DE1045347B

DE1045347B - Machine for the production of tubes from helically wound tape

Info

Publication number: DE1045347B
Application number: DEH22873A
Authority: DE
Inventors: Albrecht Pickert; Dipl-Ing Heinrich Schmidt
Original assignee: Hein Lehmann and Co AG
Current assignee: Hein Lehmann and Co AG
Priority date: 1955-02-02
Filing date: 1955-02-02
Publication date: 1958-12-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Rohren unterschiedlichen Durchmessers aus schraubenförmig gewickeltem Band, die mit einem umlaufenden, auswechselbar gelagerten Wickeldorn, einem ihm das Band tangential zuführenden und die Bandränder vorbördelnden Walzwerk sowie mehreren um den Dorn herum angeordneten, die schraubenförmige Falznaht schließenden Falzrollen versehen ist, wobei der Winkel zwischen der Wickeldornachse und der Zuführrichtung des Bandes durch Schwenken um eine lotrechte, die Wickeldornachse schneidende Drehachse sowie der Abstand der Wickeldornachse von der Bandebene veränderlich sind.The invention relates to a machine for manufacturing pipes of different diameters made of helically wound tape, which is fitted with a revolving, replaceable winding mandrel, a rolling mill that feeds the strip tangentially and pre-flanges the strip edges, as well as several hemming rollers arranged around the mandrel and closing the helical hemming seam are provided, wherein the angle between the winding mandrel axis and the feed direction of the tape by pivoting a vertical axis of rotation intersecting the winding mandrel axis and the distance between the winding mandrel axis and the Band level are changeable.

Bei bekannten Maschinen obiger Art ist das die Bandränder vorbördelnde Walzwerk im Maschinengestell ortsfest angeordnet, während der Wickeldorn auf einem Tragrahmen gelagert ist und zusammen mit letzterem zur Einstellung des dem jeweiligen Wickeldurchmesser des Rohres anzupassenden Winkels zwischen Dornachse und Bandzufuhrrichtung schwenkverstellbar ist. Um die Maschine auf verschiedene Wickeldurchmesser umzustellen, muß dabei nicht nur der Wickeldorn, sondern zugleich auch dessen Tragrahmen ausgewechselt werden, um auf diese Weise einen dem Dorndurchmesser entsprechend geänderten Abstand zwischen Dornachse und Bandebene zu bekommen. Es ist bei Wickelmaschinen auch an sich bekannt, den Abstand zwischen Dornachse und Bandebene durch eine höhenverstellbare Lagerung des Tragrahmens des Wickeldornes im Maschinengestell zu ändern.In known machines of the above type, this is the rolling mill in the machine frame which pre-flanges the strip edges Stationary arranged, while the winding mandrel is mounted on a support frame and together with the latter to adjust the angle to be matched to the respective winding diameter of the pipe Mandrel axis and tape feed direction is pivotable. To the machine on different winding diameters to change, must not only the mandrel, but also its support frame at the same time be exchanged in order in this way a distance changed according to the mandrel diameter to get between the mandrel axis and the belt plane. It is also known per se in winding machines, the Distance between the mandrel axis and the belt plane through a height-adjustable mounting of the support frame of the To change the winding mandrel in the machine frame.

Die vorerwähnten Maschinen haben den Nachteil, daß bei ihnen die Um- bzw. Einstellung auf neue Wickeldurchmesser verhältnismäßig umständliche Montagearbeiten erfordert, insbesondere außer der Auswechslung des Wickeldornes noch ein Auswechseln weiterer Maschinenteile, wie vor allem der den Wickeldorn aufnehmenden Trag- bzw. Lagerungsmittel bedingt. Auch benötigen die bekannten Rohrwickelmaschinen mit schwenkverstellbarer Anordnung des Wickeldornes einen verhältnismäßig großen Platzbedarf für das Ablegen der fertiggewickelten Rohre, insbesondere dann, wenn mit solchen Maschinen Rohre größerer Länge gewickelt werden sollen. Das ist deswegen der Fall, weil bei Maschinen mit schwenkverstellbarem Wickeldorn zum Ablegen der fertiggewikkelten Rohre eine Fläche zur Verfügung stehen muß, die einem Kreissegment entspricht, dessen Scheitel durch die Schwenkachse des Wickeldornes geht, dessen Scheitelwinkel den größtmöglichen Schwenkverstellwinkel des Wickeldornes und dessen Radius der maximal auftretenden Fertiglänge des Rohres entspricht. The above-mentioned machines have the disadvantage that changing or setting them to new winding diameters requires relatively cumbersome assembly work, in particular, apart from replacing the winding mandrel, also replacing other machine parts, such as the supporting or storage means receiving the winding mandrel. The known pipe winding machines with a pivoting arrangement of the winding mandrel also require a relatively large amount of space for depositing the finished wound pipes, especially when pipes of greater length are to be wound with such machines. This is the case because in machines with a swivel-adjustable winding mandrel, an area must be available for depositing the finished wound tubes which corresponds to a segment of a circle whose apex goes through the swivel axis of the winding mandrel, the apex angle of which has the greatest possible swivel adjustment angle of the winding mandrel and its maximum radius occurring finished length of the pipe corresponds.

Es wurde nun erkannt, daß sich die obigen Nachteile bei Rohrwickelmaschinen der vorerwähnten Art dann Maschine zur Herstellung von Rohren
aus schraubenförmig gewickeltem BandIt has now been recognized that the above disadvantages in tube winding machines of the aforementioned type are then machine for the production of tubes
made of helically wound tape

Anmelder:Applicant:

Hein, Lehmann & Co. Aktiengesellschaft
Eisenkonstruktionen, Brücken-Hein, Lehmann & Co. Aktiengesellschaft
Iron structures, bridge

und Signalbau,
Düsseldorf, Fichtenstr. 29/85and signal construction,
Düsseldorf, Fichtenstr. 29/85

Albrecht Pickert und Dipl.-Ing. Heinrich Schmidt,Albrecht Pickert and Dipl.-Ing. Heinrich Schmidt,

Düsseldorf,
sind als Erfinder genannt wordenDüsseldorf,
have been named as inventors

vermeiden lassen, wenn — wie das die Erfindung vorsieht — der Wickeldorn ortsfest, dagegen das Walzwerk zusammen mit der Bandabwickelrolle höhenverstellbar auf einem seinerseits um die lotrechte Drehachse schwingbaren Sockel gelagert ist. Auf diese Weise braucht zur Ein- bzw. Umstellung der Maschine auf einen anderen Wickeldurchmesser lediglich noch der Wickeldorn durch einen anderen entsprechenden Durchmesser ersetzt zu werden. Die zur Änderung des Wickeldurchmessers erforderliche Auswechselarbeit bleibt also auf den Wickeldorn beschränkt, während die erforderliche Anpassung aller übrigen Maschinenteile auf den neuen Durchmesser lediglich noch ein Nachstellen der betreffenden Maschinenteile, wie insbesondere des schwenk- und höhenverstellbaren Walzwerkes, erfordern. Wesentlich ist ferner, daß durch die orts- bzw. raumfeste Lagerung des Wickeldornes die benötigte Ablagefläche für die fertiggewikkelten Rohre auf ein Mindestmaß, nämlich auf eine in Verlängerung des Wickeldornes liegende Gerade, beschränkt bleibt. Das ist besonders dann von Bedeutung, wenn mit solchen Rohrwickelmaschinen Rohre großer Längen, z. B. bis zu etwa 30 oder 40 m, gewickelt werden müssen, wie es bei für den Bergbau oder Hochhäuser bestimmten Entlüfterrohren der Fall ist.can be avoided if - as the invention provides - the mandrel is stationary, but the rolling mill together with the tape unwinding roller, height-adjustable on one side around the vertical axis of rotation oscillating base is mounted. This way you need to adjust or change the machine on a different winding diameter only the winding mandrel is replaced by another corresponding one Diameter to be replaced. The replacement work required to change the winding diameter remains limited to the winding mandrel, while the necessary adaptation of all other machine parts just readjust the relevant machine parts to the new diameter, such as in particular the pivoting and height-adjustable rolling mill, require. It is also essential that due to the stationary or spatially fixed storage of the winding mandrel, the required storage space for the finished wound Tubes to a minimum, namely to a straight line lying in the extension of the winding mandrel remain. This is particularly important when large pipes are used with such pipe winding machines Lengths, e.g. B. up to about 30 or 40 m, must be wound, as is the case for mining or high-rise buildings certain vent pipes is the case.

Die Erfindung sei an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben, wobeiThe invention will be described with reference to an embodiment shown in the drawings, wherein

Fig. 1 die Rohrwickelmaschine in schaubildlicher Ansicht undFig. 1 is a perspective view of the pipe winding machine and

Fig. 2 die Maschine in der Seitenansicht zeigt.Fig. 2 shows the machine in side view.

Das von der Abwickelrolle 1 laufend abzuziehende Band 2 wird dem Wickeldorn 3 über ein aus mehreren Ober- und Unterwalzen 4, 4' bestehendes WalzwerkThe tape 2 to be continuously withdrawn from the unwinding roll 1 is attached to the winding mandrel 3 via one of several Upper and lower rolls 4, 4 'existing rolling mill

809 697/231809 697/231

zugeführt, das zugleich die Randkanten 5 des Bandes vorbördelt. Das auf den Dorn 3 unter bestimmtem Steigungswinkel auflaufende Band 2 wird an seinen aneinanderliegenden, vorgebördelten Kanten durch die um den Dorn herauf angeordneten Falzrollen 7, 8, 9 und 10 so verformt; daß dabei die schraubenförmig verlaufende Falznaht 11 entsteht.supplied, which at the same time pre-flanges the edge 5 of the tape. That on the mandrel 3 under certain The angle of inclination running up tape 2 is at its adjacent, pre-flanged edges by the folding rollers 7, 8, 9 and 10 arranged up around the mandrel are thus deformed; that doing the helical running fold seam 11 arises.

Um nun mit der Maschine Rohre verschiedenen Durchmessers wickeln zu können, ist das das Band zuführende, aus den Walzen 4, 4' bestehende Walzwerk zusammen mit dem Bandhaspel 1 gegenüber dem Wickeldorn höhenverstellbar auf einem Sockel 12 gelagert, der seinerseits um eine lotrechte, die Längsachse 13 des Rohres schneidende Achse 14 schwenkverstellbar ist. Zum gleichen Zweck sind auch die um den Dorn 3 herum angeordneten Falzrollen 7 bis 10 sowohl radial als auch tangential gegenüber dem Dorn verstellbar und in entsprechend ausgebildeten Führungen 15 gehaltert. Durch Einsetzen des entsprechenden Dorns 3 sowie entsprechendes Verstellen der das Band führenden bzw. verformenden Werkzeuge können also Rohre verschiedenen Durchmessers gewickelt werden, und zwar innerhalb eines durch die Enddurchmesser D, d bestimmten Intervalles, wie Fig. 2 zeigt. Um dabei entsprechend dem gewünschten Durchmesser und der zur Verfugung stehenden Bandbreite den jeweils zugehörigen Steigungswinkel zwischen dem das Band zuführenden Walzwerk und dem Wickeldorn genau einstellen zu können, ist der um den Achszapfen 14 schwenkbewegliche Sockel 12 an seinem Außenumfang mit einem Schneckenradsegment 16 versehen, in das eine über eine Kurbel 17 anzutreibende Schnecke 18 eingreift.In order to be able to wind pipes of different diameters with the machine, the rolling mill that feeds the tape and consists of the rollers 4, 4 ', together with the tape reel 1, is mounted in a height-adjustable manner with respect to the winding mandrel on a base 12, which in turn is mounted around a vertical, the longitudinal axis 13 of the tube intersecting axis 14 is pivotable. For the same purpose, the hemming rollers 7 to 10 arranged around the mandrel 3 are adjustable both radially and tangentially with respect to the mandrel and are held in correspondingly designed guides 15. By inserting the corresponding mandrel 3 and appropriately adjusting the tools guiding or deforming the tape, pipes of different diameters can be wound within an interval determined by the final diameter D, d , as FIG. 2 shows. In order to be able to precisely set the corresponding pitch angle between the rolling mill feeding the strip and the winding mandrel according to the desired diameter and the available bandwidth, the base 12, which is pivotable around the journal 14, is provided on its outer circumference with a worm wheel segment 16 into which a worm 18 to be driven via a crank 17 engages.

Der Übergang von einem Winkeldurchmesser auf einen anderen setzt noch voraus, daß man die Umfangsgeschwindigkeiten der auf das Band einwirkenden, umlaufend bewegten Teile aufeinander entsprechend abstimmen kann. Zu diesem Zweck sind die Ober- und Unterwalzen des Walzwerkes über Schnekkengetriebe 19 durch einen gemeinsamen, in seiner Drehzahl regelbaren Motor 20 anzutreiben, während sowohl der Wickeldorn 3 über ein Getriebe 21 als auch die Falzrollen 7 bis 10 mit Einzelantrieben 22 bzw. 23 versehen sind, die ebenfalls drehzahlmäßig so geregelt werden können, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Wickeldornes 3 sowie der Falzrollen 7 bis 10 der zweckmäßig für alle Durchmesser konstant zu haltenden Bandgeschwindigkeit ν entspricht. Als Einzelantrieb für den Dorn 3, das Walzwerk 4, 4' sowie die Falzrollen 7 bis 10 dienen vorteilhaft Elektromotoren, die bekanntlich mit Ausnahme von Synchronmotoren in der Regel mit zunehmender Belastung einen gewissen Drehzahlschlupf besitzen. Das ist insofern von Vorteil, als sich dadurch kleine Geschwindigkeitsdifferenzen beim Einzelantrieb der Werkzeuge innerhalb der auftretenden Belastungsgrenzen selbsttätig untereinander ausgleichen. Zweckmäßig geht man dabei so vor, daß man die Getriebe zur Erzielung der gleichen Umfangsgeschwindigkeit der Werkzeuge nach den Nenndrehzahlen der Antriebsmotoren berechnet. Bei voller Belastung der Motoren stellt sich dann durch den Schlupf eine bestimmte niedrigere Betriebsdrehzahl ein. So ergab sich in einem bestimmten Fall, daß, wenn die Nenndrehzahl der Antriebsmotoren 1500 U/min betrug, die Betriebsdrehzahl auf 1470 U/min abfiel.The transition from one angular diameter to another presupposes that the circumferential speeds of the rotating parts acting on the belt can be coordinated accordingly. For this purpose, the upper and lower rolls of the rolling mill are driven via worm gears 19 by a common motor 20 with adjustable speed, while both the winding mandrel 3 via a gear 21 and the folding rollers 7 to 10 are provided with individual drives 22 and 23, respectively , which can also be regulated in terms of speed so that the peripheral speed of the winding mandrel 3 and the hemming rollers 7 to 10 corresponds to the tape speed v, which is expediently kept constant for all diameters. As an individual drive for the mandrel 3, the rolling mill 4, 4 'and the folding rollers 7 to 10, electric motors are advantageously used, which, with the exception of synchronous motors, are known to have a certain speed slip as the load increases. This is advantageous in that it automatically balances out small differences in speed when the tools are driven individually within the load limits that occur. Appropriately, one proceeds in such a way that one calculates the gears to achieve the same peripheral speed of the tools according to the nominal speeds of the drive motors. When the motors are fully loaded, the slip then results in a certain lower operating speed. Thus, in one particular case, it was found that when the rated speed of the drive motors was 1500 rpm, the operating speed dropped to 1470 rpm.

Claims

PATENT CLAIM:

Machine for the production of tubes of different diameters from helical wound tape with a revolving, interchangeable winding mandrel, one of which is the Rolling mill feeding the strip tangentially and pre-flanging the strip edges, as well as several around the Mandrel arranged around the screw-shaped seam closing seaming rollers, the angle between the winding mandrel axis and the feed direction of the tape by pivoting around a vertical, the axis of rotation intersecting the winding mandrel axis and the distance between the winding mandrel axis and the Band plane are variable, characterized in that the winding mandrel (3) is stationary, on the other hand the rolling mill (4, 4 ') together with the strip unwinding roller (1) adjustable in height on one is in turn mounted about the vertical axis of rotation (14) pivotable base (12).

Considered publications:
British Patent No. 556 061;
U.S. Patent Nos. 183,328, 2,136,942.

1 sheet of drawings