CN110997170A - 连续形成螺旋接缝导管的装置、形成方法和螺旋导管 - Google Patents

Abstract

一种用于由金属条带(2)连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，所述成形装置包括：馈送平面(3)，所述馈送平面(3)用于所述金属条带(2)；成形头(4、4’)，所述成形头(4、4’)围绕成形轴线(A)旋转，所述成形轴线(A)基本上平行于馈送平面(3)、且相对于与金属条带的馈送方向(F)正交的方向(O)以成形角(α)倾斜，其中，所述成形头(4、4’)适于旋转地驱动所述金属条带(2)，以限定螺旋接缝导管(5)；以及锁定接缝设备(6)，所述锁定接缝设备(6)构造成沿相对的型材锁定在所述金属条带(2)的连续两部分中，以形成所述螺旋接缝导管(5)；其中，所述成形头(4、4’)设置有一个或多个成形元件(7、9)，所述成形元件布置和构造成在所述金属条带(2)的旋转地驱动期间限定所述螺旋接缝导管(5)的截面的基本上多边形形状；其中，所述锁定接缝设备(6)构造成沿接缝方向(G)移动，以便沿所述导管(5)的一侧锁定所述两部分；并且其中，所述装置(1)还包括构造成使所述成形头(4，4’)根据多个轴线运动的装置。本发明还涉及一种连续形成具有基本上多边形截面的螺旋接缝导管(5)的方法和具有基本上多边形截面和四个平坦侧面的螺旋接缝导管(5)。

Description

连续形成螺旋接缝导管的装置、形成方法和螺旋导管

说明

技术领域

本发明涉及空气导管领域。特别地，本发明涉及用于商业或民用建筑的空气导管领域。

背景技术

背景技术包括具有正方形或矩形截面的导管，所述截面在其端部具有凸缘并具有标准长度。通常，这些凸缘元件具有1.5米的长度，并且为了实现具有较大长度的空气导管，需要通过凸缘彼此连接的若干元件。

具有矩形截面的导管的这些元件在其相对的端部处包括凸缘。这些元件的最大长度由用于制造这些元件的金属板的宽度决定，金属板的宽度通常不超过1.5米。

众所周知，具有矩形截面的导管的这些带凸缘的元件具有不保证足够气密性的不便之处。在这些凸缘中，特别是在这些凸缘的角度中，会发生若干空气泄漏。沿纵向接缝发生进一步的空气泄漏。如果不使用垫圈或绝缘材料，使用这些类型的元件不可能实现具有高紧密标准的导管。由这种矩形元件和特定垫圈制成的导管最多可满足规则EN13779-A类的要求。

因此，已知的解决方案不允许在紧密方面保证高标准并且不允许产生长度大于1.5米的元件。

在现有技术中，具有圆形截面的接缝锁定螺旋导管也是已知的。

锁定接缝导管具有非常好的气密性，并且可以是任何尺寸。

有接缝锁定螺旋导管和相关成形机器的一个示例在专利US2862469中说明。在该文献中公开了一种解决方案，其中成形机器通过两个机动辊将金属条带推靠在螺旋引导件上，这允许条带遵循引导件形状而自身卷绕。然后，金属螺旋缠绕条带的相对型材通过接缝装置彼此接缝。

另外的锁定接缝螺旋导管在现有技术中是已知的，但是它们都具有圆形截面。这种类型的导管的主要不便之处在于截面的形状。该圆具有相对于外接它的正方形小于约20％的面积。具有圆形截面的导管允许比具有相等高度和正方形截面的导管小的体积流率。此外，导管的最目标截面是矩形截面，因为它允许对于给定面积具有较小的高度厚度。螺旋导管的矩形截面允许导管也用于具有低高度的房间，例如，它可以安装在吊顶与民用住宅的天花板之间。实际上，在现有技术中，提供了一种用于实现具有矩形或正方形截面的螺旋锁定接缝导管的方法或系统。

为了克服这个问题，已知的是将具有圆形截面的螺旋导管接缝锁定，并随后通过特定的机器使它们变形。从相对侧拉动圆形导管，直到导管的截面看起来像椭圆形，因此具有两个直边和两个曲边。

这种类型的锁定接缝卵形螺旋导管实现起来非常复杂和昂贵，因为需要两个过程：成形和变形。专利US4803881提供了用于该范围的变形机器的示例。最后，从文献US2440792中，已知一种用于由具有稀缺带宽的金属条带形成具有基本上矩形截面的导管的装置。该文献的装置使用与金属条带接缝到一起的结构线，以减小接缝型材中的应力。对于具有多边形截面和不同长度的边的导管以及严格的条带，所述装置产生太易碎的导管，并且因此产生不能用于通风的导管。

发明内容

现有技术的所述缺点现在通过一种用于由金属条带连续形成螺旋接缝导管的装置来解决。所述成形装置包括：馈送平面，所述馈送平面用于所述金属条带；成形头，所述成形头绕相对于与金属条带的馈送方向正交的方向以成形角倾斜的成形轴线旋转；以及锁定接缝设备，所述锁定接缝设备构造成沿相反型材锁定在所述金属条带的连续两部分中，以形成所述螺旋接缝导管。所述成形头适于驱动所述金属条带旋转以限定螺旋导管。所述成形头设置有一个或多个成形元件，所述成形元件被布置和构造成在所述金属条带的旋转中的拖动期间限定所述螺旋导管的截面的基本上多边形形状。所述锁定接缝设备是可移动的，因此构造成沿接缝方向移动，以便将所述两个部分锁定在所述导管的一侧上。

所述基本上多边形的截面基本上是矩形或正方形。

所述装置允许实现具有多边形截面、特别是正方形或矩形截面的连续螺旋锁定接缝导管。术语“连续地”或“连续中”表示装置实现具有多边形截面的导管而没有进一步变形活动且具有任何期望长度的能力。

所述成形轴线与金属条带的馈送方向正交，并且与装置的馈送平面平行。

所述锁定接缝设备在第一位置与第二位置之间可移动，并且所述成形头构造成当所述锁定接缝设备被定位在所述第一位置或所述第二位置时旋转平移，以避免条带材料的变形或断裂。

当导管的一侧放置在馈送平面上时，所述成形头和所述锁定接缝设备相对于馈送平面可移动。这种移动允许缩短馈送平面的长度，因为成形头在每次旋转时在馈送平面上移动。

成形元件可以是一个或多个。特别地，成形元件是四个可延伸的臂，所述可延伸的臂连接到所述成形头的基部，所述基部位于平行于成形轴线的轴线上并且布置成同时或以三个为一组地接合所述条带。

或者，成形元件可以是一个、并且特别是盘，所述盘厚度等于或大于金属条带的带宽，并且具有基本上多边形的形状、优选基本上矩形或正方形。所述盘适于在成形头的旋转期间通过其形状形成所述螺旋导管的多边形截面。

在这两种形式中，成形元件允许弯曲条带以有效地形成螺旋导管。

所述成形头根据第一垂直方向可移动，以在成形头旋转期间维持成形元件中的一个与馈送平面之间的距离恒定。所述成形头还可沿平行于条带的馈送方向的第二方向移动，以补偿成形过程中成形头沿相反方向的移动。所述成形头还可根据一个方向沿所述成形轴线移动，以补偿锁定接缝设备相对于待接缝的条带的最终偏差。成形头的所述移动允许避免条带材料的变形或断裂。

如果所述基本上多边形形状的边具有不同的长度，例如如果截面是矩形，则所述成形角可以在成形头的旋转期间变化。这种成形角的变化允许调节相对型材的重叠，并避免接缝未正确地执行。

所述锁定接缝设备可接合在相同条带的连续两部分中，并包括第一下铆接辊，该第一下铆接辊与第二上铆接辊或与所述盘协作，以使条带的相对型材的边缘在彼此之上弯曲。这样实现的接缝允许在压力下的空气进入导管时保证导管的良好气密性。

所述装置还可包括卷线架，该卷线架包含布置在成形装置上游的金属条带，以便于制造具有延伸长度且在任何情况下具有大于1.5米的长度的导管。

所述装置还可包括布置在成形装置下游的用于以任何期望的长度切割螺旋锁定接缝导管的设备。

本发明的另一范围是提供一种用于连续形成具有基本上多边形截面的螺旋导管的方法。该方法包括以下步骤：将金属条带根据馈送方向送至旋转成形头；旋转所述成形头，从而旋转地驱动所述金属条带；在成形头自身的旋转期间，通过所述成形头螺旋地弯曲所述金属条带，其中所述成形头的旋转轴线相对于与所述金属条带的馈送方向正交的方向以一定的成形角倾斜；通过沿沿接缝方向的相对型材接缝条带的两个部分而连续锁定；其中，所述成形头设置有一个或多个成形元件，所述成形元件适于在所述金属条带的旋转中的拖动期间，限定所述螺旋导管的截面的基本上多边形形状。所述方法允许在连续的螺旋锁定接缝中实现具有多边形截面的导管、特别是正方形和矩形，具有可变的长度，并且在任何情况下都比市场上实际可获得的那些更长。

所述方法可包括沿相对的纵向型材调节条带的所述部分的重叠的步骤，根据以下轴线中的一个或多个运动成形头：平行于接缝方向的轴线、垂直轴线、成形头的旋转轴线。成形头的所述移位运动允许避免条带材料的变形或断裂。

最后，本发明的另一范围由具有基本上多边形截面的螺旋导管表示，优选地为矩形或正方形，包括沿相对型材接缝的金属条带。这样构思的导管可以通过根据前述两个范围的装置和/或方法或通过不同的装置/方法来实现，并且相对于现有的解决方案，允许对于给定的体积流量优化导管的尺寸。

得益于参考附图作为其非限制性示例给出的所述发明的不同实施方式的以下描述，将更好地理解这些和其它优点。

附图说明

在附图中：

图1示出了根据第一实施方式的本发明的装置的示意性轴测图；

图2示出了根据第一实施方式的本发明的装置的上部示意图；

图3A和图3B示意性地示出了从正面和上方观察的具有矩形截面的螺旋锁定接缝导管的形成方法的后续阶段；

图4示出了具有矩形截面的螺旋锁定接缝导管；

图5A、图5B和图5C以简化方式通过截面图示出了金属条带的接缝锁定过程的后续阶段；

图6示出了根据第二实施方式的本发明的装置的示意性轴测图；

图7以简化的方式示出了根据所述第二实施方式的金属条带的接缝阶段；

图8示出了成形装置的运动顺序，以便对具有矩形截面的螺旋导管的连续侧面进行接缝；

图9示出了所述第一实施方式的成形头和锁定接缝设备的轴测图；

图10示意性地示出了图9的成形头和锁定接缝设备的侧视图；

图11示意性地示出了具有可变几何形状的成形头的具体版本。

具体实施方式

本发明的一个或多个实施方式的以下描述参考了附图。相同的附图标记表示相同或相似的部件。保护的目的由所附权利要求书限定。

以下描述的解决方案的技术细节、结构或特性能以任何合适的方式彼此组合。

参照图1，描述了根据第一实施方式的由金属条带2连续地实现锁定接缝螺旋导管5的成形装置1。金属条带2在平面3上沿馈送方向F馈送。方向F基本上平行于平面3的纵向展开。所述金属条带2最初连接到成形头4以开始条带2自身的驱动。所述成形头4包括基部8，至少三个、优选四个成形元件7从该基部悬臂地延伸。条带2与成形头4的所述连接可以通过将条带2的端部插入到布置在成形元件7中的一个中的通道(未示出)中来实现。或者，所述条带2可以部分地缠绕在成形元件7周围。可以设想将金属条带2锚固到成形头的最终替代系统，只要当成形头4开始根据旋转方向R1旋转时，它们允许沿馈送方向F拖动金属条带2。

成形头4构造成以旋转方向R1围绕成形轴线A旋转，其相对于与成形方向F正交的方向O倾斜。成形头4可根据五个轴线运动，如下文进一步详细解释。成形头4的旋转方向R1是这样的，以便在平面3上拉动金属条带2。图1中示出的成形头4具有四个成形元件7，它们被布置成实现具有基本上正方形截面的导管5，如图4所示。通过具有相同数量的成形元件7，但在基部8上不同地布置，可以实现基本上矩形的截面。

不同地定位成形元件7并根据不同的几何形状，可以获得导管5的另外截面。成形元件7的数量也可以变化。例如，利用六个成形元件，布置在距成形轴线A相同的距离处并且每个布置成60°，可获得基本上六边形的螺旋导管。

术语“基本上正方形”是指不具有锐角的正方形形状。类似地，术语“基本上矩形”是指不具有锐角的矩形形状。参照图3，正方形、矩形或任何多边形形状的平滑角半径根据成形元件7的接合条带2的部分的直径D。

成形元件7可以是圆柱形的，以便于弯曲带材2并避免条带材料断裂。

成形元件7甚至可以具有基本上正方形的形状，以获得具有锐角的导管5。

附图以及说明书涉及适于制造具有基本上正方形或矩形形状的导管的装置。本领域技术人员可以容易地将该教导调整为任何其它多边形形状。

成形元件7连接到基部8，并且可相对于其滑动，如图1所示，或者可构造成延长或缩短其悬臂端与基部8之间的距离。在后一种情况下，成形元件7可以是可延伸臂，所述可延伸臂可以通过液压或气动系统延伸。如图9所示，可延伸的臂29允许成形元件7在延伸构造18’与收缩构造18”之间移动。在延伸构造18’中，成形元件7接合金属条带2，而在收缩构造18”中，成形元件7不接合金属条带2。

根据R1转动成形头4，条带2被吸引向成形头4自身。旋转成形头4，条带2与成形头4的成形元件7接触。由于旋转成形头4的拉动所产生的应变，位于成形元件7上的条带2能够粘附到成形元件7的外表面的一部分上。根据成形元件7如何布置在基部8上，缠绕的条带2通过弯曲而呈现由成形元件7施加的形状。

由于条带2的材料使得其塑性变形，因此由成形头4施加的形状是不可逆的。条带2需要具有足够的延展性以便由成形头4弯曲。

支承条带2的卷线架12可以构造成抵抗由成形头4施加的条带2的拖动，以便于条带2在成形元件7上的成形。当成形头4使条带2弯曲时，平面3作为相对接触工作。

成形头4可根据五个轴线运动，但至少一个成形元件7与平面3的距离随时间是恒定的。如图8所示，至少一个成形元件7总是与平面3相距恒定的距离。旋转成形头4，一个或多个元件7顺序地处于这种状态。该恒定距离允许条带2总是被垂直地约束到平面3和与平面3相距恒定距离的成形元件7。该距离可以稍微高于金属条带2的厚度。条带2的厚度根据导管截面5的面积。

成形头4绕相对于与馈送方向F正交的方向O以角度α倾斜的成形轴线A旋转，所述角度α根据条带2的宽度以及导管截面的形状和尺寸。

如图3A和图3B所示，当装置1接缝具有矩形截面的导管5的短边时，角度α’更尖锐，而当相同的装置1接缝矩形的长边时，角度α”大于角度α’。因此，角度α根据侧边至接缝的长度。

装置1构造成螺旋地缠绕条带2，使得条带2的相对型材重叠。角度α使得相对的型材发生重叠。

如图5所示，所述相对的型材15’、15”是互补的。相对的型材15’、15”的截面具有互补的形状，以允许当型材15’、15”如图5C所示一个在另一个上冲压时，条带2的两个部分(图5B)结合和随后的接缝。

成形头4螺旋地缠绕条带2，并且成形轴线A的倾斜角α被选择成允许条带2的第一型材15’插入条带2的第二型材15”中。可以在本领域技术人员可用的形状之间选择与图5的形状不同的互补形状。

装置1还可包括布置在成形头4上游的用于对条带2进行修边的装置(在图1中用标记30示意性地示出)。所述修边装置包括一系列辊，所述辊构造成通过连续弯曲金属平面条带来成形。所述修边设备可以包括多个成形辊，这些成形辊被置成使得平面条带被弯曲以形成具有与图5中的型材互补的形状的两个相对型材。条带在修边设备中平面地进入并且以成形为实现接缝的型材离开。对于这个范围，可以使用市场上可获得的适用于条带的修边机器。

在图5C中，示出了装置1的另外两个元件，即锁定接缝设备6的下铆接辊10和上铆接辊11。这些辊10、11被成形为当它们在条带2上滚动时将型材15’、15”一个按压在另一个上。按压型材15’、15”，钩形型材15”弯曲，迫使型材15’在型材15”上弯曲以将它们接合。特别地，下铆接辊10具有形状类似“H”的截面，而上铆接辊11具有基本上圆柱形的形状。两个辊10、11以等于或略高于条带厚度的相应距离布置。

这样，接缝17在相对的型材15’、15”之间实现，并且导管5沿接缝17的气密性极好，从而导管满足EN13779规则的B级标准，而在随后的导管5之间的接合中没有任何垫圈。在两个后续导管5之间的接合区域中添加垫圈，气密性可满足EN13779的C级标准。在单件导管5的情况下，气密结果可以更高，以便满足该规则的D级标准。

由于接缝型材向导管外部突出，因此这样实现的接缝17最好能减小导管5中的流体的流动阻力。如图5C所示，接缝的条带2的部分在内侧对齐。所述接缝17在图2和图3中也是可见的。

特别参考图2和图9，锁定接缝设备6包括：接缝支承件19，所述接缝支承件19根据方向P沿平面3可移动；和接缝型材20，所述接缝型材20具有与成形元件7相似的形状和相同直径D。在接缝型材20的内部收容有上铆接辊11，并且该上铆接辊可转动地与接缝型材20连接。下铆接辊10连接到接缝支承件19。所述上辊10和下辊11彼此布置成，使得它们的旋转轴线垂直于接缝锁方向G并且可以不与接缝型材20的轴线重合。如此构思的锁定接缝设备6可以在条带2的相反型材上滚动，以通过沿接缝方向G接缝而将它们接合。

对于多边形导管5的每一侧，锁定接缝设备6在第一位置与第二位置之间移动，经过重叠的型材的整个重叠区域并实现接缝17。所述设备6基本上在同一导管5的相对的角部之间移动。接缝方向G优选平行于馈送方向F。此外，接缝支承件19的移动方向P优选地平行于接缝方向G。

所述描述将通过观察图8而更加清楚，其中示出了条带2的拖动、成形和接缝步骤。

箭头表示由接缝成形头4、由成形元件7和由锁定接缝设备6相对于平面3执行的移动顺序。

用符号I、II表示锁定接缝设备6、特别是其辊10、11的行程的开始和结束的两个位置，所述锁定接缝设备6沿接缝方向G在这两个位置之间移动。锁定接缝设备6包括支承上铆接辊11的接缝型材10。

在图8A中，导管位于平面3的长边上，并且锁定接缝设备6定位在导管5的角部的对应处，因此处于起始位置I。从角部开始，设备6开始其沿接缝方向G的移动(图8B)，直到其到达相对的角部(图8C)，并且通过这些移动，上辊10和下辊11冲压条带2的相对型材，实现导管5的该侧的所述接缝17。

术语角部是指多边形导管5的角部，即使该角部不是锐角。

当锁定接缝设备6处于结束冲程位置II时，成形头4与根据方向P移动的锁定接缝设备6一起根据第二方向Z移动，以使锁定接缝设备6处于开始冲程位置I(图8D)。通过这种移动，条带2也被拖动。条带2的被拖动部分将在下一步骤中形成并接缝。

一旦锁定接缝设备6到达开始冲程位置I，成形头4就根据旋转方向R1旋转并根据第一方向Y和第二方向Z平移，从而维持条带2与平面3以及条带2与锁定接缝设备6的接触(图8E)。基本上，成形头4和成形的条带2围绕接缝型材20与条带2的接触线发生旋转。

一旦成形头4的旋转平移完成，导管5以其短边位于平面3上，并且锁定接缝设备6仍然处于开始冲程位置I(图8F)。

此时，锁定接缝设备6能够从开始冲程位置I沿锁定接缝方向G向结束冲程位置II移动(图8G)。

一旦锁定接缝设备6到达结束冲程位置II(图8H)，导管5的该侧也被接缝，因为在短侧上移动的上辊10、下辊11已经冲压条带2的相对型材，实现导管5的短侧的所述接缝17。

此时，锁定接缝设备6处于结束冲程位置II，并且成形头与根据方向P移动的锁定接缝设备6一起根据第二方向Z移动，以使锁定接缝设备6处于开始冲程位置I(图8I)。随着这种移动，条带2根据馈送方向F被拖动，以便在下一步骤中被弯曲和接缝。

一旦锁定接缝设备6到达开始冲程位置I，成形头4就根据旋转方向R1旋转并根据第一垂直方向Y和第二方向Z移动，从而维持条带2和平面3以及条带2与锁定接缝设备6的接触(图8L)。基本上，成形头4与成形的导管5一起围绕接缝型材20与条带2的接触线发生旋转。

一旦成形头4的旋转平移被执行，导管5以其长边位于平面3上，与已经接缝的长边相对，并且锁定接缝设备6处于开始冲程位置I。

成形头4、成形元件7、锁定接缝设备6和导管5的构造与图8A所示的构造相同，并且条带2的拖动(或驱动)、成形和接缝过程可以根据已经描述的顺序再次开始，直到达到导管5的期望长度。

如上所述的顺序的次序可以改变而不会超出本发明的范围。例如，当锁定接缝设备6处于结束冲程位置II时，成形头4可以根据旋转方向R1旋转，并且根据第一垂直方向Y和第二方向Z移动，以翻转短边上的导管5；一旦导管5被翻转，成形头4可以与锁定接缝设备6一起根据第二方向Z移动，以使锁定接缝设备6处于开始冲程位置I。

装置1还包括构造成根据多个轴线运动成形头4的装置。特别地，所述装置构造成根据垂直方向Y垂直地移动成形头4。所述装置还构造成沿平行于平面3的纵向延伸并且优选地平行于馈送方向F的方向Z移动成形头。所述装置还构造成使所述成形头4根据方向X沿成形轴线A移动。以这种方式，成形头适于在空间的三个维度中移动。

所述装置还构造成根据其它两个轴使成形头4运动。所述装置构造成使成形头4根据旋转方向R2围绕垂直轴线V旋转。此外，所述装置构造成使成形头4根据旋转方向R1围绕成形轴线A旋转。

总之，所述装置构造成根据五个轴线运动成形头4。

所述装置可以是控制数字机，包括：

-电动机，所述电动机适于使所述轴运动；

-多个编码器，所述多个编码器用于向车载计算机通知所述轴的运动和位置；

-电源单元，所述电源单元适于控制所述电动机；

-控制计算机，所述控制计算机构造成获取并加工所述编码器的所述数据、由操作者输入的指令以及由程序提供的指令，所述程序计算在执行所述工作活动期间管理所述运动的所述成形头4的位置。

所述控制数字机可包括：板28，所述板28可由第一电动机(未示出)根据方向Z沿设有轨道的平台27移动；第一机动臂25，所述第一机动臂25安装在所述板28中，并且构造成使反向头24根据垂直方向Y移动；以及第二机动臂26，所述第二机动臂26安装在反向头24上，并且构造成使所述成形头4根据方向X移动。所述反向头24可包括第一电动机(未示出)和第二电动机(未示出)，所述第一电动机用于根据方向R2相对于平台27旋转反向头24，因此围绕垂直方向V旋转，所述第二电动机用于根据方向R1围绕成形轴线A旋转所述成形头4。

作为如上所述的控制数字机的替代，本领域技术人员使用公知常识可以容易地采用具有五个自由度的任何机器或机械臂，并使其适应于该范围。用于根据五个轴使成形头4运动的替代系统是可能的，并且在技术上与所述解决方案等同。

所述沿三个方向X、Y、Z的移动允许成形头4根据垂直方向将至少一个成形元件4维持在距平面3恒定的距离处，并且允许成形头4相对于预定点旋转成形角α。所述预定点是锁定接缝设备6与导管5接触的点。

当装置1需要对长度不同于先前接缝的导管5的一侧进行接缝时，如图3所示，成形头4需要改变成形角α，从而改变成形头4相对于正交方向O的倾斜度。为了使导管5的材料中的应力和力最小化，成形头4围绕导管5被锚定到平面3的点旋转，因此围绕辊10、11与导管2的相对型材接触的点旋转。该点代表了成形头4的理想支点，所述理想支点需要同时在X方向和Z方向上移动并根据R2方向旋转，以改变角度α。

由于条带2的相对型材被辊10、11垂直阻挡，因此，发生成形头4的这种移动，从而维持导管5与平面3之间的距离恒定。除了改变其与平面3的入射角α之外，成形头4还需要围绕成形轴线A旋转以形成条带2并翻转导管5。为此，在沿X、Y、R2的运动的同时或之后，发生成形头4的进一步运动。成形头4根据旋转方向R1围绕其轴线A旋转，但是它还需要在方向Z上和在垂直方向Y上移动，以便维持导管5和辊10、11的接触点与平面3之间的距离恒定。

成形头4同时沿其五个轴线运动以改变成形角α，并相对于导管5与辊10、11的接触点翻转导管5。

在成形头4的这种旋转和倾斜期间，优选地，锁定接缝设备6对应于导管5的角部，优选地在开始冲程位置I或在结束冲程位置II。在导管5的翻转期间，所述锁定接缝设备6继续在导管5的与角部相对应的区域中进行接缝。

当导管5的侧边长度不相等时，例如在图3和图9所示的导管具有矩形截面的情况下，除了成形头4的运动之外，还发生锁定接缝设备6的旋转。特别地，所述接缝型材20由于运动设备(未示出)而相对于接缝支承件19根据旋转方向R4旋转，使得其轴线平行于成形元件7的轴线。

由于锁定接缝设备6在其处于开始冲程位置I或结束冲程位置II时有助于形成和弯曲条带2，因此，接缝型材20具有与用于接合条带2的成形元件7相同的形状和相对于平面3相同的倾角α。

当成形头4的倾斜度变化时，接缝型材20的倾斜度也以相同的方式变化，使得所述型材20和所述成形元件7始终保持平行。

所述装置1还可以包括导管5的切割系统13。所述切割系统13可以是圆锯，所述圆锯构造成根据与导管5自身的轴线正交的平面切割导管5。在图1、图2和图6中示意性地示出的该切割系统13允许，根据市场中使用的标准长度在导管5达到预定长度例如1米、2米或3米时切割导管。然而，本系统允许根据客户需要或紧迫性来实现具有任何长度的导管。

所述装置1还可以包括支承件14以支承所形成的导管。所述支承件14可根据旋转方向R3围绕与成形轴线A重合的轴线自由旋转。所述支承件14接收已经形成的导管5的部分，从而支承它并避免可能导致接缝型材的无接缝的弯曲。

旋转成形头4，导管5旋转，并且还一起旋转支承件14，导管5位于其上。支承件14可以是中性的或机动化的，以便使运动与成形头4同步。导管5在支承件14上滑动，直到切割系统13被布置成执行导管5的切割。

在成形装置1的所述第一实施方式的具体版本中，成形头可具有如图11中所示的可变几何形状。特别地，所述可变几何形状的成形头4”包括两两安装在相应的运动支承件22上的具有可变长度的四个成形元件7’。所述运动支承件22可以在支承结构21上根据方向T’彼此移动。

所述成形元件7’又可沿所述运动支承件22根据与运动支承件22的移动方向T’正交的方向T”相对于支承结构21移动。所述支承结构21连接到所述第二机动臂26。所述运动支承件22和所述成形元件7’通过相应的驱动器(未示出)运动。

参照图6和图7，示出了根据本发明的用于由金属条带连续形成螺旋接缝导管的装置的第二实施方式。特别地，在图6中示出了成形装置1’，所述成形装置1’基本上与迄今为止所描述的相同，除了成形头4和锁定接缝设备6之外。在该第二实施方式中，成形头4’包括具有预定形状的盘9。

所述盘9具有由刚性材料制成的连续侧表面。所述侧表面的宽度等于条带2的厚度，优选地等于条带厚度的两倍。例如，在图6和图7中，盘9被示出为具有基本上正方形的基部的平行六面体形状的实心的。或者，代替实心，该结构可具有连续的侧表面和部分空的内部构架。

所述盘9具有与导管截面的期望形状相对应的部分。

对于要用装置1’实现的每种类型的导管，成形头4’需要被改变为具有用于导管5的合适形状的成形头。

盘9的横向连续表面是刚性的，并且构造成在接缝过程期间用作下辊10的修整。

在导管5的一侧的接缝期间，辊10相对于盘9滚动。在接缝期间，盘9的一侧位于穿过条带2的平面3上。

对于第一实施方式，当辊10滚动时，条带2的相对且重叠的型材被锤击并彼此接缝。在该阶段期间，盘9用作用于辊10的修整板，其中条带2布置在盘9与辊10之间。

该装置和具有盘9的其成形头4’的这种具体版本在技术上比第一实施方式更简单，因为没有锁定接缝设备的上部。实际上，所述锁定接缝设备6只包括下辊10，所述下辊10沿锁定接缝方向G在开始冲程位置I与结束冲程位置II之间移动。

第一实施方式的装置4的所有元件和部件对于第二实施方式的装置4’是有效的和兼容的。

本发明的另一范围是提供一种用于连续形成具有基本上多边形截面的螺旋导管的方法。

所述方法或过程包括根据馈送方向F向旋转成形头4馈送金属条带2的步骤。该条带2由旋转的成形头4拖动旋转。所述条带2在其旋转期间由成形头4螺旋弯曲，其中成形头4的旋转轴线相对于与金属条带2的馈送方向F正交的方向O倾斜成形角α。条带2的弯曲是由于成形头4迫使条带2旋转，而条带的另一部分位于馈送平面3上。这种弯曲将条带卷绕到成形头4上并遵循成形头4的形状。

一旦条带2弯曲，条带2的相对型材就通过以连续方式接缝而彼此接合。

由于成形头4的一个或多个成形元件7，在金属条带2的旋转拖动期间限定了螺旋导管截面的所述基本上多边形形状。条带2的相对型材的重叠发生在调节型材彼此的位置。为此，成形头4根据一个或多个轴线X、Y、Z而移动。

使用根据第一实施方式的装置1，成形元件7是多个，具体地与导管截面5的多边形形状的边一样多。相反，使用根据第二实施方式的装置1’，成形元件4’是一个，并且具体地，是具有与待实现的导管的形状基本上相同的形状的盘9。

代表本发明的最后范围的是具有基本上多边形截面并包括沿相反型材螺旋缠绕和接缝的金属条带2的导管5。特别是具有正方形或矩形截面的导管5，所述导管5包括金属条带2，所述螺旋导管5具有四个平坦侧面，所述四个平坦侧面沿条带2的相对型材螺旋地缠绕和接缝。该导管5优选通过本发明的装置和/或方法实现。如图4所示，所述螺旋接缝导管5具有四个平坦侧面，通过导管的钝的部分接合。

因此，很明显，如此构思的本发明可以容许各种变型和变化，所有这些都由本发明的范围覆盖；此外，所有的细节都可以由技术上等效的元件来替换。实际上，所使用的材料和尺寸可以是根据技术要求的任何材料和尺寸。

Claims (13)

1.一种用于由金属条带(2)连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，包括：

-馈送平面(3)，所述馈送平面(3)用于所述金属条带(2)；

-成形头(4、4’)，所述成形头(4、4’)围绕成形轴线(A)旋转，所述成形轴线(A)基本上平行于馈送平面(3)、且相对于与金属条带的馈送方向(F)正交的方向(O)以成形角(α)倾斜，其中，所述成形头(4、4’)适于旋转地驱动所述金属条带(2)，以限定螺旋接缝导管(5)；以及

-锁定接缝设备(6)，所述锁定接缝设备(6)构造成沿相对的型材锁定在所述金属条带(2)的连续两部分中，以形成所述螺旋接缝导管(5)；

其中，所述成形头(4、4’)设置有一个或多个成形元件(7、9)，所述成形元件布置和构造成在所述金属条带(2)的旋转地驱动期间限定所述螺旋接缝导管(5)的截面的基本上多边形形状；

其中，所述锁定接缝设备(6)构造成沿接缝方向(G)移动，以便沿所述导管(5)的一侧锁定所述两部分；

其中，所述装置(1)还包括构造成使所述成形头(4，4’)根据多个轴线运动的装置。

2.如权利要求1所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，所述锁定接缝设备(6)在第一位置(I)与第二位置(II)之间移动，并且所述成形头(4、4’)构造成当所述锁定接缝设备(6)被定位在所述第一位置(I)或所述第二位置(II)时旋转平移。

3.如权利要求1或2所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，当所述导管(5)的一侧放置在所述馈送平面(3)上时，所述成形头(4、4’)和所述锁定接缝设备(6)相对于所述馈送平面(3)移动。

4.如前述权利要求中的一项或多项所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，所述基本上多边形的形状是基本上矩形或正方形。

5.如前述权利要求中的一项或多项所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，所述成形元件(7)是四个可延伸的臂，所述可延伸的臂连接到所述成形头(4)的基部(8)，所述基部位于平行于所述成形轴线(A)的轴线上、并且布置成同时或以三个为一组地接合所述条带(2)。

6.如权利要求1至4中任一项所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置，其特征在于，所述成形元件是盘(9)，所述盘具有等于或大于所述金属条带(2)的宽度的厚度、并且具有基本上多边形的形状，优选地基本上矩形或正方形，所述盘适于在所述成形头(4’)的旋转期间形成所述螺旋接缝导管(5)的多边形截面。

7.如前述权利要求中的一项或多项所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，所述成形头(4、4’)构造成根据第一垂直方向(Y)移动到与所述条带(2)的所述馈送方向(F)平行的第二方向(Z)，并且根据第三方向(X)沿所述成形轴线(A)移动。

8.如前述权利要求中的一项或多项所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，如果所述基本上多边形形状的边具有不同的长度，则所述成形角(α)在所述成形头(4、4’)的旋转期间变化。

9.如前述权利要求中的一项或多项所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，所述锁定接缝设备(6)接合在同一条带(2)的连续两部分中，并且包括第一下铆接辊(10)，所述第一下铆接辊与第二上铆接辊(11)或与所述盘(9)协作，以使所述条带(2)的相对型材的边缘在彼此上弯曲。

10.如前述权利要求中一项或多项所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的装置(1)，其特征在于，还包括：金属条带(2)的卷线架(12)，所述卷线架(12)布置在成形装置(1)的上游；和/或所述螺旋接缝导管(5)的切割装置(13)，所述切割装置(13)布置在所述成形装置(1)的下游。

11.一种用于连续形成具有基本上多边形截面的螺旋接缝导管(5)的方法，所述方法包括以下步骤：

-将金属条带(2)根据馈送方向(F)送至旋转成形头(4，4’)；

-旋转所述成形头(4，4’)，从而旋转地驱动所述金属条带(2)；

-在所述成形头自身的旋转期间，通过所述成形头(4、4’)螺旋地弯曲所述金属条带(2)，其中所述成形头(4、4’)的旋转轴线相对于与所述金属条带(2)的所述馈送方向(F)正交的方向(O)以一定的成形角(α)倾斜；

-通过沿接缝方向(G)移动锁定接缝设备(6)，以便通过接缝所述条带(2)的两个相对型材来连续地锁定，以形成所述螺旋接缝导管(5)；

-根据多个轴线运动所述成形头(4、4’)；

其中，所述成形头(4、4’)包括一个或多个成形元件(7、9)，所述成形元件适于在所述金属条带(2)的旋转驱动期间限定所述螺旋接缝导管(5)的截面的基本上多边形形状。

12.如权利要求11所述的用于连续形成螺旋接缝导管(5)的方法，包括沿相对的纵向型材调节所述条带(2)的所述部分的重叠的步骤，根据平行于接缝方向(G)的轴线、垂直轴线、所述成形头的所述旋转轴线运动所述成形头(4、4’)。

13.一种具有基本上多边形截面的螺旋接缝导管(5)，所述螺旋接缝导管(5)包括沿相对的型材接缝的金属条带(2)，所述螺旋接缝导管(5)具有四个平坦侧面。

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