Verfahren und Maschine zum Herstellen von Rohren aus einem schraubenförmig gewickelten Blechband Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Maschine zum Herstellen von Rohren aus einem Blechband, das an den Rändern mit einer Vor falzung versehen wird und in Schraubenlinie auf einen Wickeldorn aufläuft, wobei die beim Auflaufen inein- andergreifenden Falze durch Umlegen gegen die Aussenfläche des Rohres geschlossen werden. Bei be kannten Verfahren dieser Art muss beim Umlegen der Falze eine erhebliche Kraft aufgewendet werden.
Die ser Nachteil wird gemäss der Erfindung durch eine besondere Vorfalzung des aufzuwickelnden Blechban des vermieden, indem der eine Längsrand um mehr als 90 nach der beim fertigen Rohr aussen liegenden Seite des Bandes gekantet wird und der andere, etwas breitere Blechrand zwecks Bildung einer U-förmigen Aufnahmerinne für den gekanteten Rand nach dersel ben Seite des Bandes hin, und zwar parallel zum ge kanteten Rand aufgebogen und mit seiner äussersten Randzone U-förmig zurückgebogen wird. Durch diese Vorfalzung wird beim Aufwickeln des Bandes über den Dorn ein Strecken der am weitesten aussen liegenden Teile des Bleches hervorgerufen, das sich so auswirkt, dass der schon schräg stehende Falz sich fast selbsttätig umlegt.
In einer zweckmässigen Ausführungsform wird bei der Vorfalzung der eine Längsrand um etwa l20 gekantet und der andere, etwa doppelt so breite Blechrand um etwa 60 aufgebogen und mit seiner äusseren Hälfte parallel zur inneren Hälfte verlaufend zurückgebogen. Es lässt sich auch bei axial unver- schieblicher Lagerung des Wickeldornes ein axial gerichteter Vorschub des fertigen Rohres erreichen, indem durch eine ortsfeste Führung, z.
B. durch eine drehbar gelagerte Druckrolle, beim Wickeln des Roh res an wenigstens einer Stelle auf die Falze des Blech bandes ein axialer Druck ausgeübt wird. Ein solches Verfahren ist bedeutend vorteilhafter als ein bekann tes, bei welchem der Dorn mit einer schraubenlinien- förmigen Vertiefung am Umfang ausgestattet ist, in die sich der umgelegte Falz einlegt. Dabei muss näm lich der Dorn, nachdem ein Stück Rohr gewickelt ist, nach rückwärts herausgeschraubt werden.
Der selbst tätig ununterbrochene Vorschub des Rohres gemäss der genannten Ausführungsform der Erfindung wird erleichtert, wenn man den insbesondere motorisch an getriebenen Wickeldorn in seinem in das fertige Rohr hineinragenden vorderen Teil leicht konisch ausbildet.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgen den Beschreibung des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles für die Durch führung des Verfahrens und einer hierfür geeigneten Maschine.
Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Rohr wickelmaschine gemäss der Erfindung.
Fig. 2 zeigt im Schnitt das auf dem Dorn liegende Blechband mit seiner Vorfalzung, und zwar an einer Stelle, an welcher sich die eine Randkante des Bandes bereits in die U-förmige Aufnahmerinne des anderen Randes eingelegt hat.
Fig. 3 zeigt den umgelegten Falz und die für die ses Umlegen dienende Rolle.
Fig. 4 stellt die auf den noch nicht umgelegten Falz durch Druck- und Umlegerolle ausgeübten Kräfte dar.
Fig. 5 erläutert die Anbringung einer Schweiss naht.
Wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, läuft das Blechband 1 auf dem motorisch angetriebenen Wik- keldorn 2 mit einer Vorfalzung auf, die darin besteht, dass der linke Rand 3 des Bleches um einen Winkel A nach der beim fertigen Rohr aussen liegenden Seite 4 gekantet ist, der grösser als 90, und zwar gleich 120 ist. Der andere, etwa doppelt so breite Blechrand ist um den Winkel B, und zwar parallel zur Kante 3, also um 60 , aufgebogen. Dieser Rand bildet eine U-för- mige Aufnahmerinne für die Kante 3a des Bandes, nämlich der bereits aufgelaufenen, vorhergehenden Windung desselben.
Zwecks Bildung der genannten Rinne ist die äussere Hälfte 5 des rechten Blechrandes parallel zur inneren Hälfte 6 verlaufend zurück gebogen.
Der Wickeldorn 2 ist mit seinem vorderen, in das fertige Rohr 7 hineinragenden Teil 8 leicht konisch ausgebildet, während der rückwärtige zylindrische Teil 9 zumindest an der Stelle, an welcher das Band aufläuft mit achsparallelen Rinnen 10 versehen ist, die die Mitnahme des aufzuwickelnden Rohres er leichtern.
Die mit zum Dorn 2 paralleler Achse lose dreh bar gelagerte Druckrolle 11 dient dazu, auf das fertig gewickelte Rohr einen axialen Schub (gemäss Pfeil 17 in Fig. 4) nach rechts auszuüben und ist entspre chend der Schräge des Falzes 5, 6 an der dem fertigen Rohr zugewandten Seite mit einem Kegelwinkel von 120 konisch ausgebildet, so dass sich eine Anliege fiäche 12 ergibt, die auf den Falz und damit auf das Rohr einen Druck nach rechts ausübt, ohne eine Ver formung des Falzes hervorzurufen.
Für das Umlegen des Falzes an die Mantelfläche des fertigen Rohres dient die der Druckrolle 11 gegenüberliegende, ebenfalls mit zum Dorn paralleler Achse lose drehbar gelagerte, zylindrische Scheibe 13, die eine die Mantelfläche des Rohres berührende zy lindrische Fläche 14 und im Anschluss an eine ko nische Übergangsstelle 15 eine umlaufende Vertiefung 16 besitzt, in welche der infolge des von der Fläche 16 ausgeübten Druckes 18 umgelegte Falz passt.
Die Maschine arbeitet in folgender Weise: Das Band 1 läuft derart schräg auf den Wickeldorn auf, dass sich die U-förmige Rinne 5, 6 von selbst über die Kante 3a des Bandstückes der nachfolgenden Win dung schiebt. An der Stelle, an welcher die Kante bereits vollkommen in die Rinne eingetreten ist, übt die Rolle 11 mittels ihrer konischen Fläche 12 einen Axialschub nach rechts aus, der zur Folge hat, dass das fertige Rohr 7 sich während des Wickelvorgangs gleichmässig nach rechts bewegt. Eine Verformung des schräg stehenden Falzes 5, 6, 3a durch die Rolle 11 findet nicht statt.
Durch die Rillen 10 am zylindri schen rückwärtigen Teil des Dornes ist eine sichere Mitnahme des Bandes durch den Dorn beim Wickel vorgang gewährleistet. Anderseits wird durch den konischen vorderen Teil 8 der Vorschub des fertigen Rohres infolge der wesentlich verringerten Reibung erleichtert.
Da schon bei der Vorfalzung, das heisst vor Auf laufen des Bandes auf dem Wickeldorn, eine Vorfal- zung der Ränder in der in Fig. 2 gezeigten Weise vor genommen wurde, muss von der Umlegerolle 13 beim Anlegen des Falzes an den Rohrmantel keine beson dere Kraft aufgewendet werden.
Bei diesem Um legevorgang bildet der am Mantel des Rohres anlie- gende, zylindrische Teil 14 der Umlegerolle eine Sicherung gegen unerwünschte Aufweitung des Roh res kurz hinter der Umlegestelle. Auch die konische Übergangsstelle 15 bildet einen Schutz gegen ein Ab weichen des umgelegten Falzes von der Schrauben linie.
Falls gas- oder wasserdichte Rohre hergestellt werden sollen, können in die U-förmige Rinne kurz vor dem Auflaufen des Bandes auf den Wickeldorn Kleber eingefüllt werden, so dass sich nach dem Er härten ein dichter Falz ergibt. Stattdessen ist es auch möglich, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Schweiss- oder Lötnaht 19 an der Berührungsstelle der U-förmigen Rinne mit dem Rohrmantel anzubringen.
Das beschriebene Verfahren und die zur Durch führung desselben gezeigte Maschine eignen sich auch zur Herstellung von Rohren aus Blechband mit ver hältnismässig grosser Stärke. Es ist in diesem Fall zweckmässig, die Falze des Bandes zu erwärmen, und zwar eventuell schon vor dem Vorfalzen. Es ist dann das Umwerfen des schräg stehenden Stehfalzes mit geringerer Kraftaufwendung möglich. Ein Vorteil ist hierbei, dass sich durch das Schrumpfen beim Erkal ten des Falzes ein sehr dichter Falz ergibt. Auf diese Weise lassen sich Rohre erzeugen, die z. B. bei Ver legung im Erdreich einem grossen Druck, das heisst einer erheblichen Quetschlast ausgesetzt sind.
Bei etwa durch Galvanisieren, Verzinnen usw. vorbehan delten Blechen erfolgt durch Erwärmen der überzugs- schicht beim Wickelvorgang durch die Umlegerolle eine innige Verschmelzung der Oberflächenschichten.
Zum Abschneiden des Rohres dient eine nicht näher dargestellte Trennvorrichtung, z. B. eine Trenn schleifscheibe, die parallel zum Dorn axial lose ver schiebbar gelagert ist. Ein Mitnehmen der Trennvor richtung erfolgt dabei durch das sich vorschiebende Rohr von selbst, nachdem einmal die Scheibe ein Stückweit in den Rohrmantel eingedrungen ist. Es ergibt sich dabei ein zur Rohrachse senkrecht verlau fender Schnitt, ohne dass besondere Antriebe für die axiale Verstellung der Trennvorrichtung vorgesehen sein müssten. Um die Mitnahme der Trennvorrichtung zu erleichtern, kann die Führungsbahn derselben leicht geneigt sein, so dass der Reibungskoeffizient mit der Bahnneigung übereinstimmt.
Durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung lassen sich nach Auswechseln des Wik- keldornes und Verstellen der Druckrolle 11 und der Umlegerolle 13 Rohre verschiedenen Durchmessers herstellen.
Method and machine for producing tubes from a helically wound sheet metal strip. The invention relates to a method and a machine for producing tubes from a sheet metal strip which is provided with a fold at the edges and runs in a helical line onto a winding mandrel, with the interlocking folds when running are closed by turning them against the outer surface of the pipe. In known methods of this type, a considerable amount of force must be used when folding the folds.
The water disadvantage is avoided according to the invention by a special pre-fold of the Blechban to be wound by the one longitudinal edge is folded by more than 90 after the outside of the finished tube side of the tape and the other, slightly wider sheet metal edge to form a U-shaped Receiving channel for the canted edge after the same side of the tape, namely parallel to the ge canted edge is bent up and bent back with its outermost edge zone in a U-shape. As a result of this pre-fold, when the tape is wound over the mandrel, the outermost parts of the sheet are stretched, which has the effect that the already inclined fold folds over almost automatically.
In an expedient embodiment, one longitudinal edge is folded by about 120 and the other, about twice as wide sheet metal edge is bent up by about 60 and bent back with its outer half running parallel to the inner half. An axially directed advance of the finished tube can also be achieved with an axially immovable mounting of the winding mandrel, by means of a fixed guide, e.g.
B. by a rotatably mounted pressure roller, when winding the raw res at least one point on the folds of the sheet metal band, an axial pressure is exerted. Such a method is significantly more advantageous than a known one, in which the mandrel is equipped with a helical depression on the periphery into which the folded fold is inserted. Namely, the mandrel must be unscrewed backwards after a piece of pipe has been wound.
The self-active uninterrupted advance of the tube according to the embodiment of the invention is facilitated if the winding mandrel, which is driven in particular by a motor, is slightly conical in its front part protruding into the finished tube.
Further details emerge from the following description of the exemplary embodiment shown schematically in the drawing for the implementation of the method and a machine suitable for this purpose.
Fig. 1 shows the essential parts of a tube winding machine according to the invention.
Fig. 2 shows in section the sheet metal strip lying on the mandrel with its pre-fold, namely at a point at which one edge of the strip has already inserted into the U-shaped receiving groove of the other edge.
Fig. 3 shows the folded fold and the role used for this folding.
Fig. 4 shows the forces exerted on the not yet folded fold by pressure and folding rollers.
Fig. 5 explains the attachment of a weld seam.
As can be seen from FIGS. 1 and 2, the sheet metal strip 1 runs on the motor-driven winding mandrel 2 with a pre-fold, which consists in that the left edge 3 of the sheet metal is at an angle A to the outside of the finished tube 4 is edged, which is greater than 90, namely 120. The other, roughly twice as wide, sheet metal edge is bent up by angle B, parallel to edge 3, i.e. by 60. This edge forms a U-shaped receiving channel for the edge 3a of the tape, namely the previous turn of the same that has already accumulated.
In order to form the mentioned channel, the outer half 5 of the right sheet metal edge is bent back running parallel to the inner half 6.
The winding mandrel 2 is slightly conical with its front part 8 protruding into the finished tube 7, while the rear cylindrical part 9 is provided with axially parallel grooves 10 at least at the point at which the tape runs up, which entrains the tube to be wound lighten.
The with the mandrel 2 parallel axis loosely rotatably mounted pressure roller 11 is used to exert an axial thrust (according to arrow 17 in Fig. 4) to the right on the finished wound tube and is accordingly the slope of the fold 5, 6 on the finished tube facing side with a cone angle of 120 is conical, so that a contact surface 12 results, which exerts a pressure on the fold and thus on the pipe to the right without causing deformation of the fold.
For the folding of the fold on the outer surface of the finished pipe, the pressure roller 11 opposite, also loosely rotatably mounted with an axis parallel to the mandrel, cylindrical disc 13, which has a cylindrical surface 14 in contact with the outer surface of the pipe and is connected to a conical niche The transition point 15 has a circumferential recess 16 into which the fold folded over as a result of the pressure 18 exerted by the surface 16 fits.
The machine works in the following way: The tape 1 runs so obliquely on the winding mandrel that the U-shaped channel 5, 6 pushes itself over the edge 3a of the piece of tape of the subsequent winch. At the point where the edge has already fully entered the channel, the roller 11 exerts an axial thrust to the right by means of its conical surface 12, which means that the finished tube 7 moves evenly to the right during the winding process. A deformation of the inclined fold 5, 6, 3a by the roller 11 does not take place.
Through the grooves 10 on the cylindri's rear part of the mandrel, a secure entrainment of the tape through the mandrel during the winding process is guaranteed. On the other hand, the conical front part 8 facilitates the advance of the finished pipe as a result of the significantly reduced friction.
Since the edges have already been pre-folded in the manner shown in FIG. 2 during the pre-folding, that is, before the tape runs on the winding mandrel, the folding roller 13 does not need any special when the fold is applied to the pipe jacket Force to be expended.
During this folding process, the cylindrical part 14 of the folding roller resting on the jacket of the pipe forms a safeguard against undesired expansion of the pipe just behind the folding point. The conical transition point 15 forms a protection against a deviation from the folded fold of the screw line.
If gas- or watertight pipes are to be produced, glue can be poured into the U-shaped channel shortly before the tape runs onto the winding mandrel, so that a tight fold results after it cures. Instead, it is also possible, as shown in FIG. 5, to apply a weld or solder seam 19 at the point of contact between the U-shaped channel and the pipe jacket.
The method described and the machine shown to carry out the same are also suitable for the production of pipes from sheet metal with a relatively large strength. In this case, it is advisable to heat the folds of the tape, possibly even before pre-folding. It is then possible to overturn the inclined standing seam with less effort. One advantage here is that the shrinkage when the fold cools results in a very dense fold. In this way, pipes can be produced which, for. B. when laying in the ground a high pressure, that is, are exposed to a significant crushing load.
In the case of metal sheets that have been pretreated by electroplating, tin-plating, etc., the surface layers are intimately melted by heating the coating layer during the winding process using the folding roller.
A separating device, not shown, is used to cut the pipe, e.g. B. a cut-off wheel that is axially loosely slidable ver parallel to the mandrel. Taking away the Trennvor direction takes place by the advancing pipe by itself after the disc has penetrated a little bit into the pipe jacket. The result is a section running perpendicular to the pipe axis without the need for special drives for the axial adjustment of the separating device. In order to facilitate the entrainment of the separating device, the guide track of the same can be slightly inclined, so that the coefficient of friction corresponds to the track inclination.
By means of the method and the device according to the invention, after replacing the winding mandrel and adjusting the pressure roller 11 and the folding roller 13, pipes of different diameters can be produced.