufgeheizt wird. Es wird daher im allgemeinen notwendig, einen gewissen Hitze­ schutz an dem Dorn beim Abschneiden der Schweißraupe von warmgeformten, nahtgeschweißten Rohren vorzusehen.

Aus diesen Gründen besteht bei Produktionslinien für naht­ geschweißte Rohre, insbesondere warmgeformte, nahtge­ schweißte Rohre, die dringende Notwendigkeit, die Lebens­ dauer des Schneidwerkzeugs zu verlängern und den Dorn, auf dem das Schneidwerkzeug befestigt ist, zu kühlen.

Es hat verschiedene Vorschläge zur Verwendung eines kreis­ förmigen Schneidwerkzeugs zum Entfernen der inneren Schweißraupen von nahtgeschweißten Rohren gegeben. Die japanische veröffentlichte Patentanmeldung 48-56 547 (1973) beschreibt die Verwendung eines kreisförmigen Schneidwerk­ zeugs zum Entfernen der inneren Schweißraupe von kaltge­ formten, nahtgeschweißten Rohren. Das Schneidwerkzeug besitzt einen Neigungswinkel von 22,5°, jedoch sind der Durchmesser und der Kippwinkel des Schneidwerkzeugs nicht angegeben. Angaben über die Lebensdauer des Schneidwerk­ zeugs sind nicht enthalten.

Die japanische veröffentlichte Anmeldung 58-1 43 908 (1983) und die Anmeldung 59-1 44 586 (1984) beschreiben ebenfalls die Verwendung von kreisförmigen Schneidwerkzeugen zum Abtrennen von inneren Schweißraupen von warmgeformten, nahtgeschweißten Rohren. Durch Verwendung eines Schneid­ werkzeugs mit einem Durchmesser im Bereich des 0,6- bis 0,8fachen des Rohrdurchmessers, eines Neigungswinkels von 10 bis 45° und eines Kippwinkels von 5 bis 15° wird eine Lebensdauer von 2,5 Stunden (Anmeldung 58-1 43 908) oder 5 Stunden (Anmeldung 59-1 44 586) erreicht. Für Schneidar­ beiten in einer Hochtemperatur-Umgebung sind diese Be­ triebszeiten sehr lang.

Nach den oben erwähnten japanischen Patentanmeldungen Nr. 58-1 43 908 und 59-1 44 586 wird zum Schutz des Dorns ge­ genüber Hitze der Dorn mit einem hohlen Zentrum versehen, und Kühlwasser wird durch die gesamte Länge des Dorns vom hinteren Ende durch die Halterung, die Drossel und das vordere Ende, also den Kopfbereich, auf dem sich das Schneidwerkzeug befindet, hindurchgeleitet. Das Kühlwas­ ser wird in das nahtgeschweißte Rohr durch Spalten zwischen dem äußeren Ende, d.h. dem Kopfbereich des Dorns und einer Anzahl von Rollen, die den Dorn entlang der inneren Schweißraupe eines Rohres führen, abgegeben.

Bei dem Schneidwerkzeug selbst, das in der oben erwähnten japanischen Anmeldung 48-56 547 dargestellt wird, ergibt sich bei einem Kippwinkel von 5 bis 15° eine relativ nie­ drige Liniengeschwindigkeit von höchstens 40 m/Min. Bei dieser Geschwindigkeit arbeitet das System zufriedenstel­ lend. Wenn jedoch die Liniengeschwindigkeit 100 m/Min. überschreitet, wird die Drehung des Werkzeugs instabil, und das Schneidwerkzeug hat die Tendenz, zu viel oder zu wenig Material von der inneren Oberfläche eines bear­ beiteten Rohres abzutrennen.

Bei den japanischen Anmeldungen 58-1 43 908 und 59-1 44 586 kann die selbe Tendenz beobachtet werden, wenn der Nei­ gungswinkel (Anstellwinkel) gering ist. Ist dieser Winkel groß, so wird die Form des Schneidwerkzeugs, gesehen in der Bewegungsrichtung des Rohres, elliptisch. Der Unter­ schied zwischen der Krümmung der Innenseite des Rohres und derjenigen des Schneidwerkzeugs nimmt ab, und die außere Oberfläche nimmt einen U-förmigen Querschnitt an, so daß es schwierig wird, die Schweißraupe gleichförmig abzutrennen.

Wenn die Lebensdauer der Schneidwerkzeuge zunimmt, erhöht sich auch die Zeit, während der der Dorn in dem offenen Rohr liegt, so daß Probleme auftreten, die bei kürzerer Lebensdauer der Schneidwerkzeuge nicht zu erwarten waren.

Die Halterung des Dorns muß den Dorn so abstützen, daß das gegenüberliegende Ende des Dorns stromabwärts der Druck­ rollen liegt, und sie muß eine Drossel in einer Position gegenüber der Spule tragen. Die Halterung ist daher lang, und die Zeit, während der Kühlwasser durch die Halterung läuft, ist ebenfalls lang. Während des Durchgangs durch die Halterung erfährt das Kühlwasser einen großen Tempe­ raturanstieg. Selbst wenn das Wasser nicht siedet, treten in dem Kühlwasser gelöste Gase aus, die innerhalb der Halterung verbleiben. Je länger sich der Dorn in dem offenen Rohr befindet, desto größer wird die Menge der innerhalb der Halterung angesammelten Gase, und da Gase Wärme nicht so gut wie Kühlwasser leiten, ergibt sich eine unterschiedliche Kühlung zwischen der oberen Seite der Halterung, in der sich die Gase sammeln, und deren unterer Seite, die sich nur in Berührung mit dem Kühlwasser befindet. Damit verbiegt sich die Halterung. Selbst wenn die Krümmung gering ist, so ist doch die Hal­ terung lang, so daß die fehlerhafte Ausrichtung zwischen den beiden Enden und der Mitte der Halterung groß ist.

Diese Krümmung beeinflußt nicht nur die Tiefe des Schnit­ tes des Schneidwerkzeugs, sondern im ungünstigsten Falle wird es unmöglich, das Ende des Dornes von der Halterung zu lösen.

Die Drossel enthält einen Ferrit-Kern, der sich durch magnetische Induktion, die durch die Spule hervorgerufen wird, selbst erwärmt. Die Drossel sollte daher möglichst gut kühlbar sein. Das Gas, das in der Halterung erzeugt wird, bewegt sich jedoch stromabwärts in Richtung der Drossel, so daß auch die Drossel unzureichend gekühlt werden kann. Wenn die thermische Belastung der Drossel zu groß ist, verliert der Ferrit-Kern nicht nur seinen Magnetismus, sondern die FRP-Abdeckung, die den Ferrit- Kern umgibt, kann beschädigt werden. Dies kann zu einer Zerstörung der Drossel führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren zum Abtrennen der Schweißraupe von nahtgeschweiß­ ten Rohren, insbesondere warmgeformten nahtgeschweißten Rohren zu schaffen, das die Arbeitsgeschwindigkeit der Produktionslinie nicht beeinträchtigt, das eine glatt abgeschnittene Oberfläche ergibt und durch das die Lebens­ dauer des Schneidwerkzeugs erhöht werden kann.

Weiterhin soll eine Schneidvorrichtung geschaffen wer­ den, die mit einem Dorn zum Abschneiden der Schweißraupe auf der Innenseite von warmgeformten, nahtgeschweißten Rohren ausgerüstet ist, der wirksam gekühlt werden kann.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeich­ nenden Teil des Hauptanspruchs und des ersten Vorrich­ tungsanspruchs.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein kreisförmi­ ges Schneidwerkzeug mit einem 0,6- bis 0,75fachen Durch­ messer des Innendurchmessers des nahtgeschweißten Rohres drehbar abgestützt. Das Werkzeug weist einen Neigungswin­ kel (Anstellwinkel) von 25 bis 35° in bezug auf die Vor­ schubrichtung des Rohres auf und ist in bezug auf die geneigte Fläche 15 bis 25° in Vorschubrichtung des Rohres gekippt.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abtrennen von Schweißraupen auf der Innenseite von warmgeformten, naht­ geschweißten Rohren umfaßt eine Halterung, eine Drossel und einen Kopfbereich, die koaxial und starr in bezug auf­ einander angeordnet sind. Ein Schneidwerkzeug ist drehbar am Ende des Dorns befestigt. Der Dorn weist ein hohles Zentrum auf, das als Kühlwasserkanal dient. Die Halte­ rung und die Drossel weisen eine doppelwandige Struktur mit einem inneren Rohr und einem äußeren Rohr auf. Das innere Rohr dient als Kühlwasserkanal, während der Zwi­ schenraum zwischen dem inneren Rohr und dem äußeren Rohr einen Wasserauslaßkanal bildet. Das Ende des Kühlwasser­ kanals am Ende der Drossel in der Nähe des Kopfbereiches steht mit dem Wasserauslaßkanal in Verbindung so daß ein Teil des Kühlwassers aus dem Kühlwasserkanal abgeleitet wird in den Wasserauslaßkanal, und nicht durch den hohlen Innenraum des Dorns strömt. Nachdem das Wasser durch die Wasserauslaßkanäle in der Drossel und der Halterung ge­ strömt ist, tritt es aus der Halterung durch Bohrungen aus, die sich in dem äußeren Rohr der Halterung befinden. Diese Bohrungen sind so angeordnet, daß das austretende Wasser in das offene Rohr stromaufwärts des Schweißbereichs gelangt, so daß das austretende Wasser die Schweißung nicht beeinflußt.

Das Schneidwerkzeug ist vorzugsweise ein kreisförmiges Schneidwerkzeug, das drehbar auf der Lanze oder dem Dorn angeordnet ist und einen Neigungswinkel von 25 bis 35° sowie einen Kippwinkel von 15 bis 25° aufweist.

Erfindungsgemäß ist der Neigungswinkel groß, so daß das Schneidwerkzeug auch bei hoher Vorschubgeschwindigkeit stabil gedreht werden kann. Andererseits ist wegen des großen Kippwinkels die Krümmungsdifferenz zwischen dem Schneidwerkzeug und der Innenseite des bearbeiteten Roh­ res groß, so daß, damit die geschnittene Fläche nicht U-förmig ausfällt, der Kippwinkel einen großen Wert aufweist. Bei einem großen Kippwinkel ist der Winkel zwischen der Blattspitze des Schneidwerkzeugs und der bearbeiteten Oberfläche geringer, und diese Verringe­ rung führt zu einer Abnahme des Bruchwiderstandes des Schneidwerkzeugs und einer Abnahme der Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit der Blattspitze. Dies ist beim Schneiden unter hohen Temperaturen unerwünscht. Da je­ doch diesen Nachteilen wichtigere Vorteile gegenüberste­ hen, nämlich der Schneidwiderstand verringert und die thermische Belastung des Werkzeugs durch die heiße Schweißnaht ebenfalls verringert wird, läßt sich die Lebensdauer des Werkzeugs insgesamt erhöhen.

Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Wasserauslaßkanal auf der Außenseite des Kühlwasserkanals gebildet, und ein Teil des Kühlwassers, das durch die Drossel hindurchge­ gangen ist, kann nach außen in das offene Rohr durch den Auslaßkanal gelangen, so daß die Kühlung der Halterung und der Drossel verbessert werden kann, ohne daß die abgegebene Wassermenge erhöht wird. Die Abgabe von Wasser verbessert im übrigen den elektrischen Stromfluß.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist ein schematischer Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schneid­ vorrichtung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein kreis­ förmiges Schneidwerkzeug, das an der Spitze einer Lanze oder eines Dorns gemäß Fig. 1 angebracht ist;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Schneid­ werkzeugs und des Dorns gemäß Fig. 3;

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch ein kreis­ förmiges Schneidwerkzeug, das am Ende des Dorns angebracht ist;

Fig. 5 ist ein Querschnitt, der die Form der Blattspitze des Schneidwerkzeugs gemäß Fig. 5 veranschaulicht;

Fig. 7 und 8 sind grafische Darstellungen der Dicke des Bereichs eines Rohres, der erfindungsgemäß bearbeitet worden ist, in Vergleich zu einem in herkömm­ licher Weise bearbeiteten Bereich;

Fig. 9 ist ein vergrößerter Schnitt des linken Endes der Schneidvorrichtung der Fig. 1;

Fig. 10 ist ein Querschnitt entlang der Linie X-X in Fig. 1.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Schneidvorrichtung 1. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Schneid­ vorrichtung 1 insgesamt zylindrisch ausgebildet. Sie umfaßt, von links nach rechts in Fig. 1, einen Kopfbereich 20, eine Drossel 30 und eine Halterung 40.

Der Kopfbereich 20 trägt nicht nur ein Schneidwerkzeug 2, sondern führt auch dieses Schneidwerkzeug 2 entlang einer nicht gezeigten Schweißraupe auf der Innenseite des Rohres und hält den Vorschub des Schneidwerkzeugs 2 konstant. Es gibt verschiedene Einrichtungen zur Erreichung dieser Ziele. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Körper 3 des Kopfbereichs 20 mit Rollen 4 A bis 4 C ausgerüstet, die die innere Oberfläche eines nicht dargestellten Rohres an der oberen, unteren, rechten und linken Seite des Kopf­ bereichs 20 berühren. Die Reaktionskräfte, die auf die Rollen 4 A bis 4 C ausgeübt werden, halten den Körper 3 in einer konstanten Position. Wie Fig. 2 zeigt, ist jede der Rollen 4 A bis 4 C auf einer Hauptachse 7 mit Hilfe von Lagern 6 gelagert. Zur Sicherung einer glatten Drehung der Rollen und zu deren Kühlung liegen diese einem zen­ tralen Hohlraum 3 a innerhalb des Körpers 3 des Kopfbe­ reichs 20 gegenüber. Zur Führung des Schneidwerkzeugs 2 entlang der Schweißraupe auf der Innenseite des Rohres weisen die Rollen 4 B und 4 C, die sich auf der unteren Seite des Dorn-Körpers 3 befinden, jeweils eine Nut 4 a auf, die in die Oberfläche der Rollen eingearbeitet ist und die Schweißraupe aufnimmt. Die Breite der Nut 4 a ist etwas größer als die Breite der inneren Schweißraupe des Rohres. Die Nuten 4 a übergreifen die innere Schweißraupe mit Ab­ stand, wenn der Kopfbereich 20 in das Rohr eingeführt wird. Selbst wenn die Schweißraupe nicht einer geraden Linie folgt, können die Rollen 4 B und 4 C der Schweißraupe folgen und die Orientierung des Dorn-Körpers 3 einstellen, so daß das Schneidwerkzeug 2 exakt entlang der inneren Schweißraupe geführt ist.

Es ist einfacher, eine glatt geschnittene Oberfläche zu erhalten, wenn das Schneidwerkzeug 2 ein volles oder ge­ schlossenes Schneidwerkzeug ist, das die selbe Krümmung wie die Innenseite des Rohres aufweist. Derartige Werk­ zeuge haben jedoch eine geringe Lebensdauer, und obgleich sie verwendet werden können für kaltgeformten, nahtge­ schweißte Rohre, bei denen die Verluste durch Betriebs­ unterbrechung verhältnismäßig gering sind, ist es nicht zweckmäßig, derartige Werkzeuge bei warmgeformten, naht­ geschweißten Rohren einzusetzen. Wie zuvor erläutert wurde, wird bei warmgeformten, nahtgeschweißten Rohren beim Werk­ zeugwechsel nicht nur Zeit verloren, sondern vielmehr muß nach dem Werkzeugwechsel der Röhrenstreifen durch den Heiz­ ofen geführt werden, bis sich seine Temperatur stabili­ siert hat, so daß eine große Menge des Streifens als Schrott verloren geht. Die Schrottmenge nimmt zu mit der Häufigkeit des Werkzeugwechsels, so daß ein Werkzeug mit kurzer Lebensdauer nachteilig ist.

Daher ist bei der Bearbeitung von warmgeformten, nahtge­ schweißten Rohren ein kreisförmiges Werkzeug vorzuziehen, wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist.

Fig. 3 bis 5 veranschaulichen die Art, in der ein kreis­ förmiges Werkzeug zur Verwendung im Zusammenhang mit der Erfindung an einem Dorn angebracht ist. Normalerweise wird ein kreisförmiges Schneidwerkzeug 2, dessen Durchmesser ge­ ringer als der Innendurchmesser des Rohres ist, drehbar auf einer Werkzeug-Achse 8 durch Lager 11 gehalten. Das kreisförmige Schneidwerkzeug 2 ist mit einem Winkel R in bezug auf die Vorschubrichtung des Rohres geneigt oder seitlich schräggestellt, wie in Fig. 3 in Draufsicht ge­ zeigt ist, so daß die Bewegung des Rohres in bezug auf das Schneidwerkzeug eine Drehung des Schneidwerkzeugs hervorruft. Zugleich ist das Schneidwerkzeug mit einem Winkel α, bezogen auf die geneigte oder schräggestellte Fläche gekippt bzw. abwärts geneigt, wie Fig. 4 in Sei­ tenansicht zeigt.

Bei dem erfindungsgemäßen Schneidverfahren beträgt der Durchmesser des Schneidwerkzeugs 2 das 0,6- bis 0,75fache des Innendurchmessers D des Rohres. Das Schneidwerkzeug 2 weist im übrigen einen Neigungswinkel R von 25 bis 35° und einen Kippwinkel α von 15 bis 25° auf, so daß eine stabile Drehung bei hoher Vorschubgeschwindigkeit erreicht werden kann. Es ergibt sich eine glatt geschnitte­ ne Oberfläche, und die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs kann erhöht werden.

Je größer das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Schneidwerkzeugs 2 und dem Rohr ist, desto geringer ist der Unterschied zwischen den Krümmungen der inneren Ober­ fläche des Rohres und derjenigen des Schneidwerkzeugs 2, so daß in einfacher Weise eine glatte Oberfläche erzielt werden kann. Daher sollte der Mindestdurchmesser des Schneidwerkzeugs 2 das 0,6fache des Innendurchmessers D betragen. Wenn jedoch der Durchmesser des Schneidwerkzeugs zunimmt, wird es schwierig, die Späne der Schweißraupe an dem Schneidwerkzeug vorbei zu bewegen, so daß diese um die Achse des Schneidwerkzeugs herumgewickelt werden. Zur Erleichterung einer Späneabfuhr sollte der maximale Durchmesser des Schneidwerkzeugs 0,75 D betragen.

Der seitliche Neigungswinkel R ist vorgesehen, damit das Schneidwerkzeug gedreht wird, wenn sich das Rohr in bezug auf das Schneidwerkzeug bewegt. Wenn der Neigungswinkel R zu klein ist, wird die Drehung des Schneidwerkzeugs bei hoher Vorschubgeschwindigkeit instabil. Beispielsweise wird nach der japanischen Patentanmeldung 48-56 547 ein relativ großer Neigungswinkel von 22,5° verwendet, und das Schneidwerkzeug kann sich mit relativ geringer Schneid­ geschwindigkeit entsprechend einer Vorschubgeschwindigkeit von höchstens 40 m/Min. drehen, wobei sich die Schneid­ geschwindigkeit aus der Vorschubgeschwindigkeit ergibt. Bei hoher Vorschubgeschwindigkeit dagegen von beispiels­ weise 100 m/Min. und darüber erhöht sich der Widerstand, den das Schneidwerkzeug ausübt, und insbesondere der Schub, der auf die Lager des Schneidwerkzeugs einwirkt, so daß die Drehung des Schneidwerkzeugs instabil wird. Bei einem Schneidwerkzeug mit kleinem Durchmesser, das einen kleinen Rotationsdurchmesser aufweist, ist es be­ sonders wichtig, einen großen Neigungswinkel zu verwenden. Wenn beispielsweise der Durchmesser des Schneidwerkzeugs weniger als 75 mm ist, beträgt der Neigungswinkel R vorzugsweise 30 bis 35°, und wenn der Durchmesser 75 mm oder mehr beträgt, liegt der Neigungswinkel vorzugsweise bei 25 bis 35°. Andererseits wird bei einem Neigungswin­ kel oberhalb des bevorzugten Bereichs die Form des Schneidwerkzeugs, in Vorschubrichtung des Rohres gesehen, elliptisch, so daß es nicht möglich ist, den Neigungswin­ kel durch einen Kippwinkel α zu kompensieren, und die ge­ schnittene Fläche weist ein U-förmiges Profil auf. Wenn im übrigen der Neigungswinkel 35° überschreitet, besteht selbst bei einer kleinen Kraftkomponente in Richtung senkrecht zu der Vorschubrichtung des Rohres die hohe Wahrscheinlichkeit, daß das Schneidwerkzeug von der Schweißraupe getrennt wird. Dies ist unerwünscht.

Der Kippwinkel α wird dem Werkzeug verliehen, damit der durch den Neigungswinkel verursachte Unterschied zwischen der Krümmung der inneren Oberfläche des Rohres und der Krümmung der Form des Schneidwerkzeugs, in Vorschubrich­ tung des Rohres gesehen, verringert wird. Der Kippwinkel α ist ebenfalls bedeutsam bei der Bestimmung des Flächen­ winkels des Schneidwerkzeugs, so daß die Auswahl des Kippwinkels α Einschränkungen unterliegt.

Im allgemeinen weist gemäß Fig. 6 der Flächenwinkel γ die selbe Größe wie der Kippwinkel a auf, und es heißt, daß die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs verkürzt ist, wenn der Flächenwinkel zu groß oder zu klein ist. Im übrigen ist das Schneidwerkzeug einer großen thermischen Bela­ stung während des Schneidvorganges an einer inneren Schweißraupe ausgesetzt, so daß bisher die Tendenz be­ stand, den Flächenwinkel klein zu halten. In den japa­ nischen Patentanmeldungen 58-1 43 908 und 59-1 44 586 wird der optimale Flächenwinkel eines Karbid-Schneidwerkzeugs mit 5 bis 15° angegeben. Es hat sich jedoch im Zusammen­ hang mit der vorliegenden Erfindung gezeigt, daß die Le­ bensdauer eines Schneidwerkzeugs erhöht werden kann, wenn ein größerer Flächenwinkel von 15 bis 25° verwen­ det wird. Der Grund für diese Erscheinung ist nicht klar, jedoch wird angenommen, daß bei kleinem Flächen­ winkel γ die Zeitdauer, während der Späne mit hoher Tem­ peratur in Berührung mit der Schneidfläche bleiben, erhöht ist, so daß die Wärmeverteilung gering ist. Es wird an­ genommen, daß erfindungsgemäße eine lange Lebensdauer des Schneidwerkzeugs erreicht wird, da der Flächenwinkel γ relativ groß ist, so daß der Schneidwiderstand verrin­ gert wird. Späne werden rasch von der Schneidfläche ab­ geführt, und die thermische Belastung der Schneidfläche durch die heiße Schweißraupe wird verringert. Da in der Vergangenheit ein kleiner Kippwinkel α verwendet wurde, bestand eine große Wahrscheinlichkeit, daß die Schnitt­ fläche U-förmig ausfiel. Erfindungsgemäß wird jedoch ein großer Kippwinkel α verwendet, so daß die Differenz zwi­ schen der Krümmung der inneren Oberfläche des Rohres und der Krümmung des Schneidwerkzeugs verringert ist. Es ergibt sich also eine glatte innere Oberfläche. Der Kippwinkel α ist vorzugsweise so groß wie möglich inner­ halb des Bereichs von 15 bis 25°. Je kleiner der Durch­ messer des Schneidwerkzeugs ist, desto größer ist der erwünschte Wert des Kippwinkels. Wenn der Kippwinkel jedoch 25° überschreitet, wird der Winkel zwischen der Blattspitze des Schneidwerkzeugs und der bearbeiteten Oberfläche zu spitz, und der Bruchwiderstand des Blattes wird erheblich verringert.

Im übrigen wird bei einem großen Kippwinkel die Blatt­ spitze Biegekräften ausgesetzt, durch die sie abgebro­ chen werden kann. Die Lebensdauer verringert sich also mit einem Kippwinkel oberhalb von 25°.

Wie Fig. 6 zeigt, weist die Flanke eines Schneidwerkzeugs zwei Flächen auf, die gegeneinander geneigt sind. Unab­ hängig von dem Kippwinkel α beträgt der Winkel δ ₁ der ersten Fläche in bezug auf die bearbeitete Fläche vorzugs­ weise 5 bis 10° und die Länge L dieser Fläche vorzugsweise 3 bis 5 mm. Wenn der Winkel δ ₁ zu groß ist, wird der Winkel an der Spitze des Schneidwerkzeugs zu scharf, so daß die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs abnimmt. Zugleich wird der Einstich des Schneidwerkzeugs zu groß. Wenn die Länge L dieser Fläche zu groß ist, wird es schwierig, das Rohr vorzuschieben. Der Winkel δ ₂ der zweiten Fläche soll wenigstens 15° betragen, damit verhindert wird, daß die Schulter des Schneidwerkzeugs die Oberfläche berührt, wenn das Schneidwerkzeug gekippt wird. Der Nasenbereich der Blattspitze wird vorzugsweise gehont, und er ist vorzugs­ weise abgerundet mit einem Krümmungsradius von 0,1 bis 0,3 R.

Zur Bestätigung der Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde die Schweißraupe eines warmgeformten, nahtgeschweißten Rohres unter Verwendung einer Schneid­ vorrichtung gemäß Fig. 1 abgetrennt. Die Ergebnisse wurden verglichen mit Ergebnissen eines herkömmlichen Verfahrens gemäß der japanischen Patentanmeldung 59-1 44 586. Die Schneidvorrichtung wurde jedoch auf herkömmliche Weise gekühlt. Die Montagebedingungen des Schneidwerkzeugs sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Testergebnisse sind aus Fig. 7 und 8 zu ersehen.

Tabelle 1

Die beiden Versuche wurden ausgewertet durch Messung der Dicke des Rohres im bearbeiteten Bereich. Fig. 7 zeigt die Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 8 diejenigen des Verfahrens nach der japanischen Patentan­ meldung 59-1 44 586. Wie Fig. 7 zeigt, weist die Dicke des Rohres keine örtlichen Verringerungen im bearbeiteten Bereich auf, und die Wirkungen der Vergrößerung des Kipp­ winkels sind erkennbar. Im allgemeinen ist die garantierte Dicke eines Produkts die Minimaldicke. Da erfindungsgemäß die Dickenänderung sehr gering ist, ist es möglich, die Gesamtdicke eines Produkts zu verringern, so daß sich der Gewinn verbessern läßt.

Die durchschnittliche Lebensdauer eines im erfindungsge­ mäßen Verfahren verwendeten Schneidwerkzeugs erreichte 8 Stunden und damit das 1,6- bis 3fache der Lebensdauer des in herkömmlicher Weise eingesetzten Schneidwerk­ zeugs.

Bei dem herkömmlichen Verfahren betrug der Dickenunter­ schied zwischen der geringsten Dicke im Bereich der Naht und der größten Dicke 0,24 mm, bei der Erfindung dagegen nur 0,13 mm.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Abschneiden einer Schweißraupe eines warmgeformten, nahtgeschweißten Rohres, jedoch auch eines kaltgeformten Rohres verwendet werden.

Anschließend soll der Aufbau der Schneidvorrichtung der vorliegenden Erfindung näher beschrieben werden.

Fig. 9 zeigt die Werkzeug-Achse 8, die in der vorderen Oberfläche 3 b des Dorn-Körpers 3 befestigt ist. Ein Lager­ gehäuse 9 ist drehbar auf der Werkzeug-Achse 8 angebracht. Das Lagergehäuse 9 weist einen aus zwei Teilen zusammenge­ setzten Außenring auf, die eine umlaufende Nut 9 a bilden, in der das Schneidwerkzeug 2 mit Hilfe eines Keils 10 festgelegt ist. Eine Anzahl von Lagern 11 liegt zwischen dem Außenring des Lagergehäuses 9 und einem Innenring, der auf die Werkzeug-Achse 8 aufgesetzt ist. Der Außenring des Lagergehäuses 9 und das Schneidwerkzeug 2 können sich gemeinsam um die Achse 8 drehen. Der Innenring des Lager­ gehäuses 9 ist gegenüber axialer Bewegung auf einer Seite durch eine Scheibe 12 und zwei Muttern 13 festgelegt, die sich auf einer Seite des Lagergehäuses 9 befinden. Eine Axialverschiebung in die entgegengesetzte Richtung wird durch eine Stufe 8 a verhindert, die an der Achse 8 am anderen Ende des Lagergehäuses 9 ausgebildet ist. Das rechte Ende der Achse 8, bezogen auf Fig. 9, weist ein Außengewinde 8 b auf, das in ein Innengewinde 3 c in der vorderen Oberfläche 3 b des Körpers 3 eingreift. Die vordere Oberfläche 3 b des Körpers 3, an der die Achse 8 befestigt ist, weist eine vorgegebene Neigung auf, so daß das kreis­ förmige Schneidwerkzeug den angemessenen Neigungs- und Kippwinkel besitzt.

Der Neigungswinkel und der Kippwinkel ändern sich ent­ sprechend der vorgesehenen Vorschubgeschwindigkeit, liegen jedoch erfindungsgemäß vorzugsweise zwischen 25 bis 35° einerseits und zwischen 15 bis 20° andererseits.

Während des Schneidvorganges befindet sich die Schweiß­ raupe bei einer relativ hohen Temperatur von etwa 1400°C. Weiterhin erzeugte das offene Rohr eine Strahlungswärme mit einer Temperatur von 700°C. Daher wird das kreisför­ mige Schneidwerkzeug 2 zusammen mit den Lagern 11 einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt. Zur Erhöhung der Lebensdauer des Schneidwerkzeugs 2 und der Lager 11 ist es daher notwendig, sie in angemessener Weise zu kühlen. Da in der Vergangenheit das Schneidwerkzeug und die Lager indirekt über einen Block gekühlt wurden, an dem das Schneidwerkzeug montiert war, war die Kühlung unzureichend und die Haltbarkeit damit gering. Erfindungsgemäß werden die Lager 11 direkt durch Wasser gekühlt, das durch eine Durchgangsbohrung 8 c in der Achse der Werkzeug-Achse 8 zugeführt wird. Diese Durchgangsbohrung 8 c steht mit einem zentralen Hohlraum 3 a innerhalb des Dorn-Körpers 3 in Verbindung, der ein Teil eines Kühlwasserkanals bildet. Im übrigen sind mehrere axial gerichtete Durchgangsbohrun­ gen 3 e in dem oberen Teil des Blockes 3 d vorgesehen, die sich bis hin zur vorderen Oberfläche 3 b des Körpers 3 erstrecken. Diese Durchgangsbohrungen 3 e verlaufen von dort bis zu dem zentralen Hohlraum 3 a des Körpers 3. Die äußeren, also links in Fig. 9 liegenden Enden der Durch­ gangsbohrungen 3 e liegen dem oberen Bereich der Blatt­ spitze des Schneidwerkzeugs 2 gegenüber. Kühlwasser wird durch die Durchgangsbohrungen 3 e abgegeben, das zunächst die Blattspitze des Schneidwerkzeugs 2 erreicht und diese befeuchtet und sodann nach unten strömt und das Lagergehäuse 9 erreicht. Das Kühlwasser nimmt Wärme von dem Schneidwerkzeug 2 und dem Lagergehäuse 9 auf, wenn es diese berührt. Im übrigen wird eine große Wärme­ menge absorbiert, wenn das Kühlwasser verdampft, so daß auch mit einer geringen Wassermenge eine große Wärmemenge abgeführt werden kann. Die Lager 11 werden ebenfalls durch Überleitung der Wärme auf das Lagergehäuse 9 mit Hilfe des Kühlwassers auf der Außenseite des Lagergehäuses 9 gekühlt.

Als nächstes sollen die Drossel 30 und die Halterung 40 erläutert werden. Insgesamt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung durch Strahlungswärme des offenen Rohres erwärmt. Wie Fig. 1 zeigt, wird Kühlwasser von der Hal­ terung 40 zugeführt, so daß verhindert werden kann, daß die Wärme die Funktionsfähigkeit der einzelnen Bereiche zerstört. Die Halterung dient daher nicht nur zur Auf­ nahme des Kopfbereiches 20 und der Drossel 30 in einer vorgegebenen Position, sondern auch als Zufuhrkanal für Kühlwasser. Üblicherweise ist die Halterung ein einfaches Rohr, und Kühlwasser wird durch Öffnungen zwischen dem Dorn und Rollen abgegeben, die an dem Dorn angebracht sind, so daß jeder Teil der Schneidvorrichtung gekühlt wird. Während eine derartige Ausführung den Vorteil eines einfachen Aufbaus hat, hat sie den Nachteil, daß die Kühl­ leistung nicht erhöht werden kann, ohne daß die Kühlwasser­ menge erhöht wird, die am Ende des Dorns abgegeben wird. Da es notwendig ist, die von dem Dorn abgegebene Kühl­ wassermenge so zu begrenzen, daß die Qualität der geschweiß­ ten Bereiche nicht verschlechtert wird, wurden die Halte­ rung und die Drossel bei der in letzter Zeit erreichten verlängerten Standzeit des Schneidwerkzeugs unzureichend gekühlt. Dies ergab Probleme, da sich die Halterung bog und die FRP-Abdeckung der Drossel schmolz. Eine Erhöhung der Lebensdauer des Schneidwerkzeugs ist wünschenswert unter dem Gesichtspunkt der Produktivität, jedoch ist zur Zeit noch die Kühlleistung der Schneidvorrichtung unzu­ reichend zur Ableitung der erhöhten Wärmemenge, die sich durch verlängerte Lebenszeit ergibt, so daß es nicht möglich ist, die erhöhte Lebensdaher des Schneidwerkzeugs vollständig auszunutzen.

Erfindungsgemäß wird die Kühlung der Drossel 30 und der halterung verbessert und der erhöhten Lebensdauer des Schneidwerkzeugs angepaßt, ohne daß das in das Rohr abge­ gebene Kühlwasser vermehrt wird. Die Drossel 30 und die Halterung 40 weisen eine doppelwandige Struktur auf und bilden einen inneren Kanal für Kühlwasser sowie einen äußeren Kanal für die Wasserabgabe. Wenn ein Teil des Kühlwassers, das durch die Drossel 30 hindurchgegangen ist, in den Wasserabgabekanal überführt wird, kann die Zufuhr des Kühlwassers erhöht werden, ohne daß die Wasser­ abgabe durch Spalten zwischen dem Dorn-Körper 3 und den Rollen 4 A bis 4 C zunimmt. Der Aufbau der Wasserkanäle ist in Fig. 1 im einzelnen gezeigt. Die Halterung 40 weist ein inneres Rohr 15 auf, das einen Kühlwasserkanal 14 bildet, und ein koaxiales äußeres Rohr 17, das als Wasser­ auslaßkanal 16 dient. Das innere Rohr 15 und das äußere Rohr 16 bilden gemeinsam ein doppelwandiges Rohr. Ein Teil des inneren Rohres 15 bildet das innere Rohr 15 a der Drossel 30. Das Ende 15 b des inneren Rohres 15 auf der gegenüberliegenden Seite dient als Einlaß 14 a. Wenn das Schneidwerkzeug 2 ausgewechselt wird, ist es notwendig, die Schneidvorrichtung 1 aus dem offenen Rohr herauszu­ ziehen. In diesem Falle wird das rechte Ende des inneren Rohres 15 an einer nicht gezeigten Einrichtung befestigt, die in das Rohr eingefügt wird und die Schneidvorrich­ tung 1 herauszieht. Dementsprechend ist das andere Ende 15 c des inneren Rohres 15 fest mit dem Dorn-Körper 3 ver­ bunden, und es steht mit dem zentralen Hohlraum 3 a des Körpers 3 in Verbindung, so daß Kühlwasser in diesen ein­ geleitet wird. Dieses Ende 15 c des inneren Rohres 15 ist koaxial zu dem Hohlraum 3 a und starr mit der rückwärtigen Oberfläche 3 f des Körpers 3 verbunden. Auslässe können in den oberen oder unteren Oberflächen des äußeren Rohres 17 vorgesehen sein. Wenn jedoch gemäß Fig. 1 Auslässe 17 a in der Bodenfläche und den Seiten des äußeren Rohres 17 angebracht sind, ist es wünschenswert Luftlöcher 17 b in der oberen Oberfläche vorzusehen. Luftblasen innerhalb des äußeren Rohres 17 können durch Luftlöcher 17 b entweichen, so daß das äußere Rohr 17 vollständig mit Kühlwasser ge­ füllt werden kann. Daher sammeln sich Luftblasen nicht in dem äußeren Rohr 17 an, und thermische Spannungen, die sich bei herkömmlichen Schneidvorrichtungen aufgrund der Ansammlung von Luftblasen ergaben, können vermieden werden.

Die Drossel 30 bildet ein Magnetfeld mit einer Spule auf der Außenseite der Schneidvorrichtung, so daß der Schweiß­ strom, der in den Umfang des offenen Rohres induziert wird, sich in dem zu schweißenden Bereich konzentriert. Folglich ist gemäß Fig. 10 die Drossel 30 mit einem Ferrit-Kern ver­ sehen der eine Anzahl von Ferrit-Stangen 18 umfaßt, deren Länge gleich der Breite der Spule ist und die einen Durch­ messer von 6 bis 8 mm aufweisen. Diese Ferrit-Stangen er­ strecken sich in Axialrichtung entlang dem äußeren Umfang des Innenrohres 15 a der Drossel 30. Die Ferrit-Stangen 18 befinden sich in enger Berührung miteinander und bilden eine dichte Schicht. Sie werden umgeben durch eine FRP- Abdeckung 19, die die Magnetbahnen zwischen der Spule und den Ferrit-Stangen 18 nicht beeinflußt. Die FRP-Abdeckung 19 dient als Außenseite des Wasserauslaßkanals 16, so daß sie mit einem Ende 19 a mit dem äußeren Rohr 17 der Halte­ rung 40 wasserdicht verbunden ist. Das andere Ende 19 b ist mit der rückwärtigen Oberfläche 3 f des Körpers 3 was­ serdicht verbunden. Der Abschnitt 15 a des Innenrohres im Bereich der Drossel 30 besteht aus nichtrostendem Stahl, beeinflußt also das Magnetfeld, zu dem die Ferrit-Stangen 18 gehören, nicht, so daß das Magnetfeld ausreichend stark ist. Da die FRP-Abdeckung eine geringe Wärmefestigkeit aufweist, ist sie mit einem Glasband 31 umwickelt und mit einem hitzebeständigen Anstrich 32 angestrichen, so daß sich eine ausreichende Wärmebeständigkeit des FRP-Materials (glasfaserverstärktes Kunststoffmaterial) ergibt.

Damit das Kühlwasser, das durch die Drossel 30 hindurch­ strömt, durch den Wasserauslaßkanal 16 zurückgeführt wer­ den kann, ist eine Anzahl von Öffnungen 15 d in dem Innen­ rohr-Abschnitt 15 a in der Nähe des linken Endes 15 c in Fig. 1 vorgesehen. Im übrigen ist eine Platte 22 mit einer Öffnung in den Kühlwasserkanal 14 stromabwärts der Öffnungen 15 d eingefügt. Die Platte 22 dient zur Begren­ zung des Strömungsdurchsatzes, mit dem Wasser durch den Kopfbereich 20 abgegeben wird.

Kühlwasser, das durch das Innenrohr 15 in den Kopfbereich 20 gelangt, und dessen Strömungsdurchsatz durch die Platte 22 begrenzt ist, fließt zum Teil durch die Spalten zwischen dem Körper 3 und den Rollen 4 A und 4 C und kühlt die Rollen 4 A bis 4 C und deren Lager 6,während es in das nahtge­ schweißte Rohr austritt. Ein Teil des Kühlwassers fließt durch die Durchgangsbohrung 8 b in der Welle 8 und kühlt die Lager 11 innerhalb des Lagergehäuses 9, und es wird sodann in das geschweißte Rohr abgegeben. Ein weiterer Teil des Kühlwassers wird von dem Block 3 d durch die Durch­ gangsbohrungen 3 e abgegeben und tritt dort in das Rohr ein. Weitere Teile des Kühlwassers strömen durch die Öffnungen 15 d in dem Innenrohr 15 a und durch die Zwischenräume zwi­ schen den Ferrit-Stangen 18 der Drossel 30 in das Außen­ rohr 17 und werden durch dessen Auslässe 17 a nach außen ab­ gegeben.

Zur sicheren Erzielung der Wirkung der Erfindung werden die inneren Schweißraupen von warmgeformten, nahtgeschweißten Rohren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 unter folgenden Bedingungen abgetrennt:

Nahtgeschweißtes Rohr: Durchmesser 114,3 mm, Kühlwasserdruck 6 kg/cm² (bar)
Blechstreifentemperatur: 900°C
Kühlwasserdurchsatz: durch den Dorn 30 l/Min., durch den Auslaßkanal 20 l/Min.
Schweißtemperatur: 1400°C
Schweißgeschwindigkeit: 70 m/Min.
Kühlwassertemperatur: 23°C
Schneidwerkzeugmaterial: zementiertes Karbid
Schneidwerkzeugrichtung: Neigungswinkel 30°, Kippwinkel 20°

Die Lebensdauer des Schneidwerkzeugs erreichte 12 Stunden. Während einer Zeit von etwa 70 Stunden kontinuierlicher Arbeit wurde das Schneidwerkzeug sechsmal ausgewechselt. Es traten keine Beschädigungen der Vorrichtung auf, und die Lager und Rollen waren bei Abschluß der Untersuchun­ gen in gutem Zustand und konnten weiterhin benutzt werden. Aufgrund der stärkeren Kühlung der Drossel erhöhte sich die Stromleistung um 10%.

Claims (11)

1. Verfahren zum Abtrennen der Schweißraupe von der Innen­ seite eines nahtgeschweißten Rohres unter Verwendung eines drehbaren, kreisförmigen Schneidwerkzeugs mit dem 0,6- bis 0,75fachen Durchmesser des Innendurchmessers des Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) mit einem Neigungswinkel von 25 bis 35° in bezug auf die Vorschubrichtung des Rohres geneigt und einem Kippwinkel von 15 bis 25° in der Vorschubrichtung des Rohres in bezug auf die geneigte Fläche gekippt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr ein kaltgeformtes, nahtge­ schweißtes Rohr ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr ein warmgeformtes, nahtge­ schweißtes Rohr ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des kreis­ förmigen Werkzeugs geringer als 75 mm und der Neigungs­ winkel 30 bis 35° ist.

5. Vorrichtung zum Abtrennen von Schweißraupen nahtge­ schweißter Rohre, insbesondere zur Durchführung des Ver­ fahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch eine Halterung (40) mit einem inne­ ren Rohr (15) und einem koaxialen äußeren Rohr (17) mit gegenseitigem Radialabstand , welches innere Rohr (15) einen Kühlwasserkanal (14) und welcher Zwischenraum zwi­ schen dem inneren und dem äußeren Rohr einen Wasserauslaß­ kanal (16) bildet, wobei das äußere Rohr Ausnehmungen (17 a) aufweist, durch die Wasser nach außen in das geschweißte Rohr austreten kann,
eine Drossel (30), die starr an einem Ende der Halterung (40) befestigt ist und ein inneres Rohr (15 a) und ein koaxiales äußeres Rohr (19) umfaßt, die im gegenseitigen radialen Abstand liegen, welches innere Rohr starr mit einem Ende mit dem inneren Rohr (15) der Halterung ver­ bunden ist und einen kontinuierlichen Kühlwasserkanal mit diesem bildet, wobei das äußere Rohr der Drossel starr mit dem äußeren Rohr (17) der Halterung (40) verbunden ist und mit diesem einen kontinuierlichen Wasserauslaß­ kanal bildet, und wobei das innere Rohr und das äußere Rohr im Bereich der Drossel (30) an dem von der Halterung (40) abgewandten Ende miteinander verbunden sind, so daß Kühl­ wasser von dem Kühlwasserkanal in den Wasserauslaßkanal übertreten kann,
einen Kopfbereich (20), der am Ende der Drossel (30) ge­ genüber der Halterung (40) befestigt ist, welcher Kopfbe­ reich (20) einen hohlen, zentralen Innenraum (3 a) aufweist, der mit dem Kühlwasserkanal und der Außenseite des Kopf­ bereichs in Verbindung steht und
ein Schneidwerkzeug (2), das drehbar an dem Kopfbereich (20) befestigt ist.

6. Schneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (2) ein kreisförmiges Schneidwerkzeug ist.

7. Schneidvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug an dem Kopfbereich mit einem Neigungswinkel von 25 bis 35° und einem Kippwinkel von 15 bis 25° befestigt ist.

8. Schneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug auf einer Achse (8) drehbar an den Kopfbereich (20) befestigt ist, und daß die Achse eine axiale Durchgangsbohrung (8 a) auf­ weist, die mit dem hohlen Innenraum des Kopfbereichs ver­ bunden ist.

9. Schneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kopfbereich (20) einen Block (3 c) umfaßt, der Durchgangsbohrungen (3 e) aufweist, die sich zwischen dem hohlen Innenraum des Kopfbereichs und der Außenseite des Blockes in der Nähe des Schneid­ werkzeugs (2) erstrecken.

10. Schneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kopfbereich (20) eine Anzahl von Rollen (4 A bis 4 C) umfaßt, die drehbar in die­ sem gelagert sind und in den hohlen Innenraum des Kopf­ bereichs eintreten.

11. Schneidvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das äußere Rohr (17) der Hal­ terung (40) ein Luftloch (17 b) auf der oberen Seite auf­ weist, durch das Luftblasen aus dem Wasserauslaßkanal austreten können.