DE1001582B

DE1001582B - Device for the production of helically grooved tubes

Info

Publication number: DE1001582B
Application number: DENDAT1001582D
Authority: DE
Inventors: Oerlenbach bei Schwemfurt Wilhelm Hegler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1957-01-24

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es ist bekannt, Rohre oder Schläuche, die aus Papier oder Blech oder aus Papier mit einem Blechmantel hergestellt sind, mit schraublinienförmig verlaufenden Rillen zu versehen, um die Biegsamkeit dieser Rohre zu erhöhen. Dabei wurde, nachdem das Rohr schraubenlinienförmig gewellt worden war, eine Stauchung des Rohres vorgenommen. Diese bekannten biegsamen Rohre haben den Nachteil, daß sowohl bei der Erzeugung der schraubenlinienförmigen Rillen als auch bei der Stauchung eine starke Verkürzung des Rohres eintritt, so daß die Länge des erzeugten Rohres nur etwa ein Drittel der Länge des ursprünglich hergestellten glatten Rohres beträgt. Der Materialaufwand für die Herstellung dieser bekannten biegsamen Rohre ist daher sehr groß, und die Rohre sind entsprechend teuer.It is known, pipes or hoses made of paper or sheet metal or made of paper with a sheet metal jacket are made to be provided with helical grooves to ensure flexibility to increase these pipes. Here, after the pipe was helically corrugated, a Compression of the pipe made. These known flexible tubes have the disadvantage that both the creation of the helical grooves as well as the upsetting a strong shortening of the pipe occurs, so that the length of the pipe produced is only about a third of the length of the original produced smooth pipe is. The cost of materials for the production of these known flexible pipes is therefore very large, and the pipes are correspondingly expensive.

Die Erzeugung der schraubenlinienförmigen Rillen erfolgt bei einem bekannten Verfahren in der Weise, daß sich in dem vorher hergestellten glatten Rohr ein Gewindedorn dreht und gleichzeitig außen um das Rohr eine mutterförmige Gewindefassung umläuft, so daß sich das Rohr den Gewindegängen des Domes und der Mutter folgend in Falten legt. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß an der Außen- und Innenseite des Rohres eine erhebliche Reibung auftritt, die einerseits eine starke Erwärmung des Werkstückes hervorruft und eine entsprechend starke Antriebskraft benötigt, anderseits auch die Oberfläche des gebildeten Rohres hoch beansprucht, so daß Beschädigungen der Oberfläche, insbesondere bei Verarbeitung von lackiertem oder sonst mit einer Schutzschicht versehenem Material unvermeidlich sind.The creation of the helical grooves takes place in a known method in the manner that a threaded mandrel rotates in the smooth tube previously produced and at the same time around the outside the tube runs around a nut-shaped threaded socket so that the tube follows the threads of the Domes and following the mother in folds. This device has the disadvantage that on the outside and inside of the tube there is considerable friction, which on the one hand results in strong heating of the Workpiece and requires a correspondingly strong driving force, on the other hand also the surface of the tube formed is highly stressed, so that damage to the surface, especially during processing of lacquered or otherwise coated material are unavoidable.

Es ist auch bekannt, schraubenlinienförmig gewellte Rohre dadurch herzustellen, daß die Rohrwand durch eine um das Rohr geschlungene Drahtschlinge in die Gewindegänge eines sich im Inneren des Rohres drehenden Gewindedornes eingedrückt wird. Dieses Verfahren ist aber nur auf verhältnismäßig weiche Papierrohre anwendbar und versagt bei Rohren mit Blechmantel. Es ist ferner bekannt, die schraubenförmigen Wellen in einem solchen Rohr dadurch zu erzeugen, daß die Rohrwand durch Zahnräder oder sich auf dem äußeren Umfang des Rohres abwälzende Rollen in den Gewindedorn eingedrückt wird. Auch dieses Verfahren hat sich nicht bewährt und wurde deshalb in der Praxis nicht benutzt.It is also known to manufacture helically corrugated tubes by having the tube wall through a wire loop wrapped around the pipe in the threads of a inside the pipe rotating threaded mandrel is pressed. However, this procedure is only relatively soft Paper tubes can be used and fails with tubes with a sheet metal jacket. It is also known the helical To generate waves in such a pipe that the pipe wall by gears or Rolling rollers on the outer circumference of the pipe are pressed into the threaded mandrel. Even this method has not proven itself and has therefore not been used in practice.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung schraubenlinienförmig gerillter biegsamer Rohre aus Papier und/oder Blech, bei der ein von innen auf die Rohrwandung wirkender Gewindedorn und mehrere von außen auf die Rohrwandung einwirkende gerillte Rollen zusammenwirken. Gemäß der Erfindung formen die von außen angreifenden Rollen, die mit der gleichen Drehzahl um-The invention relates to a device for producing helically grooved flexible ones Pipes made of paper and / or sheet metal, in which a threaded mandrel acting from the inside on the pipe wall and a plurality of grooved rollers acting from the outside on the pipe wall cooperate. According to of the invention form the externally acting roles that rotate at the same speed

Vorrichtung zur Herstellung
schraubenförmig gerillter RohreDevice for manufacturing
helically grooved tubes

Anmelder:Applicant:

Wilhelm Hegler,Wilhelm Hegler,

Oerlenbach bei SchweinfurtOerlenbach near Schweinfurt

Wilhelm Hegler, Oerlenbach bei Schweinfurt,
ist als Erfinder genannt wordenWilhelm Hegler, Oerlenbach near Schweinfurt,
has been named as the inventor

laufen, mit der sich der Gewindedorn im Rohr dreht, mit ihrem gerillten Teil die schraubenlinienförmigen Rillen vor, worauf das Rohr über einen weiteren in Richtung des Vorschubes glatten Dorn, der sich an den Gewindedorn anschließt, im Zusammenwirken mit dem glatten Teil der umlaufenden Rollen fertiggeformt wird. Der Dorn, über dem das Rohr fertiggeformt wird, kann dabei an der Seite, von der das Rohr auf ihn aufläuft, schwach konisch sein. Die mit Rillen versehenen umlaufenden Rollenteile bestehen dabei mit den glatten, zum Fertigformen dienenden Rollenteilen aus einem Stück, derart, daß der mit Rillen versehene Teil dieser Rollen dem Gewindedorn und der glatte Teil dieser Rollen dem glatten Dorn im Inneren des Rohres gegenüberstehen. Die Achszapfen der umlaufenden Rollen sind zweckmäßig exzentrisch mit zylindrischen Bolzen verbunden, die Zahnräder tragen, die ihrerseits wieder in einen Zahnkranz eingreifen, so daß auf diese Weise der Abstand der umlaufenden Rollen von, der Rohrachse durch Drehen dieses Zahnkranzes gleichzeitig und um gleiche Beträge geändert werden kann. Dabei tritt eine wesentlich geringere Verkürzung des Rohres ein als bei dem bekannten Falzen des Rohres, da durch die gerillten Rollen das Rohr festgehalten und unter Dehnung des Materials in die Schraubengänge des Gewindedornes eingedrückt wird¹, während bei dem Fertigformen keine weitere Verkürzung eintritt. Eine Stauchung oder weitere Nachbearbeitung des Rohres, die eine Verkürzung verursachen könnte, ist an sich nicht erforderlich. Die auftretende Verkürzung des Rohres gegenüber dem ursprünglich gebildeten glatten Rohr beträgt nur etwa 30% der Rohrlänge.run, with which the threaded mandrel rotates in the pipe, with their grooved part the helical grooves, whereupon the pipe is finished-formed via a further mandrel that is smooth in the direction of feed and adjoins the threaded mandrel in cooperation with the smooth part of the rotating rollers will. The mandrel over which the pipe is finished can be slightly conical on the side from which the pipe runs onto it. The grooved revolving roller parts are made of one piece with the smooth roller parts used for final molding, so that the grooved part of these rollers opposes the threaded mandrel and the smooth part of these rollers opposes the smooth mandrel inside the tube. The journals of the rotating rollers are conveniently eccentrically connected to cylindrical bolts that carry gears, which in turn mesh with a ring gear, so that in this way the distance between the rotating rollers and the tube axis can be changed simultaneously and by the same amount by rotating this ring gear can. The tube is much less shortened than with the known folding of the tube, since the tube is held in place by the grooved rollers and is pressed into the screw threads of the mandrel ^{while the material is stretched 1} , while no further shortening occurs during the final molding. A compression or further reworking of the pipe, which could cause a shortening, is not necessary per se. The resulting shortening of the pipe compared to the originally formed smooth pipe is only about 30% of the pipe length.

Die auftretende Reibung ist bei Benutzung der Vorrichtung gemäß der Erfindung wesentlich geringer als bei den bekannten Vorrichtungen, insbesondereThe friction that occurs is significantly less when using the device according to the invention than in the known devices, in particular

609 7,67/78609 7.67 / 78

tritt an der Außenseite keine gleitende Reibung auf, so daß Beschädigungen der äußeren Oberfläche vermieden werden. Die durch die Reibung des Gewindedornes erzeugte Wärme ist unschädlich. Falls für die inneren Schichten des Rohres imprägniertes Papier verwendet wird, werden durch diese Wärme die Papierlagen während des Eindrückens der Rillen erwärmt und in ihrer endgültigen Lage ineinander verschweißt. there is no sliding friction on the outside, so that damage to the outer surface is avoided will. The friction of the mandrel generated heat is harmless. In case, for the inner layers of the pipe, impregnated paper is used, the paper layers are heated by this heat during the indentation of the grooves and welded together in their final position.

In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Abb. 1 zeigt die Anordnung schema ti seh. Hierbei ist eine Vorrichtung gewählt, bei der das gebildete Rohr um seine Achse rotiert, während die Rollen, von denen das Material zum Wickeln des Rohres abgezogen wird, sich um festliegende Achsen drehen. Bei den bekannten- Anordnungen wurde gewöhnlich der umgekehrte Weg gewählt, d. h., das gebildete Rohr führte keine Drehung aus, und die Material rollen Hefen um die Rohrachse um. Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß mit Rücksicht auf die auftretenden Fliehkräfte die Rotationsgeschwindigkeit begrenzt ist. Grundsätzlich ist aber die Vorrichtung gemäß der Erfindung auch in solchen Maschinen anwendbar, bei denen das gebildete Rohr keine Drehung um seine Achse ausführt.In the figures, an embodiment of a device according to the invention is shown. Fig. 1 shows the arrangement schema ti see. Here, a device is chosen in which the tube formed rotates around its axis while the rollers from which the material for winding the pipe is withdrawn will rotate around fixed axes. In the known arrangements was usually the reverse path chosen, d. that is, the tube formed did not rotate and the materials roll yeast around the pipe axis. This known arrangement has the disadvantage that with regard to the occurring Centrifugal forces the speed of rotation is limited. In principle, however, the device according to FIG Invention also applicable in such machines in which the tube formed does not rotate around its Axis executes.

Bei der dargestellten Vorrichtung läuft von einer sich um ihre eigene Achse und um die Hauptachse der Maschine drehenden Vorratsrolle 1 ein Papierstreifen 2 ab, der in dem gleichfalls umlaufenden Rohr 3 zu einem Schlitzrohr geformt wird. Dieses Schlitzrohr läuft auf ein an der Drehung des Rohres 3 teilnehmendes, als Wickeldorn dienendes Rohr 4 auf. In diesem Rohr 4 ist eine Welle 5, vorteilhaft in Wälzlagern 35 gelagert, die zum Antrieb des Gewindedornes dient. Der Antrieb des Rohres 3 erfolgt über die Zahnräder 6 und 7. Zum Antrieb der Welle 5 dient ein Zahnradgetriebe, dessen Zahnrad 8 von einem Arm 9 getragen wird, der mit dem Rohr 3 in Verbindung steht. Dieses Zahnrad 8 rollt an einem feststehenden Zahnkranz 10 ab und steht andererseits mit dem auf der Welle 5 befestigten Zahnrad 11 im Eingriff. Durch die Anordnung wird erreicht, daß die Welle 5 im gleichen Sinne, aber mit höherer Drehzahl rotiert als das Rohr 3 und der Wickeldorn 4. Um das aus dem Papierstreifen 2 gebildete Schlitzrohr werden weitere Papierlagen gewickelt, die von den Rollen 12 und 13 abgezogen werden. Soll das gewickelte Rohr außen mit einem Blechmantel versehen sein, wie dies beispielsweise bei Isolierrohren üblich ist, so ist der von der Rolle 13 ablaufende Streifen 14 anstatt eines Papierstreifens ein Blechstreifen. Das so gewickelte Rohr schiebt sich nun über das Ende des Wickeldornes 4 hinaus und wird von dem Gewindedorn 15 erfaßt. Diesem Gewindedorn 15 im Inneren des Rohres stehen die mit Rillen versehenen Rollen 32 gegenüber. Zum Fertigformen des Rohres schließt sich an den Gewindedorn 15 der glatte zylindrische Dorn 41 an, der durch die Welle 43, die durch die Hohlwelle 5 geführt ist, mit dem Wickeldorn 4 verbunden ist und daher mit gleicher Drehzahl rotiert wie das erzeugte Rillenrohr. Diesem zylindrischen Dorn stehen die ebenfalls zylindrischen Teile 42 der äußeren Rollen 32 gegenüber. Gegebenenfalls kann dieser Dorn 41 an seinem dem Gewindedorn zugewandten Ende schwach konisch sein, so daß beim Auflaufen des Rillenrohres auf diesen zylindrischen Teil eine leichte Aufweitung und geringfügige Stauchung des Rohres stattfindet.In the device shown, one runs around its own axis and around the main axis the machine rotating supply roll 1 from a paper strip 2, which is also rotating in the Tube 3 is formed into a slotted tube. This slotted tube runs on a rotation of the tube 3 participating, serving as a winding mandrel tube 4. In this tube 4 is a shaft 5, advantageously in Rolling bearings 35 mounted, which is used to drive the threaded mandrel. The tube 3 is driven About the gears 6 and 7. To drive the shaft 5, a gear transmission is used, the gear 8 of which is from an arm 9 which is in communication with the tube 3. This gear 8 rolls on one stationary ring gear 10 and is on the other hand with the gear 11 attached to the shaft 5 in engagement. The arrangement ensures that the shaft 5 in the same sense, but with a higher The speed of rotation rotates as the tube 3 and the winding mandrel 4 Further layers of paper are wound in the slot tube and pulled off the rollers 12 and 13. If the wound pipe is to be provided with a sheet metal jacket on the outside, as is the case for example Insulating pipes is common, the strip 14 running off the roll 13 is instead of a paper strip a sheet of metal. The tube wound in this way now pushes itself beyond the end of the winding mandrel 4 and is detected by the threaded mandrel 15. This mandrel 15 in the interior of the tube are available grooved rollers 32 opposite. To finish shaping the pipe, the Threaded mandrel 15 of the smooth cylindrical mandrel 41, which is driven by the shaft 43, which is passed through the hollow shaft 5 is guided, is connected to the winding mandrel 4 and therefore rotates at the same speed as that generated Grooved pipe. This cylindrical mandrel are also cylindrical parts 42 of the outer Rolls 32 opposite. If necessary, this mandrel 41 can face the threaded mandrel The end be slightly conical, so that when the grooved tube runs onto this cylindrical part a slight expansion and slight compression of the pipe takes place.

Die Rollen 32 sind an einem Kopf angeordnet, dessen Umlaufgeschwindigkeit der Umdrehung des Gewindedornes 15 entspricht. Jeder der Rollen 32 liegt also bei ihrem Umlauf stets die gleiche Stelle des 'Gewindedornes gegenüber. Dementsprechend sind die Rillen der Rolle 32 Kreisrillen. Die Rollen 32 bedürfen keines Antriebes, da sie sich an dem gebildeten Rohr abwälzen und ihre Stellung gegenüber dem Gewindedorn nicht festgelegt werden muß. Die Rillen der einzelnen Rollen 32, von denen zweckmäßig etwa vier vorgesehen werden, müssen aber der Steigung des Gewindes des Dornes 15 entsprechend gegeneinander versetzt sein, und zwar bei vier Rollen jeweils um ein Viertel der Ganghöhe des Gewindes 15. Der Antrieb des Kopfes, der die Rollen 32 trägt, erfolgt über ein Zahnrad oder Kettengetriebe 33,34, wobei die Übersetzung so gewählt sein muß, daß die Drehzahl dieses Kopfes mit der Drehzahl des Gewindedornes übereinstimmt.The rollers 32 are arranged on a head, the speed of rotation of the rotation of the Threaded mandrel 15 corresponds. Each of the rollers 32 therefore always lies in the same place during their rotation of the 'threaded mandrel opposite. Accordingly, the grooves of the roller 32 are circular grooves. The roles 32 do not require any drive, since they roll on the tube formed and their position opposite the mandrel does not have to be fixed. The grooves of the individual rollers 32, of which appropriate about four are provided, but must correspond to the pitch of the thread of the mandrel 15 be offset from one another, with four rollers each by a quarter of the pitch of the Thread 15. The head, which carries the rollers 32, is driven by a toothed wheel or chain drive 33,34, the translation must be chosen so that the speed of this head with the Speed of the threaded mandrel corresponds.

Abb. 2 zeigt die Anordnung der Rollen in größerem Maßstab. Um bei gleicher relativer Drehzahl der Schnecke 15 größeren Vorschub zu erzielen, kann, wie gezeichnet, die Anwendung eines zweigängigen oder mehrgängigen Gewindes vorgesehen sein. Um eine Verstellung der Rollen 32 zur Anpassung an die Materialstärke und Dehnbarkeit des Rohres zu ermöglichen, sind die Achszapfen 36 der zweckmäßig auf Kugellagern 37 gelagerten Rollen exzentrisch mit zylindrischen Bolzen 38 verbunden, die ihrerseits wieder Zahnräder 39 tragen, die in einen Zahnkranz 40 eingreifen. Bei dieser Anordnung kann durch Drehen des Zahnkranzes 40 eine gleichzeitige Annäherung oder Entfernung der Rollen 32 an die Hauptachse der Maschine bewirkt werden.Fig. 2 shows the arrangement of the rollers on a larger scale. In order to achieve the same relative speed of the To achieve a larger feed screw 15, as shown, the use of a two-flight or multi-start thread can be provided. In order to adjust the rollers 32 to adapt to the To enable the material thickness and ductility of the pipe, the axle journals 36 are useful rollers mounted on ball bearings 37 eccentrically connected to cylindrical bolts 38, which in turn again wear gears 39 which mesh with a ring gear 40. With this arrangement, through Rotating the ring gear 40 a simultaneous approach or removal of the rollers 32 to the Main axis of the machine are effected.

Durch die glatten Teile 42 der Rollen 32 wird die Außenseite des gewickelten Rohres glattgewalzt, und es entsteht ein Rillenrohr, wie in Abb. 3 dargestellt. Wie bereits erwähnt, beträgt in diesem Falle durch das Eindrücken der Rillen und die Stauchung die eintretende Längenverminderung nur etwa 30%, also wesentlich weniger als bei den bekannten Faltenrohren. Sofern dies wünschenswert erscheint, kann der äußere Blechmantel des Rohres gefalzt sein.By the smooth parts 42 of the rollers 32, the outside of the wound tube is rolled smooth, and a grooved pipe is created, as shown in Fig. 3. As already mentioned, in this case is through the indentation of the grooves and the upsetting the resulting reduction in length is only about 30%, so much less than with the known folded tubes. If this seems desirable, it can the outer sheet metal jacket of the pipe must be folded.

Claims

Patent claims:

1. Device for the production of helically grooved flexible tubes Paper and / or sheet metal, in which a threaded mandrel acting from the inside on the pipe wall and several grooved rollers acting from the outside on the pipe wall cooperate, thereby characterized that the with the same speed as the threaded mandrel (15) in the tube (3) rotating rollers (32, 42) with their grooved part (32) the wound tube over the threaded mandrel (15) and with its smooth part adjoining the grooved part (32) (42) in cooperation with a further mandrel (41) that is smooth in the direction of the feed Finish forming the tube.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the mandrel (41) over which the Tube is finished, on the side from which the tube runs onto it, is slightly conical.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the axle journals (36) the rotating rollers (32, 42) are eccentrically connected to cylindrical bolts (38) which Wear gears (39) which mesh with a ring gear (40).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the threaded mandrel (15) has two or more threads.

5. Device according to one of claims 1 to 4, in which the tube in immediately consecutive Operations made of paper and / or sheet metal strips wrapped in a helical shape «! Is provided with grooves, characterized in that the smooth in the feed direction, possibly weakly conical mandrel (41) is attached to a shaft (43) with the same The speed rotates like the winding mandrel (4).

Considered publications: German patents nos. 140 239, 329 446, 756;

British Patent No. 593,451; U.S. Patent No. 2,508,798.

1 sheet of drawings