DE1241782B - Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Rohren durch schraubenfoermiges Aufwickeln eines Blechstreifens - Google Patents

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

DeutscheKl.: 7 b-9/01

AUSLEGESCHRIFT

Nummer: 1 241782

Aktenzeichen: C32429Ib/7b

1241782 Anmeldetag: 14. März 1964

Auslegetag: 8. Juni 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Rohren durch schraubenförmiges Aufwickeln eines Blechstreifens, bei dem die Ränder der zuletzt geformten Windung des Rohres und der gerade in der Formung begriffenen Windung durch Preßschweißen miteinander verbunden werden.

Es ist bekannt, den Blechstreifen genau tangential zum herzustellenden Rohr sowie schräg zur Achse des Rohres zuzuführen und ihn entsprechend der erstrebten zylindrischen Fläche zu wickeln. Dabei muß sich fortschreitend die vordere Kante des zulaufenden Blechstreifens eng an die nach hinten weisende Kante des bereits zum Rohr gewickelten Teiles des Blechstreifens legen und die Verschweißung unter Zusammendrücken der beiden Kanten längs dieser wendeiförmigen Naht durchgeführt werden.

Ein zweckmäßigeres Verfahren besteht darin, den — Blechstreifen so heranzuführen, daß sich die zu verschweißende Kante unter einem spitzen Winkel, d. h. unter Bildung eines Schweißdreieckes nähert. Auch hier wird der Blechstreifen seitlich an die Rohrwickelmaschine herangeführt, jedoch bleibt nur die in Abiaufrichtung des Rohres vornliegende Blechstreifenkante gerade, während die hintenliegende Kante des Blechstreifens leicht gebogen wird. Damit bildet sich von selbst ein Schweißdreieck, und es entwickelt sich der zum Verschweißen der Kante erforderliche Druck an der Schweißstelle zwischen den beiden zu verschweißenden Blechstreifenkanten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dessen Durchführung wesentlich weniger Platz benötigt wird und insbesondere eine günstigere Platzverteilung an der Wickel- und Schweißmaschine bezüglich der Blechstreifenzuführung möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Blechstreifen in Richtung parallel zur Achse des zu bildenden Rohres und in dessen Abiaufrichtung zugeführt und so verformt wird, daß seine beiden Kanten, in der Axialprojektion gesehen, auf verschiedenen Spiralen mit der Rohrachse als Pol liegen, deren Krümmungen beim Schnitt der Spiralen mit einer Tangente an das bereits geformte Rohr durch den Schweißpunkt in eine dem Querschnitt des Rohres entsprechende kreisförmige Krümmung übergehen, und wobei die Krümmungen so bemessen sind, daß bis zur Rohrtangente durch den Schweißpunkt der Radialabstand der dem Schweißpunkt abgewandten Bandkante von der Rohrachse größer ist als der Radialabstand der dem Schweißpunkt zügewandten Bandkante.

Die Zeichnungen zeigen in

Verfahren zur Herstellung von zylindrischen
Rohren durch schraubenförmiges Aufwickeln
eines Blechstreifens

Anmelder:

Centre de Recherches de Pont-a-Mousson,
Pont-a-Mousson, Meurthe-et-Moselle
(Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. Ε. Betzier,
Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 23. Juli 1963 (942 395)

F i g. 1 in Aufsicht die Arbeitsweise des Verfahrens gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht gemäß der Linie 2-2 der F i g. 1 und in

Fig. 3 eine schematische Aufsicht einer Maschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Nach den F i g. 1 und 2 wird ein Rohr T aus einem Blechstreifen t gewickelt. Der Blechstreifen t mit geraden parallelen Kanten 1 wird horizontal in zu der Achse X-X des herzustellenden Rohres T paralleler Richtung A-A zugeführt. Dieser Blechstreifen wird ein erstes Mal im Teil 2 gebogen, geht dann in den Teil 3 und von diesem in den Teil 4 über, der sich mit seiner vorderen Kante a an die hintere Kante b des Blechstreifenteiles annähert, der bereits Teil des gewickelten Rohres T geworden ist.

Das Verschweißen der beiden Kanten a und b erfolgt beispielsweise durch einen zwischen den Grenzpunkten S und 6 längs der Kante a, b geleiteten elektrischen Strom₅ so daß die Kanten a und b sich an ihrem Zusammentreffpunkt c miteinander vereinigen.

Eine als Beispiel gewählte Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus:

einer Zuführungsvorrichtung I für das Blech;
einer Vorrichtung II für das erste schräge Biegen;

einer Vorrichtung III für das zweite Biegen;
einer ZwischenvorrichtungIV für die Führung

709 589/134

und Zuführung des Bleches zu der Vorrichtung für das zweite Biegen;

einer VorrichtungV für das Erhitzen der Blechkanten, z. B. durch Hochfrequenz (in den Figuren nicht dargestellt); einer Vorrichtung VI zum Halten der Blechkanten in Berührung miteinander in der Verschweißungszone.

I. Die Vorrichtung zur Zuführung des Blechstreifens t in Richtung A-A parallel zu der Achse X-X des herzustellenden Rohres T besteht aus einem Tisch mit unteren und oberen, paarweise angeordneten Führungsrollen 7. Dieser Tisch wird beiderseits durch zueinander parallele Gleitschienen 8 begrenzt, zwischen welchen sich die geraden Kanten jedes' Blechstreifens t fortbewegen. Durch eine Antriebsvorrichtung wird der Blechstreifen t mitgenommen. Diese Vorrichtung kann z. B. aus einem Paar von quergelagerten, unteren und oberen Rollen bestehen, die in Kontakt mit dem Blechstreifen t laufen.

II. Die Vorrichtung, welche den Teil 2 formt, besteht aus einem Rahmen mit einer Grundschwelle 9, einem Tragblock 10 für die Abstütz- und Biegerollen, einem Träger 11 für die Gegenabstützrollen und ausladenden Teilen 12, welche eine Biegeplatte tragen.

Die zylindrischen Abstützrollen 13, von denen beispielsweise drei vorgesehen sind, sind in der Zuführungsrichtung A-A des Blechstreifens t orientiert, d. h., ihre horizontalen Achsen verlaufen rechtwink-Iig zu dieser Richtung. Die Rollen drehen sich in von der Grundschwelle 9 des Rahmens und dem Tragblock 10 getragenen Lagern 14 und 14 a (F i g. 5 und 6). Die Biegerollen 15, z. B. Kegelrollen mit vertikalen Achsen, von denen beispielsweise drei Rollen vorgesehen sind, fluchten miteinander in einer Richtung B-B (vgl. auch F i g. 1) schräg zu der Zuführungsrichtung A-A und sind an dem Tragblock 10 gelagert.

Die zylindrischen Tragrollen 13 und Kegelrollen 15 für das Biegen liegen unterhalb des Blechstreifens t.

Mit den zylindrischen Tragrollen 13 und den kegelförmigen Biegerollen 15 wirken ballige Gegenstützrollen 16 mit horizontaler Achse zusammen, von denen ebenfalls beispielsweise drei Rollen vorgesehen sind und die oberhalb des Blechstreifens t angeordnet sind.

Die Rollen 16 werden von dem mit dem Tragblock 10 fest verbundenen Träger 11 getragen. Ihre Achsen liegen horizontal, vorzugsweise rechtwinklig zu der Schrägrichtung B-B, in welcher das Biegen erfolgt, und laufen mit den Achsen der Biegerollen zusammen. Die beschriebene Vorrichtung wird durch eine Biegeplatte 17 von zylindrisch konkaver Form ergänzt, die oberhalb der Biegerollen 15 angeordnet und in der Schrägrichtung B-B orientiert ist.

III. Die Vorrichtung, welche den Teil 4 formt und damit das Rohr T bildet, besteht aus einem Rahmen mit einer Grundschwelle 18, einem Tragblock 19, einlaufseitig der Biegevorrichtung angeordneten ausladenden Körpern 20 und einem Tragblock 21.

Der Tragblock 19 trägt eine Tragrolle 22, welche die Kante des Teiles 3 und die des Teiles 4, d. h. die zu verschweißenden gegenüberliegenden Kanten a und b nach F i g. 1 und 2 zusammenpressen soll. Der Tragblock 19 trägt ferner eine Gegenstützrolle 23 mit horizontaler Achse, die den Blechstreifen bei seinem

Einlauf unter eine von den ausladenden Teilen 20 getragene Biegeplatte 24 führt.

Die Biegeplatte 24 weist eine konkave zylindrische Fläche auf, welche der Außenfläche des herzustellenden Rohres T entspricht. Mit der Biegeplatte 24 wirken Biegerollen 25 zusammen, deren Achsen parallel zu der Achse X-X des Rohres T verlaufen. Die Rollen werden von dem Tragblock 21 getragen und sind an der anderen jenseits der Achse X-X des Rohres T liegenden Seite der Biegeplatte 24 angeordnet.

VI. Die Zwischenbiegevorrichtung besteht beispielsweise aus einer gebogenen Führungsplatte 26, deren Innenfläche eine Ummantelung für den Teil 3 des Blechstreifens t bildet. Diese Führungsplatte wird z. B. durch den ausladenden Körper 20 der zweiten Biegevorrichtung getragen und ist mit der zylindrischen Biegeplatte 24 verbunden.

V. Die Vorrichtung zur Beheizung der Kanten des Blechstreifens t ist lediglich durch die beiden Rechtecke 5 und 6 angedeutet, welche Elektroden darstellen sollen.

VI. Die Vorrichtung zum Zusammenhalten der Kanten des Blechs baut sich wie folgt auf. Eine Schwelle 20 a, welche die Ausladungen 20 gegeneinander verspreizt, trägt eine daran aufgehängte Rolle 27, welche die miteinander zu verschweißenden Blechkanten zusammenhält. Diese Rolle besitzt z. B. grundsätzlich zylindrische Form und weist eine mittlere Auskehlung 27 a auf, welche den Durchtritt der Schweißnaht ermöglicht. Die Rolle 27 ist tangential zu dem Teil 4 des Rohres T in der Zone des Punktes c angeordnet, an welchem die miteinander zu verschweißenden Kanten in Kontakt miteinander gelangen. Ein Drehzapfen ermöglicht die Ausrichtung ihrer Achse in zu der Kontaktschraubenlinie der Kanten der benachbarten Bleche rechtwinkliger Richtung. Die Biegeplatte 24 weist eine öffnung 28 auf, welche den Durchtritt der Rolle 27 ermöglicht.

Die als Beispiel erläuterte Maschine arbeitet wie folgt:

Der durch die Antriebsvorrichtung zugeführte Blechstreifen t wird durch die Rollen 7 und die seitlichen Gleitschienen 8 der Zuführungsvorrichtung I in der Richtung A-A zugeführt. Er wird zwischen die Rollen 13,15 und 16 eingeführt und wird in Kontakt mit den Rollen 15 zum ersten Mal gebogen. Dann gelangt der Blechstreifen t zur Anlage an die schräge Biegeplatte 17, welche eine Art Manschette bildet und zusammen mit den vorher genannten Rollen den Teil 2 formt. Zwischen der ersten und der zweiten Biegevorrichtung ändert der Blechstreifen fortlaufend seine Richtung in den Bereich 3. Er wird zu diesem Zweck durch die Platte 26 geführt, welche ebenfalls eine Art Manschette bildet und durch welche der Eintritt des Bleches zwischen die Biegeplatte 24 und die Rolle 23 der zweiten Biegevorrichtung erleichtert und die Blechkante a 5 c genau der Kante b6c der ersten gebildeten Windung genähert wird.

Anschließend kommt das Blech in Kontakt mit der Rolle 22 zwischen der Biegeplatte 24 und der Gegenabstützrolle 23. Es erfährt hierbei eine weitere Biegung und geht bei 4 in eine zylindrische Krümmung über. Darauf wickelt es sich weiter unter dem Vorschubdruck der Zuführungsvorrichtung auf. Unter der Wirkung der Biegeplatte 24 und der Rollen 22 und 23 wickelt sich das Blech zu dem zylindrischen Teil 4, der sich nunmehr an das Rohr T anschließen kann. Vor der Kontaktstelle c werden die

Claims (1)

1. beiden einander benachbarten Blechkanten a undo durch die Hochfrequenzelektroden 5 und 6, und zwar auf ihrer ganzen Dicke, gleichmäßig auf Weißglut erhitzt.

   In dem Bereich des Punktes c hält die Rolle 27 die erhitzten Blechkanten miteinander in Berührung und erleichtert, mit der Rolle 22 zusammenwirkend, deren Verschweißen.

   Da die Krümmungen der Blechkanten vor dem Kontaktpunkt c sehr wenig voneinander verschieden sind, legen sich die Blechkanten leicht, in im wesentlichen dem gleichen Niveau, aneinander an, ohne relativ zueinander zu gleiten.

   Wegen der geraden Kanten der Blechstreifen, die miteinander zu verschweißen sind, und deren in der Nähe des Kontaktpunktes sehr wenig voneinander verschiedenen Krümmungen, werden die Blechkanten bei 5 und 6 in dem gleichen Maß und über ihre ganze Fläche gleichmäßig erhitzt, wodurch die Bedingungen für die Verschweißung bzw. die Qualität der Verschweißung der Bleche miteinander an dem Kontaktpunkt c erheblich verbessert werden.

   Infolge der Zuführung des Bleches in der Richtung A-A parallel zu der Achse X-X des zu bildenden Rohres T wird der Platzbedarf der Maschine verglichen mit dem der bekannten, dem gleichen Zweck dienenden Maschinen, bei denen der Blechstreifen in Richtung schräg zur Achse des Rohres zugeführt wird, erheblich verringert.

   Es ergibt sich somit ein geradlinig verlaufender Fortschritt des Fabrikationsvorganges.

   Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Rohren durch schraubenförmiges Aufwickeln eines Blechstreifens, bei dem die Ränder der zuletzt geformten Windung des Rohres und der gerade in der Formung begriffenen Windung durch Preßschweißen miteinander verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen parallel zur Achse des zu bildenden Rohres und in dessen Abiaufrichtung zugeführt und so verformt wird, daß seine beiden Kanten, in der Axialprojektion gesehen, auf verschiedenen Spiralen mit der Rohrachse als Pol liegen, deren Krümmungen beim Schnitt der Spiralen mit einer Tangente an das bereits geformte Rohr durch den Schweißpunkt in eine dem Querschnitt des Rohres entsprechende kreisförmige Krümmung übergehen, und wobei die Krümmungen so bemessen sind, daß bis zur Rohrtangente durch den Schweißpunkt der Radialabstand der dem Schweißpunkt abgewandten Bandkante von der Rohrachse größer ist als der Radialabstand der dem Schweißpunkt zugewandten Bandkante.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 51 069;
   deutsche Auslegeschrift Nr. 1132 281;
   britische Patentschrift Nr. 739 668;
   USA.-Patentschriften Nr. 3 092 056, 1 884 658,
   039.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 589/134 5.67 © Bundesdruckerei Berlin