DE102009024847A1 - Device for producing helical corrugated pipes - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung wendelförmiger Wellrohre, insbesondere aus längsnahtgeschweißten Metallrohren, wobei ein in einem rotationsbeweglich antreibbaren Wellerkopf drehbar gelagerter Wellerwälzring unter Einbringung der Wellung auf der Oberfläche eines glatten Rohres abwälzbar angeordnet ist, wobei die Vorrichtung mehrere in Fertigungsflussrichtung hinter dem Wellerkopf am Umfang des Wellrohres verteilt angeordnete Druckrollen aufweist, die gegen die sich gegenüberliegenden Flanken der Wellung des Wellrohres anlegbar sind, um beim Drehen um das Wellrohr den Abstand zwischen den Flanken zur Veränderung der Steigung zu reduzieren und/oder den Außendurchmessers des Wellrohres zu vergrößern.The The invention relates to a device for producing helical Corrugated pipes, in particular of longitudinal seam welded Metal tubes, one being drivable in a rotationally movable Well head rotatably mounted Wellerwälzring under introduction of the Curl on the surface of a smooth tube rollable is arranged, wherein the device more in the production flow direction arranged distributed behind the corrugated head on the circumference of the corrugated tube Compression rollers which, against the opposite Flanks of the corrugation of the corrugated tube can be applied to when turning around the corrugated pipe the distance between the flanks to change reduce the slope and / or the outer diameter of the corrugated tube to enlarge.
In
bekannten Vorrichtungen zur Herstellung von Wellrohren werden Formringe
und Druckrollen verschiedener Art verwendet. Die
Aus
der
Weiterhin
ist auch durch die
Ferner
ist bei einem Verfahren gemäß der
Die bekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, nur unter großen Schwierigkeiten in derselben Vorrichtung Metallrohre verschiedener Größe und Art mit einer Wellung versehen zu können. Es ist ferner gelegentlich erwünscht, ein mit einer Wellung versehenes Metallrohr derart zu verändern, dass auf einer bestimmten Länge des Metallrohres eine größere Anzahl von Wellen vorhanden ist, um so die Steigung der Wellung zu vermindern, wobei jedoch die Form des Metallrohres aufrechterhalten werden soll.The However, known devices have the disadvantage, only with large Difficulties in the same device metal pipes of various sizes and to be able to provide a curl. It is further occasionally desired, a corrugated one Metal tube to change so that on a particular Length of the metal pipe a larger number of waves, so as to reduce the slope of the corrugation, wherein However, the shape of the metal tube to be maintained.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur problemlosen Anpassung an nahezu beliebige Steigungen des einlaufenden Wellrohres zu schaffen.Of the Invention is based on the object, a possibility for easy adaptation to almost any inclines of the incoming To create corrugated pipe.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.These Object is according to the invention with a device solved according to the features of claim 1. The further embodiment of the invention is the subclaims refer to.
Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung vorgesehen, bei der die Druckrollen in Bezug auf die Mittellängsachse des Wellrohres begrenzt axial beweglich angeordnet sind. Hierdurch wird in überraschend einfacher Weise eine nahezu unbegrenzte und selbsttätig wirksame Anpassung der Druckrollen an unterschiedliche, zuvor mittels des Wälzringes beziehungsweise der vorhergehenden Druckrolle eingebrachte Steigungen der Wellung ermöglicht, sodass insbesondere die individuelle Einstellung der Positionierung der Druckrollen entfällt. Dabei sind die Druckrollen derart in der Vorrichtung zu einer Baueinheit integriert, dass der Wälzring eine Vorwelleinrichtung bildet, während die Druckrollen die Nachwelleinrichtung bilden. Dadurch, dass nicht etwa der axiale Versatz der am Umfang verteilten Druckrollen die Steigung festlegt, sondern die Art der Vorwellung und die Geometrie der Druckrollen, kann eine Vielzahl unterschiedlicher Wellrohrsteigungen ohne Austausch der Druckrollen realisiert werden. Der Umformungsgrad kann dabei flexibel und in wirtschaftlich ebenso wie technologisch vorteilhafter Weise auf den Wälzring sowie auf die Druckrollen aufgeteilt werden, sodass in der Praxis eine wesentliche Entlastung des Wellkopfes erreicht werden kann. Hierbei wird außerdem eine unerwünschte Torsionsbeanspruchung des Wellrohres weitgehend vermieden.According to the invention, therefore, a device is provided in which the pressure rollers are arranged axially movable relative to the central longitudinal axis of the corrugated tube limited. As a result, a virtually unlimited and automatically effective adjustment of the pressure rollers to different, previously introduced by means of the Wälzringes or the previous pressure roller pitches of the corrugation is possible in a surprisingly simple manner, so that in particular the individual adjustment of the positioning of the pressure rollers deleted. In this case, the pressure rollers are integrated in the device into a structural unit such that the rolling ring forms a pre-shaft device, while the pressure rollers form the post-wave device. The fact that not about the axial displacement of the circumferentially distributed pressure rollers determines the slope, but the type of Vorwellung and the geometry of the pressure rollers, a variety of different Wellrohrsteigungen can be realized without replacing the pressure rollers. The degree of deformation can be divided flexibly and economically as well as technologically advantageous manner on the Wälzring and on the pressure rollers, so that in practice a significant relief of the corrugated head can be achieved. In this case, an undesirable torsional stress of the corrugated pipe is also largely avoided.
Die Druckrollen könnten auf einer in Richtung der Mittellängsachse ausgerichteten Achse drehbeweglich und begrenzt axial verschiebbar angeordnet sein. Besonders vorteilhaft ist hingegen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Druckrollen an einer um eine Achse schwenkbeweglichen Schwinge angeordnet sind, die auf der Achse durch einen Anschlag begrenzt verschiebbar angeordnet ist. Hierdurch wird in einfacher Weise eine radiale und axiale Verlagerung der Druckrollen mittels derselben Achse ermöglicht, sodass der Herstellungsaufwand minimiert werden kann. Zugleich kann die Schwinge mittels einer Vorspannkraft in Richtung des Wellrohres vorgespannt sein oder Stellglieder zur radialen Einstellung aufweisen. Weiterhin können in die Schwinge auch Sensoren zur Positionserfassung integriert sein.The Pressure rollers could be on one in the direction of the central longitudinal axis aligned axis rotatable and limited axially displaceable be arranged. In contrast, an embodiment is particularly advantageous the invention in which the pressure rollers at one about an axis pivoting rocker arms are arranged on the axle a stop is slidably limited. This will in a simple way a radial and axial displacement of the pressure rollers allows using the same axis, so that the production cost can be minimized. At the same time, the rocker by means of a Biasing force be biased in the direction of the corrugated pipe or actuators for have radial adjustment. Furthermore, in the Swingarm also be integrated sensors for position detection.
Die Druckrollen könnten schräg anstellbar sein, um so beispielsweise durch den Neigungswinkel den Freiraum zwischen den randseitigen Bereichen der Rollen entsprechend dem Neigungswinkel zu verringern und somit eine Verstärkung der Umformung zu erreichen. Besonders vorteilhaft ist hingegen eine Abwandlung der Erfindung, bei welcher die Druckrollen um eine Längsachse im gewünschten Winkel zur Mittellängsachse des Wellrohres beweglich angeordnet sind, wobei die Steigung durch die Geometrie der zu diesem Zweck beispielsweise einstellbaren Druckrolle bestimmt ist.The Pressure rollers could be obliquely adjustable to so for example by the angle of inclination the space between the edge areas of the rollers according to the angle of inclination reduce and thus increase the conversion to to reach. In contrast, a modification of the Invention in which the pressure rollers around a longitudinal axis at the desired angle to the central longitudinal axis of the Corrugated tube are arranged movably, the slope by the geometry the determined for this purpose, for example, adjustable pressure roller is.
Eine andere, ebenfalls besonders sinnvolle Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass die Druckrollen an einem gemeinsamen Rollengestell angeordnet sind. Hierdurch können die Druckrollen zur Anpassung an wesentliche Dimensionsänderungen des Wellrohres gemeinsam ausgetauscht werden, sodass unerwünschte Stillstandszeiten der Vorrichtung verringert werden können. Dabei sind vorzugsweise alle Druckrollen an derselben Welle angeordnet.A other, also particularly useful embodiment of the invention is achieved in that the pressure rollers on a common Roller frame are arranged. This allows the pressure rollers to adapt to significant dimensional changes of the corrugated pipe be replaced together, so that unwanted downtime the device can be reduced. These are preferably all pressure rollers arranged on the same shaft.
Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn das Rollengestell an der Vorrichtung in seiner axialen und/oder radialen Position einstellbar ist, sodass eine einfache Zentrierung der Druckrollen gegenüber dem Wellrohr ermöglicht wird. Dabei kann zudem zur Anpassung an unterschiedliche, mittels des Wälzringes eingebrachte Steigungen zusätzlich auch eine axiale Positionsänderung des Rollengestells vorgenommen werden.there It is particularly useful when the roller frame on the device in its axial and / or radial position is adjustable, allowing easy centering of the pressure rollers is made possible with respect to the corrugated pipe. there can also adapt to different, introduced by the Wälzringes Gradients also an axial position change be made of the roller frame.
Weiterhin erweist es sich als besonders praxisnah, wenn die zumindest drei Druckrollen gleich verteilt an dem Umfang des Wellrohres angeordnet sind. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verformungskraft in das Wellrohr eingeleitet, um so auch hohe Qualitätsanforderungen erfüllen zu können. Selbstverständlich ist die Vorrichtung nicht auf drei Druckrollen beschränkt. Vielmehr lässt sich je nach Einsatzzweck und Rohrdurchmesser mittels einer Mehrzahl von, beispielsweise sechs, Druckrollen eine weitere Qualitätsverbesserung erreichen, indem die je Druckrolle eingebrachten Verformungskräfte reduziert werden.Farther proves to be particularly practical if the at least three Pressure rollers are distributed evenly distributed on the circumference of the corrugated tube. As a result, a uniform deformation force introduced into the corrugated pipe, so also high quality requirements to be able to fulfill. Of course the device is not limited to three pressure rollers. Rather, depending on the purpose and pipe diameter by means of a plurality of, for example six, pressure rollers one achieve further quality improvement by the ever pressure roller introduced deformation forces can be reduced.
Eine andere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Ausgestaltung der Erfindung wird dann erreicht, wenn zumindest eine Druckrolle zwei seitliche, radial vorspringende Bereiche aufweist, die jeweils an den sich gegenüberliegenden Flanken der Wellung des Wellrohres anlegbar sind, um so eine durch die Geometrie und den Abstand der Bereiche bestimmte Verformung der Wellung zu erreichen. Der die Bereiche verbindende Zylinderkern ist dabei auch bei hohen Umformgraden stets zu dem Wellrohr beabstandet, um so einer Abflachung der Wellung vorzubeugen. Selbstverständlich können die Bereiche einteilig miteinander verbunden sein oder aber auf einem zylindrischen Körper beispielsweise auch austauschbar fixiert sein. Ferner können die vorspringenden Bereiche mit einer reibungsmindernden Oberflächenbeschaffenheit, insbesondere einer Beschichtung, ausgestattet sein, oder Einrichtungen zur Einstellung vorbestimmter Temperaturen aufweisen.A other, also particularly promising embodiment of Invention is achieved when at least one pressure roller two has lateral, radially projecting portions, each at the opposite flanks of the corrugation of the corrugated pipe can be applied, so by the geometry and the distance of the Areas to achieve certain deformation of the corrugation. The the Areas connecting cylinder core is also at high degrees of deformation always spaced to the corrugated tube so as to flatten the corrugation submissions. Of course, the areas can be one-piece be connected to each other or on a cylindrical body for example, be fixed interchangeable. Furthermore, can the protruding areas with a friction-reducing surface finish, in particular a coating, or facilities have to set predetermined temperatures.
Eine andere, ebenfalls besonders Erfolg versprechende Ausgestaltung der Erfindung liegt auch dann vor, wenn zumindest zwei paarweise angeordnete Druckrollen jeweils einen einzigen vorspringenden Bereich aufweisen und die Bereiche jeweils an den sich gegenüberliegenden Flanken der Wellung des Wellrohres anlegbar sind. Aufgrund der hierbei unabhängig voneinander beweglichen Druckrollen wird nahezu jede beliebige Kontur der Wellung, beispielsweise auch mit einer unterschiedlichen Neigung der vorder- und rückseitigen Flanken, realisierbar, sodass eine optimale Anpassung des Wellrohres an die jeweiligen Anforderungen erfüllt werden kann. Der Bereich besteht hierzu beispielsweise aus einem zylindrischen Vorsprung mit einem endseitigen Radius, wobei die Seitenflächen des vorspringenden Bereichs parallel zueinander verlaufen. Die mit dem einzigen vorspringenden Bereich ausgestatteten Druckrollen weisen dabei vorzugsweise eine konvexe Kontur auf.A other, also particularly promising embodiment of Invention is also present if at least two paired Pressure rollers each have a single projecting area and the areas each at the opposite Flanks of the corrugation of the corrugated pipe can be applied. Because of this independent moving pressure rollers becomes almost any contour the corrugation, for example, with a different inclination the front and back flanks, realizable, so an optimal adaptation of the corrugated pipe to the respective requirements can be fulfilled. The area exists for this purpose, for example from a cylindrical projection with an end-side radius, the side surfaces of the projecting area being parallel to each other. The one with the only projecting area equipped pressure rollers preferably have a convex Contour on.
Dabei können diese mit dem einzigen vorspringenden Bereich ausgestatteten Druckrollen auf einer gemeinsamen Achse beweglich angeordnet sein. Besonders sinnvoll ist es hingegen, wenn die zwei Druckrollen jeweils um die zueinander und gegenüber der Mittellängsachse des Wellrohres geneigte Achse rotationsbeweglich angeordnet sind, wobei die Achsen derart zueinander geneigt sind, dass eine negative Steigung der Flanken der Wellung mittels der Druckrollen darstellbar ist. Dadurch wird erstmals eine auch als Toruswellung bezeichnete Verformung über die Vertikale hinaus ermöglicht, um so ein Höchstmaß an Flexibilität bei der Herstellung des Wellrohres zu ermöglichen. Die so geschaffene Wellung weist also im Bereich des Wellungsgrundes aufeinander zulaufende Flanken auf, sodass der Abstand der Flanken in radialer Richtung auf die Mittellängsachse abnimmt und im Bereich des Wellungsgrundes sein Minimum hat.These can be equipped with the single projecting area equipped pressure rollers be arranged movably on a common axis. It is particularly useful, however, when the two pressure rollers are rotatably arranged in each case about the mutually and with respect to the central longitudinal axis of the corrugated tube axis, wherein the axes are inclined to each other such that a negative slope of the flanks of the corrugation is represented by the pressure rollers. This allows for the first time also referred to as Toruswellung deformation beyond the vertical addition, so as to allow the highest degree of flexibility in the production of corrugated pipe. The corrugation created in this way therefore has mutually tapering flanks in the region of the corrugation base, so that the spacing of the flanks in the radial direction decreases towards the central longitudinal axis and has its minimum in the region of the corrugation bottom.
Zu diesem Zweck erweist sich eine Weiterbildung als besonders Erfolg versprechend, bei welcher die an den sich gegenüberliegenden Flanken der Wellung des Wellrohres anlegbaren Bereiche derselben Druckrolle oder unterschiedlicher Druckrollen in Richtung ihrer Achse zustellbar angeordnet sind, um so in Abhängigkeit des gewünschten Umformgrades den Abstand der beiden Bereiche, die jeweils an den sich gegenüberliegenden Flanken der Wellung des Wellrohres anlegbar sind, derselben Druckrolle oder benachbarter Druckrollen flexibel einstellen zu können. Insbesondere werden so Aufhärtungen im Wellungsgrund verringert. Die Zustellung ist dabei bei einer relativ zueinander geneigten Anordnung der Bereiche ebenso wie auch bei paralleler Anordnung realisierbar.To For this purpose, a further education proves to be particularly successful promising, in which the at the opposite Flanks of the corrugation of the corrugated pipe submitable areas of the same Pressure roller or different pressure rollers in the direction of her Axis are arranged deliverable, so in dependence the desired degree of deformation, the distance between the two areas, each on the opposite flanks of the Corrugation of the corrugated tube can be applied, the same pressure roller or adjacent To be able to adjust pressure rollers flexibly. Especially So hardenings in the Wellungsgrund be reduced. The Delivery is at a relative to each other inclined arrangement the areas as well as in a parallel arrangement feasible.
Dabei erweist es sich als besonders praxisnah, wenn diese Halbrollen mittels einer Einstellmutter in Achsrichtung zustellbar sind, sodass die Zustellung in einfacher Weise manuell durchgeführt werden kann. Zur Festlegung der eingestellten Position dient dabei eine Kontermutter.there proves to be particularly practical when these half rolls using An adjusting nut are deliverable in the axial direction, so that the Delivery can be done manually in a simple manner. To determine the set position serves a lock nut.
Vorzugsweise sind die Geometrie und/oder der Abstand zwischen den Bereichen verschiedener Druckrollen unterschiedlich ausgeführt, um so in Drehrichtung des Rollengestells im Wellrohr einen steigenden Umformgrad sicherzustellen.Preferably are the geometry and / or the distance between the areas of different pressure rollers executed differently, so in the direction of rotation of the roller frame in the corrugated pipe to ensure an increasing degree of deformation.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe Invention allows various embodiments to. To further clarify its basic principle is one of them shown in the drawing and will be described below. These shows in
In
der
Die
Druckrollen
In
der
Darüber
hinaus ist auch eine weitergehende Umformung realisierbar, wie dies
anhand der
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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