Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Profilen, insbesondere Rohren Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Profilen, insbeson dere Rohren, wobei aus mindestens zwei Metallblech streifen Vorprofile geformt und Kanten der Vorprofile miteinander verschweisst werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des er findungsgemässen Verfahrens.
Es ist bereits bekannt, Rohre aus zwei im Quer schnitt halbkreisförmigen Binnenprofilen mit Hilfe der elektrischen Widerstandsschweissung herzustellen. Die Verschweissung der beiden halbkreisförmigen Pro file erfolgte in einer solchen Lage zueinander, dass die beiden Schweissnähte senkrecht übereinander zu liegen kamen. Um hierbei kontinuierlich arbeiten zu können, musste man je eine besondere Einrichtung für die Formung jedes der beiden Streifen zu einem Vorprofil verwenden. Eine solche Anlage umfasste z.
B. zwei voneinander getrennte Spezial-Formwalz- maschinen mit lotrechten Wellen, die miteinander synchronisiert sein mussten. Für jeden Rohrquer schnitt waren eigene Werkzeugsätze (Formrollen, Elektrodenrollen usw.) erforderlich. Bei einem Pro grammwechsel waren erhebliche Umbauzeiten für das Wechseln der Werkzeuge aufzuwenden, so dass die Herstellung kleinerer Mengen unwirtschaftlich und der Ausnutzungsgrad einer solchen Anlage gering war.
Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Pro filen, insbesondere Rohren oder anderen Hohlpro filen, und die entsprechenden Einrichtungen zu schaf fen, damit die angeführten Mängel vermieden, die Anlage- und Werkzeugkosten gesenkt und Stillstands zeiten vermieden werden können.
Das erfindungsgemässe Verfahren, bei welchem aus mindestens zwei Metallblechstreifen Vorprofile geformt und die Kanten der Vorprofile miteinander verschweisst werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen fortschreitend nebeneinander zu Vorpro- filen geformt, mindestens eines der Vorprofile fort schreitend aus seiner Lageebene verdrillt und in eine Lage gebracht wird, in welcher sich Kanten der Vor profile gegenüberstehen, worauf diese Kanten mitein- ander verschweisst werden.
Anschliessend kann ge gebenenfalls eine weitere Verformung durchgeführt werden. Als Einrichtungen zum Umformen der Me- tallblechstreifen in Vorprofile können Ziehmaschinen oder Formwalzmaschinen verwendet werden.
Die Erfindung kann mit Vorteil zur Herstellung von Hohlprofilen, wie Rundrohren, Rechteckrohren, Dreieckrohren, Sechseckrohren und dergleichen, aber auch zur Herstellung von offenen Profilen, z. B. Kreuzprofilen, verwendet werden. Es ist nicht erfor derlich, alle Vorprofile vor der Verschweissung zu verdrillen. Es kommt nur darauf an, dass mindestens eines der Vorprofile so verdrillt wird, dass Kanten der Vorprofile durch diese Massnahme zusammengeführt werden.
Die zu verschweissenden Kanten müssen auch keine freien Endkanten der Vorprofile sein. Bei der Herstellung von Kreuzprofilen aus winkelförmigen Vorprofilen kann man auch so vorgehen, dass man die durch die Abwinkelung gebildeten Kanten Rücken an Rücken zusammenführt und mittels einer Schweiss naht verbindet.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Vorrichtung dargelegt.
Ein Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Her stellung von Rundrohren mit beliebig wählbarem Durchmesser aus Streifen, die zu rinnenförmigen Vor profilen geformt werden. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erhalten die Streifen eine Form, die im Querschnitt aus je zwei Viertelkreisbögen mit einem dazwischenliegenden Flachstück wählbarer Länge besteht.
Diese Vorprofile werden am Ende der Formstrecke um je 90 aus ihrer Lageebene so zuein ander verdrillt, dass ihre Kanten einander gegenüber stehen, und unter Bildung eines Flachovalrohres mit einander durch zwei Schweissnähte verbunden; an schliessend wird das Flachovalrohr zu einem Rund rohr umgeformt.
Diese Ausführungsform der Erfin dung hat wesentliche Vorteile gegenüber der bekann ten Herstellungsweise von Rundrohren; früher konnte man verschieden grosse Rohrdurchmesser nur unter Verwendung von im Querschnitt halbkreisförmigen Vorprofilen mit ebenfalls verschieden grossem Krüm- mungsradius herstellen.
Beim Übergang von einem Rohrtyp mit grösserem Durchmesser auf einen Rohr typ mit kleinerem Durchmesser oder umgekehrt muss ten daher sämtliche Stempel- und Gesenkrollen der Formeinrichtung für die Vorprofile ausgetauscht wer den, was nicht nur einen enormen Vorrat an Werk zeugsätzen, sondern auch einen hohen Arbeitsauf wand und erhebliche Stillstandszeiten zur Folge hatte.
Demgegenüber können nun alle Rohrquerschnitte mit den gleichen, im Querschnitt viertelkreisförmigen For mungsteilen hergestellt werden, indem nur das Flach stück zwischen diesen beiden viertelkreisförmig aus gebildeten Formungsteilen ausgetauscht wird, was mit einem wesentlich geringeren Arbeite- und Kostenauf wand möglich ist. Die auf diese Weise herstellbaren Rohre mit kleinstem Durchmesser erhält man, wenn man das flache Zwischenstück weglässt; der Durch messer eines solchen Rohres ist<I>2 r,</I> wenn<I>r</I> den Radius der im Querschnitt viertelkreisförmigen Formungs stücke bedeutet.
Die auf diese Weise herstellbaren Rohre mit grösstem Durchmesser erhält man, wenn man die längsten flachen Zwischenstücke, die auf der Welle zwischen den beiden im Querschnitt viertel kreisförmigen Formungsstücken noch Platz finden, einsetzt. Wenn l die Länge der flachen Zwischen stücke und r den Radius der viertelkreisförmigen For mungsteile bedeuten, ist der Durchmesser des herzu stellenden Rohres
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Die Umformung eines bei Verwendung von fla chen Zwischenstücken hergestellten Flachovalrohres zu einem Rundrohr kann hinter der Schweissmaschine mittels einer geeigneten Formeinrichtung,
beispiels weise mittels einer Mehrwalzenkalibriermaschine, durchgeführt werden. Man kann diese Umformung zu einem Rundrohr aber zu einem beliebigen Zeitpunkt vornehmen. In manchen Fällen ist es vorteilhafter, die Flachovalrohre als solche zu stapeln oder zu ver senden, da sie in diesem Zustand weniger Platz ein nehmen, und die Umformung zum Rundrohr erst vor endgültiger Verwendung, z. B. an der Baustelle, vor zunehmen.
Das für die Herstellung von Rundrohren beschrie bene Verfahren ist ohne wesentliche Änderungen auch für Rechteckrohre, Sechskantrohre und ähnliche Querschnitte anwendbar. Bei der Herstellung von Rechteckrohren können U-förmig geformte Vorprofile für Rechtecke verschiedenen Querschnittes mit den gleichen Werkzeugen, z. B. Formwalzen, gefertigt werden, wenn deren Abstände auf den Wellen der Formmaschinen sinngemäss verstellt werden. Zwi schen den Formwalzen können zylindrische Zwischen rollen angeordnet werden.
Zum Aufbringen solcher Zwischenrollen auf die Wellen müssen im allgemei nen die Aussenständer der Formwalzmaschinen und alle vorgesetzten Rollen entfernt werden. Um dies zu vermeiden, sieht eine im folgenden noch genauer beschriebene, besondere Ausgestaltung der Erfindung zweiteilige Zwischenrollen vor. Diese sitzen z. B. mit einem Konus zwischen den eigentlichen Formwalzen und werden von ihnen gehalten. Beim Umbau auf eine andere Grösse können dann die Aussenständer der Formwalzmaschine stehenbleiben. Es braucht nur die Werkzeugbefestigung gelöst und wieder angezogen zu werden.
Sollen nach der vorliegenden Erfindung Quadrat rohre oder Rohre mit annähernd quadratischem Querschnitt hergestellt werden, so kann man diese als Rechtecke betrachten und gemäss dem bereits an gegebenen Verfahren herstellen. Eine weitere An wendung der Erfindung sieht jedoch vor, Quadrat rohre durch Zusammenschweissen zweier Winkel profile herzustellen. Hierbei werden zwei nebenein ander geformte Winkel um 90 gegeneinander ver drillt, mit den freien Kanten zusammengeführt und sodann die Kanten miteinander verschweisst. Mit die sem Verfahren können Quadratrohre verschiedener Abmessungen hergestellt werden, ohne dass wesent liche Umstellungen an den Werkzeugen, z. B. Vor profilformrollen, vorgenommen werden müssten.
Nach dem Schweissen können die Quadratrohre durch Kali- brierwerkzeuge (Ziehsteine, Formrollen), die beim Programmwechsel nur einer Anstellung, nicht aber eines Werkzeugwechsels bedürfen, auf enge Mass toleranzen gebracht werden. Es können also sämtliche Quadratrohre, die in den Dimensionsbereich der An lage fallen, mit einem Universal-Werkzeugsatz her gestellt werden. Bei relativ scharfkantigen Quadrat rohren (Eckradius kleiner als zweifache Wanddicke) können die winkelförmigen Vorprofile nur durch Ab schrägen der Kanten (Walzen oder Hobeln) zur Schweissung vorbereitet werden.
Bei der Herstellung von Quadratrohren mit stärker gerundeten Kanten kann man dagegen auch so vorgehen, dass zunächst die Kanten des flachen Ausgangsstreifens um etwa 45 angebogen und anschliessend die Winkel geformt werden. Während im ersteren Fall zwei Winkelnähte die Vorprofile zu einem Quadratrohr verbinden, han delt es sich im zweiten Fall um eine Verbindung mit tels Stumpfnähten.
Eine weitere Anwendung der Erfindung sieht die Herstellung von Dreieckrohren aus drei Streifen vor. Bei dieser Ausführungsform werden die Ränder dreier Streifen um etwa 60 aufgebogen. Während der Mit- telstreifen.unverdrillt durch die Anlage läuft, werden die beiden äusseren Streifen zueinander um 120 ver drillt, so dass sich je zwei Vorprofilkanten gegenüber- stehen.
Wird die Schweissung als Widerstandsschwei- ssung ausgeführt, so können entweder drei Schweiss transformatoren, die von je einer Phase eines Dreh stromnetzes gespeist werden, vorgesehen werden oder es können drei Schweissstellen parallel an der glei chen Wechselstromphase angeschlossen sein.
Die Schweissung kann nach einem beliebigen Ver fahren durchgeführt werden. Als besonders geeignet haben sich die konduktive und die induktive Variante der elektrischen Kerbeffektschweissung erwiesen. Ver fahren dieser Art sind z. B. in den österreichischen Patentschriften Nrn. 169611, 169915 oder in der USA.-Patentschrift Nr.<B>2647981</B> beschrieben. Es können mit diesen Verfahren beliebige metallische Werkstoffe, wie unlegierte und legierte Stähle, Chrom stähle, Aluminium- und Magrnesiumlegierungen, Titan, Kupfer u. a. geschweisst werden.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Er findung wird Vorsorge getroffen, dass die verschie denen Schweissnähte, die zur Bildung des gewünschten Profils gelegt werden, untereinander gleichwertig sind. Es können zu diesem Zweck bei der konduktiven Kerbeffektschweissung die Elektrodenrollen schwenk bar angeordnet sein. Ist z. B. die obere Naht kühler als die untere, so werden die Elektrodenrollen derart geschwenkt, dass sich ihr Abstand auf der oberen Seite verringert. Dadurch verringert sich der elek trische Widerstand der oberen Schweissstelle (kürze rer Kerb); der Strom und die Schweisstemperatur stei gen an.
Das Schwenken kann durch einen (vom Schweisser oder automatisch betätigten) Mechanismus erfolgen.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbei spiele des erfindungsgemässen Verfahrens sowie von Einrichtungen zu dessen Durchführung näher erläu tert.
Fig. 1, la zeigen in schematischer Darstellung eine Gesamtanlage im Aufriss und Fig.2, 2a im Grundriss, die zur Herstellung von Rundrohren dient; Fig. 3 zeigt zehn Querschnitte 1 bis X der Streifen, der Vorprofile und des Rohres und erläutert fort schreitend die einzelnen charakteristischen Stadien des Herstellungsverlaufes.
Fig. 4 gibt in ähnlicher Weise wie die Fig. 3 sieben Querschnitte von Streifen, Vor profilen und einem Rechteckrohr wieder, welche die charakteristischen Stadien der Herstellung eines sol chen Rechteckrohres bezeichnen. Fig. 5 zeigt sieben Querschnitte bei der Herstellung eines Quadratroh res nach dem gleichen Schema wie die Fig. 4. Fig. 6 zeigt eine Einzelheit bei dem Verschweissen von win kelförmigen Vorprofilen zu einem Quadratrohr;
Fig. 7 zeigt eine Einzelheit nach dem Verschweissen solcher winkelförmiger Vorprofile zu einem Quadratrohr. Fig. 8 stellt sieben Querschnitte der Herstellung eines Quadratrohres nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung dar. Fig.9 zeigt sechs Querschnitte bei der Herstellung eines Dreieckrohres, die den charakteristischen Herstellungsstadien des Verfahrens entsprechen. Fig. 10 zeigt ebenfalls sechs charakte- ristische Querschnitte bei der Herstellung eines Drei eckrohres nach einer anderen Ausführungsform des Verfahrens.
Fig. 11 erläutert sechs charakteristische Querschnitte bei der Herstellung eines offenen Pro fils aus zwei Streifen. Fig. 12 ist ein schematischer Vertikalschnitt durch eine Formungseinrichtung ent lang der Linie XII-XII der Fig.2; Fig. 13 zeigt eine geteilte Zwischenrolle in Ansicht und im Schnitt. Fig. 14 ist eine schematische Ansicht einer Schweiss einrichtung.
In den Fig. 15 und 16 ist in schemati scher Weise das Prinzip von vorzugsweise anzuwen- denden Schweissverfahren erläutert.
Im Beispiel nach den Fig. 1 bis 2a dienen als Vormaterial für die kontinuierliche Herstellung von Rundrohren zwei möglichst lange Bänder aus Stahl blech, die zu Bunden 1 und 2 gehaspelt am Kopf der Anlage angeordnet werden. Mit Hilfe einer Stumpfschweisseinrichtung 3 werden die Enden der verbrauchten Bunde mit den Anfängen der folgenden neuen Bunde zu endlosen Bändern vereinigt, die z. B.
über eine nicht gezeichnete Schlaufe der Anlage zu geführt werden. Der intermittierend arbeitende Treib- rollensatz 4 dient zur Umlenkung und Bildung der Schlaufe. Der Rollensatz 5 lenkt die Bänder erneut um und führt sie kontinuierlich der weiteren Anlage zu. Eine hoch/tief verstellbare Doppelrolle 6 kann zur Entspannung der Bänder benützt werden. Handelt es sich um verzunderte, also warmgewalzte Bänder, so kann der durch die Rollen 4, 5 und 6 gelockerte Zunder in einer Reinigungseinrichtung 7, z. B. durch Bürsten, entfernt werden.
In den hintereinander an geordneten Rollenpaaren 8/9, 10/11, 12/13 und 14/15 der Formstrecke werden die beiden Bänder stufenweise fortschreitend zu den Halbschalen 16 und 17 umgeformt. Anstelle der Formrollen könnten auch Ziehmatrizen oder dergleichen verwendet werden, es muss jedoch für den Vortrieb der Bänder, z. B. durch Treibrollen, vorgesorgt sein.
Nach Passieren der Formeinrichtungen werden nun die parallel nebeneinanderlaufenden Vorprofile um je 90 verdrillt. Das rechte Vorprofil 16 wird, in Fliessrichtung gesehen, entgegengesetzt dem Uhrzei gersinn, das linke Vorprofil 17 im Uhrzeigersinn ge dreht und beide konvergierend so zusammengeführt, so dass die bisher äusseren und bisher inneren Kanten der Vorprofile einander gegenüberstehen.
Sodann er folgt die gleichzeitige, fortschreitende Schweissung der beiden Nähte. Hierzu eignen sich, wie erwähnt, eine Reihe von Schweissverfahren. Es ist möglich, mit autogener Gasschmelzschweissung, mit elektrischer Lichtbogenschweissung, mit elektrischer Widerstands schweissung (Johnston-Verfahren) oder anderen Schweissverfahren zu arbeiten.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Schweissung mit der konduktiven Variante der elek trischen Kerbeffektschweissung. Es könnte aber auch deren induktive Variante vorgesehen werden.
In den Fia. 15 und 16 sind diese beiden Varianten schema tisch erläutert. Das Prinzip besteht darin, dass bei konduktiver oder induktiver Zuführung des elektri- schen Stromes in der Weise, dass der Strom den zwi schen den zu verbindenden Teilen gebildeten Kerb umfliessen muss, eine so hohe Stromkonzentration auf tritt,
dass die für die Schmelzung des Metalls erfor derliche Erhitzung eintritt. Diese Art des Schweissens hat sich für das erfindungsgemässe Verfahren als be sonders vorteilhaft gezeigt. Bei dem Beispiel nach Fig. 1, la und Fig. 2, 2a werden die Vorprofile nach dem Verdrillen durch zwei Rollenpaare 18/19 und 20/21 geführt. Diese sind in Querrichtung verstellbar, wie durch die Doppelpfeile angedeutet ist.
Die inne ren Rollen 19 und 20 wirken als Spreizrollen und drücken gemeinsam mit dem in Längsrichtung ver stellbaren Dorn 22 die Vorprofile 16 und 17 an die Schweissstromrollen 23 und 24.
Im Punkt 25 treffen sich die Kanten der Vorprofile und verschweissen. Die beiden Schweissstromrollen erhalten über eine nicht gezeichnete Stromquelle einen elektrischen Hochstrom niederer Spannung zugeführt, der von einer Rolle zur anderen den Umweg über die beiden zu schweissen den Stellen der Vorprofile machen muss und dort in folge des Kerbeffektes eine hohe Stromkonzentration mit entsprechender Erhitzung verursacht.
Um ein Ab gleiten der Kanten aneinander (Versetzen) zu ver hindern und die Schweissnaht warm zu formen, sind hinter den Schweissnahtspitzen Druckrollen 26 und 27 (l¯ig. 1) angeordnet.
Zwei Schneidwerkzeuge 28 und ,9 <B>.</B> entfernen sodann den äusseren Schweissgrat. In ähnlicher Weise können die Schweissnähte innen be arbeitet werden, wobei die Vorrichtung gegenüber sol chen für Einnahtrohre durch beste Zugänglichkeit und kurze Hebelarme entscheidende Vorteile bietet.
Der Schweisseinrichtung ist eine Einrichtung zur Wärmebehandlung 30 nachgeordnet. Dies kann ent weder eine Kühleinrichtung oder ein Nachwärmgerät sein. Sie kann auch unbenutzt bleiben.
Das Rohr verlässt die Schweisseinrichtung als hochkantgestelltes Flachovalrohr. In den Rollen paaren 31/32, 33/34, 35/36 wird das Flachovalrohr stufenweise zu einem Rundrohr umgeformt und mit Hilfe der vier in einer Ebene liegenden Rollen 37-40 kalibriert.
Das Umformen der Flachovalrohre zu Rundroh ren kann auch nach anderen Verfahren, wie Ziehen oder Expandieren, erfolgen. Bei grossen Entfernungen zwischen Herstellungs- und Verwendungsort ist es auch möglich, die bessere Stapelmöglichkeit und den kleineren Frachtraum der Flachovalrohre zu nutzen und das Umformen erst nahe dem Verwendungsort durchzuführen.
Der dargestellten Anlage kann eine mitlaufende Einrichtung zum Ablängen nachgeordnet sein.
Die einzelnen charakteristischen Stadien der Her stellung von Rundrohren aus zwei Flachstreifen sind der Fig. 3 zu entnehmen. Diese zeigt im Schnitt I (ent sprechend der Schnittlinie I-I der Fig. 2) die unver- formten Flachstreifen, in den Schnitten II und III (entsprechend den Schnittlinien I1 II und III-111 der Fig. 2) Zwischenstadien der Vorprofile;
im Schnitt !V (entsprechend der Schnittlinie IV-IV der Fig. 2) die entgültige Form der Vorprofile; im Schnitt V (ent sprechend der Schnittlinie V-V der Fig. 2a) die Vor profile um je 45 gegeneinander verdrillt;
im Schnitt VI (entsprechend der Schnittlinie V I-VI der Fig. 2a) die Vorprofile um je 90' verdrillt, kurz vor der Schweissung; im Schnitt VII (entsprechend der Schnitt linie VII-VII der Fig.2a) das fertig geschweisste Rohr in Flachovalform;
in den Schnitten VIII und IX (entsprechend den Schnittlinien VIII-VIII und IX-IX der Fig. 2a) Zwischenstadien der Umformung vom Flachovalrohr zum Rundrohr und schliesslich im Schnitt X (entsprechend der Schnittlinie X-X der Fig. 2a) das fertige Rundrohr.
Nach dem Schema der Fig. 3 zeigt Fig. 4 die ein zelnen charakteristischen Stadien bei der Herstellung von Rechteckrohren aus zwei Flachstreifen, die zu nächst zu U-Profilen geformt und dann fortschreitend um 90 verdrillt und verschweisst werden.
Die Fig. 5 gibt in gleicher schematischer Darstel lung die Herstellungsstadien von relativ scharfkanti gen Quadratrohren aus zwei Flachstreifen wieder, wobei die Streifen zu winkelförmigen Vorprofilen ge formt und um 90 zueinander verdrillt werden. Wenn solche relativ scharfkantigen Quadratrohre hergestellt werden sollen, muss, wie aus der Darstellung ersicht lich, eine Winkelschweissung vorgenommen werden. Die Vorbereitung der Kanten der Vorprofile für diese Schweissung kann durch Abschrägen oder Schaben an irgendeiner Stelle beim Durchgang durch die For mungsrollen erfolgen.
In Fig. 6 sind im vergrösserten Massstab zwei an den Kanten abgeschrägte winkel förmige Vorprofile unmittelbar vor der Verschwei- ssung dargestellt. Die Vorprofile berühren sich zu nächst mit den durch die inneren Abschrägungen ge bildeten Flächen. Bei der nun folgenden Schweissung wird entlang der beiden Schweissnähte das engschraf- fiert gezeichnete Material aufgeschmolzen und durch Druckanwendung verdrängt.
Die der Schweissstelle nachgeordnete Druckrolle weist das Profil 43 auf, so dass die verschweissten Quadratrohrkanten die glei chen Rundungen erhalten, welche die unverschweiss- ten Kanten 44 und 45 beim Formen der Vorprofile angenommen haben. Fig. 7 stellt ein Quadratrohr mit in dieser Weise verschweissten Kanten nach Passieren der Druckrolle dar. Der dabei entstehende Innengrat 46 kann entweder belassen oder entfernt werden.
Fig. 8 zeigt in gleicher Darstellung die charakte ristischen Herstellungsstadien der Herstellung eines Quadratrohres mit abgerundeten Kanten aus zwei Flachstreifen, die zu winkelförmigen Vorprofilen ge formt und um 90 zueinander verdrillt werden.
Bei dieser Ausführungsform werden durch eine entspre chende Ausbildung der Formwalzen die Kanten der Vorprofile aufgebogen, so dass nach der Verdrillung der Vorprofile um je 90 die Kanten stumpf aufein- andertreffen. Hier ist also keine Abschrägung der Kanten vor der Verschweissung nötig. Die nach dieser Ausführungsform hergestellten Rohre haben stärker abgerundete Kanten als jene, welche gemäss der Aus- führungsform nach Fig. 5 bis 7 hergestellt sind.
Fig. 9 zeigt in ähnlicher Darstellung wie früher die charakteristischen Herstellungsstadien eines Drei eckrohres mit abgerundeten Kanten aus drei Streifen. Die Streifen werden zunächst durch die Formungsein richtung etwas aufgebogen und drei im Querschnitt etwa trogförmige Vorprofile geformt. Dann werden die beiden äusseren Profile um je 120 zueinander ver drillt, während das mittlere Profil unverdrillt bleibt, und die stumpf aufeinandertreffenden Kanten durch drei Schweissnähte miteinander verbunden.
Fig. 10 gibt in gleicher Darstellung die charakte ristischen Herstellungsstadien eines relativ scharfkan tigen Dreieckrohres aus drei Streifen wieder. Wie er sichtlich, werden zunächst drei winkelförmige Vorpro- file mit einem Öffnungswinkel von 60 geformt und die beiden äusseren Vorprofile wieder um je 120 zueinander verdrillt, während das mittlere Vorprofü unverdrillt bleibt. Die stumpf aufeinandertreffenden Kanten werden miteinander verschweisst.
Zum Unter schied gegen die Ausführungsform nach Fig. 9 liegen die Schweissnähte nicht an den Kanten, sondern etwa in der Mitte der Flächen des Dreieckrohres.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens in ähnlicher Darstel lung, die zur Herstellung von offenen Profilen ver wendet werden kann. Bei diesem Beispiel wird ein Kreuzprofil aus zwei flachen Streifen hergestellt. Die Streifen werden zunächst zu winkelförmigen Vorpro- filen geformt und dann um 90 so verdrillt, dass sie Rücken an Rücken aneinanderzuliegen kommen. Mit tels einer Schweissnaht werden dann diese Kanten un ter Bildung eines Kreuzprofils verschweisst.
In Fig. 12 ist eine mit Vorteil für das erfindungs gemässe Verfahren anwendbare Formungseinrichtung dargestellt, die zum Formen von Rinnenprofilen für die Herstellung von Rundrohren über das Zwischen stadium eines Flachovalrohres gemäss Fig. 3 dient. Die Vorrichtung umfasst einen nicht dargestellten Ständer, in dem die obere Welle 47 und die untere Welle 48 gelagert ist. Mit der oberen Welle 47 ist der Stempel rollensatz und mit der unteren Welle 48 der Gesenk- rollensatz fest verbunden.
Der Stempelrollensatz be steht aus den Arbeitsscheiben 49 und 50, der Zwi schenrolle 51 und den Distanzringen 52 und 53. Der Gesenkrollensatz besteht aus den Arbeitsrollen 54 und 55 sowie einer Zwischenrolle 56.
Wie ersichtlich, besitzen die Arbeitsscheiben 49 und 50 und die mit diesen zusammenarbeitenden Ar beitsrollen 54 und 55 eine im Querschnitt viertelkreis förmige Arbeitsfläche, so d'ass dem Streifen 58 an den Randteilen ein im Querschnitt viertelkreisförmiges Profil verliehen wird.
Die zylindrischen Zwischenrollen 51 und 56 sind auswechselbar; ihre Länge entspricht der Länge des flachen Zwischenstückes zwischen den viertelkreis- förmigen Krümmungen des herzustellenden Vor profiIs.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform können die zylindrischen Zwischenrollen zweiteilig ausgeführt sein, wie es in Fig. 13 für die Zwischenrolle 56 des Gesenkrollensatzes erläutert ist. Die Zwischenrolle kann aus zwei Halbschalen 56 und 56' bestehen, die auf der Welle 48 befestigt sind. Als Befestigungsmittel können Bolzen oder Haltestifte (nicht dargestellt) be nutzt werden.
Sehr vorteilhaft ist jedoch die in den Fig. 12 und 13 dargestellte Befestigungsmöglichkeit, wobei die Teile 56 und 56' der Zwischenrolle an bei den Enden (57 und 57') dachförmig abgeschrägt und die Arbeitsrollen 54 und 55 ebenfalls dementspre chend konisch ausgebildet sind. Die konischen Teile der Arbeitsrollen 54 und 55 übergreifen, wie aus Fig. 12 ersichtlich, die dachförmig abgeschrägten Teile der Zwischenrolle und halten die beiden Teile 56 und 56' auf der Welle 48 fest.
Diese zweiteilige Ausführungsform der Zwischenrollen ist beim Aus tauschen der Zwischenrollen, was bei Änderung des Durchmessers des herzustellenden Rohres vorgenom men werden muss, von grossem Vorteil; denn man braucht hierzu nichts weiter zu tun, als die Befesti gung der Arbeitsrollen 54 und 55 zu lockern und diese auseinanderzuschieben, sodann die beiden Halb schalen der nächsten Zwischenrolle auf die Welle auf zulegen und die Befestigung der Teile 54 und 55 wie der anzuziehen. Die Arbeitsrollen 54 und 55 selbst werden jedoch nie ausgewechselt und die Teile des Ständers, in dem die Welle 48 gelagert ist,
brauchen bei einem Programmwechsel ebenfalls nie entfernt zu werden.
In gleicher Weise wie die Zwischenrolle 56 des Gesenkrollensatzes kann auch die zylindrische Zwi schenrolle 51 des Stempelrollensatzes geteilt ausge führt sein, obwohl dies in der Zeichnung nicht dar gestellt ist. Die Stempelrollen 49 und 50 brauchen nur ausgetauscht zu werden, wenn die Wandstärke des herzustellenden Rohres geändert werden -soll. Sonst wird bei einer Änderung des Rohrdurchmessers, ebenso wie beim Gesenkrollensatz, nur die Zwischen rolle 51 ausgetauscht.
In jedem Fall ist hervorzu heben, dass bei Verwendung dieser Vorrichtung im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen nur ein relativ kleiner Werkzeugbestand erforderlich ist und die Montagearbeiten bei einem Programmwechsel auf ein Minimum herabgesetzt sind.
Es ist zweckmässig Vorsorge zu treffen, dass für die Schweissnähte, die zur Bildung des gewünschten Profils gelegt werden, eine gleichmässige Güte ge währleistet wird. Es werden Massnahmen getroffen, welche gleiche Schweisstemperaturen sichern. Wird z. B. die konduktive Variante der elektrischen Kerb- effektschweissung zur Herstellung von Rundrohren gemäss dem Schema nach Fig. 3 benutzt, so werden die beiden Schweissstromrollen derart angeordnet, d'ass die Abstände zu den Schweissnähten verändert wer den können.
In Fig. 14 ist dies an einem Beispiel näher erläutert. Die Schweissstromrollen sind in die sem Fall um zwei der Rohrachse möglichst nahelie gende Achsen schwenkbar angeordnet.
Der elektrische Strom wird über einen Transfor mator mit der Primärwicklung 59 von der Sekundär windung 60 den beiden Schlitten 61 und 62 zuge- führt. An den Bolzen 63 und 64 sind die Stromrollen träger 65 und 66 schwenkbar gelagert. Sie können über eigene Organe, z. B. die Stangen 67 und 68, derart geschwenkt werden, dass die unteren Schweiss stromrollen 69 und 70 kleinere Wege zueinander zurücklegen als die oberen Schweissstromrollen 71 und 72. Der Schweissstrom kann den oberen Rollen ent weder über einen zweiten Transformator (nicht ge zeichnet) oder über die Zwischenscheiben 73 und 74 zugeführt werden.
Er wird an den nahtnahen Teilen den Vorprofilen 75 und 76 zugeführt. Erweist sich die obere Naht als kühler als die untere, so sind die Schweissstromrollen zueinander zu schwenken. Ist die untere kühler als die obere, so sind die Schweissstrom rollen auseinander zu schwenken. Sind beide zu kühl, so ist der Strom zu erhöhen. Ist der Abstand der Schweissnahtspitze von den Schweissstromrollen zu gross, so sind die Schlitten 61 und 62 und damit die Schweissstromrollen einander zu nähern.
Durch den Umstand, dass die Vorprofile für die Werkzeuge, z. B. Formrollen, von beiden Seiten zu gänglich sind und durch die Werkzeuge völlig um schlossen werden können, wird eine erheblich grössere Freizügigkeit in bezug auf die Rohrquerschnitte er möglicht. Dies gestattet die unmittelbare Herstellung von Formen, die bisher durch einen nachfolgenden Ziehvorgang hergestellt werden mussten. Die Frei zügigkeit betrifft auch die relative Wanddicke. Es können neben den üblichen Rohren sowohl relativ dünnwandige als auch relativ dickwandige erzeugt werden.
Ebenso ist es möglich, Rohre mit Sicken, Nuten oder Absätzen durch Zusammenschweissen entsprechend geformter Vorprofile herzustellen. Ein wirtschaftlich sehr bedeutender Vorteil der Erfindung liegt darin, dass sich bei gegebener maximaler Band breite der Maximaldurchmesser eines Rundrohres ver doppelt. Es wird dadurch der Maximaldurchmesser für die kontinuierliche Herstellung von Grossrohren erhöht.
Erfolgt die Schweissung mit Hilfe des elektrischen Kerbeffektes, so bietet die Erfindung auch eine weit gehende Freizügigkeit bezüglich der Werkstoffe. Es können neben den Kommerzstählen hochfeste, hitze beständige und korrosionssichere Stähle ebenso ver arbeitet werden wie Aluminium, Kupfer und deren Legierungen.
Die Erfindung ermöglicht geringere Anlagekosten, insbesondere für Grossrohranlagen. Es ergeben sich kleinere Stillstandszeiten, kleinere Werkzeugkosten und geringerer Aufwand bei einem Programmwech- sel. Nach der Erfindung hergestellte Rohre können daher billiger oder mit grösserem Gewinn verkauft werden.
Die Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung sind daher sehr vielseitige. Besonders geeignet ist sie für die Herstellung grosser Leitungsrohre aus Stahl oder Aluminiumlegierungen und für die Herstellung sta tisch beanspruchter Quadrat- und Rechteckrohre, ins besondere aus Stählen höherer Festigkeit.