DE1452253A1

DE1452253A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schraubennaht-Rohren und Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1452253A1
Application number: DE19631452253
Authority: DE
Inventors: Sengel Kurt E
Original assignee: Driam AG
Current assignee: Driam AG
Priority date: 1963-12-18
Filing date: 1963-12-18
Publication date: 1969-01-30

Description

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Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung τοπ Schraubennaht-Rohren und Vorrichtung zur Durchführung de« Verfahren·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Schraubennaht-Rohren mit sich stetig änderndem Durchmesser« vorzugsweise konischen Netallrohren aus Metallstreifen gleichbleibender Breite, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrene«

Die Herstellung von konischen Stahlrohren 1st seit jeher mit gewissen Schwierigkelten verbunden gewesen. In der Praxis haben sich bisher im wesentlichen nur zwei Verfahren aur Herstellung solcher Rohre für Konstruktionszwecke, wie z.B. für Leitungsmaste, Ausleger, Stutzen u.a. durchgesetzt.

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•Inen wurden nahtlose Rohre mit Hilf© ¥©n verander- ■ · liehen Werkseugen warra gezogen, ziseb aMer«n wurden solch® / Rohre aus einem oder zwei Formblecii®» unter deren aufelnanderstossenden Nähte hergestellt.

Von konischen Rohren relativ kleinen Durchmessers, z.B. V

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für Zweiräder, Golf- und Skistock« usw., die kalt fertig«

i geformt werden, soll hierbei abgesehen werden. ^s«'

Es 1st ferner bekannt geworden, konische Rohre grösseren Durchmessers scliraubennahtähnlieh zu wickeln und die Nähte zu versehweissen, wenn sich auch diese Art der Herstellung In der Wirtschaft nicht durchgesetzt hat, weil ein gerades Stahlband gleichbleibender Breite nicht ohne Verzerrungen ί zu einem Kegel gewickelt werden kann« ·.·■■■*.

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Zum Wickeln eines kegelförmigen Boferes wird entweder

a) ein Band mit geraden Fanten und ireränderlicher Breite ;*..

(Trapezform) oder ■-.*

b) ein Banfl gleichbleibender Breite, aber mit kreisförmig 4 gebogenen Kanten (Kreisring-Sektor) i

benötigt. J · |

Derartig geformtes Ausgangsmaterlal ist|Jedoch schwer erhältlich und teuer, da mit grossem Materialabfall gerechnet muss. Ausserdem wird auf diese Weise nur eine stückweise,

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein V©rfuhren zur g Verfugung zu stellen, nach dem unter ümgshung der im f¹

Vorstehenden aufgezeigten Umstände und Schwierigkeiten, f Schraubennaht-Rohre insbesondere aus Stahl, NE-Metallen
usw. mit sich stetig änderndem Durchmesser, vorzugsweise g konische Metall-Rohre aus" Metallstreifen gleichbleibender

Breite, kontinuierlich hergestellt werden können. f

Es sind bereits Maschinen zum Wickeln von Spiralfedern f

aus 9raht sowie zum Winden von Draht zu Springfedern für \

χ Möbel, Matratzen u.dgl. bekannt, bei denen das strangför- » mige Material zwischen Führungen und Verformungswerkzeugen, i die entsprechend der gewünschten Kegelspiralform einstellbar * sind, verformt wird. ' '

Ferner ist schon ein Verfahren zum Geraderichten von säbe- '' ligen Metallbändern vorgeschlagen worden, wonach jedes j Metallband während seines Bewegens in Bandlöngsrichtung · mittels im wesentlichen quer zu dieser Richtung angeordneter \ Stäbe od.dgl. in aufeinander folgenden Schritten über seine
ganze Breite derart plastisch verformt wird, dass eeine kürzere Längskante stärker als seine längere Längskante verforet
wird.

Weiter ist es auch bereits bei der Herstellung von Schraubenfedern mit messerförmigem Querschnitt bekanntgeworden, den

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■\, rechteckigen Querschnitt eines Bandes zum Beispiel mittels ;_ eines Paares konischer Walzen und durch plastische Material- |; verformung in einen trapezförmigen Querschnitt umzuformen. Bei der hierbei erfolgenden Krümmung der Bandfläche und dem Strecken einer Längskante des Stahlbandes wird die Steigung der herzustellenden Feder berücksichtigt. Das in vorgenannter [ Weise verformte Federmaterial wird in eine Ringform gebracht ' und schraubenförmig aufeinandergeschichtet, worauf dann Schraubenfedern auf einen Dorn gewunden werden, deren Windungen kegelförmig oder trichterartig mit einem gewissen Spielraum ineinander verschiebbar sind.

Nach einem weiteren vorbekannten Verfahren werden Bandstreifen in eine u.a. für die Herstellung von Behältern geeignete Form gebracht, wobei durch entsprechende Einstellung des gegenseitigen Abstandes zweier Walzen an einem durch diese durchlaufenden Bandstreifen eine Bandkantenbiegung erzeugt wird, deren Krümmungsmittelpunkt seitlich der gegenüberliegenden Bandkante liegt, so dass das Band im Bereich der einander gegenüberliegenden Bandkanten verschiedene Dicken erhält.

Schliesslich wurde auch zur Herstellung von Antennenmasten, Mikrofongalgenarmen oder technischen Einrichtungen, bei denen es darauf ankommt, unter Berücksichtigung geringen Ge- *

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wichtes und kleinster Materialmengen grosse Ausfahrlängen !

zu erreichen, schon ein dünnwandiges Band von einer & haspelartigen Trommel abgewickelt und über mechanische

Einrichtungen so geführt, dass es eine spiralförmige -

Drehung annimmt und sich auf diese Weise spiralförmige '

Gliederwindungen bilden, die ein starkes Profil ergeben, \ welches ein Ein- und Umknicken verhindern soll. Durch •ingestanzte Zungen in den Bändern, die in gestanzte öffnungen greifen oder sich einschieben, soll hierbei die

Stabilität gegen seitlichen Druck erhöht werden. Oleich- [

förmlg aneinanderstossende Bandkanten können auf diesem [

Wege für deren einwandfreie Verbindung nicht gewährleistet I

werden. \

Demgegenüber stellt die Erfindung zur Lösung der hier ge- stellten Aufgabe ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstel lung von Spiralnahtrohrer., insbesondere konischen Metallrohren, durch schraubennahtähnliches Wickeln von Bandstreifen gleichbleibender Breite, bei dem durch Umformen des recht eckigen Querschnitts zur Trapezform das gerade Band gekrümmt
wird, zur Verfügung, das in erster Linie dadurch gekennzeichnet ist, dass in der leweiligen Streifenachse des Bandes
mit sich ändernder Trapezform seines Querschnitts bei jedem
herzustellenden konischen Rohrteil durch eine plastische Um-

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formung eine Krümmung erzeugt wird, deren Radius dem '*

für die Erzeugung einer kegelförmigen Rohraussenflache · t mit gleichförmig aneinanderstossenden Bandstreifenkanten i erforderlichen Spitzenwinkel entspricht, und dass die in · f den spiralenförmigen Windungen versatzfrei zueinander verlaufenden Bandstreifenkanten in an sich bekannter Weise durch Schweissen oder Falzen oder Kleben miteinander verbunden i werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zwischen zwei i Rohrteilen mit sich ändernden Durchmessern ein zylindrischer Rohrteil aus einem Metallstreifen mit gerade verlaufender Längsachse hergestellt und eingearbeitet werden. i

Zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens mit den vorgenannten Verfahrensschritten schlägt die Erfindung schliesslieh eine Vorrichtung vor, die dadurch gekennzeichnet ist, dass einer beim Geraderichten von säbeligen Metallstreifen

bekannten Vorrichtung, bei der eine mindestens zwischen \

zwei Führungen, wie ^ührungswalzen, angeordnete Presse mit \ zylindrische Arbeitsflächen aufweisenden Pressbacken, die

eine der Breite des zu beeinflussenden Metallstreifens ent- :

sprechende Länge und an verschiedenen Stellen ihrer Längs- !

erstreckung einen verschiedenen, einstellbaren Abstand voneinander haben, versehen ist, eine Vorrichtung zum Wickeln

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von Schraubennahtrohren,zugeordnet ist, die verstellbare Wickelwerkzeuge aufweist, die der Änderung des Winkels zwischen Band- und Rohrachse bzw. der Änderung des Durchmessers und der damit zu erzielenden Kegelform des herzustellenden konischen Rohres entsprechend stetig steuerbar sind.

Mit Hilfe der Erfindung können auf die gleiche Weise sowohl gerade Metallbänder sä'belig, das heisst die geraden Bandkanten mit beliebigen Krümmungsradien verformt, als auch bei einem säbel igen Band die Krümmungsradien der Bandkanten vergrössert oder verkleinert werden.

Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens liegen auf der Hand, denn es wird durch dieses Verfahren die Herstellung von vorzugsweise konischen Metallrohren - auch grossen Durchmessers - aus Metallstreifen gleichbleibender Breite wirtschaftlich gestaltet. Hierbei können aus Metallstreifen einer Breite konische Metallrohre verschiedenen Durchmessers, verschiedener Spitzenwinkel und verschiedener Länge kontinuierlich hergestellt werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Verformung von ebenen, geraden oder krummen Metallstreifen gleichbleibender Rreite, wobei jeder praktisch erforderliche Krümmungsradius der Bandachse erzielt werden kann. Dieser Krümmungsradius kann nach dem erforderlichen Spitzenwinkel des Kegel-

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stumpfes, dem jeweiligen Durchmesser und der Bandbreite errechnet werden. Durch Einstellung der Grosse der plastischen Verformung der zu verlängernden Bandkante einerseits, des Abstandes dieser Verformungszonen voneinander andererseits kann jeder gewünschte Krümmungsradius der Bandachse erzielt werden.

Erst dann, wenn durch das erfindungsgemässe Verfahren ein für das Wickeln von konischen Schraubennahtrohren geeignetes Ausgangsmaterial wirtschaftlich zur Verfügung gestellt ist, kann das Wickeln praktisch und richtig durchgeführt werden, wobei das Ziel erreicht wird, ein Rohr mit kegelstumpfförniiger Aussenfläche ohne Verzerrung des Bandes und mit gleichförmig aneinanderstossenden Bandkanten so zu formen, dass das Verbinden dieser Bandkanten, beispielsweise durch Schweissen, einwandfrei durchgeführt werden kann.

Für das kontinuierliche Wickeln eines konischen Schraubennaht-Rohres ist ein gerades Band gleichbleibender Breite nicht geeignet, demzufolge muss hierfür ein gekrümmtes Band gleichbleibender Breite mit passenden Krümmungsradien der Bandkanten zur Verfügung stehen. Andererseits ist es erforderlich, dass
a) das Wickeln des Schraubennahtrohres so vorgenommen werden kann, dass der Steigungswinkel der Schraubenlinie Bandkanten entsprechend beeinflusst werden kann,

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b) die Wickelwerkzeuge das Formen von konischen Rohren bzw. von Rohren mit sich änderndem Durchmesser ermög-

Ii fliehen,

c) fti.r eine kontinuierliche Herstellung von konischen Rohren das Wickeln laufend von steigendem zu fallendem Rohrdurchmesser oder/und umgekehrt umgesteuert werden kann und

d) hierbei nach Bedarf auch zylindrische Rohrteile zwischen die konischen Rohrteile eingeordnet werden können.

Durch das Verfahren nach der Erfindung werden nicht nur die Bedingungen gemäss a) und b), sondern auch noch die Erfordernisse gemäss c) und d) auf neuartige, einfache und vorteilhafte Weise erfüllt.

Selbstverständlich kann das Verfahren nach der Erfindung auch auf das Herstellen von Rohren aus anderen Werkstoffen als Stahl angewendet und deren Schraubennähte durch S''hweissen bzw. Falzen bzw. Kleben miteinander verbunden werden, wobei die Aussenflache der Rohre ausser kegelig auch ballig oder ähnlich geformt werden kann.

Zur Durchführung dieses Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, die aus einer Vorrichtung besteht, die bereits für das Geraderichten von säbeligen Metallbändern vorgeschlagen wurde und aus einer mindestens zwischen zwei Führungen, wie Führungswalzen, angeordneten Presse besteht.

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Diese Presse ist mit kreiszylindrische Arbeitsflächen aufweisenden Pressbaeken ausgestattet, die eine der Breite des zu beeinflussenden Metallbandes entsprechende Länge haben. Die Pressbacken haben an verschiedenen Stellen ihrer Längserstreckung verschiedenen Abstand voneinander. Der Abstand zwischen den Arbeitsflächen der Pressbacken ist einstellbar. Diese Pressbacken werden mit einer so grossen Kraft auf das Metallband gedrückt, dass dieses über seine ganze Breite plastisch verformt wird und der Werkstoff des Metallbandes in Richtung der Bandachse fliesst. Diese vorbekannte Vorrichtung wird jedoch nicht, wie bisher, zum Geraderichten von säbeligen Metal!bändern, sondern erfindungsgemäss zum Umformen von geraden Metallstreifen in säbelige Metallstreifen oder zur Änderung der Säbelform von säbeligen Metallstreifen verwendet. Nach der Erfindung ist einer solchen Vorrichtung eine Vorrichtung zum Wickeln von konischen Rohren zugeordnet, die mit verstellbaren Wickelwerkzeugen ausgestattet ist, die der Änderung des Winkels zwischen Band- und Rohrachse bzw. der Änderung des Durchmessers und der damit erzielbaren Kegelform des herzustellenden konischen Rohres entsprechend stetig umgesteuert werden können.

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Claims

. H52253 29*3.1968 **> L 6554 Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Spiralnahtrohren, insbesondere konischen Metallrohren, durch schraubennahtähriliches Wickeln von Bandstreifen gleichbleibender Breite, bei dem durch Umformen des rechteckigen Querschnitts zur Trapezform das gerade Band gekrümmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in der jeweiligen Streifenaehse des Bandes mit sich ändernder Trapezform seines Querschnitts bei jedem herzustellenden konischen
Rohrteil durch eine plastische Umformung eine Krümmung erzeugt wird, deren Radius^tdem für die Erzeugung* einer kegelförmigen Fohraussenflache mit gleichförmig aneinanderstossenden Bandstreifenkanteη erforderlichen Spitzenwinkel entspricht, und die in den spiralenförmipen Windungen versetzfrei zueinander verlaufenden Bandstreifenkanten in an sich bekannter Weise durch Schwelssen oder Falzen oder Kleben miteinander verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch ¹! , dadurch gekennzeichnet , dass zwischen zwei Rohrteilen mit sich ändernder Durchmesserη ein zylindrischer Rohrteil aus eine™ yetallstreifen rit gerade verlaufender Längsachsehergestellt und eingearbeitet wird.

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. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach Anspruch 1 und ?, dadurch gekennzeichnet, das· einer beim Geraderichten von säbeligen Metallstreifen bekannten Vorrichtung» bei der eine mindestens zwischen zwei Führungen, wie Führungswalzeη, angeordnete Presse mit zylindrische Arbeitsflächen aufweisenden Preesbacken, die eine der Breite des.zu beeinflussenden Metallstreifens entsprechende Länge und an verschiedenen Stellen Ihrer Längserstreckung einen verschiedenen, einstellbaren Abstand ,voneinander haben, versehen lit, eine Vorrichtung zum

Wlök^ein von Schraubennahtrohren zugeordnet ist, die "

verstellbare Wickel-Werkzetige aufweist, die der Änderung Winkels zwisehejt: Sind- und Hohraöhse bzw. der Änderung 1pür^itinelsi^ejre und der damit zu erzielenden Kegelform ₄αββ herzustellenden konischen Rohres entsprechend stetig

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