DE102006027046B3 - Device for the production of a pipe comprises cylindrical rotating rollers running parallel to a molding roller to exert a force in this direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Rohres mit den Merkmalen der Oberbegriffs des Patentanspruchs 1. The The invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a pipe having the features of the preamble of the claim 1.
Zum Herstellen von Rohren sind Verfahren verbreitet, bei denen ein zunächst ebenes Blech zwischen eine verformungsresistente Formrolle und eine an diese angedrückte Gummirolle gezogen und von der Gummirolle um die Formrolle herum gebogen wird. Das so gebogene Rohr hat stets einen Innendurchmesser, der deutlich größer ist als der Außendurchmesser der Formrolle, wobei der Innendurchmesser zudem schlecht reproduzierbar ist, da er von einer Reihe von Parametern, wie Blechdicke, Materialhomogenität des Bleches, Verformbarkeit und Andruckkraft der Gummirolle abhängt. Beim Verschweißen der Kanten des Bleches zum seitlichen Abdichten des Rohres an der Stoßstelle der Kanten muss das Rohr zudem aufwendig gespannt werden, um die Kanten zusammen zu drücken, die infolge der Spannung des Bleches ansonsten auseinander streben.To the Manufacture of pipes are widely used in processes where a first level Sheet metal between a deformation resistant form roller and an this pressed Rubber roller pulled and from the rubber roller around the form roller around is bent. The tube thus bent always has an inner diameter, which is significantly larger as the outer diameter the forming roller, wherein the inner diameter also poorly reproducible because it depends on a number of parameters, such as sheet thickness, material homogeneity of the sheet, Deformability and pressure force of the rubber roller depends. At the weld together the edges of the sheet for laterally sealing the tube to the joint The edges of the pipe must also be stretched consuming to the To press edges together which otherwise diverge due to the tension of the sheet.
Aus
der
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Rohres der eingangs genannten Art anzugeben.Of the The invention is therefore based on the object, an improved device and an improved method of making a tube of the specify the type mentioned above.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12. The The object is achieved by a device having the features of claim 1 and a Method with the features of patent claim 12.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous Embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen eines Rohres umfasst eine im Wesentlichen zylinderförmige, verformungsresistente, drehbare Formrolle, eine erste Treibrolle und mindestens eine zweite Treibrolle. Beide Treibrollen sind im Wesentlichen zylinderförmig, drehbar und zumindest im Bereich einer Mantelfläche elastisch verformbar, beispielsweise indem sie im Bereich der Oberfläche gummiert sind. Die Treibrollen liegen zur Formrolle parallel und sind in Richtung der Formrolle zustellbar, wobei sie in dieser Richtung eine Kraft ausüben können. Mindestens die erste Treibrolle ist angetrieben. Die Formrolle und die Treibrollen sind vorzugsweise im Wesentlichen gleich lang.A inventive device for producing a tube comprises a substantially cylindrical, deformation-resistant, rotatable forming roller, a first drive roller and at least a second Capstan roller. Both drive rollers are substantially cylindrical, rotatable and at least in the region of a lateral surface elastically deformable, for example by gumming in the area of the surface are. The drive rollers are parallel to the form roller and are in Direction of the Formrolle deliverable, taking in this direction to exercise a force can. At least the first drive roller is driven. The form roller and the drive rollers are preferably substantially the same length.
Zum Herstellen eines Rohres aus einem Blech kommt ein Verfahren zur Anwendung, bei dem eine erste Kante eines im Wesentlichen rechteckigen Bleches an die erste Treibrolle herangeführt wird, die gegen die Formrolle gedrückt ist. Die Formrolle dreht sich gegensinnig zu der ersten Treibrolle, so dass das Blech zwischen die erste Treibrolle und die Formrolle gezogen wird. Durch das Andrücken der ersten Treibrolle gegen die Formrolle verformt sich die erste Treibrolle elastisch in einem der Formrolle benachbarten Bereich. Das zwischen der Formrolle und der ersten Treibrolle befindliche Blech wird dabei um die Formrolle herum gebogen und passt sich dem Radius der Formrolle annähernd an, so dass es beim weiteren Vorschub weiter um die Formrolle herum geführt und von der zweiten Treibrolle erfasst wird. Diese setzt den Biegevorgang fort und vertieft ihn, d.h. der Radius des Bleches nähert sich dem Radius der Formrolle weiter an. Hierzu wird die zweite Treibrolle in Richtung der Formrolle zugestellt und angedrückt und so das Blech um die Formrolle herum gebogen. Die zweite Treibrolle kann hierfür einen eigenen Antrieb aufweisen. Die zweite Treibrolle kann zunächst mit einer etwas höheren Mantelgeschwindigkeit angetrieben werden als die erste Treibrolle, um das Blech möglichst straff im Bereich zwischen der ersten Treibrolle und der zweiten Treibrolle um die Formrolle herum zu biegen. Es können weitere zweite Treibrollen vorgesehen sein. Nach dem Passieren der zweiten Treibrolle wird das Blech weiter um die Formrolle herumgeführt, wobei mehrere Umdrehungen auf der Formrolle ausgeführt werden können, so dass das Blech am Ende des Biegevorgangs ein auf der Formrolle steckendes Rohr bildet, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Formrolle annähernd gleich ist. Das so hergestellte Rohr weist eine hohe Maßgenauigkeit und damit eine sehr gute Rundheit auf.For producing a tube from a sheet, a method is used in which a first edge of a substantially rectangular sheet is brought to the first drive roller, which is pressed against the forming roller. The form roller rotates in the opposite direction to the first drive roller so that the plate is drawn between the first drive roller and the form roller. By pressing the first driving roller against the forming roller, the first driving roller deforms elastically in a region adjacent to the forming roller. The sheet metal located between the forming roll and the first driving roll is thereby bent around the forming roll and approximately adapts to the radius of the forming roll, so that it is guided further around the forming roll during further feeding and is caught by the second driving roll. This continues the bending process and deepens it, ie the radius of the sheet continues to approach the radius of the forming roll. For this purpose, the second drive roller is delivered in the direction of the forming roller and pressed and so bent the sheet around the forming roller. The second drive roller may have its own drive for this purpose. The second drive roller can first be driven at a slightly higher mantle speed than the first drive roller in order to bend the plate as tightly as possible in the area between the first drive roller and the second drive roller around the form roller. There may be provided more second drive rollers. After passing the second drive roller, the plate is further guided around the forming roller, wherein several revolutions can be performed on the forming roller, so that the sheet at the end of the bending operation on the mold role sticking tube forms whose inner diameter is approximately equal to the outer diameter of the form roller. The tube thus produced has a high dimensional accuracy and thus a very good roundness.
Bevorzugt ist auch die Formrolle angetrieben, um den Transport des Bleches zwischen der Formrolle und den Treibrollen zu erleichtern.Prefers Also, the forming roller is driven to transport the sheet between the forming roller and the drive rollers easier.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Formrolle aus Stahl gebildet, um eine hohe Verformungsresistenz zu erreichen.In a preferred embodiment The form roller is made of steel to give a high resistance to deformation to reach.
Nach dem Passieren der ersten Treibrolle ist der Radius des Bleches gegebenenfalls noch größer als der der Formrolle, so dass sich seine erste Kante mit weiterem Vorschub weiter von der Formrolle entfernt. Daher ist die Formrolle vorzugsweise zwischen zwei Treibrollen angeordnet, so dass die erste und die zweite Treibrolle sich an der Formrolle gegenüber, also um 180° versetzt zueinander, liegen. Somit ist ein kürzestmöglicher Weg des Bleches zwischen den Treibrollen sichergestellt, um zu verhindern, dass sich die erste Kante des Bleches soweit von der Formrolle entfernt, dass sie von einer der Treibrollen nicht mehr oder schlecht erfasst werden kann.To when passing the first drive roller, the radius of the sheet is optionally even bigger than the shape of the roll, so that its first edge with further feed further away from the forming roll. Therefore, the forming roller is preferable arranged between two drive rollers, so that the first and the second drive roller opposite to the form roller, ie offset by 180 ° to each other, lie. Thus, a shortest possible path of the sheet between the Drive rollers ensured to prevent the first Edge of the sheet so far away from the forming roll that they are from one of the capstans can no longer or poorly captured.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens eine verformungsresistente Andrückrolle parallel zur Formrolle angeordnet und in Richtung der Formrolle zustellbar, wobei sie in dieser Richtung eine Kraft ausüben kann. Insbesondere ist sie bezogen auf die Formrolle der ersten Treibrolle 90° nachgeordnet. Das Blech wird nach dem Passieren der ersten Treibrolle und vor dem Erreichen der zweiten Treibrolle mittels der Andrückrolle an die Formrolle angedrückt. Auf diese Weise lässt sich ebenfalls vermeiden, dass sich die erste Kante des Bleches soweit von der Formrolle entfernt, dass sie von der zweiten Treibrolle nicht mehr oder schlecht erfasst werden kann. Die Andrückrolle kann die gleiche Länge aufweisen wie die Formrolle, kann aber auch eine kurze Rolle sein, die das Blech möglichst in einem mittleren Bereich der Formrolle andrückt. Ebenso kann sie in Längsrichtung der Formrolle verschiebbar ausgebildet sein. Denkbar ist auch die Anordnung mehrerer Andrückrollen auf einer gemeinsamen Achse, die über die Länge der Formrolle möglichst äquidistant voneinander beabstandet sind.In a preferred embodiment is at least one deformation resistant pressure roller parallel to the forming roller arranged and deliverable in the direction of the forming roll, wherein they are in to exert a force in this direction can. In particular, it is based on the forming roll of the first Subordinate drive roller 90 °. The sheet is made after passing the first pinch roller and before reaching the second drive roller by means of the pressure roller pressed against the forming roller. That way Also avoid getting the first edge of the sheet far enough away from the form roller to be from the second drive roller no longer or poorly recorded. The pressure roller can be the same length have the shape of a roll but can also be a short roll the metal as possible presses in a central region of the forming roll. Likewise, it can be longitudinal be formed displaceable the form roller. It is also conceivable Arrangement of several pressure rollers on a common axis that is as equidistant as possible over the length of the forming roller spaced apart from each other.
Vorzugsweise wird die erste Kante des Bleches und eine gegenüberliegende Kante des Bleches vor dem Heranführen an die erste Treibrolle mit Aussparungen und/oder Laschen versehen. Jede Lasche der ersten Kante wird während des Biegevorgangs mit jeweils einer Aussparung der gegenüberliegenden Kante in Eingriff gebracht und/oder jede Aussparung der ersten Kante wird während des Biegevorgangs mit jeweils einer Lasche der gegenüberliegenden Kante in Eingriff gebracht. Insbesondere, wenn die Aussparungen als Hinterschneidungen und die Laschen als dazu komplementäre Gegenstücke ausgeführt werden, ergibt sich dabei eine auf einfache Weise hergestellte formschlüssige Verbindung zwischen den Kanten, so dass das Rohr sich nicht wieder aufbiegt und bei gegebenenfalls anschließenden Arbeitsschritten, wie Schweißen, nicht verspannt werden muss.Preferably becomes the first edge of the sheet and an opposite edge of the sheet before approaching provided on the first drive roller with recesses and / or tabs. Each flap of the first edge is during the bending process with in each case a recess of the opposite edge in engagement brought and / or any recess of the first edge will be during the Bending operation with one tab of the opposite edge in engagement brought. In particular, if the recesses as undercuts and the tabs are designed as complementary counterparts, this results a simply produced positive connection between the Edges, so that the tube does not bounce back and if necessary subsequent Work steps, such as welding, does not have to be strained.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Rohr nach dem Biegen auf oder mit der Formrolle so gedreht, dass sich die erste Kante und/oder die gegenüberliegende Kante und/oder die Laschen und/oder die Aussparungen in einer Verpressposition befinden. In dieser Position werden die erste Kante und/oder die gegenüberliegende Kante und/oder die Laschen und/oder die Aussparungen mittels mindestens einer Andrückrolle oder mindestens eines Andrückelements an die Formrolle angedrückt, um gegebenenfalls noch abstehende Kanten, Laschen oder Aussparungen an die Rundung des Rohres anzugleichen.In a preferred embodiment the tube is turned after bending on or with the forming roller so that the first edge and / or the opposite edge and / or the tabs and / or the recesses are in a pressing position. In this position, the first edge and / or the opposite Edge and / or the tabs and / or the recesses by means of at least a pressure roller or at least one pressing element pressed against the forming roller, any edges, tabs or recesses that may still stick out to match the roundness of the pipe.
Ein solches Andrückelement ist bevorzugt ein verformungsresistenter Körper, der in Richtung der Formrolle zustellbar angeordnet ist und in dieser Richtung eine Kraft ausüben kann. Das Andrückelement kann dabei die gleiche Länge wie die Formrolle aufweisen. Ebenso kann es kürzer als dir Formrolle und in deren Längsrichtung verschiebbar ausgebildet sein. Denkbar ist auch die Anordnung mehrerer Andrückelemente über die Länge der Formrolle.One such pressing element is preferably a deformation-resistant body, which in the direction of the forming roller is arranged undeliverable and can exert a force in this direction. The pressing element can be the same length as the forming role. Likewise, it can be shorter than you cast roll and in the longitudinal direction be formed displaceable. Also conceivable is the arrangement of several Pressing elements over the Length of Forming roller.
Bevorzugt ist eine der Formrolle zugewandte Seite des Andrückelements passend zum Radius der Formrolle oder des Rohres konkav ausgebildet, um das Andrücken zu optimieren.Prefers is one of the form roller facing side of the pressing element to match the radius the forming roller or tube concave to the pressing to optimize.
Weisen die Andrückrolle oder das Andrückelement nicht die gleiche Länge wie die Formrolle auf, werden sie zum Andrücken der Kanten, Laschen oder Aussparungen mindestens zweimal angedrückt und zwischen den Andrückschritten in Längsrichtung der Formrolle verschoben, um die gesamte Kantenlänge schrittweise anzudrücken.Point the pressure roller or the pressing element not the same length Like the forming roll on, they are used to press the edges, tabs or Recesses pressed at least twice and between the Andrückschritten in the longitudinal direction of Shaped roll shifted to press the entire edge length incrementally.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist in dem Andrückelement mindestens ein Druckstempel angeordnet, der in Richtung auf die Formrolle beweglich ist. Mit dem Druckstempel ist auf einer Fläche, die kleiner als die Fläche des Andrückelements auf seiner der Formrolle zugewandten Seite ist, eine Kraft in Richtung der Formrolle ausübbar. Mit dem Druckstempel werden die Laschen so gegen die Formrolle gedrückt, dass sich diese Laschen plastisch querverformen und in den Aussparungen verpresst werden, so dass die erste Kante mit der gegenüberliegenden Kante zumindest bereichsweise kraft- und formschlüssig und damit besonders sicher verbunden ist. In einem Andrückelement, das die gleiche Länge wie die Formrolle aufweist, können mehrere Druckstempel an den Stellen vorgesehen sein, an denen die Laschen sich in der Verpressposition befinden.In a preferred embodiment, at least one plunger is arranged in the pressure element, which is movable in the direction of the forming roller. With the plunger is on a surface which is smaller than the surface of the pressing member on its side facing the form roller, a force in the direction of the forming roller exercisable. With the plunger, the tabs are pressed against the forming roller, that these tabs are plastically transverse deformed and pressed into the recesses, so that the first edge with the opposite edge at least partially non-positive and positive and therefore very safe connected is. In a pressing member having the same length as the forming roller, a plurality of plungers may be provided at the locations where the tabs are in the pressing position.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung mit einer Ausschubeinrichtung versehen, mit der ein auf der Formrolle steckendes Rohr in Längsrichtung der Formrolle von dieser herunter schiebbar ist, um die Herstellung der Rohre weiter zu automatisieren, den Durchsatz zu erhöhen und so Kosten zu sparen.Preferably the device is provided with a Ausschubeinrichtung, with a pipe stuck on the forming roll in the longitudinal direction of the forming roll of This is sliding down to continue the production of the tubes to automate, increase throughput and thus save costs.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Schweißgerät so angeordnet, dass vor oder während des Herunterschiebens des Rohrs oder danach eine Längsnaht und/oder eine Formnaht entsprechend der Form der Laschen und Aussparungen auf oder an dem Rohr schweißbar ist, insbesondere zum Verschweißen der ersten Kante mit der gegenüberliegenden Kante, so dass das Rohr abgedichtet ist.In a preferred embodiment is a welder arranged so that before or during the Pushing the tube or thereafter a longitudinal seam and / or a forming seam according to the shape of the tabs and recesses on or on the Weldable tube is, in particular for welding the first edge with the opposite Edge, so that the pipe is sealed.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.embodiments The invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.
Darin zeigen:In this demonstrate:
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.each other corresponding parts are in all figures with the same reference numerals Mistake.
Eine
Andrückrolle
In
einem ersten Arbeitsschritt zur Herstellung eines Rohres
In
In
In
In
In
In
In
Die
Darstellung sind exemplarisch. Laschen
Es
können
weitere zweite Treibrollen
Insbesondere
wenn auf eine Andrückrolle
Weisen
die Andrückrolle
Die
Vorrichtung
Weiterhin
kann ein Schweißgerät (nicht
gezeigt) so angeordnet sein, dass während des Herunterschiebens
des Rohrs
- 11
- Vorrichtung zum Herstellen von Rohrencontraption for making pipes
- 22
- Formrolleforming roller
- 3.13.1
- Erste TreibrolleFirst capstan roller
- 3.23.2
- Zweite TreibrolleSecond capstan roller
- 44
- Andrückrollecapstan
- 55
- elastische Schichtelastic layer
- 66
- Blechsheet
- 77
- erste Kantefirst edge
- 88th
- gegenüberliegende Kanteopposing edge
- 99
- Rohrpipe
- 1010
- Lascheflap
- 1111
- Aussparungrecess
- 1212
- Hinterschneidungundercut
- 1313
- zur Hinterschneidung komplementäres Gegenstückto Undercut complementary counterpart
- 1414
- Andrückelementpressing element
- 1515
- Druckstempelplunger
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