CN115884838A - 用于预成型金属条带以用于制造辊轧成型和焊接管的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种用于预成型金属条带(40)以用于制造辊轧成型和焊接管的装置和方法，其包括压印工具(20)和条带边缘倒角工具(30)，其中所述压印工具包括压印辊(1)，所述压印辊(1)具有带有中心压印部分(3、3')的圆柱形表面(2)，并且所述条带边缘倒角工具包括边缘倒角辊(31)和砧辊(32)，所述边缘倒角辊(31)包括凹陷中心区段(34)和在所述中心区段的每一侧上的侧部区段(35)，其中所述边缘倒角辊(31)和所述砧辊(32)被配置成在形成在所述辊之间的空隙(33)中接收和通过所述金属条带，其中所述空隙(33)在所述侧部区段中具有减小的高度，所述侧部区段位于所述金属条带的纵向侧边缘将通过的位置中，使得所述金属条带的每一侧上并且在所述金属条带的经压印侧上的所述纵向侧边缘在在所述一对辊(31、32)之间通过时变得被倒角。

Description

用于预成型金属条带以用于制造辊轧成型和焊接管的装置和 方法

技术领域

本公开内容涉及一种用于预成型金属条带以用于制造辊轧成型和焊接管的装置以及一种预成型金属条带的方法。

背景技术

焊接管道和管通常通过将扁平金属条带纵向成型为几乎完整管、并且然后将两个边缘焊接在一起来制造。辊轧成型管件存在许多应用领域，例如HVAC&R市场领域（加热、通风、空气调节和制冷）。在此技术领域内，环境需求推动朝向具有增加的效率的空气调节和制冷器具的发展。响应于此，已经努力供应具有宽范围的内表面增强的小直径管，相对于标准平滑解决方案，所述内表面增强能够增加其传热系数。先进产品（诸如用于热交换应用的具有内表面图案的小直径焊接管）的制造方法必须产生具有最小不需要内部不规则性的产品以获得最佳流动性质和热传递。随着对成本降低的增加的需求，一直有兴趣以铝管件的形式提供铜管件的替代物，铜管件在传统上一直在空气调节和制冷器具中占主导地位。因此，期望找到制造具有对于诸如在HVAC&R领域内的应用具有竞争性的特性的铝管的方式。

发明内容

本公开内容涉及一种用于预成型金属条带以用于制造辊轧成型和焊接管的装置，其包括压印工具和条带边缘倒角工具。所述压印工具包括具有带有压印中心部分的圆柱形表面的压印辊。所述条带边缘倒角工具包括边缘倒角辊和砧辊，所述边缘倒角辊包括凹陷中心区段和在所述中心区段的每一侧上的侧部区段，所述边缘倒角辊和砧辊被配置成在形成在所述辊之间的空隙中接收和通过所述金属条带。所述空隙在所述侧部区段中具有减小的高度，所述侧部区段位于所述金属条带的纵向侧边缘将通过的位置中，使得所述金属条带的每一侧上并且在所述金属条带的经压印侧上的所述纵向侧边缘在在所述一对辊之间通过时变得被倒角。

优选地，所述压印工具包括所述压印辊的所述圆柱形表面，并且所述表面包括所述中心压印部分和布置在所述中心部分的每一侧上的侧部部分，所述中心部分设置有压印图案，并且所述侧部部分无压印图案，并且所述条带边缘倒角工具的中心区段被定尺寸成使得在所述一对辊之间通过所述边缘倒角空隙的金属条带的所压印的图案不受所述辊的影响。所述条带边缘倒角工具(30)优选地与所述压印工具分离，并且在所述待预成型的条带的行进方向(T)上布置在所述压印工具的下游。

替代地，所述压印工具和所述条带边缘倒角工具可以被集成，以便包括一个组合式压印和边缘倒角辊，其中所述中心压印部分包括在所述边缘倒角空隙的中心区段中。

所述第一和第二辊被成形为使得所述空隙包括中心区段，所述中心区段被定尺寸成使得在所述一对辊之间通过的金属条带的所压印的图案不受所述辊的影响。所述空隙进一步包括布置在所述中心区段的每一侧上的侧部区段，所述空隙在所述侧部区段中具有减小的高度。所述侧部区段位于所述金属条带的纵向侧边缘将通过的位置中，使得所述金属条带的每一侧上、在所述金属条带朝向所述压印辊的侧面上的纵向侧边缘在在所述一对辊之间通过时变得被倒角。从而，可以最小化成品辊轧成型和焊接管的焊接焊缝(weld bead)的高度。

有利地，当所述条带边缘倒角工具在所述待预成型的条带的行进方向(T)上布置在压印工具的下游时，压印辊的中心部分上的压印图案优选地包括布置在所述中心部分的圆柱形表面中的多个凹槽，并且每一侧部部分的圆柱形表面优选地与中心部分的在所述凹槽之间的圆柱形表面齐平，这进一步有助于减小内焊接焊缝高度。所述压印辊可以由中心压印图案辊组和侧部辊组成，其中所述侧部辊布置在所述中心压印图案辊组的每一侧上，并且其中所述中心压印图案辊组具有形成所述中心部分的圆柱形表面，并且所述侧部辊具有形成所述侧部部分的圆柱形表面。这允许关于压印图案的选择的灵活性。所述压印辊的圆柱形表面优选地具有15 mm或以上的总宽度，并且压印辊的中心部分适当地具有是所述总宽度的85-99%的宽度。

所述条带边缘倒角工具的第一和第二辊之间的所述空隙的所述中心区段具有等于或大于压印辊的中心部分的宽度的宽度，以确保所述条带的所述中心部分上的所压印的图案不受通过所述边缘倒角工具的影响。所述边缘倒角工具中的所述一对辊中的第一辊优选地被设计成包括沿着所述第一辊的圆柱形表面的周向部分伸展（延伸，run）的凹部，所述凹部在所述凹部的每一侧上具有向外倾斜的侧边缘。所述倾斜侧边缘适当地以30-60°、优选地43-47°的角度倾斜，以给出足够边缘倒角。

所述第一和第二辊之间的空隙的侧部区段可以适当地具有针对所述侧部区段中的每一者等于或大于压印工具的总宽度(W1)与压印工具的中心部分的宽度(W2)之间的差的一半的宽度。

本公开内容进一步涉及一种预成型金属条带的方法，其包括：在所述条带上在中心部分中沿其纵向方向压印图案，同时辊轧所述条带的所述中心部分的每一侧上的侧部部分、而不压印图案；以及在所述条带的设置有所压印图案的侧面上对所述条带的纵向侧边缘进行倒角。在倒角期间，所述条带的纵向侧边缘处的条带材料被下压多达条带厚度的20-60 %、优选地35-40 %，从而沿着所述条带的纵向侧边缘形成倾斜边缘表面，以便最小化成品焊接管的内焊接焊缝。提供在条带上的压印图案包括凸出部，并且在压印步骤期间将所述条带的侧部部分适当地辊轧至与所述压印图案的凸出部之间的条带厚度大致齐平的条带厚度。从而，相对于原始金属条带的厚度，所述条带的侧部部分将具有更小的厚度，这导致管中的更小的内焊接焊缝。对侧边缘的倒角优选地在后续步骤中跟进。

根据下文给出的具体实施方式，本公开内容将变得显而易见。具体实施方式和具体实例仅通过图示的方式公开本公开内容的优选实施例。根据具体实施方式中的指导，所属领域的技术人员理解，可以在本公开内容的范围内作出改变和修改。

附图说明

图1是优选的预成型设备的示意性图示；

图2是根据本公开内容的优选实施例的压印辊的实例的分解透视图；

图3a是图2的压印辊的截面视图；

图3b是图3a中所示的圈出的细节的截面视图；

图3c是替代实施例的细节的截面视图；

图4示意性地图示根据本公开内容的实例的压印辊的压印部分的细节；

图5示意性地图示根据本公开内容的另一实例的压印辊的压印部分的细节；

图6示出了具有内部压印图案的管的局部截面视图；

图7示意性地图示了由根据本公开内容的压印辊预成型的条带的边缘。

图8a示出边缘倒角辊的一部分；

图8b示出边缘倒角工具的一部分，其中条带进入所述工具；

图9a-图9c示意性地示出辊轧成型条带在其纵向侧边缘的焊接期间的接缝区段。

具体实施方式

本公开内容涉及一种用于预成型金属条带以用于制造辊轧成型和焊接管的装置，其包括压印工具和条带边缘倒角工具。所述条带边缘倒角工具可以优选地在待预成型的条带的行进方向上布置在所述压印工具的下游。然而，作为替代方案，可以设想在压印之前对条带边缘的倒角，或者将压印和边缘倒角操作集成在一个工具中，所述工具包括单个组合式压印、边缘倒角辊和砧辊。在其中边缘倒角工具在条带行进方向上布置在压印工具之前的装置中，压印辊和边缘倒角辊可以包括与下文针对其中边缘倒角工具在条带行进方向上布置在压印工具之后的实施例所述相同的特征和配置。在包括带有单个组合式压印、边缘倒角辊的组合式压印和边缘倒角工具的装置中，同时实施压印和边缘倒角，这意味着，压印图案布置在条带接收空隙的凹部内，所述凹部被定尺寸成使得所述条带的中心部分在其表面上接收压印图案，并且纵向侧边缘变得被倒角，并且优选地，在条带的经压印的中心部分的每一侧上提供未图案化的部分。

无论所述条带预成型装置如何设置，预期结果都是生产预成型金属条带，所述预成型金属条带具有在其中心部分上的经压印的表面图案，以及经倒角的纵向侧边缘部分，这允许通过辊轧成型和焊接预成型的条带来高效制造小直径管。在下文中，基本上基于其中压印工具和边缘倒角工具是单独工具的优选实施例描述所述装置，所述工具各自包括条带预成型辊和砧辊。然而，应理解的是，下文描述的细节适用于所有这些实施例，除非另有说明。

通过在单独的后续步骤中实施压印和边缘倒角，条带预成型过程更灵活，并且更容易控制所产生的预成型条带的性质。在此实施例中，压印工具包括具有圆柱形表面的压印辊，所述圆柱形表面具有中心部分和布置在所述中心部分的每一侧上的侧部部分，所述中心部分设置有压印图案，并且所述侧部部分无压印图案。所述条带边缘倒角工具包括一对第一和第二辊，其中所述第一辊是边缘倒角辊，其包括凹陷中心区段和在所述中心区段的每一侧上的侧部区段，并且所述第二辊是砧辊。所述边缘倒角辊和所述砧辊被配置成在形成在所述辊之间的空隙中接收和通过所述金属条带。所述第一和第二辊被成形为使得所述空隙包括中心区段，所述中心区段被定尺寸成使得在所述一对辊之间通过的金属条带的所压印的图案不受所述辊的影响。所述空隙进一步包括布置在所述中心区段的每一侧上的侧部区段，所述空隙在所述侧部区段中具有减小的高度。所述侧部区段位于所述金属条带的纵向侧边缘将通过的位置中，使得所述金属条带的每一侧上、在所述金属条带的朝向所述压印辊的侧面上的纵向侧边缘在在所述一对辊之间通过时变得被倒角。从而，可以最小化成品辊轧成型和焊接管的焊接焊缝的高度，如下文将更详细描述的。因此，借助于所述装置，金属条带可以被预成型，从而促进焊接并产生具有经改善的焊接质量的最终管产品。

最终管产品可以适当地是具有20 mm或以下、优选地5-10 mm的直径的由铝或其合金制成的先进小直径管产品。所述管产品优选地被制造为具有超过500 m、优选地超过1000m的长度的连续管卷。此类管产品例如在加热、通风、空气调节和制冷领域内找到用途。

焊接管辊轧成型过程涉及将预成型条带辊轧成型为管状形状并将所述条带的纵向边缘焊接在一起，从而借助于感应加热焊接线圈中的高频焊接获得管。为实现此，将条带馈送到成型机或装置中，所述成型机或装置通过由许多成型辊实施的不同连续成型步骤对所述条带进行成形。当条带通过焊接线圈时，在焊接线圈周围感应出电磁场，所述电磁场感应出在条带中流动的电流，主要集中在待联接的边缘处。金属对电流的电阻在这些边缘处产生快速达到熔点的必需热发展。当所述边缘仍处于熔融状态时，其由于与侧部挤压辊的相互作用而被锻造在一起，从而对所述条带施加力，并且因此在两个边缘的界面处产生所需压力。在通过焊接辊时，氧化金属和熔融金属从接头中挤出，并且结合干净的下伏金属。在焊接之后，定径辊（sizing rolls）完成所述过程，从而给予管所期望的最终几何形状。

由金属条带生产用于热交换应用的诸如具有内表面图案的小直径焊接管等先进管产品涉及两阶段过程，包括对条带进行预成型的阶段，以及将所述条带辊轧成型为管状形状并将其焊接到管中的阶段。

在由铝条带制成的辊轧成型和焊接管的制造中，重要的是减轻因铝材料的特性而可能出现的问题。为了实现所期望的热传递性质，所述管具有内部压印表面图案。条带宽度的变化应该优选地保持在最小值以提高焊接过程中的稳定性和成品管产品的质量。

条带通常以坯体条带卷的形式提供到预成型阶段，在预成型阶段中，准备条带使其准备好用于下一阶段中的管成型和焊接。预成型阶段涉及在将形成管的内侧的表面上对条带进行压印以获得将形成管的内部凹槽的所压印的图案的步骤。在预成型阶段之后，条带可以适当地以卷的形式存储，直到其被辊轧成型和焊接成管的形式。

在压印站中实施的压印程序包括在条带上实施的冷变形过程，目的是获得表面图案。压印辊的中心部分上的压印图案优选地包括具有一定深度并且相对于压印辊的旋转方向成角度布置的多个细长凹槽。压印辊图案的凹槽深度优选地在0.35 mm以下。可以应用各种压印图案，例如螺旋形图案改善蒸发应用中的性能，并且人字形图案改善冷凝应用中的性能。

冷辊轧成型过程通过压印将所期望图案施加到条带表面上，其中将坯体条带馈送到耦合辊（包括压印辊和砧辊）的系统中，从而施加必需的成型压力。压印辊具有圆柱形表面，所述圆柱形表面包括具有压印图案的中心部分和布置在所述中心部分的每一侧上的侧部部分。所述侧部部分无压印图案。压印辊的中心部分设置有所期望的条带图案的负像（negative），并且被压到由砧辊支撑的条带上，从而对条带进行冷辊轧成型和压印。提供在压印辊上的压印图案导致在条带表面上压印对应的所压印图案，其中压印辊图案的凹槽对应于条带上的凸出肋部，使得在条带表面上形成肋部的图案。肋部高度对应于压印辊图案的最大凹槽深度。

砧辊可以固定在水平位置，而压印辊可以具有在竖直方向上调节的自由，从而改变所述辊之间的间隙，因此允许在条带上修整和最佳地分布成型压力。

压印辊的中心部分可以由中心压印图案辊组组成，并且侧部部分可以由布置在所述中心压印辊组的每一侧上的侧部辊组成。所述中心压印图案辊组具有形成压印辊的中心部分的圆柱形表面，并且所述侧部辊具有形成压印辊的侧部部分的圆柱形表面。以此方式，获得关于压印图案的灵活性。替代地，压印辊可以制成为单件。

中心压印图案辊组可以由单个压印图案盘或者其中间有或没有间隔盘的两个或更多个压印图案盘组成。压印图案盘以及任选地包括的平滑间隔环可以优选地在其之间的界面处具有斜切边缘，使得通过所述斜切边缘在所述界面处形成周向通道。这最小化了材料中的局部应力，并且因此降低工具断裂的风险。

中心压印图案辊组负责图案形成，并且侧部辊用于如下所述通过按压条带的外侧部分来在条带上提供未图案化的侧部部分。两个侧部辊可以螺栓连接到中心压印环，中心压印环可以被夹紧到中心轴并固定在压印站中的适当位置。

如所提及的，压印辊的侧部部分无压印图案。从而，沿着经冷辊轧成型和压印条带的外侧部分并不呈现任何所压印的图案，而是具有平滑表面。通过在预成型阶段期间沿着条带的长度提供这些未图案化的侧部部分，可以最小化条带边缘厚度变化的风险，并且可以降低在焊接点处存在条带边缘处的不均匀几何形状的风险，并且可以避免所压印的肋部被焊接在一起、从而导致形成大内焊接焊缝的风险。因此，在经压印的条带上提供未图案化的侧部部分实现对条带边缘几何形状的最佳控制（这在确保最佳焊接条件时是必不可少的），以提高过程稳定性和焊接后管质量。

压印辊的圆柱形表面可以适当地具有15 mm或以上的总宽度，并且中心部分具有是所述总宽度的85-99 %的宽度。15 mm或以上的条带宽度适于制造用于HVAC&R应用的热交换器管，例如多达64 mm。

基于与焊接容易度和成品管的热传递性能相关的考虑因素确定压印辊的未图案化的侧部部分的宽度。较宽的未图案化的侧部部分将更容易焊接，因为这将更接近于平滑条带焊接的标准程序。然而，太宽的未图案化的侧部部分可能不利地影响最终热传递性能，因为在理想情况下，将期望围绕管的内周向部分的连续图案。因此，未图案化的侧部部分的宽度应该优选地尽可能小，同时仍确保在内焊接焊缝中将不包括所压印的肋部。已经发现，当条带具有15 mm或以上的总宽度时，两个未图案化的条带侧部部分的组合宽度应该优选地为总条带宽度的1-15 %。

压印辊的侧部部分的圆柱形表面优选地与中心部分的在压印辊图案的凹槽之间的圆柱形表面齐平。这与下文描述的在预成型的后续步骤中发生的条带的边缘倒角结合特别有益，因为这可以进一步降低成品焊接管的内焊接焊缝的高度。因此，在压印阶段期间，优选地将未图案化的侧部部分的区域中的条带辊轧下至条带的标称底部壁厚度，即，以便与所压印的表面图案的肋部之间的凹槽的齐平。因此，侧部部分保持平滑，但仍被辊轧至低于呈坯体形式的原始侧部部分的厚度。这提高最终管的性能，因为可以降低内焊接焊缝高度，从而导致对最终管内的流体动力学的较少干扰。可以通过将压印辊在侧部部分处的外径选择成与压印辊在中心部分处的外径相同来获得未图案化的侧部部分的所期望厚度。

在辊轧成型管在感应加热焊接线圈中的高频焊接期间，通常在所述管的内侧上形成焊接焊缝。高频焊接过程是真正热锻过程，在所述过程期间，管边缘的熔融部分从管内部和外部的焊接区域喷射出来。内部喷射在凝固之后形成内焊缝。对于较大的直径管，所述焊接焊缝很少出现问题。然而，适用于HVAC&R应用的内部增强管通常具有适当地20 mm或以下的小直径，并且因此重要的是，内焊接焊缝尽可能小。为确保最小内焊缝高度，同时将管爆破压力维持在所需水平，修改进入的经压印的条带的条带边缘的形状。在冷辊轧成型过程中，在将形成管的内侧的侧面上对条带边缘进行倒角。通过修整限定倒角的斜率和尺寸的倒角角度和长度，内焊缝的高度可以保持足够低以包含在所压印的表面图案的深度内。

如所提及的，根据优选实施例，所述条带边缘倒角工具包括一对第一和第二辊，所述一对第一和第二辊被配置成在形成在所述辊之间的空隙中接收和通过所述金属条带。所述第一和第二辊被成形为使得所述空隙包括中心区段，所述中心区段被定尺寸成使得在所述一对辊之间通过的金属条带的所压印的图案不受所述辊的影响。这确保了所压印的图案在在进入边缘倒角工具之前已经被压印的条带上保持完整。所述空隙进一步包括布置在所述中心区段的每一侧上的侧部区段，所述空隙在所述侧部区段中具有减小的高度。所述侧部区段位于所述金属条带的纵向侧边缘将通过的位置中，使得所述金属条带的每一侧上、在所述金属条带的朝向所述压印辊的侧面上的纵向侧边缘在在所述一对辊之间通过时变得被倒角。在将所述条带辊轧成型成几乎成品管形式之后，条带的边缘将被焊接在一起。由于边缘倒角，在条带的纵向边缘处存在较少材料。如上所述，当条带的未图案化的侧部部分已经被辊轧成与所压印的图案的底部齐平时，这尤其明显。以此方式，内焊接焊缝从底部壁厚度高度、而非较高的原始条带厚度开始在管的内表面构建。较少材料从焊接区域喷射出来，并且经倒角的边缘形成可以容纳熔融材料的一部分的空间。从而，可以最小化成品辊轧成型和焊接的管的焊接焊缝的高度，同时维持成品产品满足机械要求的能力。

边缘倒角工具的辊可以以各种方式设计。优选地，边缘倒角工具中的所述一对辊中的第一辊被布置成使得条带的经压印侧将面向所述第一辊，并且被设计成包括沿着所述第一辊的圆柱形表面的周向部分伸展的凹部，所述凹部在所述凹部的每一侧上具有向外倾斜的侧边缘。所述倾斜侧边缘适当地以30-60°、优选地43-47°的角度倾斜，以给出足够边缘倒角。第一和第二辊之间的空隙的侧部区段各自可以适当地具有针对所述侧部区段中的每一者等于或大于压印工具的总宽度(W1)与压印工具的中心部分的宽度(W2)之间的差的一半的宽度。由于边缘倒角工具的辊之间的空隙被尺寸成通过具有超过最大条带厚度的高度而不影响压印图案，因此条带的外边缘被倒角辊侧部区段的倾斜侧倒角，如图7中示意性地图示的，图7示出在压印步骤之后的步骤中的边缘倒角操作。

本公开内容进一步涉及一种预成型金属条带的方法，其包括：在所述条带上在中心部分中沿其纵向方向压印图案，同时辊轧所述条带的所述中心部分的每一侧上的侧部部分、而不压印图案；以及在所述条带的设置有所压印的图案的侧面上对所述条带的纵向侧边缘进行倒角。如上文所提及的，压印优选地在边缘倒角之前单独实施，但是如果需要，可以在边缘倒角之后或与边缘倒角同时实施。在倒角期间，条带的纵向侧边缘处的条带材料被下压多达条带厚度的20-60 %、优选地35-40 %，从而沿着条带的纵向侧边缘形成倾斜边缘表面，以便最小化成品焊接管的内焊接焊缝。提供在条带上的压印图案包括凸出部，并且在压印步骤期间将所述条带的侧部部分适当地辊轧至与所述压印图案的凸出部之间的条带厚度大致齐平的条带厚度，当压印在边缘倒角之前实施时这特别有利。从而，条带的侧部部分将具有在管中导致较小内焊接焊缝的较低厚度。

实例性实施例的描述

现在将参考附图描述本公开内容，在附图中示出本公开内容的优选实例性实施例。然而，本公开内容可以以其他形式实施并且不应该被解释为限于本文中公开的实施例。提供所公开的实施例以向所属领域的技术人员充分传达本公开内容的范围。

图1是用于预成型金属条带40的设备20的示意性图示。所述设备包括具有压印辊1和砧辊22的压印站，以及包括一对辊31、32的边缘倒角工具BO。条带40沿行进方向T行进通过所述预成型工具。

图2是压印辊的实例的分解透视图，并且图3a是同一辊的截面视图，并且图3b示出了细节。压印辊1具有圆柱形表面2，圆柱形表面2包括具有压印图案10的中心部分3和布置在中心部分3的每一侧上的侧部部分4a、4b。侧部部分4a、4b无压印图案，如图3b中所示。压印辊的圆柱形表面具有总宽度W1，并且中心部分具有是总宽度W1的85-99%的宽度W2。

在所示实例中，压印辊1的中心部分3由中心压印图案辊6组成，并且侧部部分4a、4b由侧部辊7a、7b组成。侧部辊布置在中心压印辊的每一侧上。压印辊的中心部分上的压印图案10包括具有深度D1并且相对于压印辊的旋转方向成角度布置的多个细长凹槽11，所述压印图案的所述凹槽深度D1优选地在0.35 mm以下。如图3a-图3b中所示，侧部部分4a、4b的圆柱形表面与中心部分3的在所述凹槽之间的圆柱形表面齐平。

图3c是组合式压印和边缘倒角辊的细节的示意性截面视图。在此情况下，压印部分3'布置在凹部37'的中心区段34'中。未图案化的侧部部分4a'也包括在中心区段34'中。侧部区段35'包括倾斜边缘倒角侧边缘36'。

中心压印辊可以呈压印图案辊组的形式，包括多个压印图案辊。因此，压印辊1的中心部分3可以由压印图案辊组组成，所述压印图案辊组包括一个或多个具有圆柱形压印表面的压印图案盘13a、13b，所述圆柱形压印表面上提供有相同或不同的压印图案。图4图示包括两个图案辊、待压印的金属条带40以及砧辊22的压印辊组的细节。在此情况下，压印图案辊组包括两个压印图案盘13a、13b，其各自具有由成角度布置的凹槽组成的压印图案，但是具有镜像图案，所述镜像图案在所压印的条带上共同形成人字形图案。图5图示在压印图案盘13a、13b之间包括平滑间隔环15的压印辊组的细节。在此情况下，每一间隔环的圆柱形表面与中心部分3的在所述凹槽之间的圆柱形表面齐平。如图5中所示，压印图案盘13a、13b和平滑间隔环15在其之间的界面处具有斜切边缘16、17。图6示出具有内部压印人字形图案19的管18的局部截面视图。

图7示出了成品预成型条带的一部分的截面，所述成品预成型条带已经在压印之后的步骤中由根据本公开内容的压印辊预成型。借助于虚线指示提供在边缘倒角辊31中的凹部的轮廓。包括中心区段34和侧部区段35（在图7中仅示出其中一个）的凹部与砧辊（未示出）一起形成条带接收空隙33。空隙33被定尺寸成使得条带的中心部分41中的所压印图案的肋部44不受影响，并且在此实例中，包括向外倾斜边缘倒角侧边缘36的侧部区段35具有大于条带的未图案化侧部部分42的宽度。条带的最外边缘被倒角直到在虚线43处表示的厚度。所述图还示出侧部部分42的表面如何与在中心部分41的肋部44之间形成的凹槽的底部齐平，在中心部分41上提供包括多个凸出肋部44（在此图中仅示出一个肋部）的压印图案。肋部44对应于压印辊（图3b）上的压印图案10的凹槽11。

图8a示出了边缘倒角辊31的一部分，其包括中心区段34，所述中心区段34被定尺寸成使得在所述一对辊之间通过的金属条带的所压印图案不受辊31、32的影响。侧部区段35布置在所述中心区段的每一侧上，在所述侧部区段中，空隙33具有减小的高度。中心区段34和侧部区段35共同形成沿着第一辊的圆柱形表面的周向部分伸展的凹部37。所述凹部在在侧部区段35处形成的每一侧上具有向外倾斜的侧边缘36。图8b示出被配置成在形成在辊31、32之间的空隙33中接收和通过金属条带40的边缘倒角工具的一部分。在此图中，上辊31对应于图8a中所示的辊。所述上辊在条带的将是成品管的内侧的侧面上形成边缘倒角。辊32充当砧辊。

图9a-图9c图示了焊接原理并且示出了辊轧成型条带的在其纵向侧边缘的焊接期间的接缝区段。在包括压印工具和边缘倒角工具的装置中预成型之后，条带被辊轧成型，直到已经使经倒角边缘彼此靠近（图9a）。几乎闭合的管通过使其通过焊接线圈而经受高频焊接，在焊接线圈中，条带材料因由高频线圈感应的能量而开始熔化（图9b）。在焊接期间，熔融材料填充在条带的经倒角的边缘之间形成的空间并形成焊接焊缝（图9c）。由于此空间以及焊接区域处条带的低厚度，内焊接焊缝高度可以保持在最小值。

本领域技术人员意识到，本公开内容并不限于上述优选实施例。本领域技术人员进一步认识到，修改和变化在所附权利要求的范围内是可能的。另外，通过研究附图、本公开内容和所附权利要求书，技术人员在实施所要求保护的公开内容时可以理解和实现对所公开实施例的变化。

Claims (14)

1.一种用于预成型金属条带(40)以用于制造辊轧成型和焊接管的装置，其包括压印工具(20)和条带边缘倒角工具(30)，其中

-所述压印工具包括压印辊(1)，所述压印辊(1)具有带有中心压印部分(3、3')的圆柱形表面(2)，并且

-所述条带边缘倒角工具包括边缘倒角辊(31)和砧辊(32)，所述边缘倒角辊(31)包括凹陷的中心区段(34)和在所述中心区段的每一侧上的侧部区段(35)，其中所述边缘倒角辊(31)和所述砧辊(32)被配置成在形成在所述辊之间的空隙(33)中接收和通过所述金属条带，其中所述空隙(33)在所述侧部区段中具有减小的高度，所述侧部区段位于所述金属条带的纵向侧边缘将通过的位置中，使得所述金属条带的每一侧上以及在所述金属条带的经压印侧上的所述纵向侧边缘在在所述一对辊(31、32)之间通过时变得被倒角。

2.根据权利要求1所述的装置，其中

-所述压印工具包括所述压印辊(1)的所述圆柱形表面(2)，所述圆柱形表面包括所述中心压印部分(3)和布置在所述中心部分的每一侧上的侧部部分(4a、4b)，所述中心部分设置有压印图案(10)，并且所述侧部部分无压印图案，并且

-所述条带边缘倒角工具(30)的所述中心区段(34)被定尺寸成使得在所述一对辊之间通过所述边缘倒角空隙(33)的金属条带的所压印的图案不受所述辊(31、32)的影响。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述压印工具和所述条带边缘倒角工具被集成，以便包括一个组合式压印和边缘倒角辊，其中所述中心压印部分(3')包括在所述边缘倒角空隙(33)的所述中心区段(34')中。

4.根据权利要求1-3中的任何一项权利要求所述的装置，其中所述中心压印部分上的所述压印图案(10)包括布置在所述中心部分(3)的所述圆柱形表面中的多个凹槽(11)，并且其中每一侧部部分(4a、4b)的所述圆柱形表面与所述中心部分(3)的在所述凹槽之间的所述圆柱形表面齐平，并且其中所述条带边缘倒角工具(30)在待预成型的条带的行进方向(T)上布置在所述压印工具的下游。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述压印辊(1)由中心压印图案辊组(6)和侧部辊(7a、7b)组成，所述侧部辊布置在所述中心压印图案辊组的每一侧上，并且其中所述中心压印图案辊组具有形成所述中心部分(3)的圆柱形表面，并且所述侧部辊具有形成所述侧部部分(4a、4b)的圆柱形表面。

6.根据权利要求1-5中的任何一项权利要求所述的装置，其中所述压印辊的所述圆柱形表面具有15 mm或以上的总宽度(W1)，并且所述压印辊的所述中心部分具有宽度(W2)，所述宽度(W2)是所述总宽度(W1)的85-99%。

7.根据权利要求1-6中的任何一项权利要求所述的装置，其中所述条带边缘倒角工具(30)的第一辊和第二辊(31、32)之间的所述空隙(33)的中心区段(34)具有宽度(W3)，所述宽度(W3)等于或大于所述压印辊(1)的所述中心部分(3)的所述宽度(W2)。

8.根据权利要求1-7中的任何一项权利要求所述的装置，其中所述边缘倒角工具中的所述一对辊中的所述第一辊(31)包括沿着所述第一辊的所述圆柱形表面的周向部分伸展的凹部(37)，所述凹部在所述凹部的每一侧上具有向外倾斜的侧边缘(36)。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述倾斜的侧边缘(36)以30-60°、优选地43-47°的角度倾斜。

10.根据权利要求1-9中的任何一项权利要求所述的装置，其中所述第一辊和第二辊(31、32)之间的所述空隙(33)的所述侧部区段(35)各自具有等于或大于压印工具的总宽度(W1)与压印工具的中心部分的宽度(W2)之间的差的一半的宽度。

11.一种预成型金属条带(40)的方法，其包括

- 在所述条带的中心部分(41)上沿其纵向方向压印图案，同时辊轧所述条带的所述中心部分的每一侧上的侧部部分(42)、而不压印图案，以及

- 在所述条带的设置有所压印的图案的侧面上对所述条带的纵向侧边缘(43)进行倒角。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述倒角期间，所述条带的所述纵向侧边缘(43)处的条带材料被下压多达条带厚度的20-60 %、优选地35-40 %，从而沿着所述条带的所述纵向侧边缘形成倾斜边缘表面。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述压印图案包括凸出部(44)，并且在压印步骤期间将所述条带的所述侧部部分辊轧至与所述压印图案的所述凸出部之间的条带厚度大致齐平的条带厚度，之后在后续步骤中对所述侧边缘进行倒角。

14.根据权利要求11-13中的任何一项权利要求所述的方法，其中在集成的压印和边缘倒角工具中同时实施所述压印和边缘倒角。

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