CH651229A5

CH651229A5 - MACHINE FOR PRODUCING SCREW-WINDED TUBE TUBES.

Info

Publication number: CH651229A5
Application number: CH2909/81A
Authority: CH
Inventors: Kenth Akerdahl
Original assignee: Prov & Verktyg Ab
Priority date: 1980-05-05
Filing date: 1981-05-05
Publication date: 1985-09-13
Also published as: NO811495L; FR2481619A1; SE427904B; GB2075880B; DE3116990A1; FR2481619B3; GB2075880A; DK196781A; SE8003354L; FI811359L; JPS5779020A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruches 1 zur Herstellung von schraubenförmig gewickelten Blechrohren. The invention relates to a machine according to the preamble of independent claim 1 for the manufacture of helically wound sheet metal tubes.

Der bisher benutzte Maschinentyp zum Herstellen von schraubenförmig gewickelten Rohren umfasst getriebene Rollensätze zum Heranziehen des zum Wickeln vom Haspel abgerollten Bandes, um dieses weiter an einen ortsfesten zylindrischen Dorn heranzuschieben, und Profilwalzen mit deren Hilfe die Bandkanten zwecks anschliessenden Falzens geformt werden. Eine zwischen Rollensatz und Dorn vorgesehene Bandführungseinrichtung verhindert ein Zerknittern des an den ortsfesten Dorn herangeschobenen Bandes. Das kantenprofilierte Band wird tangential über den Dorn in einem solchen Winkel zur lotrechten Achsialebene des Dornes geführt, dass die Kantenprofile einander überlappen, worauf die Fuge mit Hilfe einer leerlaufenden Anpressrolle auf dem Dorn gefalzt wird. Zur Erniedrigung der Friktion zwischen dem ortsfesten Dorn und dem darüber laufenden Blechband wird dieses durch Zufuhr einer Kühlflüssigkeit, z.B. einer Seifenlösung gekühlt. The previously used machine type for the production of helically wound tubes comprises driven roller sets for pulling the strip unrolled from the reel for winding in order to push it further onto a stationary cylindrical mandrel, and profile rollers with the aid of which the strip edges are shaped for the purpose of subsequent folding. A band guiding device provided between the roller set and the mandrel prevents the band pushed against the stationary mandrel from crumpling. The edge-profiled tape is guided tangentially over the mandrel at such an angle to the vertical axial plane of the mandrel that the edge profiles overlap one another, whereupon the joint is folded onto the mandrel with the aid of an idling pressure roller. To reduce the friction between the stationary mandrel and the sheet metal strip running over it, this is reduced by supplying a cooling liquid, e.g. chilled with a soap solution.

Vom Dorn läuft ein kontinuierliches Rohr ab, das sodann mit Hilfe einer Kappsäge in Längen abgeschnitten wird. A continuous tube runs from the mandrel, which is then cut to length using a cross-cut saw.

Um den Eingriff mit den Blechoberflächen zu erhöhen, können mindestens einige der Transportwalzen gerändelt sein, und die Walzen werden durch einen stufenlos regelbaren Motor angetrieben. In order to increase engagement with the sheet metal surfaces, at least some of the transport rollers can be knurled and the rollers are driven by a continuously variable motor.

Die oben in Kürze beschriebene Rohrwicklungsmaschine ist mit einer Mehrzahl Probleme behaftet. The tube winding machine described briefly above has a number of problems.

Eines der schwierigsten Probleme war das beim Durchsägen der Rohre entstehende Geräusch, das z.B. bei einem Rohr mit 400 mm Durchmesser eine Lautstärke von etwa 110-120 dB A annimmt wenn sich das Sägeblatt mit hoher Drehzahl immer wieder durch das rotierende Rohr arbeitet. One of the most difficult problems was the noise caused by sawing through the pipes, e.g. with a tube with a diameter of 400 mm, a volume of about 110-120 dB A assumes if the saw blade keeps working through the rotating tube at high speed.

Ein weiterer Nachteil der Verwendung einer Kappsäge besteht darin, dass die Maschinengeschwindigkeit im Laufe der Durchsägung wesentlich vermindert werden muss, so dass die Leistungsfähigkeit der Maschine schlecht ausgenützt wird. Another disadvantage of using a cross-cut saw is that the machine speed has to be reduced considerably in the course of the sawing, so that the performance of the machine is poorly utilized.

Diese Nachteile sind nunmehr durch eine von uns vorgeschlagene Abschneidevorrichtung beseitigt, die den Gegenstand unseres schwedischen Patentes 7800535-2 (Patentanmeldung DE 29 011414) ist und ein fortlaufendes Abschneiden des Bandes durch rotierende Scheren vor dem Aufwik-keln auf den Dorn ermöglicht. Das Band wird dabei in einem dem Durchmesser des fertigen Rohres angepassten Winkel geschnitten, wobei der Winkel um so kleiner ist, je grösser der Rohrdurchmesser, z.B. 18° für ein 100 mm Rohr und 4,5° für ein 400 mm Rohr bei einer Bandbreite von 100 mm. In dieser Weise wurde das Geräuschproblem vollständig beseitigt, und darüber hinaus wurde der weitere Vorteil eines kontinuierlichen Arbeitens der Maschine erreicht, ohne die früher notwendige Erniedrigung der Maschinengeschwindigkeit während jedes Abschneidens des Rohres in Längen. These disadvantages are now eliminated by a cutting device proposed by us, which is the subject of our Swedish patent 7800535-2 (patent application DE 29 011414) and enables the tape to be cut off continuously by rotating scissors before being wound onto the mandrel. The tape is cut at an angle adapted to the diameter of the finished tube, the angle being smaller the larger the tube diameter, e.g. 18 ° for a 100 mm tube and 4.5 ° for a 400 mm tube with a bandwidth of 100 mm. In this way, the noise problem was completely eliminated and, furthermore, the further advantage of continuous machine operation was achieved without the previously required reduction in machine speed during each tube cut.

Durch die genannte Abschneidevorrichtung wurde somit eine durchgreifende Verbesserung der üblichen Rohrwicklungsmaschine erreicht. Es stellte sich jedoch heraus, dass der Maschine immerfort bedenkliche Mängel anhafteten. Zur Abkühlung des ortsfesten Dornes und Erniedrigung der Friktion wird das Blechband mit einer Kühlflüssigkeit überspült. Ohne die von uns vorgesehene Abschneidevorrichtung, d.h. beim früheren Kappen des Rohres mit Hilfe eines rotierenden Sägeblatts oder einer Sägeklinge, werden Spritzer und Nebel der Kühlflüssigkeit, gemischt mit Spänen und Teilchen des Blechbandes, in den umgebenden Raum unter Bildung einer gesundgefährdenden Arbeitsumgebung hinausgeschleudert. Obwohl der umgebungsgefahrdende Gesichtspunkt der Verwendung einer Kühlflüssigkeit bei Verwendung der von uns vorgesehenen Abschneidevorrichtung entfällt, so bedeutet die Handhabung derselben trotzdem eine Belastung und Verteuerung des Arbeitsprozesses an sich. A thorough improvement of the conventional tube winding machine was thus achieved by the cutting device mentioned. However, it turned out that the machine always had serious defects. To cool the stationary mandrel and reduce the friction, the sheet metal strip is rinsed with a cooling liquid. Without the cutting device provided by us, i.e. When the pipe is cut earlier with the aid of a rotating saw blade or saw blade, splashes and mists of the cooling liquid, mixed with chips and particles of the sheet metal strip, are thrown out into the surrounding space to form a work environment which is hazardous to health. Although the environmentally hazardous point of view of the use of a cooling liquid is eliminated when using the cutting device provided by us, the handling thereof nevertheless means a burden and an increase in the cost of the work process itself.

Ein weiterer Nachteil der üblichen Rohrwicklungsmaschine besteht darin, dass das Blechband durch die Transportwalzen an den ortsfesten Dorn herangeschoben wird. Dies setzt jedoch voraus, dass das Blechband nicht zu dünn ist und auch nicht aus einem Weichmetall wie z.B. Aluminium besteht. Erfahrungsgemäss liegt die kleinste verarbeitbare Dicke für sowohl Aluminiumblech wie galvanisiertes Feinblech bei etwa 1-1,2 mm. Es besteht jedoch auch eine grosse Nachfrage nach Rohren aus sowohl dünnerem wie auch dickerem Blechmaterial. Another disadvantage of the conventional tube winding machine is that the sheet metal strip is pushed against the stationary mandrel by the transport rollers. However, this assumes that the sheet metal strip is not too thin and is not made of a soft metal such as There is aluminum. Experience has shown that the smallest workable thickness for both aluminum sheet and galvanized sheet is about 1-1.2 mm. However, there is also a great demand for tubes made of both thinner and thicker sheet material.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Rohrwicklungsmaschinen zu vermeiden und eine Rohrwicklungsmaschine zu schaffen, die wenig Platz beansprucht, den Bedarf an angetriebenen Transportwalzen und Wasserkühlung beseitigt, und ein schraubenförmiges Wickeln von Rohren aus Metallbändern mit Dicken von mindestens 0,2 mm, auch Aluminiumblech, bis 4 mm und mehr, auch Eisenblech, ermöglicht. The present invention has for its object to avoid the disadvantages of the known tube winding machines and to provide a tube winding machine which takes up little space, eliminates the need for driven transport rollers and water cooling, and a helical winding of tubes from metal strips with a thickness of at least 0.2 mm, also aluminum sheet, up to 4 mm and more, also iron sheet.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. This object is achieved by the features listed in claim 1.

Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung sind zwischen der Bandhaspel und dem Dorn Profilwalzen angeordnet zur Profilierung der Bandkanten für anschliessendes Falzen mit Hilfe der genannten Anpressrolle. According to one embodiment of the invention, profile rollers are arranged between the tape reel and the mandrel for profiling the tape edges for subsequent folding with the aid of the pressure roller mentioned.

Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind zusammenwirkende Rollscheren an der Bandführungseinrichtung angeordnet zum Abschneiden des Bandes schräg zur Längsrichtung vor dem Heranziehen an den Dorn. According to a further embodiment of the invention, cooperating roller shears are arranged on the band guiding device for cutting off the band obliquely to the longitudinal direction before pulling on the mandrel.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigt To illustrate the invention shows

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Rohrwicklungsmaschine, 1 is a schematic representation of a side view of the tube winding machine according to the invention,

2 2nd

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Fig. 2 eine Draufsicht mit einem abgezirkelten Bereich, das eine vorbekannte Rollscherenvorrichtung in verdeutlichter Darstellung zeigt. Fig. 2 is a plan view with a circumscribed area, which shows a known roller shear device in a clear representation.

Die Maschine umfasst einen zylindrischen Dorn 1 zum schraubenförmigen Aufwickeln eines Blechbandes 2 zu einem Rohr 3. Das Blechband wird von einer Haspel 4 genommen, die von einem Gestell 5 getragen ist. Mittels einer Gabeldeichsel 6 ist das Gestell 5 mit einer Führungseinrichtung 7 fest verbunden, die zum Zweck hat, ds Blechband tangential an den Dorn 1 in einem vorbestimmten Winkel zu dessen Drehachse heranzuführen. Die Führungseinrichtung umfasst eine Grundplatte 8 mit Führungsleisten 9,10 an den Seitenkanten, sowie die erforderlichen Leitrollen 11. Zur tangentialen Führung des Blechbandes an den Dorn ist genau unter der Drehachse des Dornes 1 die Grundplatte 8 schwenkbar um einen Bolzen 12 gelagert. The machine comprises a cylindrical mandrel 1 for helically winding a sheet metal strip 2 into a tube 3. The sheet metal strip is taken from a reel 4, which is carried by a frame 5. The frame 5 is firmly connected to a guide device 7 by means of a fork drawbar 6, the purpose of which is to bring the sheet metal strip tangentially to the mandrel 1 at a predetermined angle to its axis of rotation. The guide device comprises a base plate 8 with guide strips 9, 10 on the side edges, as well as the necessary guide rollers 11.

Unter der Drehachse des Dornes ist weiterhin, wie üblich, eine Anpressrolle 13 angeordnet, deren einzige Aufgabe bei früheren Rohrwicklungsmaschinen diejenige ist, das an den Kanten vorprofilierte Band zu falzen. Bei der erfin-dungsgemässen Maschine hat die Anpressrolle 13 jedoch eine weitere Aufgabe zu erfüllen, nämlich als Spannelement zu dienen wie dies aus der folgenden Beschreibung hervorgehen wird. Under the axis of rotation of the mandrel, as usual, a pressure roller 13 is arranged, the only task of which in earlier tube winding machines is to fold the strip pre-profiled at the edges. In the machine according to the invention, however, the pressure roller 13 has a further task to perform, namely to serve as a tensioning element, as will be apparent from the following description.

Erfindungsgemäss ist der Dorn 1 mittels einer Welle 14 mit einem Antriebmotor 15 verbunden, die mit einem stufenlos regelbaren Getriebe 16 versehen ist. Beim Umdrehen des Dornes 1 wird das Band 2 durch Friktionseingriff bzw. According to the invention, the mandrel 1 is connected by means of a shaft 14 to a drive motor 15 which is provided with a continuously variable transmission 16. When the mandrel 1 is turned over, the band 2 is removed by frictional engagement or

durch Reibung zwischen dem Dorn 1 und der Anpressrolle 13 von der Haspel 4 abgezogen und auf den Dorn schraubenförmig aufgewickelt. pulled off the reel 4 by friction between the mandrel 1 and the pressure roller 13 and wound helically on the mandrel.

Vorzugsweise sind auch Profilwalzen an der Bandführungseinrichtung 7 in an sich bekannter Weise angeordnet (nicht gezeigt), wenn es sich um die Herstellung von gefalzten Rohren handelt, wobei das Band mit überlappenden Kanten aufgewickelt wird. Ohne Profilwalzen wird das Band mit stumpf aneinanderstossenden Kanten aufgewickelt und geschweisst, was von besonderem Interesse ist wenn es sich um Bänder aus korrosionsfestem Stahl oder Eisenblech mit Dicken von bis zu 4 mm handelt. Preferably, profile rollers are also arranged on the tape guide device 7 in a manner known per se (not shown) when it comes to the production of folded tubes, the tape being wound up with overlapping edges. Without profile rollers, the strip is wound up and welded with butt-jointed edges, which is of particular interest when it comes to strips made of corrosion-resistant steel or sheet iron with thicknesses of up to 4 mm.

Durch die Rohrwicklungsmaschine der Erfindung wird eine wesentliche Vereinfachung der maschinellen Gestaltung erreicht, und darüber hinaus wird der verarbeitbare Blechdickenbereich wesentlich erweitert. Durch den Vorschlag, das Blechband mittels des rotierenden Dornes an diesen heranzuziehen, ist es z.B. möglich, aus 0,2 mm Aluminiumblech Rohre mit Durchmessern von 65-300 mm zu wickeln, was mit früher bekannten Maschinen nicht möglich ist. A significant simplification of the mechanical design is achieved by the tube winding machine of the invention, and the processable sheet thickness range is also significantly expanded. Due to the proposal to pull the sheet metal strip onto the rotating mandrel, it is e.g. It is possible to wind pipes with a diameter of 65-300 mm from 0.2 mm aluminum sheet, which is not possible with previously known machines.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

651 229 PATENT CLAIMS

1. Machine for the continuous production of helically wound tubes from sheet metal strips, which has a cylindrical mandrel with a horizontal cylinder axis for helically winding the sheet metal strip;

thereby a guide device, adjustable with respect to a vertical axial plane of the dome, for the band unwound from the reel to the mandrel at an acute angle calculated with respect to the width of the band and the diameter of the mandrel, and having a pressure roller working against the mandrel characterized in that the mandrel (1) is connected at one end to a continuously variable drive shaft (14) driven by a motor (15) in order to interact with the pressure roller (13) by frictional engagement with the sheet metal strip from the strip reel ( 4) pull on the mandrel for helical winding.

2. Machine according to claim 1, characterized by between the reel (4) and mandrel (1) on the guide device (7) arranged profile rollers for profiling the band edges for subsequent folding on the mandrel (1) with the aid of the pressure roller (13).

3. Machine according to claim 1 or 2, characterized by a pair of cooperating roller shears (17, 18) on the strip guide device (7) for cutting the sheet metal strip before pulling it onto the mandrel (1).