DE2228496C2 - Process for corrugating a thin, flat sheet - Google Patents
Process for corrugating a thin, flat sheetInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wellung eines dünnen, ebenen Bleches, insbesondere eines Blechbandes für die Fertigung eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln des gewellten Bandes, wobei dem Blech zunächst eine sinuslinienartige Vorwellung gegeben wird, denn Wellen größer sind als die Wellen der endgültigen Welling, und wobei die Vorwellung anschließend in die endgültige Wellung umgeformt wird.The invention relates to a method for corrugating a thin, flat sheet metal, in particular a sheet metal strip for the production of a corrugated pipe by helically winding the corrugated strip, the sheet metal first being given a sinusoidal pre-corrugation, because waves are larger than the waves of the final corrugation, and wherein the pre-corrugation is then reshaped into the final corrugation.
Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt (FR-PS 14 67 532). Bei diesem wird zunächst eine Vorwellung eines ursprünglich ebenen Bleches vorgenommen, welche größer ist als die endgültige gewünschte Blechwellung. Anschließend wird jede vorgeformte Welle durch schrittweises stufenförmiges Biegen des Bleches in eine Anzahl kleinere Wellen umgeformt. Mit diesem bekannten Verfahren wird es möglich, eine Blechwellung in einer Anlage von relativ kurzer Abmessung vorzunehmen, wobei allerdings das Blech starken Dehnungsspannungen ausgesetzt wird, so daß ein Reißen des Bleches nicht in jedem Falle vermieden ist. Im Hinblick darauf ist das bekannte Wellverfahren vor allem für dickere Bleche geeignet Vielfach sind aber Wellbleche mit geringen Blechstärken, beispielsweise von etwa 0,1 mm erwünscht. Dies ist insbesondere bei der Herstellung von mehrlagigen flexiblen Rohren durch schraubenlinienförmiges Wickeln von gewellten Bändern unter Überlappung der Bandränder der Fall.Such a method is already known (FR-PS 14 67 532). At first there is a pre-corrugation made of an originally flat sheet, which is larger than the final desired one Sheet metal corrugation. Then each preformed shaft is made by bending the Sheet metal formed into a number of smaller waves. With this known method it is possible to produce a To make sheet corrugation in a system of relatively short dimensions, although the sheet is exposed to strong tensile stresses, so that tearing of the sheet is not avoided in every case is. In view of this, the well-known corrugation process is particularly suitable for thicker sheets, but many are Corrugated sheets with thin sheet metal, for example of about 0.1 mm, are desirable. This is particularly the case the production of multi-layer flexible pipes by helically winding corrugated tubes Tapes with overlapping of the tape edges the case.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wellung eines dünnen, ebenen Bleches zu entwickeln, mit welchem selbst spröde und harte Bleche bzw. Bleche mit relativ geringer Blechstärke in der erforderlichen Weise gewellt werden können, ohne daß dabei ein die Gefahr des Einreißens heraufbeschwörendes Überdehnen des Bleches eintritt.The invention is therefore based on the object of providing a method for corrugating a thin, flat sheet metal develop, with which even brittle and hard sheets or sheets with a relatively small sheet thickness in the required manner can be corrugated without the risk of tearing conjuring up Overstretching of the sheet occurs.
Zur Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung die Umformung der Vorwellung in die endgültige Wellung dadurch, daß zunächst in jeden Scheitel derIn order to achieve this object, according to the invention, a method of the type mentioned at the beginning takes place the reshaping of the pre-corrugation into the final corrugation in that first in each vertex of the
Vorwellung eine Gegenwelle eingedrückt wird, die kleiner ist als die Wellen der endgültigen Wellung, und daß anschließend die Gegenwellen unter gleichzeitiger Verkleinerung der Wellen der Vorwellung solange vergrößert werden, bis die Gegenwellen und die Wellen der Vorwellung gleich groß sind.Pre-corrugation a counter-wave is pressed in, which is smaller than the waves of the final corrugation, and that then the counter waves while reducing the size of the waves of the pre-corrugation as long are increased until the counter waves and the waves of the pre-corrugation are equal.
Die großen Wellen der Vorwellung können dabei in ihrer Abwicklung derart bemessen werden, daß diese der Summe der Abwicklungen der aus diesen großen Wellen zu bildenden Vielzahl von kleinen Wellen der endgültigen Wellung entspricht, so daß das Eindrücken und bzw. oder Vergrößern der Gegenwellen ohne Materialstreckung des Blechbandes erfolgt Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können daher gefahrlos sogar Folien sehr geringer Wandstärke mit einer kleinen Wellung versehen werden.The large waves of the pre-corrugation can be dimensioned in their development in such a way that they the sum of the developments of the large number of small waves to be formed from these large waves final corrugation corresponds, so that the pressing and / or enlarging the counter waves without Material stretching of the sheet metal strip takes place. The method according to the invention can therefore be used safely even foils with very thin walls can be provided with a small corrugation.
Zwar ist es zur Herstellung von Rippenblech bereits bekannt (DE-OS 20 30 275), in ein in einem Blech bereits vorhandenes Kehlprofil ein kleineres Gegenprofil einzudrücken. Bei diesem bekannten Verfahren handelt es sich jedoch nicht um ein solches zur Herstellung eines Wellbleches, insbesondere eines Blechbandes für die Fertigung eines Wellrohres, sondern darum, Knick- und Biegelinien für die Herstellung von Trapezwellen zu erzeugen, wobei zunächst eine große Rippe mit relativ scharfen Randkanten einseitig aus dem Blech ausgedrückt wird, in welche anschließend ein kantiges Gegenprofil eingeprägt wird. Hierbei bleiben die Randkanten der großen Rippe bestehen und verändern ihre Lage nicht. Auch unterscheidet es sich von dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch, daß die Vorkehlung einerseits sowie das Eindrücken eines Gegenprofils andererseits nicht jeweils gleichzeitig über die gesamte Blechbreite durchgeführt wird. Vielmehr wird dort ein in verschiedenen Blechbreiten hintereinander stufenförmig erfolgendes Verformen des Bleches Zug um Zug durchgeführt.Although it is already known for the production of ribbed sheet metal (DE-OS 20 30 275), in a sheet metal already to press in a smaller counter-profile into the existing valley profile. This known method acts However, it is not one for the production of a corrugated sheet, in particular a sheet metal strip for Manufacture of a corrugated pipe, but about adding kink and bending lines for the manufacture of trapezoidal shafts produce, whereby initially a large rib with relatively sharp edges is expressed on one side from the sheet metal is, in which an angular counter profile is then stamped. Here remain the Marginal edges of the large rib exist and do not change their position. It is also different from that Method according to the invention characterized in that the grooving on the one hand and the pressing in of a counter profile on the other hand, is not carried out simultaneously over the entire width of the sheet. Rather, it will there a deformation of the sheet that takes place in steps in different sheet widths one behind the other carried out by train.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann zweckmäßigerweise die Tiefe und Breite der zunächst eingedrückten Gegenwellen höchp'ens ein Drittel der Höhe bzw. Tiefe und Breite der Wellen der Vorwellung betragen.In the method according to the invention can expediently the depth and width of the initially indented counter waves not more than a third of the Height or depth and width of the waves of the pre-corrugation.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel derIn the drawing is an embodiment of the
Erfindung schematisch dargestellt, ebenso wie eine zu dessen Durchführung besonders geeignete Vorrichtung.Invention shown schematically, as well as a particularly suitable device for its implementation.
F i g. 1 zeigt diese Vorrichtung in Draufsicht.F i g. 1 shows this device in plan view.
F i g. 2 veranschaulicht diese Vorrichtung in Seitenansicht. F i g. Figure 2 illustrates this device in side view.
Fig.3 zeigt in schematischer Darstellung die mit dieser Vorrichtung vorzunehmenden verschiedenen Verfahrensstufen.3 shows a schematic representation of the various to be undertaken with this device Procedural stages.
Fig.4 zeigt einen Schnitt durch eine gewellte Wand eines mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 hergestellten Wellrohres in größerem Maßstab.4 shows a section through a corrugated wall one with the device according to FIG. 1 and 2 produced corrugated pipe on a larger scale.
Fig.5 ist ein Teilschnitt durch ein Formrollenpaar der in F i g. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung in größerem Maßstab.Fig. 5 is a partial section through a pair of forming rollers the in F i g. 1 and 2 shown on a larger scale.
Die in F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besitzt fünf nebeneinander befindliche Paare 1 bis 5 von übereinander angeordneten Formrollen, die durch ein in einem Gehäuse 6 angebrachtes Antriebsaggregat angetrieben werden. Zwischen die Formroilen jedes Rollenpaares hindurch wird das zu wellende Blechband 7 hindurchgeführt, welches von einem Blechwickel 8 abgezogen wird. Bei seinem Hindurchführen durch die einander gegenüberliegenden Paare 1 bis 5 von Formrollen erfährt das Blechband 7 die im folgenden näher beschriebene Wellung. Nach Wellung desThe in F i g. 1 and 2 device shown has five adjacent pairs 1 to 5 of superimposed forming rollers, which are driven by a drive unit mounted in a housing 6 are driven. The sheet metal strip to be corrugated is passed between the form rolls of each pair of rollers 7 passed through, which is withdrawn from a sheet metal coil 8. When passing through the Opposite pairs 1 to 5 of forming rolls experiences the sheet metal strip 7 in the following corrugation described in more detail. After curling the
Blechbandes wird dieses auf einen schräg zur Bandlängsrichtung angeordneten Wickeldorn 9 aufgewickelt und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart, daß sich die schraubenlinienförmig gewundenen Bandwickel jeweils zur Hälfte der Bandbreite überlap- s pen.Sheet metal strip, this is wound onto a winding mandrel 9 arranged at an angle to the longitudinal direction of the strip in the illustrated embodiment in such a way that the helically wound Tape wraps each half of the tape width overlap pen.
Bei seinem Hindurchlaufen zwischen die Formrollen der Rollenpaare 1 bis 5 wird das Band in fünf aufeinanderfolgenden Stiften derart verformt, bis es die endgültig gewünschte Blech wellung besitzt Die Verformungsstufen sind in F i g. 3 der Zeichnung schematisch in Art eines Diagramms untereinander dargestellt. Die im Diagramm mit 0 bezeichnete gerade Linie stellt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch das Blechband 7 unmittelbar nach dessen Abwickeln vom Bandwickel 8 und vor dessen erster Verformung dar. Die Linie I zeigt das Blechband nach seiner ersten Verformung, die es durch das erste Rollenpaar 1 erhalten hat. Bei dieser ersten Verformung hat das Blechband große und relativ flache Wellen erhalten.When it passes between the forming rollers of the roller pairs 1 to 5, the tape is divided into five successive pins are deformed until it has the final desired sheet metal corrugation. The deformation stages are in Fig. 3 of the drawing shown schematically in the form of a diagram below one another. the The straight line marked 0 in the diagram represents a schematic representation of a cross section through the Sheet metal strip 7 immediately after it has been unwound from the tape roll 8 and before its first deformation. Line I shows the sheet metal strip after it has been deformed for the first time by the first pair of rollers 1 had received. During this first deformation, the sheet metal strip has received large and relatively flat waves.
Durch das zweite Rollenpaar 2 werden die großen flachen Wellen gemäß Linie I unter seitlicher Raffung des Blechbandes 7 verengt In Fi g. 3 ist mit '.inie I! ein Querschnitt durch das Blechband nach diesem Verformungsstadium dargestelltWith the second pair of rollers 2, the large, flat waves according to line I are gathered at the sides of the sheet metal strip 7 narrowed In Fi g. 3 is with '.line I! a Shown cross section through the sheet metal strip after this deformation stage
Durch das nächstfolgende Rollenpaar 3 werden die Scheitel der verengten großen, nunmehr relativ steilen Wellen derart eingedrückt, daß in den Scheitelbereichen der Wellen jeweils kleine Gegenwellen 11 entstehen. Das Blechband hat nunmehr den in F i g. 3 mit Linie III gezeigten Querschnitt Die Breite der Gegenwellen 11 beträgt zweckmäßig etwa ein Drittel oder weniger als ein Drittel der Breite der verengten großen Wellen, während die Höhe der Gegenwellen kleiner als ein Drittel der Höhe der großen Wellen sein sollte. Diese Bemessung soll dazu beitragen, die Verformung des Blechbandes 7 ohne Streckung des Bandmaterials durchführen zu können.By the next pair of rollers 3, the apex of the narrowed large, now relatively steep Waves pressed in in such a way that small counter waves 11 arise in the apex areas of the waves. The sheet metal strip now has the one shown in FIG. 3 with line III Cross-section shown The width of the countershafts 11 is expediently about a third or less than a third of the width of the narrowed large waves, while the height of the counter waves is less than one Should be third the height of the big waves. This dimensioning is intended to help reduce the deformation of the To be able to carry out sheet metal strip 7 without stretching the strip material.
Mit dem darauffolgenden Rollenpaar 4 werden die kleinen Gegenwellen U unter Reduzierung der Höhe der mit de^n Rollenpaar 2 gebildeten großen Wellen vertieft, so daß das Blechband die in Linie IV dargestellte Querschnittsform erhält. Die vertieften Gegenwellen W werden beim Durchlaufen des Blechbandes zwischen die Formrollen des Rollenpaares 5 nochmals vertieft und zwar so weit, daß die Gegenweüen und die dazwischen --erbleibenden Restwellen der großen Wellung in gleiche Höhenlage zu liegen kommen. Der sich daraus ergebende Bandquerschnitt ist in F i g. 3 mit Linie V dargestelltWith the subsequent pair of rollers 4, the small countershafts U are deepened while reducing the height of the large waves formed with the pair of rollers 2, so that the sheet metal strip has the cross-sectional shape shown in line IV. The recessed counter waves W are deepened again when the sheet metal strip passes between the forming rollers of the roller pair 5, to the extent that the counter waves and the remaining waves of the large corrugation between them come to the same height. The resulting strip cross-section is shown in FIG. 3 shown with line V.
Um die eben beschriebene Profilierung des Blechbandes 7 zu erreichen, haben die Formrolien des ersten Rollenpagres 1 an ihrem Umfange ineinandergreifende Rippen und dazwischen befindliche Rillen in einer Größe, die der zunächst im Blech herzustellenden großen Wellung gemäß Linie I in F i g. 3 entspricht, während die Fonnrollen des nächsten Rollenpaares 2 an ihrem Umfange so in Form von Rippen und Rillen profiliert sind, daß sich unter seitlicher Raffung des Bleches die verengten steileren großen Wellen gemäß Linie II in Fig.3 ergeben. Die Rollen der folgenden Rollenpaare 3, 4 und 5 haben an ihrem Umfange eine solche Profilierung, daß mit ihnen die Gegenwellen 11 erzeugt und in zwei aufeinanderfolgenden Schritten derart vertieft werden, daß sich hintereinander die Bandquerschnitte gemäß Linie III, iV und V in Fig.3 ergeben. Infolgedessen sind bei den Formroilen des letzten Rollenpaares 5 sämtliche Rippen und Rillen in gleicher Größe und in gleicher Höhenlage vorgesehen.To the profiling of the sheet metal strip just described To achieve 7, the Formrolien of the first Rollepagres 1 have interlocking at their circumference Ribs and grooves in between of a size that is to be produced first in the sheet metal large corrugation according to line I in F i g. 3 corresponds, while the form roles of the next pair of roles 2 to their circumference are so profiled in the form of ribs and grooves that the side gathering of the Sheet metal result in the narrowed steeper large waves according to line II in Fig. 3. The roles of the following Pairs of rollers 3, 4 and 5 have such a profile on their circumference that the countershafts 11 generated and deepened in two successive steps in such a way that one behind the other the Belt cross-sections according to line III, IV and V in Fig. 3 result. As a result, all ribs and grooves are in the Formroilen of the last pair of rollers 5 of the same size and at the same altitude.
In Fig, 1 und 2 sind die Formrollen der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber ohne die erforderliche Profilierung ihres Rollenumfanges dargestellt. In F i g. 5 ist dagegen ein Querschnitt durch den Umfangsbereich des Rollenpaares 3 dargestellt, mit welchen die in F i g. 3 mit Linie III schematisch dargestellte Querschnittsform des Blechbandes 7 erhalten wird. Dieser Rollenquerschnitt zeigt wie die beiden zusammenwirkenden Formrollen an ihrem Umfange derart ineinandergreifen, daß in den Scheitelbereichen der relativ steilen großen Wellen des Blechbandes die Gegenwellen 11 eingedrückt werden.In Figures 1 and 2 the forming rollers are for simplicity and for the sake of clarity, shown without the necessary profiling of their role scope. In Fig. 5 on the other hand, a cross-section through the circumferential area of the pair of rollers 3 is shown, with which the in F i g. 3 with line III schematically illustrated cross-sectional shape of the sheet metal strip 7 is obtained. This role cross-section shows how the two co-operating form rollers intermesh around their circumference in such a way that that in the apex areas of the relatively steep, large waves of the sheet metal strip, the countershafts 11 are depressed will.
Das mit der endgültigen Wellung versehene Blechband wird anschließend auf den sich mit seiner Drehachse schräg zur Bandlängsrichtung erstreckenden Wickeldorn 9 in der oben geschilderten Art und Weise derart aufgewickelt daß die Wellen der sich überlappenden Seitenränder der aufeinai<uerfolgenden Bandwickel ineinander zu liegen kommen, vie dies in F i g. 4 der Zeichnung im Querschnitt durch eine Wand des zu fertigenden Wellrohres dargestellt ist. In Fig.-I ist der erste Bandwickel 12 des durch schraubenlinienförmiges Aufwickeln des gewellten Blechbandes 7 entstandenen Wellrohres gezeigt Mit diesem ersten Bandwickel 12 überlappt der nächste Bandwickel 13 mit etwa der Hälfte seiner Bandbreite. Etwa im Bereich der Kantenlinie des mit dem Bandwickel 13 überlappenden Seitenrandes des vorangegangenen Band wickeis 12 befindet sich die Seitenkante des auf den Bandwickel 13 folgenden Bandwickels 14, welche beiden letztgenannten Bandwickel ebenfalls etwas mit der Hälfte ihrer Bandbreite einander überlappen. In gleicher Weise überlappt der Bandwickel 14 mit dem Bandwickel 15. Damit ergibt sich beim Aufwickeln des gewellten Blechbandes 7 auf den Wickeldorn 9 ein Wellrohr, welches mit Ausnahme seines ersten und seines letzten Bandwickels aus zwei Wellblechlagen besteht, wodurch d'e beiden Blechlagen des Rohres ohne Beeinträchtigung der Beulsteifigkeit der Rohre sehr geringe Stärke haben können. Die Doppelwandigkeit der Wellrohre ermöglicht in Verbindung mit der möglichen geringen Blechstärke eine außerordentlich hob·; Flexibilität der Rohre.The sheet metal strip provided with the final corrugation is then wound onto the winding mandrel 9, which extends with its axis of rotation at an angle to the longitudinal direction of the tape, in the manner described above in such a way that the waves of the overlapping side edges of the successive tape laps come to rest one inside the other, as in F i g. 4 of the drawing is shown in cross section through a wall of the corrugated pipe to be manufactured. In Fig.-I, the first tape roll 12 is formed by the helical winding of the corrugated sheet-metal strip corrugated tube 7 shown with this first reel 12 overlaps the next tape roll 13 with about half its bandwidth. Approximately in the area of the edge line of the side edge of the previous tape wickeis 12 which overlaps with the tape reel 13 is the side edge of the tape reel 14 following the tape reel 13, which two last-mentioned tape reels also overlap with half their bandwidth. In the same way, the tape roll 14 overlaps with the tape roll 15. This results in the winding of the corrugated sheet metal strip 7 on the winding mandrel 9, a corrugated tube which, with the exception of its first and last tape roll, consists of two corrugated sheet metal layers, whereby d'e two sheet metal layers of the tube can have very little strength without compromising the stiffness of the tubes. The double-walled construction of the corrugated pipes, in conjunction with the possible low sheet metal thickness, enables an extraordinarily high ·; Flexibility of the pipes.
Das im Zusammenhang mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung geschilderte Verfahren kann gegebenenfalls in der Anzahl seiner Verformungsstufen noch erweitert werden. So ist es beispielsweise möglich und gegebenenfalls zweckmäßig, die große flache Wellung des Blechbandes gemäß Linie I in F i g. 3 nicht in einer, sondern in zwei oder mehr Verformungsstufen zu erzeugen. Dabei kann dem ebenen Blechband 7 zunächst eine Wellung gegeben werden, deren Wellen geringere Tiefe haben als diejenigen der großen Wellung gemäß Linie I in Fig.3. Anschließend können diese niedrigen Wellen derart vertieft werden, daß das Band die in Lm1I I in F i g. 3 gezeigte große Wellung erhält.The method described in connection with the device shown in the drawing can optionally be expanded in terms of the number of its deformation stages. For example, it is possible and, if necessary, expedient to remove the large, flat corrugation of the sheet metal strip according to line I in FIG. 3 not in one, but in two or more deformation stages. In this case, the flat sheet metal strip 7 can initially be given a corrugation, the corrugations of which are less deep than those of the large corrugation according to line I in FIG. 3. Subsequently, these low waves can be deepened in such a way that the band in Lm 1 II in FIG. 3 gets large curl shown.
Es ist evtl. auch möglich, das seitliche Raffen des Blechbandes zur Verengung der großen Wellung innerhalb einer anderen Reihenfolge als derjenigen durchzuführen, die in F i g. 3 dargestellt ist.It may also be possible to gather the sheet metal strip sideways to narrow the large corrugation to be carried out in a different order than that shown in FIG. 3 is shown.
Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings
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