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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Schraubennahtrohren
Die Herstellung von Schraubennahtrohren geht im wesentlichen so vor sich, dass ein Band schräg zur
Bandachse kreisförmig gekrümmt wird. Dieses Verbiegen des Bandes kann durch voneinander grundver- schiedene Verformungsmethoden erfolgen. Bei einem bekannten Verfahren wird das Band tangential in eine hohlzylindrische Führung geschoben, welche als Halbschale oder auch von Walzen gebildet sein kann. Durch die kontinuierliche Vorwärtsbewegung des Metallbandes über motorisch angetriebene Walzen muss hiebei das Metallband die beim Verformen auftretenden Kräfte überwinden und verlässt die Verfor- mungseinrichtung schräg zur Bandachse zylindrisch eingerollt.
Bei einem andern bekannten Verfahren wird das Band nach dem Prinzip der Formpresse gekrümmt.
DieBiegeflächen derBiegeelemente entsprechen demgewünschtenRohraussen-und-Innendurchmesser des herzustellenden Rohres. Das Band wird durch Zusammenpressen dieser Biegeelemente nach dem Rohrdurchmesser gekrümmt. Gemäss diesem Verfahren wird z. B. das Band zwischen einem feststehenden Wickeldorn vorn Innendurchmesser des herzustellenden Rohres und einer Matrize mit einer der Rohraussenkrümmung angepassten Gesenkfläche entlanggeführt. Die Matrize führt dabei eine senkrecht zur Bandzulaufebene gerichtete auf-und niedergehende Bewegung aus und arbeitet mit dem feststehenden Wickeldorn ambossartig zusammen.
Es gibt auch Vorrichtungen, die nach dem Prinzip eines Gesenkes arbeiten. Es arbeitet z. B. ein feststehender Anschlag (Ambossy mit einem hin-und herbewegten Stempel zusammen, der von aussen das Band gegen den in seinerinnenkrümmung befindlichen Anschlag drückt. Die Anordnung kann auch umgekehrt getroffen sein, so dass die aussen befindlichen gegeneinander verstellbaren Auflager mit einem von innen her wirkenden hi n- und hergehenden Stempel zusammenarbeiten, vergleichbar einem an beiden Enden aufliegenden Träger mit Mittellast.
EinNachteil dieserVerfahren ist dieabhängigkeit dervorrichtungen vomgewünschten Rohrdurchmesser, so dass jeweils ein Austausch der einzelnen Bauteile, wie Halbschale oder Rollensatz bzw. Biegestempel und Amboss notwendig wird. Auch ist die aufzuwendende Verformkraft bei diesen Verfahren erheblich. Dies kommt z. B. bei einer der obgenannten Vorrichtungen dadurch zum Ausdruck, dass die Aussenfläche der Matrize sowie die zylindrische Fläche des Ambosses poliert sind, um die Reibungskräfte klein zu halten. Die Forderung nach polierten Flächen wirkt sich aber auf die Vorrichtung verteuernd aus.
Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung von Schraubennahtrohren aus einem in seitlichen Führungen stetig zu einer Verformungsstelle vorgeschobenen Band aus bleibend verformbarem Ma- terial, wobei das Band an der Verformungsstelle über ein schräg zum Band angeordnetes feststehendes Widerlager geführt wird und mittels eines im wesentlichen senkrecht zur Bandzulaufebene intermittierend bewegten, ebenfalls schräggestellten Biege- oder Schlagwerkzeuges fortlaufend auf das Band einzelne Druckhübe oder Schläge ausgeübt werden, so dass das Band im Zusammenwirken von Werkzeug und Widerlager eine Krümmung erhält, wobei erfindungsgemäss das Biege- oder Schlagwerkzeug - in Bandzulaufrichtung gemessen-in solcher Entfernung hinter dem Widerlager am Band zumAngriff gebracht wird,
dass der zwischen zwei Werkzeughaben vorgeschobene Bandbereich frei über die Biegekante des Widerlagers gebogen wird, ohne mit andernPartien des Widerlagers in Berührung zu kommen, wobei die Kruim-
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mung ausschliesslich durch das Verhältnis von Biegelänge zu Biegehub bestimmt wird.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Arbeits- und Hubgeschwindigkeit des Biegeoder Schlagwerkzeuges in an sich bekannter Weise im Verhältnis zur Vorschubgeschwindigkeit des Bandes gross, damit der Vorschub im wesentlichen unbehindert vor sich geht.
In Weiterführung des Erfindungsgedankens kann zur Herstellung von konischen Rohren unter an sich bekannter Verstellung der Einrollschräge (Schrägstellung von Biegewerkzeug und Widerlager) die Vorschubgeschwindigkeit und/oder die Biegelänge und/oder der Biegehub und/oder die sekundliche Hubzahl des Biege-oder Schlagwerkzeuges während des Arbeitsvorganges verändert werden.
Das gleiche gilt für die Herstellung von Rohren mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt, bei der ebenfalls erfindungsgemäss die Vorschubgeschwindigkeit und/oder die Biegelänge und/oder der Biegehub und/oder die senkundliche Hubzahl desBiege-oder Schlagwerkzeuges während des Arbeitsvorganges periodisch verändert werden.
DieVorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässenVerfahrens zur Herstellung von Schraubennahtrohren ist mit einer Bandführung, einem schräg zur Bandvorschubrichtung angeordneten, feststehenden Widerlager und einem parallel dazu angeordneten Biege- oder Schlagwerkzeug versehen, das im wesentlichen senkrecht zur Bandebene intermittierend gegen das Band bewegbar ist, um im Zusammenwirken mit dem Widerlager demBand fortlaufend eine Krümmung zu erteilen, wobei erfindungsgemäss sowohl das Widerlager als auch das Biege-oder Schlagwerkzeug ausser allfällig abgerundeten Kanten keinerlei son-
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i Biege- oderSchlag\'1erkzeug - inBandzulaufrichtung gemessen - in solcher Entfernung hinter dem Wider- lager angeordnet ist,
dass der zwischen zweiwerkzeughüben vorgeseheneBandbereich frei über die Biege- kante des Widerlagers biegbar ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Hublage des Biege- oder Schlagwerkzeuges und/oder sein in der Bandzulaufrichtung gemessener Abstand vom Widerlager, vorzugsweise während des
Arbeitsvorganges, periodisch oder kontinuierlich veränderbar.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann auch die Geschwindigkeit der Vorschubvorrichtung und/oder die sekundliche Hubzahl des Biege- oder Schlagwerkzeuges, vorzugsweise auch während des
Arbeitsvorganges, periodisch oder kontinuierlich verändert werden.
Ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens ist seine Freizügigkeit in bezug auf den vom jeweils gewünschten Rohrdurchmesser sowie die gewünschte Rohrform, da die einzelnen Teile des Verformung- mechanismus für die einzelnen Erzeugnisse nicht ausgewechselt zu werden brauchen, wodurch auch eine erhebliche Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung erreicht wird.
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Ver -maschinen. Das Metallband schiebt sich mittels dermotorisch angetriebenen Walzen ungehindert zwischen Widerlager und Biege- oder Schlagwerkzeug, die beide schräg zur Bandachse angeordnet sind. Es wird durch die einzelnen Werkzeughübe das Metallband praktisch nicht festgehalten, die Bandgeschwindigkeit praktisch nicht abgebremst. Es ist daher möglich, auch im Verhältnis zum Rohrdurchmesser dickwandige Schraubennahtrohre herzustellen.
Die Erfindung sei im nachstehenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
Fig. l zeigt in schematischer Weise in Draufsicht und Seitenansicht den Anfang des Verformungsprozesses, die Fig. 2-5 zeigen die einzelnen Abschnitte des Biegevorganges und das schrittweise Zustandekommen der gewünschten Verformung ebenfalls in schematischer Weise. Die Antriebswalzen sind mit W bezeichnet. Über seitliche Führungen wird das Band zum Widerlager B geführt. Das Biege- oder Schlagwerkzeug ist mit B2 bezeichnet, seine Bewegung mit einem Pfeil angedeutet. Die Biegelänge (der Abstand zwischen Widerlager und Biege- oder Schlagwerkzeug) ist mit L bezeichnet, die Bandvorschublänge zwischen den einzelnen Werkzeughüben mit s.
In Fig. 6 ist ausserdem noch das sogenannte Verformausmass A eingetragen, jener Teil des Hubweges, in welchem amBand bleibende Verformungsarbeit geleistet wird. Aus dieser Figur ist schematisch zu ersehen, wie durch Veränderung der Masse L und A die bleibenden Verformungen am Metallband bzw. der Schraubennahtrohrdurchmesser vergrössert oder verkleinert werden können. Führt man derartige Veränderungen des Verformungsmechanismus im Verlauf des Verformens des Metallbandes zum Schraubennahtrohr durch und stimmt man die dadurch resultierende Veränderung des entstehenden Rohrquerschnittes mit der Veränderung der zugehörigen Einrollschräge ab, so entsteht ein konisches Schraubennahtrohr.
Während des Verformens des Metallbandes zum Schraubennahttohr kann man durch Verstellen des Verformungsmechanismus (Mass L oder A in Fig. 6) die Rückfederung beim Einrollen korrigieren
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und dadurch den durch eine Aneinanderreihung von Verbiegungsvorgängen entstehenden Rohrdurchmesser konstant halten. Während des Verformens des Metallbandes zum stumpfgeschweissten Schraubennahtrohr kann man durch Veränderung der Einrollschräge den gewünschten Schweissspalt konstant halten.
DieFig. 7, 8 und 9 zeigen schematisch Beispiele von Schraubennahtrohren mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt, welche durch periodische Veränderung der erzeugten Bandkrümmung hergestellt werden können. Schraubennahtprofilrohre, wie beispielsweise nach den Fig. 8 und 9, können schrauben- förmig verwunden zylindrisch oder, wie aus Fig. 6 ersichtlich, auch konisch hergestellt werden.
Es sei noch bemerkt, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf die Herstellung von Rohren beschränkt ist, deren Wandung bereits vor der Schweissung allein durch über die Elastizitätsgrenze hinausgehende De- formation ihre endgültige Krümmung erhält, sondern auch auf solche Rohre, deren Krümmung in Anwen- dung des erfindungsgemässen Verfahrens nur durch elastische Deformation bewirkt und erst durch die Schweissung fixiert wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Schraubennahtrohren aus einem in seitlichen Führungen stetig zu einerVerformungsstelle vorgeschobenenBand aus bleibend verformbarem Material, wobei das Band an der Verformungsstelle über ein schräg zum Band angeordnetes feststehendes Widerlager geführt wird und mittels eines im wesentlichen senkrecht zurBandzulaufebene intermittierend bewegten, ebenfalls schräg gestellten Biege- oder Schlagwerkzeuges fortlaufend auf das Band einzelne Druckhübe oder Schläge ausge- übt werden, so dass das Band im Zusammenwirken von Werkzeug und Widerlager eine Krümmung erhält, dadurch gekennzeichnet, dass das Biege- oder Schlagwerkzeug - in Bandzulaufrichtung gemes sen-in solcher Entfernung hinter dem Widerlager am Band zum Angriff gebracht wird,
dass der zwischen zwei Werkzeughüben vorgeschobene Bandbereich frei über die Biegekante des Widerlagers gebogen wird, ohne mit andern Partien des Widerlagers in Berührung zu kommen, wobei die Krümmung ausschliesslich durch das Verhältnis von Biegelänge zu Biegehub bestimmt wird.