DE2205247A1 - - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE DiPl.-lng. WERNER COHAUSZ ♦ Dipl.-Ing. WlLHELM FLORACK . Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUFPATENTANWÄLTE Di P l.-lng. WERNER COHAUSZ ♦ Dipl.-Ing. WlLHELM FLORACK. Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUF
4 Düsseldorf, Schumannstraße 974 Düsseldorf, Schumannstrasse 97
Oy. Nokia Ab.Oy. Nokia Ab.
NOKIA/ FINNLAND " 3.2.1972NOKIA / FINLAND "3.2.1972
Rohr aus spiralförmig gefugtem MetallbandTube made of spirally joined metal strip
Die Erfindung betrifft ein Rohr aus spiralförmig gefugtem Metallband mit mindestens einer zwischen den Fugen verlaufenden, aus Metallband gefalzten Versteifungsrippe.The invention relates to a pipe made of a spiral jointed metal strip with at least one running between the joints, Stiffening rib folded from metal tape.
Ein derartiges Rohr ist bekannt (US-PS 2 832 375). Bei diesem Rohr sind die Versteifungsrippen zum Rohrinneren hin offen. Ein derartiges Rohr ist im Vergleich zu Rohren ohne Versteifungsrippen wesentlich steifer.Such a pipe is known (US Pat. No. 2,832,375). With this one Tube, the stiffening ribs are open towards the inside of the tube. Such a pipe is significantly stiffer compared to pipes without stiffening ribs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rohr der eingangs genannten Art hinsichtlich aäner Steifigkeit zu verbessern. The invention is based on the object of improving a pipe of the type mentioned at the outset with regard to other rigidity.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gefalzte Versteifungsrippe am Fuß dicht zugepreßt ist, so daß die innere Fläche des Rohres glatt ist. Vergleichende Messungen zwischen dem erfindungsgemässen Rohr und dem bekannten Rohr haben gezeigt, daß die Steifigkeit durch die einfache Maßnahme überraschenderweise wesentlich erhöht werden konnte. Wird das Rohr als Ventilationskanal eingesetzt, dann stellt man nicht wie bei dem bekannten Rohr Druckverluste fest. Auch können sich nicht wie beim bekannten Rohr Verunreinigungen inden Rippen festsetzen.This object is achieved according to the invention in that the folded stiffening rib is pressed tightly on the foot, see above that the inner surface of the tube is smooth. Comparative measurements between the pipe according to the invention and the known one Rohr have shown that the stiffness is surprisingly increased significantly by the simple measure could be. If the pipe is used as a ventilation channel, it is not positioned as with the known pipe Pressure drops fixed. Also, as in the known pipe, impurities cannot get stuck in the ribs.
K/y 209837/0722 ../2K / y 209837/0722 ../2
Vorzugsweise ist die Versteifungsrippe über ihre gesamte Höhe dicht zugepreßt.The stiffening rib is preferably pressed tightly over its entire height.
Kit'dem erfindungsgemässen Rohr lassen sich spiralgefugte Rohre mit großem Durchmesser in ausreichend steifer Form herstellen. Geht man von einer gleichen Steifigkeit zwischen dem bekannten Rohr und dem erfindungsgemässen Rohr aus, dann wird bei dem erfindungsgemässen Rohr etv/a 3o % Material eingespart.With the pipe according to the invention, spirally grooved pipes with a large diameter can be produced in a sufficiently rigid form. Assuming the same rigidity between the known pipe and the pipe according to the invention, then about 30 % material is saved in the pipe according to the invention.
Eine Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemässen Rohres ist dadurch gekennzeichnet, daß sie profilierte Walzen zur Formung einer Längsnut als Versteifungsrippe eine den Walzen nachgeordnete Preßeinricttung, z.B. zwei gegenüberliegende, auf die Längsnut im Bereich ihres Fusses einwirkende Rollen oder eine Walze mit einer keilförmigen Profilierung oder einen Keilschlitz zum Zusammenpressen der Längsnut sowie Mittel zum spiralförmigen Biegen des Bandes und zum Verbinden der Bandränder aufweist.A device for producing a Rohres is characterized in that it has profiled rollers for forming a longitudinal groove as a stiffening rib Pressing device downstream of the rollers, e.g. two opposite, Rollers acting on the longitudinal groove in the area of their foot or a roller with a wedge-shaped profile or a wedge slot to compress the longitudinal groove and means for helically bending the tape and joining the tape edges.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigenThe invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show in detail
Fig. 1 eine Rohrwand im Schnitt mit über die gesamte Höhe zusammengepreßter Versteifungsrippe im Längschnitt,1 shows a pipe wall in section with a stiffening rib compressed over the entire height in a longitudinal section,
Fig. 2 eine Wand des Rohres mit nur im Bereich des Fusses zusammengepreßter Versteifungsrippe im Längsschnitt,2 shows a wall of the pipe with a stiffening rib compressed only in the area of the foot, in a longitudinal section,
Fig. j3 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres gemäß der Erfindung in Seitenansicht undFig. J3 an apparatus for producing a pipe according to of the invention in side view and
Fig. 4 die VorricHiing gemäß Figur 3 in Aufsicht,4 shows the arrangement according to FIG. 3 in a top view,
Fig. 5 profilierte Walzen zum Formen der Längsnut in Vorderansicht, Fig. 5 profiled rollers for forming the longitudinal groove in a front view,
../3 2098 37/0722../3 2098 37/0722
Fig. 6 eine Preßeinrichtung zum Zusammenpressen der Längsnut in Vorderansicht,6 shows a pressing device for pressing the longitudinal groove together in front view,
Fig. 7 eine andere Preßeinrichtung zum Zusammenpressen der Längsnut in Vorderansicht undFig. 7 shows another pressing device for pressing together the Longitudinal groove in front view and
Fig. 8 eine ?/eitere Preßeinrichtung zum Zusammenpressen der Längsnut in Vorderansicht8 shows a further pressing device for pressing the Longitudinal groove in front view
In Figur 1 ist eine Wand des aus einem Metallband 1 spiralförmig gewundenen Rohres 2 dargestellt, dessen Ränder 3 falzartig miteinander verbunden sind. Zwischen den falzartigen Fugen 5 ist eine Versteifungsrippe 4 vorgesehen, die in dieser Figur ganz und gar dicht zugepreßt ist. Die Inrmseite der Rohrwand hat xvegen der im Bereich des Fusses dicht zusammengepreßten Versteifungsrippe eine pr aktisch glatte Fläche. Die Versteifungsrippe 4 verleiht dem Rohr 2 große radiale Steifheit. Das Rohr kann dadurch verstärkt werden, daß es mit mehreren Versteifungsrippen 4 zxvischen den Fugen 3 versehen wird.In FIG. 1, a wall of the tube 2, wound in a spiral shape from a metal strip 1, is shown, the edges 3 of which are connected to one another like folds. A stiffening rib 4 is provided between the fold-like joints 5, which is squeezed tightly in this figure. The inner side the pipe wall is tight against that in the area of the foot compressed stiffening rib a practically smooth Area. The stiffening rib 4 gives the tube 2 great radial rigidity. The pipe can be reinforced by that it is provided with several stiffening ribs 4 zxvischen the joints 3.
Bei der in Figur 2 dargestellten V7and des aus Metallband 1 spiralförmig gevmndenen und mit den Rändern falzartig gefugten Rohres 2 ist zwischen den Fugen 3 eine nur im Bereich des Fusses 5 dicht zusammengepreßte Versteifungsrippe 4 vorgesehen, In the case of the V 7 shown in FIG. 2 and of the tube 2 formed in a spiral shape from metal strip 1 and joined with the edges in a fold-like manner, a stiffening rib 4 which is tightly compressed only in the area of the foot 5 is provided between the joints 3,
Figur 3 zeigt ete Vorrichtung zur Herstellung der Rohre 2 gemäß Figur 1 ode r 2 in Vorderansicht. Die Vorrichtung entspricht fast ganz der Vorrichtung gemäß dem finnischen Patent 33 915.FIG. 3 shows the first device for producing the tubes 2 according to Figure 1 or 2 in front view. The device corresponds almost entirely to the device according to the Finnish one U.S. Patent 33,915.
Das Metallband 1 wird in den Vorbiegungswalzen 6,7,8,9,Io und 11 gebogen und mit einer offenen Versteifungsrippe 4 versehen. Eine Preßeinrichtung, die in diesem Fall aus Rollen 12, 13 und l4 besteht, ist in der Vorrichtung nach den The metal strip 1 is in the pre-bending rollers 6,7,8,9, Io and 11 bent and provided with an open stiffening rib 4. A pressing device, which in this case consists of rollers 12, 13 and l4, is in the device according to the
209 837707 2'2? :: ' y -209 837707 2'2 ? :: ' y -
Vorbiegungswalzen 6-11 angeordnet.Arranged pre-bending rollers 6-11.
Figur 5 zeigt das Metallband 1 mit offener Veisteifungsrippe in den Vorbiegunswalzen lo, 11 im Schnitt längs der Linie 5-5 der Figur 3. Figur 6 zeigt das Metallband 1 mit im Bereich des Fusses 5 dicht zugepreßter Versteifungsrippe 4 in der Preßeinrichtung 12, 13.» 14 im Schnitt längs der Linie 6-6 der Figur 3. Die Rollen 13, 14 können, wie in Figur 6 gezeigt, so ausgebildet sein, daß die Versteifungsrippe 4 nur an ihrem Fuß 5 zugepreßt wird. Man erhält dann ein Rohr 2 mit spiralförmig verlaufender, im Bereich des Fusses 5 dicht zugepreßter, sonst aber mit einem Zwischenraum versehener Versteifungsrippe 4. Die Rollen 15, 14 können aber auch in der V/eise ausgebildet werden, daß sie die Versteifungsrippe 4 über ihre gesamte Höhe dicht zu pressen. Man erhält dann ein Rohr 1, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Um die Innenseite des Rohres 1 beim Zusammenpressen der Versteifungsrippe 4 glatter zu machen, ist vorzugsweise auf der inneren Seite des Metallbandes 1 gegenüber den Rollen 13, 14 die Rolle 12 angeordnet. Die Rollen 12, 13, 14 können aus gelagerten Rollen bestehen, die sich frei um eine Achse 19, 2o und 21 drehen. Der Achsenzapfen der Achse 2o kann zur Einstellung des Abstandes zwischen den Rollen 13, 14 exzentrisch angeordnet sein, so daß die Versteifungsrippe 4 bei jeder F.aterialstärke im Bereich des Fusses 5 zusammengepreßt werden kann.FIG. 5 shows the metal strip 1 with an open stiffening rib in the pre-bending rollers 10, 11 in a section along the line 5-5 in FIG. 3. FIG. 6 shows the metal strip 1 with stiffening rib 4 tightly pressed in the area of the foot 5 in the pressing device 12, 13. » 14 in section lengthways the line 6-6 of Figure 3. The rollers 13, 14 can, as shown in Figure 6, be designed so that the stiffening rib 4 is only pressed at its foot 5. You then get a tube 2 with a spiral which is pressed tightly in the area of the foot 5, but otherwise with a gap provided stiffening rib 4. The rollers 15, 14 but can also be designed in such a way that they press the stiffening rib 4 tightly over its entire height. A tube 1 is then obtained, as shown in FIG. Around the inside of the tube 1 when pressed together To make the stiffening rib 4 smoother, is preferably on the inner side of the metal strip 1 opposite the rollers 13, 14, the roller 12 is arranged. The rollers 12, 13, 14 can consist of mounted rollers that rotate freely rotate an axis 19, 2o and 21. The axle journal of the axis 2o can be used to adjust the distance between the rollers 13, 14 can be arranged eccentrically, so that the stiffening rib 4 for every material thickness in the area of the foot 5 can be compressed.
Figur 7 zeigt in einem Schnitt längs der Linie 7-7 der Figur 3 die Funktionsweise einer Ausführungsform der Preßeinrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Versteifungsrippe 4 statt mittels eines Rollenpaares mittels einer V/alzennut 17 zugepreßt wird. In die Sachausführungsform wird das spiralförmig gefugte Rohr 2 gemäß Figur 1 dadurch zustandegebracht, daß die Nut 17 der Walze 16 zweimal so breit ist, wie das Metallband 1 dick ist. Damit ist sichergestellt, daß die Ualzennut 17 die Versteifungsrippe 4FIG. 7 shows in a section along the line 7-7 of FIG. 3 the mode of operation of an embodiment of the pressing device according to the invention, in which the stiffening rib 4 instead of by means of a pair of rollers by means of a V / alzennut 17 is pressed. In the form of execution this is Spirally joined tube 2 according to Figure 1 brought about that the groove 17 of the roller 16 is twice as wide is how the metal tape 1 is thick. This ensures that the Ualzennut 17 the stiffening rib 4
../5 209837/0722../5 209837/0722
ganz und gar dicht zupreßt. Gegenüber der Walzennut 17 der Walze l6 ist eine glatte Walze I5 angeordnet,, die die zunächst noch offene Versteifungsrippe 4 in die Walzennut 17 preßt.press completely tight. Opposite the roller groove 17 of the Roller l6 is a smooth roller 15 arranged, which the first still open stiffening rib 4 presses into the roller groove 17.
Anstelle der Preßeinrichtungen gemäß Figur 6 oder 7 kann auch eine Preßeinrichtung gemäß Figur 8 in Form eines Keilschlitzes vorgesehen sein. Der Abstand der Keile ist aufgrund gelenkiger Lagerung der Keile auf die Dicke des Metallbandes 1 einstellbar. Die Keile können derart ausgebildet und gelenkig gelagert sein, daß die Versteifungsrippe 4 entweder ganz und gar, wie in Figur 1 dargestellt, oder nur an ihrem Fuß 5* wie in Figur 2 und 8 dargestellt ist, dicht zugepreßt werden.Instead of the pressing devices according to Figure 6 or 7 can also a pressing device according to Figure 8 in the form of a wedge slot be provided. The distance between the wedges is due to the articulated mounting of the wedges on the thickness of the metal strip 1 adjustable. The wedges can be designed and articulated in such a way that the stiffening rib 4 either completely, as shown in Figure 1, or only at its foot 5 * as shown in Figures 2 and 8, tightly pressed will.
Mittel zum spiralförmigen Biegen des Metallbandes 1 und Mittel zur Verbindung der Bandränder sind in Figur 3 und 4 ganz links dargestellt. Sie bestehen aus zwei Walzen zum Fugen der Ränder, wie sie z.B. im finnischen Patent yS> 915 beschrieben sind, sowie aus einem Teil 18, das als Steuerorgan dient und das von den VJaI ζ en 7-12 kommende Metallband in die Schraubenform bringt. Die Walzen können in einer anderen Maschine für spiralförmig zu fugende Rohre auch an der Stelle 6-6 angeordnet sein. Die Fuge 3 braucht keine waagerechte Falzfuge zu sein, sondern kann auch eine geschweißte oder senkrechte Fuge sein.Means for spiral bending of the metal strip 1 and means for connecting the band edges are shown in FIGS. 3 and 4 on the far left. They consist of two rollers for joining the edges, as described, for example, in the Finnish patent yS> 915, as well as a part 18 that serves as a control element and turns the metal strip coming from the VJaI ζ en 7-12 into a screw shape. In another machine for pipes to be joined in a spiral shape, the rollers can also be arranged at point 6-6 . The joint 3 does not need to be a horizontal rebate joint, but can also be a welded or vertical joint.
An dem erfindungsgemässen Rohr und an einem nicht mit gefalzten Versteifungsrippen 4 versehenen, spiralförmig gefugten Rohr sind vergleichende Druckveristmessungen vorgenommen worden. Dabei konnte festgestellt werden, daß die Meßergebnisse in beiden Fällen gleich waren.On the tube according to the invention and on a spiral jointed tube which is not provided with folded stiffening ribs 4 Comparative pressure measurement measurements have been made. It was found that the measurement results in both cases were the same.
Darüber hinaus wurde die Steifheit zwischen dem erfindungsgernäsöün, spiralförmig gefugten Rohr bei einer Materialfentigkeit von 0,5 mm und einer Bandbreite von lol,6 mm undIn addition, the stiffness between the erfindungsgernäsöün, spiral-shaped pipe at a material capacity of 0.5mm and a bandwidth of lol, 6mm and
.0/6 209837/0722.0 / 6 209837/0722
einem nicht mit gefalzten Versteifungsrippen versehenen, spiralförmig gefugten Rohr bei einer Materialfestigkeit von ο,75 ram und einer Breite von J6 mm und Ιοί,β mm bei einem Rohrdurchmesser von 500 mm verglichen. Die Versuche x-mrdan so ausgeführt, daß das Rohr mit einer gleichmässigen Last belastet wurde und dann die entsprechende Senkung gemessen wurde. Die Messungen ergaben, daß das mit einer Versteifungsrippe versehene, spiralförmig gefugte Rohr gernäß der Erfindung erheblich steifer war als das nicht mit einer Versteifungsrippe versehene, spiralförmig gefugte aber aus einem stärkeren Material hergestellte Rohr. Dazu war die aus dem eigenem Gewicht des aus dünnerem Material hergestellten Rohres verursachte Senkung kleiner als bei dem dickeren Material. Daraus folgt, daß die Ersparnis an Rohstoff erheblich ist, die Stützabstände des Rohres bei der Montage verlängert v/erden können und die Montage leichter wird. Das erfindunsgemässe Rohr braucht nicht im Querschnitt kreisförmig zu sein. Auch andere Querschnittsformen sind möglich, 2.3. ein ovaler Querschnitt. a spiral jointed pipe with a material strength of ο.75 ram and a width of J6 mm and Ιοί, β mm with a pipe diameter of 500 mm. The experiments x-mrdan were carried out in such a way that the pipe was loaded with an even load and the corresponding subsidence was then measured. The measurements showed that the spiral jointed pipe provided with a stiffening rib according to the invention was considerably stiffer than the spiral jointed pipe made of a stronger material, which was not provided with a stiffening rib. In addition, the lowering caused by the own weight of the pipe made of thinner material was smaller than with the thicker material. It follows from this that the savings in raw material are considerable, the support distances of the pipe can be lengthened during assembly and assembly becomes easier. The tube according to the invention does not need to be circular in cross section. Other cross-sectional shapes are also possible, 2.3. an oval cross-section.
209837/0722209837/0722
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