Längsnahtschweissmaschine für aus Blech durch Biegen gebildete Rohrschüsse Die Erfindung betrifft. eine Längsnaht- seliweissmasehine, in der Längsnähte aus Blech rohrförmig vorgebogener Rohrschüsse geschweisst werden können. Es sind solche Maschinen bekannt, bei denen der Rohrschuss ein mit Förder- und Andrückrollen ausgestat tetes Bett durchläuft, wobei der klaffende Schlitz unter starkem, senkrecht zur Längs achse des Rohrschusses ausgeübtem Druck all- mä.hlieh geschlossen wird, damit er mit. Hilfe eines Schweisskopfes und vorzugsweise eines im Rohrinnern liegenden Schweissholmes stumpf verschweisst werden kann. Der Schweissholm kann z.
B. an einem zwischen den zu verschweissenden Blechkanten hin durchgehenden Steg, dem sog. Schwert., be festigt sein. Als Förderrollen dienen ange triebene, mit Gummi belegte Rollen.
Als Andrückrollen wurden bisher Rollen verwendet, deren Profil der gekrümmten Rohraussenfläche angepasst war. Da. sich jeder Punkt des Rohrschusses mit. gleicher Geschwindigkeit bewegt, hängt die Winkel geschwindigkeit einer Profilrolle von der Grösse des Radius zum Berührungspunkt der Rolle mit dein Rohrschuss ab. Berührt. die Rolle den Rohrschuss an mehreren Punkten, so tritt Gleitreibung auf, die bei dem hohen Anpressdruck dem Vorschub des Rohrschusses erheblichen Widerstand entgegensetzt. Es wurden daher auch schon walzenförmige Pro- Eilrollen verwendet, die aus einzelnen, gegen einander verdrehbaren Scheiben mit verschie denen Durchmessern zusammengesetzt waren.
Dann sind zwar .die Umfangsgeschwindigkei ten aller Scheiben gleich und gleich der För- dergeschwindigkeit des Rohrschusses. In dessen bewegen sich die einzelnen Teile der Oberfläche des Rohrschusses nicht nur in Richtung der Rohrachse; sie bewegen sich auch in Umfangsrichtung, während der an fangs klaffende Schlitz zwischen den Blech kanten allmählich zusammengedrückt wird. Die zwischen den bekannten Profilrollen und der Blechoberfläche dabei auftretende Gleit- reibung bewirkt, @dass der Schlitz nur mit er heblichem Kraftaufwand geschlossen werden kann.
Daher müssen die bekannten Schweiss maschinen ausserordentlich kräftig gebaut sein; auch muss die Antriebsvorrichtung für die Förderrollen weit stärker sein, als wenn sie lediglich das elastische Schliessen des Schlitzes bewirken müsste.
Es wurde schon vorgeschlagen, die Achsen walzenförmiger Profilrollen in der Nähe des Schlitzes nicht senkrecht zur Rohrachse, son dern dazu schiefwinklig anzuordnen. Nun ist es aber gar nicht möglich, den erforder lichen Winkel zwischen Rollen- und Rohr schussachse für jede Stelle des Maschinen bettes vorauszubestimmen. Denn die vorgebo- genen Rohrschüsse besitzen nicht genau Zy- linderform. Überdies weist das Blech von Stelle zu Stelle unterschiedliche Festigkeits eigenschaften auf, die auf den Herstellungs prozess zurückzuführen sind. Mithin ist auch der der Verformung des Bleches entgegen gesetzte Widerstand örtlich verschieden.
Bei den bekannten Rohrschweissmaschinen wird infolgedessen der zu schweissende Rohrschuss nicht gleichmässig, sondern ungleichförmig, gelegentlich ruckartig gefördert.. Dabei kön nen höchst unerwünschte, unelastische, die Güte des geschweissten Rohres herabmin dernde Verformungen eintreten.
An sich wäre es auch möglich, die Andrück- rollen mittels einer Pressflüssigkeit oder eines Pressgases gemeinsam anzudrücken. Doch würde dann von allen Rollen der gleiche Druck ausgeübt, unabhängig davon, wie stark der Rohrschuss an den einzelnen Stel len verformt werden muss. Es ist. daher un vorteilhaft, die Rollen hydraulisch anzu drücken.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Längsnahtschweissmaschine, welche die geschilderten Nachteile nicht besitzt. Diese Schweissmaschine für aus Blech durch Biegen gebildete Rohrschüsse mit einem Schweisskopf und einem Bett. mit. Förder- und Andrück- rollen, die in federnden Druckstempeln ge lagert. sind, ist. erfindungsgemäss gekenn zeichnet durch Andrückrollen, die ausschliess lich mit. Rollreibung auf dem Rohrschuss ab- rollbar sind. Als Andrückrollen können an sich bekannte, an Lenkhebeln gelagerte Rollen, sogenannte Schwanenhälse, dienen, deren Rollenachsen sich selbsttätig senkrecht zur Abrollrichtung stellen. Solche Rollen wer den z. B. unter Klavierfüssen verwendet.
Be sonders zweckmässig sind jedoch an sieh be kannte Rollen mit je einer grösseren Kugel als rollendem Glied, die mit Hilfe meh rerer kleinerer Kugeln in einer Halbkugel schale gelagert ist.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel der erfindungsgemässen Schweiss maschine teilweise dargestellt.
Fig. 1 zeigt. in Draufsicht einen vorgebo genen Rohrschuss, der in Pfeilrichtung ge- fördert und dessen Längsnaht. geschweisst wird.
Fig. 2 stellt einen Schnitt. dar, der die An drück- und Förderrollen erkennen lässt. Fig. 3 zeigt einen gefederten Druckstem pel mit einer grösseren Kugel als rollendem Glied teilweise im Schnitt..
Fig. 4 zeigt in Draufsicht zwei vorgebo gene Rohrschüsse, die hintereinander in Trag körpern laufen und unter dem Einfluss von schwenkbaren Förderrollen stehen.
In allen Figuren tragen gleiche Teile die gleichen Bezugszeichen. Der klaffende Schlitz des vorgebogenen Rohrschusses 1 wird in dem aus nahezu ge schlossenen kreisringförmigen Tragkörpern 2 gebildeten Förderbett. stetig unter ausschliess lich elastischer Verformung bis zur Schweiss stelle 3 zusammengedrückt, um hier ver schweisst zu werden. Die über der Schweissstelle 3 angeordnete Schweissvorrichtung ist. nicht dargestellt. Die Druckstempel .l werden mit Hilfe der Spiralfedern 5 gegen den Rohr sehuss 1 gepresst.
Mit Gummi belegte Förder- rollen 6 treiben den Rohrschuss 1 in Pfeilrich tung vorwärts. Den Förderrollen gegenüber liegen im Rohrinnern die Gegenrollen 7, die auf einem nicht gezeichneten Schweissholm gelagert sind; der Schweissholm hängt am Schwert. 8, das durch den klaffenden Rohr schlitz greift.
Der in Fig. 3 eingehender dargestellte Druckstempel 4 trägt eine Halbkugelschale 9 als Lagerpfanne, in der die grössere Kugel 10 als rollendes Glied mit Hilfe mehrerer klei nerer Kugeln gelagert ist. Die Feder 5 ist vorgespannt, da. der am Tragkörper 2 an stossende Ansatz 11 am Hals des Druckstem- pels 4 die Entspannung verhindert. Die La- gerun" einer grösseren mit Hilfe mehrerer kleinerer Kugeln ist an sieh bekannt.
Die Tragkörper mit. den Drueksteinpeln 4 sind in solchen Abständen voneinander an geordnet, dass der zunächst klaffende Schlitz rein elastisch bis zur Schweissstelle 3 zusaia- niengedrüekt wird. Zweckmässig folgen die Tragkörper in der Nähe der Sehwcissstelle 3 in kürzerem Abständen aufeinander als auf' der Einlaufseite des Rohrschusses 1 in das Bett. Die ausschliesslich mit rollender Rei bung abrollbaren Kugeln 10 in den Druck stempeln 4 erlauben, den Schlitz gleichmässig oder auch absatzweise von einem zum folgen den Tragkörper 2 zu schliessen.
Immer wird dem Rohrschuss 1 der kleinstmögliche Zwang auferlegt, während der Schlitz zusammen gedrückt wird, da die Andrückrollen in be liebiger Richtung auf der Blechoberfläche mit gleichem, ausschliesslich durch Rollreibung hervorgerufenem Reibungswiderstand beweg lieh sind.
Im Bett einer solchen Rohrschweiss maschine, das mit Andrückrollen ausgestattet ist, die ausschliesslich mit Rollreibung ab rollen, lässt sieh ein zu verschweissender Rohr sehuss mit sehr viel geringerem Kraft aufwand bewegen als in einer der bekannten .Maschinen. Örtlich begrenzte Spannungs zustände können sieh beim Fördern des Rohr schusses nicht ausbilden. Es gelingt, den klaffenden Rohrschlitz zu schliessen, ohne dass das Blech an irgendeiner Stelle un elastisch verformt werden müsste. Sind die Andrückrollen in Druckstempeln gelagert, die mit vorgespannten Federn ausgerüstet sind, so wird nicht nur erreicht, dass der von den einzelnen Rollen ausgeübte Druck dein Hub des Stempels proportional. ist, sondern auch, dass die einzelnen Rollen lediglich auf.
den Stellen des Rohrschusses aufliegen, an Jenen das Blech in Richtung auf die Rohr achse gedrückt. werden muss. Insbesondere auf der Einlaufseite des Rohrschusses in die Maschine liegen im allgemeinen nicht alle Rollen gleichzeitig an; dann kann der vor gebogene Rohrschuss leichter die erstrebte Zylinderform annehmen.
Soll nun die bereits von innen ver schweisste Naht eines Rohrschusses zusätz- lich von aussen verschweisst werden, so kann dies in einer Längsnahtschweissmaschine ge schehen, die sich von der beschriebenen im wesentlichen dadurch unterscheidet., dass sie kein Schwert und keinen Holm besitzt. Beim Schweissen klaffender Schlitze von aussen tränt der am Sehwert befestigte Holm ledig- lieh den federnd angedrückten Kupfersattel und die Gegenrollen für die Förderrollen.
Bei einem bereits von innen geschweissten Rohr- sehuss- verhindert die fertige Innenschweiss naht den Durchbruch des Schweissbades. Trotzdem wird zweckmässig am Ende der Naht eines jeden Rohrschusses die Leistung der Schweissenergie herabgesetzt, da sonst das Schweissbad dort durchzubrechen droht. Gegenrollen sind überflüssig, da das Rohr durch die fertige Innennaht bereits ausrei chend versteift ist. Schwert und Holm sind also entbehrlich. Fehlt das Schwert, so ist das Rohr während des Schweissens der Aussennaht nicht mehr gegen Verdrehen ge sichert.
Da sich der Rohrschuss beim Schwei ssen der Innennaht verzieht und nach dem Schweissen um so stärker gekrümmt ist, je kleiner sein Durchmesser ist, müssen Mittel vorgesehen werden, um die Naht genau unter dem Schweisskopf entlang führen zu können. Auch neigt ein von innen vorgeschweisster Rohrschuss infolge unvermeidlicher Un- symmetrie in der äussern Form der Rohr wand zu unerwünschten Drehbewegungen.
Deshalb sind die Drehachsen der Förder- rollen in Ebenen schwenkbar, die parallel zu Tangentialebenen durch die Berührungs punkte dieser Rollen am Rohrschuss gedacht sind.
Durch Schwenken der Förderrollen kann dem vorgeschweissten Rohrschuss zusätzlich zum Vorschub in Richtung der Rohrlängs achse eine Drehbewegung erteilt werden. Der Rohrschuss 1b (Fig. 4), dessen Innennaht be reits geschweisst worden ist, wird mit Hilfe der Förderrollen 6b in dem aus geschlossenen bzw. nahezu geschlossenen kreisförmigen Tragkörpern 2 gebildeten Förderbett stetig unter einem nicht gezeichneten, über der Schweissstelle 3 liegenden Schweisskopf in Pfeilrichtung vorbeibewegt. Weitere Förder- rollen auf der Rückseite des Rohrschusses sind der Übersichtlichkeit halber nicht dar gestellt.
Die Tragkörper 2 sind mit Andrück- rollen gemäss Fig. 3 ausgerüstet, die dafür sorgen, dass auf das Rohr allseitig Druck aus geübt wird. Beim Schweissen vorgeschweisster und infolgedessen leicht verzogener Rohr- schüsse werden .die Vorteile der ausschliess lich mit. Rollreibung abrollbaren Andruck rollen besonders offenbar. Die Rohrschüsse werden ruckfrei weitergeschoben; infolge dessen werden die Schweissnähte äusserst gleichmässig.
Auch wird das Rohr an der Schweissstelle 3, an der die Festigkeit der bereits geschweissten Innennaht herabgesetzt ist., allseitig gleichmässig zusammengedrückt. Dem nahezu fertig geschweissten Rohrschuss I b folgt der Rohrschuss la, der durch die Förderrollen 6a vorgeschoben. wird.
Die Drehachsen der Förderrollen 6a und 6b sind in Ebenen schwenkbar, die parallel zu Tangentialebenen durch die Berührungs punkte dieser Rollen am Rohrschoss gedacht sind. Die Rohrschüsse 1a und 1b können also gedreht werden, während sie das Maschinen bett durchwandern. Die Naht des Rohr schusses 1b kann genau unter dem Schweiss kopf entlang geführt werden.
Sind nun alle über das Bett. verteilten Förderrollen derart. gekuppelt, dass sie nur gemeinsam schwenkbar sind, so kann immer nur ein Rohr das Bett durchlaufen. Sind jedoch die Drehachsen aller nahe einem Ende des Bettes liegenden Förderrollen gemeinsam und unabhängig von den Drehachsen aller übrigen Förderrollen schwenkbar, so kann bereits dann, wenn ein Rohr das Bett zu, verlassen beginnt, ein neues von aussen zu schweissendes Rohr in das Bett geschoben und so gedreht werden, dass seine Naht in Richtung auf den Schweisskopf läuft.
Ist die Drehgeschwindigkeit aller nahe dem einen Ende des Bettes liegenden, ge meinsam schwenkbaren Förderrollen unab hängig von der Drehgeschwindigkeit aller übrigen Förderrollen regelbar, so können zwei hintereinander das Maschinenbett durch laufende Rohrschüsse in beliebig kurzem Ab stand geführt werden, so dass der Schweiss vorgang beim Übergang von einem Rohr schoss zum nächsten nicht unterbrochen zu werden braucht.
Da die Gruppe 6a getrennt von der Gruppe 6b der Förderrollen geschwenkt wer- den kann und überdies die Drehgeschwindig keiten beider Rollengruppen getrennt regel bar sind, kann der Rohrschuss la mit belie biger Nahtstellung in das Maschinenbett auf genommen und so nahe an den vorauslaufen den Rohrschuss 1b herangeführt werden, dass die Rohrschüsse ununterbrochen aufeinander folgend geschweisst werden können. Selbst verständlich sind die Schwenkbewegungen und die Drehgeschwindigkeit beider Rollen gruppen 6a und 6b miteinander gekuppelt, solange beide Gruppen an demselben Rohr schuss anliegen.
Werden die Drehachsen der Förderrollen 6a und 6b so weit geschwenkt, dass sie par allel zur Längsachse des Maschinenbettes stehen, so können auch zwei Rohrschüsse an- eina.ndergesehweisst werden. ES sind Mittel bekannt, z. B. Fühlfinger, mit deren Hilfe die Förderrollen selbsttätig geschwenkt. wer den können.