DE1928011A1

DE1928011A1 - Maschine zum Herstellen von Rohr mit Schraubennaht

Info

Publication number: DE1928011A1
Application number: DE19691928011
Authority: DE
Inventors: Malkki Eino Kalervo; Valentin Silde
Original assignee: MALKKI EINO
Current assignee: MALKKI EINO
Priority date: 1968-06-07
Filing date: 1969-06-02
Publication date: 1969-12-11
Also published as: NL6908623A; DK125775B; CH488501A; US3614882A; AT295293B; IE33455L; IL32322A0; CS150265B2; GB1211505A; YU32319B; IL32322A; FI45418C; FI45418B; DE1928011B2; IE33455B1; SE360028B; BE734007A; ES368097A1; FR2011907A1; SU383252A3

Description

Dipl.-Chem. Dipl.-Ing. Dipl.-Chem.

8000 MÜNCHEN 2

TAL 33

TELEFON 0811 /22 68 94

TELEGRAMMADRESSE: THOPATENT

München 2.Juni 1969 case B βΟΟ/JS/pt - T 3Ib

Eino Kalervo MALKKI und Valentin SILDE Helsinki / Pinnland

Maschine zum Herstellen von Rohr mit Schraubennaht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Herstellen von Rohr mit Schraubennaht aus bandförmigem ProfiloU bei der das bandförmige Profilgut zwangsgesteuert zum Lauf zur Rohrform auf dem der Steigungshöhe der Schraubennaht entsprechenden Weg geleitet wird, wonach anschließend die in Vernahtungskontakt gebrachten Ränder des Profilguts unter Anwendung mindestens zweier Nahtbi Idewalzen zusammengefügt vier den» von denen die eine innerhalb und die andere außerhalb des entstehen den Rohrs liegt.

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Es sind zahlreiche verschiedenartige und nach verschiedenem Prinzip arbeitende Maschinen bekannt, mittels welcher Rohr mit Schraubennaht hergestellt.werden kann. Am gebräuchlichsten sind solche Maschinen, in denen das vorproiilierte I-Ietallband auf einen zylindrischen Dornkörper geführt wird, wobei das Fertigstellen der Naht mit Hilfe verschiedenartiger liahtbildewalzen erfolgt. In dieser Maschine bildet die Achse des Doms einen bestimmten Winkel mit dem vorprofilierten Band. Die Größe dieses Winkels bestimmt sich in erster Linie als Punktion der benutzten Bandbreite und des Innendurchmessers des herzustellenden Rohrs.

In einigen anderen Maschinentypen kommt kein Dorn oder desgleichen zur Anwendung;, das vorprofilierte Band wird zwangsläufig in einen feststehenden, der Außenforia des Rohrs entsprechenden Formkörper hineingeleitet, wobei sich das vorprofilierte Band bei seinem Lauf entlang den in Forjrkörper befindlichen Anlageflächen zur Rohrform biegen r.u3; die miteinander in Vernäht ungskontakt gekommenen . Nahtelenente werden rr.it Hilfe rotierender Nahtbildewalzen zur fertigen Mäht verarbeitet.

Die Erfindung gehört der letzteren Kaschinengruppe an. Zu den unliebsamen Eigenschaften der bekannten Maschinen gehört, daß man in ihrer Ausrüstung eine große- Zahl verschiedenartiger Werkzeugstücke verwenden muß, deren Auswechseln stets notvrenäig wird, wenn die Breite oder der Typ des benutzten Bandes ^swechseit wird oder wenn sich der Durchmesser des herzustellendem

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Rohrs ändert. Solche Werkzeugkörper sind schwierig in der Herstellung und bedingen daher einen recht hohen Preis, woraus folgt, daß in ihnen bei vielseitiger Produktion erhebliches Kapital investiert werden muß, Andererseits sind sie Verschleißgüter,, da sie beim Gleiten des in der Herstellung begriffenen Rohrs an ihren Führungsflächen schnelle Abnutzung erfahren, wodurch sich die berechneten und wegen der Qualität wichtigen richtigen Toleranzen in ungünstiger Richtung ändern und die Qualität, z.B. hinsichtlich der Dichtigkeit der Schraubennaht abnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist es₃ die erwähnten nachteiligen Paktoren auszuschalten und eine Maschine zu schaffen, mit der man jederzeit innerhalb bestimmter Maximal- und Minimalgrenzen Rohr von beliebigem und vrahlfreiem Durchmesser sov.de eich verjüngende und sich erweiternde Rohre herstellen kann, so daß man in einer bestimmten Rohrlänge auf verhältnisnässig kurzer Strecke von einem Rohrdurchmesser zum andern übergehen kann.

Diese Aufgabe ist gelöst durch eine aus einen biegsamen Ziehglied gebildete Schleife, in welche das .bandförmige Profilgut zwangsweise hineingeführt wird und unter zwangsweiser Führung durch diese Schleife in Rohrform gewickelt wird durch mindestens ein mit dem Maschinenbett in fester Verbindung stehendes Stützglied, 'welches das in Formung befindliche Rohr vor.

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außen und von der Seite gegenüber derjenigen Seite stützt, von, -welcher die zwangsweise Zuführung des Profilguts erfolgt.

Eine Maschine nach der Erfindung besitzt keine leicht abnutzbaren Teile, die man dauernd auswechseln müßte oder die man infolge Nachlassens der Qualität recht bald ersetzen müßte. Gleichfalls werden keine Werkzeugkörper verwendet, deren Herstellen große Genauigkeit und Bearbeitungsmaschinen erfordert. Zwar bedient man sich nach der Erfindung eines biegsamen Ziehglieds, z.B. eines Stahibands oder Stahlseils, welches dem Verschleiß unterliegt und Verbrauchsgut darstellt. Die An-Schaffungskosten des Ziehglieds sind jedoch verschwindend gering und es wird als Metergut im Handel geführt; folglich kann der Bedienungsmann der Maschine selbst beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Beißzange den abgenutzten Teil in kürzester Zeit auswechseln und dann mit der Rohrproduktion fortfahren. Daraus ergibt sich u.a., daß sich eine Maschine nach der Erfindung äußerst gut zur Anwendung am Ort eignet, d.h. man bringt die Maschine direkt an den Arbeitsort und besorgt die Rohrherstellung an Ort und Stelle; dabei vermeidet man die unmässig hohen Transportkosten,.die in der Regel stets Blechrohre insbesondere dann belasten, wenn diese verhältnismässig grossen Durchmesser haben, wobei man ja im Grunde/vorwiegend für den Tansport von Luft Fracht zahlen muß. ;

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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Maschine in Seitenansicht bei Betrachtung aus der Richtung des entstehenden Rohrs;

Fig. 2 zeigt die gleiche Maschine in der Draufsicht;

Fig. 3 zeigt in der Seitenansicht eine vergrösserte Einzelheit der Befestigung des bei der Erfindung benutzten Ziehglieds an der Maschine;

Fig. 4 zeigt in Ansicht vom einen Ende- der Maschine

und im Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 5 eine vergrösserte Einzelheit der gegenseitigen Anordnung der beim Fertigen der Schraubennaht verwendeten Nahtbildewalzen; .

Fig. 5 zeigt das Gleiche wie Fig. 4, jedoch in Ansicht aus der gleichen Richtung wie Fig. 1 und 3.

Die Bezugsnummer 1 beeeichnet eine zum Maschinenbett gehörende Seitenplatte, ausserhalb" welcher die Elemente liegen, die sich an der Nahtbildearbeit beteiligen. Das flache Metallbandgut l3a durchläuft zuerst die angetriebenen Profilierwalzen 2, wobei

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efe das gewünschte Profil erhält. Die Profilierwalzen 2 führen zugleich das Band zwangsweise weiter zwischen die Leitkörper 13 hinein, die eine Mulde 19 (Pig. 3) aufweisen und mit verschiedenartigen, dem Profil des Bandes entsprechenden Erhöhungen oder Furchen versehen sind, so daß das Band l8a auch in dieser Phase in Zwangsführung steht und sich nicht seitlich oder nach oben oder unten verdrehen kann.

' Nach Freigabe aus der Zwangsführung durch die Führungskörper 13 begegnet das Band der aus einem biegsamen Ziehglied 10 gebildeten Schleife, die z.B. aus einem Stahlband gefertigt sein kann. Diese Ziehgliedschleife bestimmt den Außendurchmesser des entstehenden Rohrs 18. Nachdem das Bandprofil in der Ziehgliedschleife eine Umdrehung durchlaufen hat, kommen die vorgeformten Nahtstellen miteinander in Vernahtungskontakt; das Vernahten erfolgt in an sich bekannter V/eise zwischen zwei Nahtbildewalzen 15 und 16, die zweckmässig beide angetrieben sind.

Bei der praktischen Anwendung erzielt man durch eine Ziehgliedschleife allein kein hinreichend gutes Resultat, es wird vielmehr in der Rohrbildungsphase zusätzliche Stützung benötigt, um die Vibrationserscheinungen auszuschalten, die sich insbesondere bei höheren Arbeitsgeschwindigkeiten leicht einstellen. In der in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsform ist als zusätzliche Führung eine Stütze U verwendet worden, die in einem.Punkt an dem Bandgut anliegt, das im Begriff ist, sich

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■ zu einem Rohr zu biegen.

Damit genügend Raum für die im Vernahtungsvorgang benötigten Elemente geechaffen v/erden kann, ist der Antrieb der unteren Nahtbildewalze 1.6 derart angeordnet worden,, daß sie ihren Antrieb über die Winkelzahnradübertragung 11, 12 erhält, die zweckmässig in einem verstellbaren Schlitten untergebracht wird, dessen Bauweise weiter unten beschrieben wird. Die Antriebswelle der Nahtbildewalze 15 dagegen geht durch die Bettwand 1 der Maschine hindurch.

Für die Längenverstellung des Ziehglieds 10 befindet sich in der Maschine eine mittels-der Schrauhe 6 verstellbare und drehbare Aufwickelspule 7,. auf die das Ziehglied aufgewickelt bzw. von der es abgeiiiekelt werden kann, so-daß man eine dem gewünschten Rohrdurchmesser entsprechende Größe der Schleife erzielt. Das Ziehglied 10 läuft über die Wenderolle 9 und von hier* in die Mulde 17, die in den Führungskörpern 13 vorgesehen ist. Vom Ende der Mulde 17 läuft das Ziehglied einer Schraubenlinie folgend" den einer S'teigungshöhe der Schraubennaht entsprechenden Weg und ist an einem Arm Ik befestigt, der um den Zapfen 20 drehbar ist (Fig. 3). In der Schleife läuft das Ziehglied.*0 zv:eckmässig der vorgeformten Nahtstelle am Bandgut möglichst nahe, wobei dann die von ihm verursachten Reibungsspuren an der Cb erfläche des Bands, das sich zum Rohr aufwindet, bei der ITalrcherstellung dem Blick entzogen werden.

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Um die Anwendung der·Maschine möglichst einfach 2u ge- / stalten und z.B. das Fertigen von konischen Rohrstücken zu ermöglichen, ist die Stütze 4 in einer Führung 21 beweglich ange-

ordnet j wobei eine Feder 5 sowie das über geeignete Transmissionen laufende biegsame Ziehglied 3j das sich auf die mit der* Spule 7 gleichachsige Spule 8 aufwickelt, dafür sorgen, daß bei einer Verstellung an der Stellschraube 6 zugleich sich die · .] Stütze 4 synchron mit der Veränderung der Schleifengröße in der Führung 21 bewegt.

Das Ziehglied kann in der Praxis aus verschiedensten Materialien angefertigt sein. So kommen z.B. in Frage: Stahl-. band, Kunststoffband, Stahlseil sowie eine mit so großen 'Wälz- elementen versehene Kette, daß diese an der Außenfläche des Bandguts l8a anliegen, das im Begriff ist, sich zur Rohrform zu biegen.

In Fig. 4 und 5 ist eingehender die Anordnung der Nahtbildewalze 16, die sich an der Fertigung der Schraubennaht be-, teiligt und die ausserhalb des entstehenden Rohrs liegt, am Maschinenbett dargestellt. Die Nahtbildewalze 16 ist in einem Schlitten 22 gelagert, der sowohl in Richtung der Pfeile A als auch der Pfeile B verstellbar ist. Der Schlitten 22 läuft in . -den Führungen 23 in Richtung der Pfeile A ader 3 und er kann in einer gegebenen Lage mit Hilfe des Hülsenkörpers 24 und der Mutter 25 festgestellt werden. In vertikaler Richtung, d.h.

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in Richtung der Pfeile A,-bewegt sich der Schlitten in den Führungen 27 und ist in gegebener Höhenlage mittels der Schraube 26 einstellbar, für die sich im Hülsenkörper 24 ein Gegengewinde befindet. Die von der Nahtbildewalze Io und von ihrem Antriebsrad 12 festgelegte Achse bildet einen Winkel von einigen Grad mit der Achse der Nahtbildewalze 15. Es wurde festgestellt, daß dies für die Dichte der Naht von großer Wichtigkeit ist, da beim Ausführen der Vernahtung die Naht, wenn sie einwandfrei gelingen soll, etwas an der Lage vorbeigepreßt werden muß, die sie im fertigen Rohr haben wird; der Grund dafür liegt in den elastischen Eigenschaften des zu vernahtenden Materials.

Die Verstellmöglichkeiteri des Schlittens 22, die nicht sehr groß zu sein brauchen, sind für die Einrichtung der Maschine wichtig, denn es hat sich in praktischen Versuchen ge-. zeigt, daß verschiedene Arbeitsgeschwindigkeiten und Materialstärken ebenso wie verschiedene.Materialqualitäten zum Erreichen des günstigsten Endergebnisses etwas unterschiedliches Einstellen erfordern.

Das Zuführen der Antriebskraft zur Nahtbildewalze l6 über den Schlitten 22 ist in zweifacher Hinsicht günstig: Srstens lassen sich hierdurch die.Nachteile ausschalten, die durch Verbieg η der Antriebswellen der Nahtbildewalzen 15 und ;Lö bewirkt werden. Diese Wellen können ja nie derart stark

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gemacht werden₃ daß sich nicht im Betrieb und unter hohem Vernahtungsdruck eine gewisse Durchbiegung ergeben würde, die die Vernahtungsgenauigkeit der Maschine nachteilig beeinflusst. Andererseits ist durch diese Anordnung genügend Platz z.B. für die Anbringung des Ziehglieds IO geschaffen worden.

Mit einer Prototypmaschine nach der Erfindung sind ausserordentlich gute Produktionsresultate erzielt worden. U.a. sind mit demselben Rohr mit Durchmessern zwischen 100 und 15OO mm sowie ununterbrochene Rohrlängen bis zu 70 m hergestellt worden. Da eine Maschine nach der Erfindung höchstens ein Drittel des Gewichts der konkurrierenden Maschinentypen aufweist, kann sie mit Leichtigkeit an den Arbeitsort' gebracht werden,wo dann direkt die benötigten Rohr längen hergestellt werden können, womit das Verbinden von Rohrabschnitten am Arbeitsplatz entfällt. Desgleichen ist die Maschine konstruktiv den konkurrierenden Typen wesentlich und in solchem Maß an Einfachheit überlegen, daß ihre Anschaffungskosten weniger als die Hälfte derjenigen üblicher Maschinen betragen:.

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Claims

Patentansprüche

1.) Maschine zum Herstellen von Rohr mit Schraubennaht aus bandförmigem Profilgut, bei der das baüförmige Profilgut zwangsgesteuert zum Lauf zur Rohrform auf dem der Steigungshöhe der Schraubennaht entsprechenden Weg geleitet wird, wonach anschliessend die in Vernahtungskontakt gebrachten Ränder des Profilguts unter Anwendung mindestens zweier .Nahtbildewalzen zusammengefügt werden, von denen die eine innerhalb und die_; andere ausserhalb des entstehenden Rohrs liegt, gekennzeichnet durch eine aus einem biegsamen Ziehglied (10) gebildete Schleife, in welche das bandförmige Profilgut zwangsweise hineingeführt und unter zwangsweiser Führung durch diese Schleife in Form eines Rohrs (18) gewickelt wird, durch mindestens ein mit dem Maschinenbett in fester Verbindung stehendes Stützglied (4), welches das in Formung befindliche Rohr von außen und von der Seite gegenüber derjenigen Seite stützt, von welcher die zwangsweise Zuführung des Profilguts (18a) erfolgt.

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem biegsamen Ziehglied (10) gebildete Schleife in ihrer Größe verstellbar ist, indem wenigstens·das eine Ende des Ziehglieds sich an der Schleife vorbei in Führung und Unterstützung durch an sich bekannte Transmissionselenente (17, 95 fortsetzt und in verschiedenen Lagen festellbar ist, die der gewünschten Größe der schleife oder dem zu fertigenden Rohrdurchmesser entsprechen.

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3» Maschine nach Anspruch 1 oder 2_S dadurch gekenn-. ^ _y„ ..zeichnet j, daß das eine Ende des Ziehglieds (10) über Trans- ° | missions- und Führungselemente auf eine Auf wickelspule (7) , ι geleitet ist, wobei durch Drehen der Spule in verschiedene Richtungen und dadurch bedingtes Aufwickeln des Ziehglieds (10) auf die Spule bzw. Abwickeln von der Spule die Größe der \ - Schleife und der Außendurclimesser des entstehenden Rohrs be~ einfluss!; werden kann.

4_S " Maschine nach Anspruch 1 bis"3.₃ dadurch" gekennselch» net,-daß die Lage des Stützglieds (4). in einer Filterung (21) verstellbar ist und seine Verstellelemente (3s5) synchron mit" dem die Größe der Ziehgliedschleife verstellenden Mechanismus zus ainmenges ehaltet sind, wobei die Durchmessereinstellung für das herzustellende Rohr mittels eines einzigen Verstellorgans (6) erfolgen kann.

■ 5· Maschine' nach Anspruch 1 bis 4₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehglied (10) beim Bilden der Schleife schraubenlinienförmig verlaufend neben der vorgeformten Naht-"" stelle am Profilgut angeordnet ist.

6, Maschine nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des biegsamen Ziehglieds in der Nähe der das Vernahten ausführenden Waisen (15, 16). an einem • Arm (14) befestigt ist, der gegenüber der übrigen Bettstruktur der Maschine drehbar gelagert ist»

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ί 7. Maschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekenn- » zeichnet, daß.als Ziehglied (10) ein bandförmiges Erzeugnis vorgesehen ist.

8. Maschine nach Anspruch 7_s dadurch gekennzeichnet, daß als Ziehglied (10) ein Stahlband vorgesehen ist.

9. Maschine nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Ziehglied eine mit Wälzelementen versehene Kette vorgesehen ist', deren Wälzelemente gegen die Aussenflache des entstehenden Rohrs anliegen. "■

10. Maschine nach Anspruch 1 bis 9_S dadurch gekennzeichnet, daß die an der Vernahtarbeit beteiligte, außerhalb des entstehenden Rohrs liegende, angetriebene Walze (16) drehbar in. einer dem Schlitten einer Werkzeugmaschne ähnelnden Konstruktion gelagert ist, die höhen- und seitenverstellbar ist, so daß man die Größe des zwischen beiden Nahtbildewalzen (15, 16) bestehenden Spiels sowie die Lageausrichtung diesör Walzen zu einander beeinflussen kann. '

11. Maschine nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen der Vernahtungswalagn(15₉ 16) in einem Winkel von einigen Grad zueinander angeordnet sind«

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