DE1527778B2

DE1527778B2 - Ringscheiben von formwalzen einer vorrichtung zum erzeugen ein oder mehrgaengiger schraubenformrippen aus der wandung von rohrrohlingen

Info

Publication number: DE1527778B2
Application number: DE19661527778
Authority: DE
Inventors: Thomas G Decatur AIa Counts (V St A)
Original assignee: Universal Oll Products Co , Des Piaines 111 (VStA)
Priority date: 1965-08-16
Filing date: 1966-08-02
Publication date: 1971-02-18
Also published as: DE1527778A1; US3383893A; GB1127422A

Description

Die Erfindung betrifft Ringscheiben von Formwalzen einer Vorrichtung zum Erzeugen ein- oder mehrgängiger Schraubenformripppen aus der Wandung von Rohrrohlingen.

Bei Vorrichtungen zum Erzeugen eingängiger Schraubenformrippen aus der Wandung von Rohrrohlingen ist es bekannt, drei Formwalzen in gleichen Winkelabständen am Umfang des Rohrrohlings verteilt anzuordnen. Jede Formwalze weist dabei zwei im Abstand hintereinander angeordnete Walzensätze auf, die jeweils durch mehrere achsengleich längs der Walzenachse angeordnete Ringscheiben gebildet sind. Die Spitzen der Ringscheiben besitzen gleichen Abstand voneinander. Um bei einer solchen Vorrichtung Brüche oder Schäden anderer Art in dem Rohr zu vermeiden, die sich infolge einer Längung des Rohres während des Walzvorganges ergeben können, ist es bei dieser Vorrichtung auch schon bekannt, den Abstand zwischen den beiden Walzensätzen jeder Formwalze einem Vielfachen des Spitzenabstandes benachbarter Ringscheiben zu wählen, beispielsweise mindestens so groß wie das Fünffache des Spitzenabstandes, vermehrt um die Längung des Rohrrohlings durch die Walzwirkung des ersten Walzensatzes.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Ringscheiben der Formwalzen einer solchen bekannten Vorrichtung zum Erzeugen von Schraubenformrippen aus der Wandung von Rohrrohlingen so weiterzubilden und zu verbessern, daß sehr eng stehende Schraubenformrippen, und zwar eingängige und auch mehrgängige erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird zur Erzeugung eingängiger Rippen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die mittlere Zunahme der Durchmesser benachbarter Scheiben der Walzensätze in Bewegungsrichtung des Rohres fortschreitend kleiner gewählt ist.

Für die Erzeugung mehrgängiger Schraubenformrippen wird insbesondere bei dieser Vorrichtung vorgeschlagen, daß die erste Scheibe des zweiten Walzensatzes auf zwei der drei Formwalzen einen größeren Durchmesser hat als die letzte Scheibe des ersten Walzensatzes, und daß die erste Scheibe des zweiten Walzensatzes auf der dritten Formwalze einen kleineren Durchmesser hat als die letzte Scheibe des ersten Walzensatzes auf dieser Formwalze.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ringscheiben und deren Bemessung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Erzeugen von Schraubenformrippen aus cler Wandung von Rohrrohlingen;

F i g. 2 und 3 zeigen vergrößerte Darstellungen des Querschnittes der Ringscheiben dieser Vorrichtung;

F i g. 4 zeigt die Anordnung der drei Formwalzen am Umfang des Rohrrohlinges;

F i g. 5 zeigt schematisch die aufeinanderfolgende Einwirkung der einzelnen Ringscheiben auf den Rohrrohling.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung besteht die eine auf einem Dorn 11 angeordnete Formwalze aus einem ersten durch Ringscheiben gebildeten Walzensatz 12 und einem zweiten, ebenfalls durch Ringscheiben gebildeten Walzensatz 14. Diese beiden Walzensätze sind durch ein Abstandstück 16 voneinander getrennt. Diese Formwalze ist mit dem Flansch 18 des Domes 11 durch eine Mutter 20 verspannt. Gemäß F i g. 4 sind drei derartige Formwalzen in Winkelabständen von 120° am Umfang eines zu berippenden Rohres T angeordnet. Die drei Formwalzen sind synchron mit dem Rohr angetrieben. Da die Achsen der Formwalzen die Rohrachse kreuzen, wird das Rohr während des Drehens vorgeschoben,

ίο und dabei werden die Schraubenformrippen ausgebildet. Der Winkel zwischen der Achse 22 einer Formwalze und der Achse 24 des Rohres T wird so gewählt, daß sich das Rohr während einer Umdrehung um eine Strecke verschiebt, die gleich der Dicke zweier Ringscheiben ist. Auf diese Weise werden am Rohr zwei Formrippen ausgebildet, deren Anfangspunkte gegeneinander versetzt sind.

Gemäß F i g. 1 umfaßt der erste Walzensatz 12 sechs Ringscheiben, und zwar zwei Scheiben 10, zwei Scheiben 9 und zwei Scheiben 8. Zwischen den Walzensätzen 12 und 14 ist ein zylindrisches Abstandstück 16 angeordnet. Der zweite Walzensatz 14 umfaßt eine einzige relativ kleine Ringscheibe 10, der die weiteren Scheiben,7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 und 1 folgen.

Gemäß F i g. 1 ist der Dorn so angeordnet, daß eine zur Achse 22 des Doms rechtwinklige Linie auch rechtwinklig zur Achse 24 des Rohres T verläuft, und zwar in der Nähe der Scheibe 7 des zweiten Walzensatzes bzw. durch den in F i g. 1 mit 26 bezeichneten

Punkt.

F i g. 2 zeigt den Querschnitt 28 der Scheiben 7 und 10. Der Rand der Scheibe ist relativ schmal, und ihre Seitenflächen sind unter einem relativ großen Winkel F geneigt. Im mittleren Teil besitzen alle Scheiben die gleiche Dicke.

F i g. 3 zeigt den Querschnitt 30 der Scheiben 6 bis 1. Die Scheibe nach F i g. 3 unterscheidet sich von der Scheibe nach F i g. 2 im wesentlichen dadurch, daß sie an ihrem Rand vergleichsweise breiter ist und daß ihre Seitenflächen unter einem kleineren Winkel F geneigt sind.

Die Bemessungen der Scheiben ergeben sich für ein Ausführungsbeispiel aus der folgenden Tabelle. Der Durchmesser der Scheiben ist mit D, der Krümmungsradius des Randabschnitts mit R, die Dicke an einem Meßdurchmesser von etwa 50 mm mit G und der Neigungswinkel der Seitenflächen mit F bezeichnet.

Scheibe	Durchmesser D	Radius R	Winkel F
Nr.	mm	mm
1	52,37	0,25	5°
2	52,32	0,25	5°
3	52,25	0,23	5°
4	52,17	0,20	5°
5	52,07	0,18	5,5°
6	51,94	0,18	7°
7	51,82	0,15	90
8	51,54	0,15	13,5°
9	51,41	0,14	13,5°
10	50,60	0,13	13,5°

Der Durchmesser nimmt also von der kleinsten Scheibe 10 an bis zu der größten Scheibe 1 fortschreitend zu. Hierbei ist die Zunahme des Durchmessers zwischen den zuerst mit dem Rohr in Beruh-

rung kommenden ersten Scheiben, d. h. den Scheiben mit den höheren Nummern, größer als die Durchmesserzunahme zwischen den letzten Scheiben mit den niedrigeren Nummern. Beispielsweise kann der Durchmesserunterschied zwischen den aufeinanderfolgenden Scheiben 6 und 1 von etwa 0,150 mm auf etwa 0,050 mm abnehmen. Andererseits kann der Durchmesserunterschied zwischen den Scheiben 10 und 9 etwa 0,75 mm betragen, während der Durchmesserunterschied zwischen den Scheiben 8 und 7 etwa 0,25 mm betragen kann.

Die aufeinanderfolgenden Scheiben haben nicht nur größer werdenden Durchmesser, sondern auch ihre Form ist so abgeändert, daß der Rippenquerschnitt erreicht wird.

Vorzugsweise wird nur eine Walze nach F i g. 1 verwendet, während sich die beiden anderen Walzen von dieser Walze dadurch unterscheiden, daß die relativ kleine Scheibe 10 fortgelassen ist, welche die erste Scheibe des zweiten Walzensatzes bildet.

In F i g. 4 und 5 ist die genaue Anordnung der Scheiben auf den Dornen dargestellt.

F i g. 4 zeigt, daß ein bestimmter Punkt auf dem Rohr T sich nacheinander von den Scheiben der Formwalze Al zu den Scheiben der Formwalze A 2 und dann weiter zu den Scheiben der Formwalze A 3 bewegt.

In F i g. 5 ist schematisch die Anordnung der verschiedenen Scheiben dargestellt. Die Formwalzen sind in Fig. 5 wiederum mit Al, Al und A3 bezeichnet. Der erste Walzensatz 12 der Formwalze A 2 ist aus den Scheiben 10, 10, 9, 9, 8, 8 zusammengesetzt. Das Abstandstück 16 hat eine Länge, die etwa dem 7,2fachen der Dicke jeder Scheibe entspricht. Hierdurch wird erreicht, daß die Scheiben des zweiten Walzensatzes 14 unter Aufbringung einer minimalen axialen Beanspruchung auf das Rohr in die Lücken zwischen benachbarten Rippen eingreifen, nachdem diese Rippen durch die Scheiben des ersten Walzensatzes geformt worden sind. Der Walzensatz 14 der Formwalze A 2 setzt sich gemäß F i g. 5 aus den Scheiben 10, 7, 6, 5, 4, 3, 2,1 und 1 zusammen.

Auf den Formwalzen A1 und A 3 ist die Anordnung der Scheiben die gleiche, d. h. der linke oder erste Walzensatz 12 auf diesen Formwalzen setzt sich aus den Scheiben 10, 10, 9, 9, 8 und 8 zusammen. Bei allen Formwalzen werden Abstandstücke 16 von gleichen Abmessungen verwendet. Auf den Formwalzen A 3 und A1 setzt sich der zweite Walzensatz 14 aus den Scheiben 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 und 1 zusammen.

Der zweite Walzensatz der Formwalze A 2 unterscheidet sich also von dem zweiten Walzensatz der Formwalzen A1 und A 3 durch die zusätzliche kleine Scheibe 10.

Zum Erzeugen einer zweigängigen Schraubenformrippe leitet die zweite Scheibe 10 auf der Formwalze A 2 die Erzeugung einer Rippenlücke an einem Punkt ¹ ein, der um 180° gegenüber dem Anfangspunkt der Rippenlücke versetzt ist, welche durch die linke Scheibe 10 erzeugt wird. Die Vorschubbewegung des Rohrs läuft also in der Weise ab, daß dann, wenn der Anfangspunkt der schraubenlinienförmigen Lücke, die durch die linke Scheibe 10 erzeugt wird, einen Punkt erreicht hat, der um 180° versetzt ist, bzw. gegenüber der Formwalze A2 auf der diametral gegenüberliegenden Seite des Rohrs liegt, die zweite Scheibe IO auf der Formwalze A 2 zur Wirkung kommt. Die Reihenfolge der Lücken innerhalb eines beliebigen Teils der Außenfläche des Rohrs entspricht also der Reihenfolge A 2, A 3; A1, A 2, A 3 usw. In Fig. 5 ist schematisch diese Reihenfolge dargestellt.

Die Volumen Sl, 52, S3 usw. zeigen den Verlauf einer Lücke an, die fortschreitend durch die Walzen erzeugt wird, und die die Enden der Vollinien verbindenden gestrichelten Linien repräsentieren lediglich die Vorwärtsbewegung der entstehenden Lücke

ίο zwischen der Formwalze A 1 und A 2.

Für die eine Rippe kommen also die Scheiben in der Reihenfolge 10, 10, 10, 9, 9, 9, 8, 8, 8,-7, 6, 6, 5, 4, 4, 3, 2, 2, 1,1, 1 zur Wirkung. Entsprechend kommen für die andere Rippe die Scheiben in der Reihenfolge 10, 10,10, 9, 9, 9, 8, 8, 8,-10, 7, 7, 6, 5, 5, 4, 3, 3, 2,1,1,1 zur Wirkung. . ^x

Claims

Patentansprüche:

1. Ringscheiben von Formwalzen einer Vorrichtung zum Erzeugen eingängiger Schraubenformrippen aus der Wandung von Rohrrohlingen, bei der drei Formwalzen in gleichen Winkelabständen am Umfang des Rohrrohlings verteilt angeordnet sind, von denen jede zwei im Abstand hintereinander angeordnete Walzensätze aufweist mit mehreren achsengleich längs der Walzenachse angeordneten Ringscheiben, deren Spitzen gleichen Abstand voneinander haben, wobei der Abstand zwischen den beiden Walzensätzen jeder Formwalze einem Vielfachen des Spitzenabstandes benachbarter Ringscheiben entspricht, beispielsweise mindestens dem Fünffachen des Spitzenabstandes, vermehrt um die Längung des Rohrrohlings durch die Walzenwirkung des ersten Walzensatzes, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Zunahme der Durchmesser (D) benachbarter Scheiben (1 bis 10) der Walzensätze (12,14) in Bewegungsrichtung des Rohres (T) fortschreitend kleiner gewählt ist.

2. Ringscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) der Scheibenspitzen in Bewegungsrichtung des Rohres (T) von etwa 0,13 mm auf etwa 0,25 mm zunimmt.

3. Ringscheiben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius (R) der Scheibenspitzen in Bewegungsrichtung des Rohres (T) von etwa 0,13 mm auf etwa 0,25 mm zunimmt.

4. Ringscheiben nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme des Krümmungsradius (R) in der Bewegungsrichtung des Rohres zwischen benachbarten Scheiben im Mittel zwischen 0,013 und 0,025 mm liegt.

5. Ringscheiben nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (F) der Scheibenseitenflächen gegenüber ihrer Mittelebene bei den. Scheiben (8 bis 10) des in Bewegungsrichtung des Rohres ersten Walzen-

satzes (12) etwa 13,5° und derjenigen der Scheiben (1 bis 7) des zweiten Walzensatzes (14) in Bewegungsrichtung des Rohres abnehmend zwischen 9 und 5° gewählt ist.

6. Ringscheiben von Formwalzen einer Vorrichtung zum Erzeugen mehrgängiger Schraubenformrippen aus der Wandung von Rohrrohlingen, bei der drei Formwalzen .in gleichen Winkelabständen am Umfang des Rohrrohlings. ν erteilt

angeordnet sind, von denen jede zwei im Abstand hintereinander angeordnete Walzensätze aufweist mit mehreren achsengleich längs der Walzenachse angeordneten Ringscheiben, deren Spitzen gleichen Abstand voneinander haben, wobei der Abstand zwischen den beiden Walzensätzen jeder Formwalze einem*Vielfachen des Spitzenabstandes benachbarter Ringscheiben entspricht, beispielsweise mindestens dem Fünffachen des Spitzenabstandes, vermehrt um die Längung des Rohrrohlings durch die Walzwirkung des ersten Walzensatzes, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (7) des zweiten Walzensatzes (14) auf zwei der drei Formwalzen (A 1 und A 3) einen größeren Durchmesser hat als die letzte Scheibe (8) des ersten Walzensatzes (12) und daß die erste Scheibe (10) des zweiten Walzensatzes (14) auf der dritten Formwalze^ 2) einen kleineren Durchmesser hat als die letzte Scheibe (8) des ersten Walzensatzes (12) auf dieser Formwalze (A 2).

7. Ringscheiben nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Scheibe (10) des zweiten Walzensatzes (14) auf der dritten Formwalze (A 2) den gleichen Durchmesser hat wie die erste Scheibe (10) des ersten Walzensatzes (12) auf dieser Formwalze.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen