DE1652990B1

DE1652990B1 - Einrichtung zum kontinuierlichen Wellen duennwandiger,insbesondere laengsnahtgeschweisster Glattrohre

Info

Publication number: DE1652990B1
Application number: DE19611652990
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr Ing Lehnert
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1961-05-17
Filing date: 1961-05-17
Publication date: 1969-10-02
Also published as: US3208256A; GB962489A

Description

Es ist bekannt, dünnwandige Mantelrohre, insbesondere solche, die aus einem langen Blechstreifen durch kontinuierliche Verformung zum Schlitzrohr und anschließende Verschweißung der Schlitzfläche hergestellt sind, mittels einer auf dem Umfang des Mantelrohres sich abwälzenden ringförmigen Weiler-Scheibe zu einem Wehrohr zu verformen: Die Wellung erfolgt dabei fortlaufend schraubenförmig mit bestimmten Welltiefe und Steigung dadurch; daß die Wellenscheibe im sie tragenden Wellenkopf exzentrisch zur Rohrachse und in einem bestimmten Wirt kel zu dieser geneigt angeordnet ist.
Um eine möglichst reibungsfreie und gleichmäßige Wellurig zu erzielen, muß sich die Wellenscheibe auf dem Rohrumfang ungehindert abwälzen .können. Um dies zu erreichen, hat man bereits bei einer bekannten Einrichtung sowohl die Wellenscheibe in dem sie antreibenden Wellenkopf als. auch die das Mantelrohr der Wellenscheibe zuführende Buchse innerhalb des Maschinengehäuses frei drehbar gelagert. Wellenkopf und Abzugsvorrichtung des Mantelrohres sind dabei starr mit dem gleichen Antriebsmotor gekuppelt, um die Wellendrehzahl streng in Abhängigkeit von der Abzuggeschwindigkeit des Mantelrohres zu halten. Bei dieser bekannten Einrichtung (deutsche Auslegeschrift 1086 314) kann es mitunter vorkommen, daß bei ungewöhnlich starker Reibung der Wellenscheibe auf dem Matelrohr, die durch Härteunterschiede im Blechmaterial auftritt, zufolge der starren Kupplung von Abzug und Wellenkopf mit dem Antriebsmotor der Wellerwälzring dem unverändert bleibenden Vor-Schub des Mantelrohres nicht folgen kann. Hierdurch können Unregelmäßigkeiten in der Wellung oder Einfallen- können Wellung eintreten, auch führt diese Er-. scheinung mitunter zum Bruch des Wälzrings. Es ist' die Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu vermeiden, d. h. das Werkstück vor Beschädigungen und den Wellerwälzring vor Überlastung zu schützen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum kontinuierlichen Wellen dünnwandiger; insbesondere längsnahtgeschweißter Glattrohre, in deren Gehäuse koaial zu dem durchlaufenden-Glattrohr ein Wellenkopf drehantreibbar und in diesem exzentrisch zum Glattrohr und dazu unter der Schraubensteigung geneigt ein Wellerwälzring frei drehbar gelagert ist, mit einer mit dem Drehantrieb des Wellenkopfes getrieblieh gekuppelten Abzugeinrichtung, mit der das Glattrohr mit einer auf die dem Rohr durch den Wellenwälzring erteilten Transportgeschwindigkeit abgestimmten Vorschubgeschwindigkeit unter Führung durch eine Führungsbuchse durch die Einrichtung hindurchführbar ist, und mit einer Halteeinrichtung gegen Drehmitnahme des Glattrohres durch das diesem von dem Wellerwälzring auf dem Reibungsweg zugeführte Drehmoment.
Gemäß der Erfindung läßt die Lagerung-- des Wellenkopfes in dem Gehäuse eine begrenzte Axialverschiebung des Wellenkopfes zu. Zum Stand der Technik ist hier zu bemerken, daß es in Verbindung mit von der Gattung der Erfindung abweichenden Schraubenwelleinrichtungen, die aus einer Fertigungseinrichtung austretendes bzw. von einer ersten Trommel ab- und nach dem Wellen einer zweiten Trommel zulaufendes Glattrohr zu wellen haben, bekannt ist, die ganze Welleinrichtung auf einem Schlitten oder auf Rädern in axialer Richtung des Rohres verschiebbar anzuordnen (vgl. deutsche Patentschrift 690138 und USA.-Patentschrift 2 869 220). Dies dort zu denn Zweck; um den Aufwand für die zur Zug- und Druckfreihaltung des auf die zweite Trommel auflaufenden Rohres notwendige Synchronisierung der Drehzahl bzw. Transportgeschwindigkeit der Welleinrichtung und der Abzuggeschwindigkeit der zweiten Trommel klein zu halten. Beim Stand der Technik liegt somit insoweit eine abweichende Aufgabenstellung vor, als es demgegenüber bei der Erfindung bei einer anderen Wellergattung darum geht; Härteunterschiede im Rohrwerkstoff,die --was bei Schraubenwellen nicht eintritt -zu Abweichungen der Ist- von der Sollwellensteigung bzw. zum Einfallen des Rohres führen, weil der Wellerwälzring der Abzuggeschwindigkeit des Rohres nicht folgen kann, oder bis zum Bruch führende überlastungen des Wellerwälzringes zu vermeiden.
Zur Verdeutlichung der Erfindung möge ein Ausführungsbeispiel dienen, das in den zum Teil Schematisierten A b b.1, 2 und 3 zu sehen ist. -A b b. 1 veranschaulicht schematisch die Zuordnung der einzelnen Maschinenelemente zueinander, während in Ab b . Z gesondert -einige Einzelteile dargestellt sind; A b b. 3- zeigt im Schnitt vergrößert die Anordnung der feststehenden Führungsbuchse und die Asnordnung der Wellenscheibe im Wellenkopf.
An dem Wellenkopf 7 ist eine Rohrbuchse 8 befestigt, die mit ihrer Innenfläche auf der feststehenden Führungsbuchse 6 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Der Antrieb der Rohrbuchse 8 und damit des -Wellerköpfes T `erfolgt über das Ritzel 5, das -über ein Zahnradgetriebe 4 Und ein an sich bekanntes PIV-Getriebe 2 mit dem Hauptantriebs-.
notor 1 gekuppelt ist, der gleichzeitig in nicht dargestellter Weise die Abzugvorrichtung für das Mantelrohr 24' antreibt. Die Abstützung des Wellenkopfes auf der Führungsbuchse 6 erfolgt über das Gleitlager 10 a, während die Rohrbuchse 8 im Maschinengehäuse über die Gleitläger- 10 gelagert ist. Alle Gleitlager sind als axial verschiebbare Gleitrollenlager ausgestaltet. Durch die Anordnung ist sichergestellt, daß die bei der Wellung in der Rohrbuchse 8 auftretenden Biegebeanspruchungen einerseits durch das Gleitrollenlager 10 a ausgenommen- und über die mit dem Gehäuse 9 fest verbundene Führungsbuchse 6 bzw. unmittelbar über das Gehäuse abgefangen werden.
Das zu wellenden Mantelrohr 24 wird dem Wellenkopf 7, der über die -mit ihm fest verbundene Rohrbuchse 8' angetrieben wird, paßgerecht zugeführt. Zu diesem Zweck nimmt die mit dem Maschinengehäuse 9 fest verbundene Führungsbuchse 6 an ihrem -dem - Wellerköpf 7 zugekehrte- Auslauf - über eine . Paßbuchse ¢a eineaGLeitbuchae.6b auf, deren polierte lnrienbohrurig deni -Glattrohraüßendurchmesser entspricht. Paßbuchse 6 a-und-Gleitbuchse 6 b sind mittels der Madenschraube 22. finit der Führungsbuchse 6 fest verbunden.
Gleichzeitig nimmt die mit dem Gehäuse 9 fest verbundene Führungsbuchse 6 über die zum Wellenkopf 7 hin gerichtete Kante 23 (A b b. 3) der mit der Führungsbuchse 6 fest verbundenen Gleitbuchse 6 b das beim Wellen des Mantelrohres in diesem entstehende Drehmoment dadurch auf, daß sich das Mantelrohr an dieser Kante 23 abstützt. Es wird dadurch vermieden, daß sich das durch den Wellvorgang erzeugte Drehmoment im Mantelrohr in Richtung auf die Abzugsvorrichtung und entgegengesetzt zur Abzugsrichtung A auswirken kann und dadurch zu einer unerwünschten Verwindung des Mantelrohres führt, die dieses für viele weitere mögliche Verwendungszwecke unbrauchbar macht: Die Zwischenschaltung des PIV-Getriebes 2 zwischen Antriebsmotor 1 und Wellerkopf 7 gestattet in gewissen Grenzen eine stufenlose Veränderung der Wellerkopfdrehzahl unabhängig vom Antrieb des Abzuges und damit vom Vorschub des Mantelrohres 24 ohne Beeinträchtigung des Drehmoments des Wellerkopfes. Die Verstellung des PIV-Getriebes wird in bekannter Weise über die Kette 3 und ein nicht dargestelltes, am Maschinengehäuse befestigtes Handrad vorgenommen. Die Verstellung der Drehzahl des Wellerkopfes 7 in Verbindung mit dessen Axialverschiebbarkeit gestattet es, bei etwaiger, durch Härteunterschiede im Material des Mantelrohres bedingter, stark bremsender Reibung der Wellerscheibe auf dem Umfang des Mantelrohres die Wellerscheibe gewissermaßen in Axialrichtung des Mantelrohres schwimmend zu halten. Die Drehzahl des Wellerkopfes wird über das PIV-Getriebe so einreguliert; daß bei einer bestimmten Abzuggeschwindigkeit des Mantelrohres sich die Wellerscheibe auf Grund des Axialspieles des Wellers so frei auf dem Mantelrohrumfang abwälzen kann, daß die Wellerscheibe durch das kontinuierlich zugeführte Mantelrohr bei etwaigen Härteunterschieden im Material die dadurch verursachte Bremsung durch Axialverschiebung ausgleichen kann. Dadurch wird eine unerwünschte Beanspruchung der Wellerscheibe auf Zug oder Schub vermieden; es ist sichergestellt, daß die Wellerscheibe nicht durch überbeanspruchungbricht, außerdem ist in jedem Falle eine einwandfreie Wellung gewährleistet.
Die Axialverschiebbarkeit des Weller@(k@opfes wird durch den am Umfang der Rohrbuchse V vorgesehenen Distanzring 11 begrenzt. Nach einem in A b b. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Axialbewegung dieser Distanzscheibe 11 dazu benutzt werden, die Einstellung des Axialspieles des Wellers sichtbar zu machen. Die Distanzscheibe 11 steuert über den am Gehäuse 9 drehbar gelagerten Winkelhebel 12 und den unter Federwirkung 14 stehenden Fühlhebel 13 einen doppeltwirkenden Mikroschalter 15; 16, der je nach Stellung des Mittelkontaktes 15 über die Kontakte 16 entweder die Lampe 17a oder die Lampe 17 b zum Aufleuchten bringt, je nachdem, welche Grenzlage der Axiälverschiebbarkeit der Wellerkopf 7 bzw. die mit ihm fest verbundene Rohrbuchse B einnimmt. Durch verschiedene Farbgebung der Lampen kann die jeweilige Grenzlage optisch fixiert werden.
Die Wellerdrehzahl kann dann über das PIV-Getriebe so eingestellt werden, daß bei einer bestimmten Abzuggeschwindigkeit keine der beiden Lampen 17 a oder 17 b aufleuchtet, daß also gewissermaßen die Wellerscheibe sich in Axialrichtung des Mantelrohres schwimmend auf dessen Umfang abwälzt.
Die Wellerscheibe 18 ist gemäß A b b. 3 mittels des Segerringes 19 in der Ringbuchse 20 befestigt, die in an sich bekannter Weise im Wellerkopf 7 über das Ringkugellager 21 drehbar gelagert ist.
Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet nicht nur die einmalige entsprechende Einstellung der Drehzahl des Wellers über das PIV-Getriebe. Selbstverständlich ist auch jederzeit ein etwa erforderliches Nächregulieren der Wellerdrehzahl möglich. was beispielsweise dann zu geschehen hat, wenn durch Aufleuchten der= einen oder der anderen Lampe 17 a und 17 b eine entsprechende Grenzlage der Axialverschiebbarkeit des Wellers optisch angezeigt wird. Durch entsprechende Neuverstellung der Drehzahl Wellers über das PIV-Getriebe mittels des am Maschinengehäuses angebrachten Handrades und des Kettenzuges 3 kann der Maschinenführer wiederum die »schwimmende« Einstellung der Wellerscheibe in bezug auf die Axialrichtung des Mantelrohres erzwingen, ohne daß die kraftschlüssige Übertragung des Drehmoments des Antriebsmotors auf den Wellerkopf geändert wird; auch die Abhängigkeit der Wellerdrehzahl von der Abzuggeschwindigkeit des Mantelrohres bleibt gewahrt, so daß der Wellerkopf bei größer werdender Geschwindigkeit schneller und. umgekehrt bei kleiner werdender Abzuggeschwindigkeit langsamer dreht.

Claims

Patentansprüche: 1. Einrichtung- zum kontinuierlichen Wellen dünnwandiger; insbesondere längsnahtgeschweißter Glattrohre,: in deren Gehäuse koaxial zu dem durchlaufenden Glattrohr ein Wellerkopf drehantreibbar und in diesem - exzentrisch zum Glattrohr und dazu unter der Schraubensteigung geneigt - ein Wellerwälzring frei drehbar gelagert ist; mit einer mit dem Drehantrieb des Wellerkopfes getrieblich gekuppelten Abzugeinrichtung; mit der das Glattrohr mit einer auf die dem Rohr durch den Wellerwälzring erteilten Transportgeschwindigkeit unter Führung durch eine Führungsbuchse durch die Einrichtung hindurchführbar ist; und mit einer Halteeinrichtung gegen Drehmitnahme des Glattrohres durch das diesem von dem Wellerwälzring auf dem Reibungsweg zugeführten Drehmoment, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Lagerung des Wellerkopfes (7) in dem Gehäuse (9) eine begrenzte Axialverschiebung des Wellerkopfes (7) zuläßt: 2. Einrichtung nach Anspruch 1, mit einem Getriebe mit verstellbarem Übersetzungsverhältnis im Antriebsast des Wellerkopfes, dadurch gekennzeichnet; daß das Getriebe ein stufenloses Getriebe (2) ist: 3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial auf der Führungsbuche (6), die in dem Gehäuse (9) feststehend angeordnet ist, axial verschieblich und drehbar eine Rohrbuchse (8) als Träger des. Wellerkopfes (7) gelagert ist, deren Außenverzahnung (5) mit dem letzten Zahnrad (4) des Wellerkopfantriebsastes kämmt. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, gekennzeichnet durch die Ausbildung, der Führungsbuchse (6) als Halteeinrichtung auf Grund kegelig kantiger Form (23) deren zum Wellerkopf (7) gerichteter Stirnseite. 5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Distanzringes (11) auf der Rohrbuchse (8) und dessen Zusammenwirken mit einem Winkelhebel (12), der eine zwischen zwei Kontakten (16) hin-und herführbare Schaltzunge (15) beaufschlagt, von denen jeder in einem Stromkreis je einer Kontrollampe (17 a. 17 b) mit unterschiedlicher Färbe zugeordnet ist: