DE1274318B - Schraubennahtrohr und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

E04c

F161
B 21 c

Deutsche KL: 37 b-3/00

Nummer: 1274 318

Aktenzeichen: P 12 74 318.9-25 (D 35211)

Anmeldetag: 19. Januar 1961

Auslegetag: !.August 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schraubennahtrohr aus zwei oder mehr an den Rändern verschweißten Metallbändern und auf ein Verfahren zum Herstellen solcher Schraubennahtrohre. Wenn hier von »Schraubennahtrohren« gesprochen wird, dann sind darunter nicht nur Rohre, sondern auch andere Hohlkörper, wie Kessel, zu verstehen, die sich von Rohren in erster Linie durch einen größeren Durchmesser unterscheiden.

Schraubennahtrohre werden im allgemeinen dadurch gefertigt, daß Metallbänder einer konkav gekrümmten Fläche zugeführt, schraubenlinienförmig gewickelt und miteinander verschweißt werden. Besteht ein solcher Hohlkörper aus zwei schraubenlinienförmig gewickelten Bändern, so deckt das eine das andere ganz oder teilweise ab, d. h., beide Bänder werden einem eine konkav gekrümmte Fläche aufweisenden Formkörper aus der gleichen Richtung zugeführt und, nachdem sich beide Bänder verformt haben, an den sich dann berührenden Bandkanten miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt. Man erhält also eine Art Doppelwand-Hohlkörper, wobei zwischen den beiden Wänden ein Luftraum vorhanden ist. Derartige Hohlkörper werden gefertigt, um hochbeanspruchte Hohlkörper, die vorzugsweise für den Kesselbau Verwendung finden, zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrkammer-Hohlkörper durch schraubenlinienförmiges Wickeln mehrerer Bänder herzustellen, der bei gegebenem Gewicht eine maximale Widerstandsfähigkeit aufweist, und zwar in bezug auf Biegung, Innen- und/oder Außendruck sowie Druck und Zug in Längsrichtung und in bezug auf Torsion. Solche Hohlkörper, insbesondere Rohre, sollen als Konstruktionselemente in Bauwerken und überall dort eingesetzt werden, wo es auf eine maximale Widerstandsfähigkeit ankommt, ganz davon abgesehen, daß man solche Rohre auch zum Weiterleiten von Flüssigkeiten od. dgl. verwenden kann, wie dies bei aus Kunststoff bestehenden Isolierrohren bekannt ist, welche zwischen zwei Rohren einen oder mehrere Stege oder einen schneckenartig gewendelten Steg aufweisen, der dann vorgesehen wird, wenn die Rohrleitung besonders biegsam sein soll. Wenn hier von »Bauwerken« gesprochen wird, dann sollen nicht nur stationär angeordnete gemeint sein, sondern auch bewegbare, wie Fahrzeuge, Flugzeuge usw. Solche Schraubennahtrohre od. dgl. können aber auch beispielsweise in Erdöl-Bohranlagen als Bohrstange Benutzung finden. Selbstverständlich können solche Hohlkörper auch für andere Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise als Wärmeaustauscher

Schraubennahtrohr und Verfahren zu seiner
Herstellung

Anmelder:

Driam A. G., Zürich (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Lesser, Patentanwalt,

8000 München 81, Cosimastr. 81

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Vilem Eckhardt, 7990 Friedrichshafen

Ein Schraubennahtrohr, das diese gestellte Aufgabe löst, ist dadurch gekennzeichnet, daß sein Innenraum durch eine eingeschweißte, gewendelte Längswand unterteilt ist, wobei die Steigung ihrer Wendelung gleich der Steigung der Rohrnähte ist. Zweckmäßig ist es, dafür zu sorgen, daß der Querschnitt der gewendelten Längswand und vorzugsweise auch der Ausgangsquerschnitt der mit ihm verschweißten Bänder vom Rechteckquerschnitt abweicht.

Um einen solchen Hohlkörper herzustellen, ist ein die Längswand bildendes Band um seine Mittellängsachse zu einer Schnecke zu verformen, und es sind zwei weitere Bänder schräg zur Längsachse des ersteren zuzuführen und so um dieses zu wickeln, daß ihre Steigungen mit der Steigung des ersteren übereinstimmen. Diese beiden Bänder tangieren also das erste Band.

Es empfiehlt sich, zunächst einen Teil des ersten Bandes zu einer Schnecke zu verdrehen und an einer oder beiden verformten Schmalseitenflächen bzw. an einer oder beiden Schneckenflächen des verdrehten Bandes das zweite oder das zweite und das dritte Band anzuschweißen und während des Verdrehens des inneren Bandes das weitere Verschweißen durchzuführen. Man kann aber auch vor dem Verschweißen der den Außenmantel des Rohres bildenden Bänder mit der schneckenartig verdrehten Längswand mit letzterem ein oder mehrere Bänder verschweißen, die nur Teile der Schraubenflächen dieses Bandes abdecken, also dieses schneckenförmig verdrehte Band nicht umfassen. Selbstverständlich kann man das schneckenartig verdreht, die Längswand bildende Band auch mit zwei Bändern verschweißen,

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die das erste Band nicht umfassen, so daß eine Art Förderschnecke gebildet wird, im Bereich deren Achse zwei voneinander abgeschlossene Hohlräume gebildet werden.

Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnungen durch mehrere Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Ansicht eines aus drei Bändern gewickelten erfindungsgemäßen Rohres,

F i g. 2 die Ansicht eines aus drei Bändern hergestellten Rohres,

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1,

F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 2 und

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein aus drei Bändern hergestelltes Rohr, ähnlich dem nach F i g. 1, wobei jedes der Bänder einen vom Rechteckquerschnitt abweichenden Querschnitt aufweist.

Das in F i g. 1 und 3 dargestellte Rohr besteht aus einem um seine Mittellängsachsel schneckenartig verdrehten Band 2, das eine gewendelte Längswand bildet, und zwei den Außenmantel bildenden Bändern 3 und 4, die parallel nebeneinander um das schneckenartig verdrehte Band 2 so herumgewickelt sind, daß die Längskanten 5, 6 des Bandes 2 mit den Längskanten 7, 8 des Bandes 3 und den Längskanten 9,10 des Bandes 4 vorzugsweise durch Schweißen verbindbar sind. Die Rohrnähte sind mit 5' und 5" bezeichnet, es wird also zunächst das Band 2 schnekkenartig verdreht, dann einem nicht dargestellten Formwerkzeug zugeführt und dann werden die Bänder 3 und 4 dem Formwerkzeug unter einem Winkel α so zugeführt, daß diese das schneckenförmig verdrehte Band 2 umfassen. Zweckmäßig ist es, wie bekannt, die Bänder 3 und 4 dort mit dem Band 2 zu verschweißen, wo sie sich zum erstenmal berühren. Es wird dann ein Rohr 11 gebildet, das außen genauso aussieht wie ein an sich bekanntes, schraubenlinienförmig geschweißtes Rohr, das jedoch innen mit einer gewendelten Längswand versehen ist, die zwei voneinander getrennte Räume innerhalb des Außenmantels des Rohres bildet.

Ein solches Rohr weist ein wesentlich höheres Widerstandsmoment auf als die bekannten schraubenlinienförmig gewickelten Rohre, die nur einen Hohlraum bilden. Wird ein solches Rohr beispielsweise als Träger einer Bohrkrone benutzt, dann kann die gewendelte Längswand als Mittel zum Heben des Materials benutzt werden, in das die Bohrkrone hineingedreht wird.

Wird Wert darauf gelegt, innerhalb eines Rohres mehr als zwei Hohlräume zur Verfügung zu haben, dann kann man, wie dies F i g. 2 und 4 zeigt, innerhalb des von den Bändern 3, 4 umfaßten Raumes auch noch ein weiteres Band 12 anordnen, dessen Längskanten 13, 14 eine Schraubenfläche berühren und mit dieser vorzugsweise durch Schweißen verbunden werden. Selbstverständlich kann man an Stelle eines weiteren Bandes 12 auch mehrere Bänder vorsehen, um weitere Hohlräume zu bilden.

Aus dem Querschnitt gemäß F i g. 3 ersieht man, daß die Bänder 2, 3 und 4 zwei Hohlräume 15 und 16 bilden. Aus dem Schnitt der F i g. 4 ersieht man, daß die Bänder 2, 3, 4 und 12 drei Hohlräume 16,17 und 18 bilden. Wenn man der anderen Schraubenfläche des Bandes 2 noch ein weiteres Band 19 zuordnet, dann kann man noch einen weiteren Raum 20 bilden, wobei es nicht erforderlich ist, dafür zu sorgen, daß die Bänder 12 und 19 gleiche Breite haben.

Während schraubenlinienförmig gewickelte Rohre im Regelfall aus Bändern mit Rechteckquerschnitt hergestellt werden, empfiehlt es sich, einen vom Rechteckquerschnitt abweichenden Querschnitt zu wählen, wie dies der Schnitt nach F i g. 5 zeigt. Jedes der Bänder 21, 22 und 23 ist im mittleren Bereich dicker als im Bereich der entsprechenden Längskanten. Auch hier werden zwei Hohlräume 15' und 16' gebildet. Selbstverständlich kann man den Bändern auch einen anderen Querschnitt geben als den dargestellten.

An Stelle von zwei Bändern 3 und 4 kann man auch ein entsprechend breites Band wählen, so daß ein Hohlkörper dann nur aus zwei Bändern gefertigt wird. Die beiden Bänder 3 und 4 sind also durch ein einziges Band entsprechender Breite ersetzt. In diesem Fall muß man allerdings eine Längskante des schneckenartig verdrehten Bandes 2 längs der Mittellinie des solche zwei Bänder 3 und 4 ersetzenden Bandes mit diesem verschweißen.

Werden innerhalb des Außenmantels eines Hohlkörpers ein oder mehrere weitere Bänder angeordnet, so empfiehlt es sich, dafür zu sorgen, daß die innenliegenden Bänder aus einem anderen Werkstoff bestehen als die außenliegenden Bänder. Schließen beispielsweise zwei Bänder 12 und 19 je einen Hohlraum ein, dann kann es zweckmäßig sein, nicht nur die Bänder 12 und 19, sondern auch das Band 2 aus korrosionsfestem Werkstoff, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, zu fertigen. Je nach der Festigkeit der einzelnen Werkstoffe sind dann die Querschnitte der Bänder entsprechend zu bemessen. Die Innenwände können also mit verhältnismäßig geringer Dicke, beispielsweise nach Art von Membranen, gestaltet sein. Selbstverständlich kann man dem schneckenartig verdrehten Band 2 auch nur zwei Bänder 12, 19 zuordnen, die zweckmäßigerweise gleiche Breite aufweisen, so daß eine Art Förderschnecke gebildet wird, in deren Achsbereich zwei voneinander getrennte Hohlräume gebildet werden. Diese gebildeten Hohlräume dienen einerseits der Versteifung der Schnecke, können aber auch für Kühl- oder Heizzwecke benutzt werden, je nach dem, für welchen Zweck ein solches Rohr verwendet werden soll.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schraubennahtrohr aus zwei oder mehr an den Rändern verschweißten Metallbändern, dadurch gekennzeichnet, daß sein Innenraum durch eine eingeschweißte gewendelte Längswand (2) unterteilt ist, wobei die Steigung ihrer Wendelung gleich der Steigung der Rohrnähte (5', 5") ist.

2. Schraubennahtrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der gewendelten Längswand (2) und vorzugsweise auch der Ausgangsquerschnitt der mit ihm verschweißten Bänder vom Rechteckquerschnitt abweicht.

3. Verfahren zum Herstellen eines Schraubennahtrohres od. dgl. nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine die Längswand bildende Band (2) um seine Mittellängs-

achse (1) zu einer Schnecke geformt und zwei weitere Bänder (3, 4; 12, 19) schräg zur Längsachse (1) des ersteren (2) zugeführt und so um dieses gewickelt werden, daß ihre Steigungen mit der Steigung des ersteren (2) übereinstimmen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Teil des ersten Bandes (2) zu einer Schnecke verdreht und an einer oder beiden verformten Schmalseitenflächen bzw. einer oder beiden Schraubenflächen des verdrehten Bandes (2) das zweite und das dritte Band festgelegt werden und während des Verdrehens des inneren Bandes (2) das weitere Verbinden der Berührungskanten der Bänder erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verschweißen der den Außenmantel bildenden Bänder mit den Rändern der Schnecke ein oder zwei Bänder mit der Schneckenfläche verschweißt werden, deren Breite geringer ist als die Breite des zur Schnecke verformten Bandes (F i g. 4).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1717 503.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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