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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rohren Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rohren durch shraubenförmiges Wickeln
aus einem Band, dessen ein Längsrand hochgekantet und dessen anderer Rand einen
U-förmigen, gleichfalls hochgebogenen, parallel zu dem vorgenannten verlaufenden
und nach der gleichen Bandseite gerichteten Falz bildet, der nach der Einführung
des vorgenannten Randes in ihn durch Zusammendrücken geschloa.sen wird, sowie eine
Vorrichtung zur Iurchführung des Verfahrens.
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Es sind verschiedene Vorschläge zur Heratellung
von
Rohren aus einem Metallband gemacht worden, bei dem das fertige Rohr einen schraubenlinienförmigen
Saum aufweist. Bef diesen Vorrichtungen werden die Längsrandpartien des Streifenbandes
miteinander in Eingriff gebracht, durch eine Preßeinrichtung zusammengedrückt und
zur Innenabstützung über einen Dorn in die gewünschte Rohrform gebracht. Nachteilig
bei diesen bekannten Verfahren ist vor allem, daß zur Herstellung von jedes Rohrdurchmesser
ein entsprechender Dorn mit dem gewünschten Rohrdurchmesser bereit gehalten werden
muß. Dies erfordert nicht nur eine Lagerhaltung solcher Dorne sondern bedingt auch
unerwünschte otzeiten in er Fertigung, da das Auswschseln der Dorne verhältnismäßig
viel Zeit erfordert, was sich insbesondere bei öfterem Wechsel sehr stark auf die
Wirtschaftlichkeit auswirkt.
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Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, Rohre aus einem
Metallband herzustellen, bei denen ein Dorn entbehrlich ist, wo also die obgenannten
nach teile entfallen, wobei man Rohre unterschiedlicher Durchmiesser herstellen
kann ohne aufwendige Umstellarbeiten an der Einrichtung zur Herstellung vornehmen
zu müssen. Die hiezu angestellten Überlegungen gründen auf drei einfachen technischen
Tatsachen, die in einer entsprechenden Einrichtung sinnvoll zusammenwirken: 1. Es
ist ohne besonderen Kraftaufwand möglich, den schmalen etwa 10 mm breiten Randstreifen,
der aus einem Blechstreifen hochgekantet ist, im Bereich einer Länge von etwa 40
min um 900 zu verwinden.
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2. Man kann ein Blechrohr ab einem Duchmesser von etwa 60 mm aufwärts
beim Herstellungsverfahren ohne
Schwierigkeiten im Bereich von etwa
40 mm flach drücken, um die ineinandergeführten Ränder des Blechstreifens zu verpressen,
wobei sich das gefertigte Rohr bei der Weiterförderung von selbst wieder rundet.
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3. Ein mit einem Rand von etwa 10 mm Breite um 900 abgekanteter Blechstreifen
kann ohne Mühe verwunden werden, wenn der abgekantete Rand in Abständen von einigen
Millimetern Einschnitte aufweist oder wellenförmig verformt wird.
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Unter Nutzung dieser Erkenntnisse wird die gestellte Aufgabe durch
ein Verfahren gelöst, das darin besteht, daß der hochgekantete Rand des Bandes eingeschnitten
oder gewellt, anschließend in an sich bekannter Weise gewickelt und in den U-förmigen
Falz eingeführt und dieser anschließend längs einer gerandlinigen Strecke im Bandlauf
mit dem einliegenden Rand um 900 umgebogen und zusammengedrückt wird.
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Es hat sich nun gezeigt, daß die Herstellung solcher Rohre weiterhin
erleichtert wird, wenn auch der den U-förmigen Falz bildende Rand dew Bandes vor
dem Wickeln eingeschnitten wird. Besonders vorteilhaft ist ein solches Verfahren,
wenn die Einschnitte im U-förmigen Falz vor dessen Bildung- z.B. im Stanzverfahren
- angefertigt werden, wobei zwischen der benachbarten Außenkante des Bandes und
den Einschnitten ein einschnittfreier Rand ausgespart wird. Ein nach einem solchen
Verfahren hergestelltes Rohr weist an den Nahtstellen-nach dem Verpressen eine besonders
dichte Verbindung auf, ea sich der flache Randstreifen satt an die einliegende Wand
des hochgekanteten Randes anlegt.
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Damit wird ein gasdichter Abschluß erzielt, der deswegen
erwünscht
ist, weil derartige Rohre vor allem für Rauchgasführungen od.dgl. vorgesehen sind.
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Ein besonders dichter Abschluß wird dami erzielt, wenn die Länge
der Einschnitte so bemessen wird, daß nach der Bildung des U-förmigen Falzes dem
Randstreifen am parallelen Falzschenkel ein wenigstens gleich breiter, einschnittfreier
Streifen gegenüberliegt, der nach dem Einlegen des hochgekanteten Randes in den
Falz mit diesem zu einem gasdichten Abschluß verpreßt wird. Hiezu wird vorteilhaft
der außen liegende Schenkel des Falzes so weit hochgezogen, daß dessen Kante mit
der Fläche des Bandes in einer Ebene verläuft.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
die aus einer schwenkbaren Bandzuführung und Führungseinrichtungen, durch die die
eine Bandkante in die andere gefalzte Kante eingelegt wird und achsparallel angeordneten
Zudrückrollen, die die ineinanderliegenden Bandkanten anschließend miteinander verpressen,
besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Bandzuführung aus einer
um einen Bolzen schwenkbaren, durch eine Fixiereinrichtung auf einem Fundament feststellbaren
Grundplatte besteht, die ein Schneidwerkzeug zum Einschneiden des Randes des Bandes
bzw. ein Verformwerkzeug zu dessen Wellung trägt und die Führungseinrichtungen aus
einer einen vertikalen Schlitz bildenden Führung für den Falz des Bandes bzw.
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hinter dieser in Vorschubrichtung des zu wickelnden Bandes angeordneten
weiteren Führungseinrichtung sowie einer eine Vertiefung aufweisende Rolle bestehen,
wobei wie an sich bekannt je eine Rolle eines angetriebenen, waagrecht verlaufenden
und parallel zueinander liegenden Rollenpaares knapp über die Führungseinrichtung
bzw.
der die Vertiefung auf@eisenden @olle im Fundament fest anbeordnet sind.
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Die weitere Führungseinrichtung kann dabei eine -leiche Ausbildung
aufweisen wie die Rolle mit der Vertiefung, wobei der schlitz der Führung und die
auf der gleichen Seite liegenden seitlichen Begrenzungen Ger Vertiefun en der Führungseinrichtung
und der Rolle in einer vertikal verlaufenden Ebene lieen.
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Sie kann aber auch aus einem senkrechtzur Rolle verlaufenden und unter
dieser angeordnetem Rollenpaar bestehen, wobei die Rollen in einem Abstand voneinander
angeordnet sind, der etwa der Breite des Schlitzes in der Führen entspricht und
der durch diesen Abstand gebildete Durchlaß zwischen den Rollen in der durch den
Schlitz der Führung gedacht verlaufenden Vertikalebene liegt.
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Das Schneidwerkzeug besteht vorteilhaft aus zwei ge:enläufig dreiibaren,
mit Schneidzähnen ineinandergreifenden Rändern, zwischen denen der hochgekantete
Rand des Bandes durchläuft. Es wäre aber auch möglich, nur eine Rolle mit Schneidzähnen
auszustatten, wobei eine tangierende Stützplatte oder eine glatte Gegenrolle an
Stelle der zweiten Zahnrolle vorgesehen wird.
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Ebenso besteht das Verformwerkzeug vorteilhaft aus zwei gegenläufig
drehbaren, mit abgerundeten Zähnen ineinanderL-:reifenden Rädern zwischen d denen
der hochgekantete Rand des Bandes durchläuft, wobei auch hier die MöglicIkeit gegeben
ist, nur auf einer Seite ein Zahnrad zu verwenden.
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Im nachstehenden wird die Erfindung an Stand der Figuren der zeichnung
in Ausführungsbeispielen beschrieben,
doch soll sie nicht auf diese
Möglichkeiten ihrer Verwirklichung beschränkt bleiben. Auch die in den angeschlossenen
Patentansprüchen verwendeten Bezugszeichen sollen keinerlei Einschränkung bedeuten;
sie dienen lediglich zum erleichterten Auffinden bezogener Teile in den Figuren
der #eichnung.
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Fig.1 zeigt in Stirnsansicht ein mit Falz und abgekantetem Rand versehenes
Band, Fig.2 und 3 im Schaubimd ein derartiges Band, wobei der abgekantete Rand in
Fig.2 mit Einschnitten versehen und in Fig.3 gewellt ist, Fig.4 und 5 wieder in
Stirnansicht ein Band mit gewelltem hochwekanteten Rand bzw. mit umgebördelten Falz,
in den der hochgekantete Rand eingelegt ist. Fig.6 zeigt e-inen Bandausschnitt mit
Einschnitten an beiden Bandseiten, Fig.7 im Vertikalschnitt dieses Band mit bereits
geformtem Falz und hochgekantetem Rand, Fig.8 eine solche Ausbildung im Schaubild
mit Einschnitten und Fig.9 mit Wellungen im abgekanteten Rand, Fig.10 im Schnitt
ein fertig gerolltes-Rohr kurz nach dem Ausstoßen aus der Her.stellungsvorrichtung,-Fig.11
in Draufsicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, Fig.12 diese Vorrichtung im Schnitt
nach der Linie XII-XIIin Fig.11, Fig. 13 im Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig11,
Fig.14 im Schnitt nech der Linie XIV-XIV in Fig. 11 und Fig. 15 ein Detail dieser
Vorrichtung mit einer Variation der Amsbildung der weiteren Zufuhreinrichtung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Grundplatte 11,
die auf dem Fundament 20 um einen Bolzen 12 verdrehbar angeordnet und durch eine
Fixiereinrichtung 14 in jeder gewunschten Lage feststellbar ist. Diese Fixiereinrichtung
14 besteht aus einem im Fundament 20 fest angeordneten Schraubenbolzen, um den ein
kreisbogenförmiger
Schlitz 22 der Grundplatte 11 geführt werden
@ kann, wobei eine tlutter 21 auf dem Schraubbolzen die Feststellung in jeder gewünschten
Lage ermölicht. Auf der grundplatte 11 ist ferner eine Führung 17 vorgesehen, die
einen senkrecht zur Grundplatte 11 verlaufenden schmalen Spalt bildet.
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Nach der Ausführung gemäß Fig.11 ist auf der Grundplatte 11 ein Rollenpaar
9, 10 mit senkrecht stehenden Achsen angeorenet, webei die beiden Rollen im Abstand
voneinander lieen, der der Breite des spaltes in der Führung 17 entspricht und der
in der Verlängerung des Spaltes einen Durchlaß bildet. In gerader Fortsetzung ues
Spaltes und Durchlasses liegt die Vertiefung 19 einer auf der arundplatte 11 angeordneten
rolle 18.
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Im Fundament 20 sind zwei waagrecht Terlaufende und in Abstand voneinander
angeordnete Rollen 7, 8 vorgesehen, von denen die Rolle 7 knapp oberhalb (es Rollenpaares
9, 10 und die Rolle 8 knapp oberhalb der Rolle 18 liet. Diese Rollen 7, 8 werden
von einer beliebigen Kraftouelle angetrieben.
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Auf einem vorgpringenden Teil der Grundplatte 11 ist eine Schneidvorrichtung
4 vorgesehen, die im Ausführungsbeispiel nach Fig.11 aus zwei gerenläufig drehbaren,
mit Schneidzähnen ineinandergreifenden Rädern besteht, die um senkrecht verlaufende
Achsen rotieren, wobei eine auf die Verbindungslinie der beiden Achsen zwischen
den Rändern durchgehende Vertikalebene von einer gleichen durch den Spalt der Führung
17 gedachten Ebene in einem Abstand verläuft, der gleich der Breite des zu bearbeitenden
Bandes 1 ist.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung wird zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens wie folgt verwendet: Das in bekannter eie vorbearbeitete
Blechband (Fig.1-5) zeigt auf der einen- seiner Längskanten einen Falz 2, der einen
U-förmigen, vom Bandkörper rechtwinklig abstehenden Rand bildet, wogegen die andere
Längskante einen nach der gleichen- Seite rechtwinklig hochgekanteten einfachen
Jand 3 aufweist. Die Höhe dieser beiden Ränder beträgt etwa 10 mm.
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Dieses solcherart vorbearbeitete Blechband ist mit einer schräg zum
nandverlauf geschnittenen Stoßkante 5 versehen, deren Länge dem Umfang des herzustellenden
Rohres 6 entspricht. Nach Einschieben des Randes 3 des randes 1 in die Schneidvorrichtung
4, in der jener im Abstand von etwa 3 mm mit Einschnitten versehen wird, führt man
Qas vorderste Ende 15 der Stoßkante 5 manuell unter dem Rollenpaar 7, 9 durch und
biegt es über dieses zurück bis zum Spalt der Führung -17, in die dieses Ende 15
nunmehr eingeschoben wira.
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Dieses Zurückbiegen ist wegen der Einschnitte im Rand 3 leicht zu
bewerkstelligen. Die Grundplatte lt ist dabei vorher um den Bolzen 12 so verdreht
und durch die Fixiereinrichtung in einer Lage festgestellt worden, daß die Stoßkante
5 vor dem Rückbiegen über die Rollen 7, 8 senkrecht zu deren Achsen und damit auch
senkrecht zur Achse 15 des zu fertigenden Rohres 6 verläuft.
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Das solcherart verschobene Blechband 1 ist mittlerweile mit seinem
Falz 2 gleichfalls zur Einführvorrichtung 17 gelagert, so daß man das vorderste
Ende 15 beim Einführen in diese Vorrichtung 17 gleichzeitig in
den
Falz 2 einschiept. @eim Weiterziehen der solcherart zusammengeführten Bandkanten
durch den Durchlaß 16 zwischen den wollen 9, 10 uni unter (ier Rolle 7 stößt das
zusammengeführte hantenpaar an der Vertiefung 19 der olle 18 an, wo es manuell,
@eispielsweise mit einer Zan@e, um 90° ver@rent und in die Vertiefung eingele@t
wird.
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Wenn das solcnerart in die vorrichtung eingelegte Blechband1nunmehr
durch die motorisch in Drehung versetzten Rollen 7, 8 weitergefördert wird, vollzieht
sich das weitere Zusammenführen der Bandränder sowie der Verdrehung um 90° automatisch,
wobei die über der Rolle 18 liegende Rolle 8 den Falz 2 mit dem einliegenden Rand
7 verpreßt.
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An Stelle der Schneidvorrichtung 4 =die dem in Fi7.1 dargestellten
Band 1 Einshnitte verleiht wie sie in Fig.2 ersichtlicl sind, könnte auch eine Verformeinrichtun-
vorgesehen werden, die den Bandrand 3 wie in Fig,3 wellig gestaltet, wobei die freie
Kante dieses Randes stärkere Krümmungen aufweist als der Übergang dieser kante in
den Bandkörper.
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wischen der Führung 17 und der Vertiefung 19 der Rolle 18 ist der
Bandkörper des in Bildung begriffenen Rohres 6 flach gedrückt, so daß ein einwandfreies
Verpresses des durch die ineinandergeführten Bandränder gebildeten Falzes in der
Rolle 18 gewährleistet ist. Im weiteren Verlauf des vorgeschobenen Rohres rundet
sich dieses von selbst zu einem kreisrunden Querschnitt.
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Wie aus Fig. 10 ersichtlich, können die Rollen 9, 10
auch
durch eine Rolle 181 ersetzt werden, die -gleich ausgebildet ist wie die Rolle 18
an der Verpreßstelle.
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Eine solche Ausführung körinte den Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung
noch einfacher gestalten.
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In den Fi-Cg. - 6 bis 9 ist ein Band 1 dargestellt, das mit in Abständen
von einigen Millimetern anGeordneten Einschnitten 12 auch an der zur Bildung des
Falzes 2 bestimmten Seite ausgestaltet ist, die beispielsweise im Stanzverfahren
angeordnet werden. Die Länge der Einschnitte 23 und deren Lage ist dabei so gewählt,
daß nach der @erstellung des Falzes 2 an den oberen Enden von dessen parallel verlaufenden
Wänden shmale, einschnittfreie Randstreifen 24, 25 verbleiben, die einander korrespondierend
gegenüberliegen.
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Diese Ausbildung des zu wickelnden Bandes ist besonders günstig, da
sich auch die gefalzte Kante hiedurch leichter verwinden läßt.
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Der hochgekantete Rand 3 auf der anderen bandseite kann gleichfalls
Einschnitte 26 (Fig.8) oder Wellungen 27 (Fig.9) aufweisen, deren Länge so gewählt
ist, daß ein bei/gelegtem abgekanteten Rqnd 3 in den Falz 2 gleichfalls ein einschnittfreier
bzw. wellungsfreier flacher Streifen 28 zwischen die Randstreifen 24, 25 zu liegen
kommt, wobei die Streifen 24, 25 und 28 beim Verpressen eincn dichten Abschluß bilden,
so daß etwa durch die Schlitze der Einschnitte 23, 26 durchsickerndes Gas nicht
ins Freie gelagen kann.
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Durch die schnittfreien Rand streifen 24, 25 ist auch der hochgekantete
Rand 3 leichter in den Falz 2 einzuführen, weil ansonsten die bis zur Kante 29 geführten
Einschnitte 23 Zungen bilden, die infolge der
@earbeitung nicht
immer in einer Ebene liegen und sich mit dem hochgekanteten Rand 3 beim Einführen
verspreizen können.
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Im Rahmen der Erfindung sind mancherlei Variationen möglich wie beispielsweise
durch die vorstehend angedeuteten abgewandelten Ausbildungen. Alle derartigen Möglichkeiten,
die als wesentlichen Inhalt den Entfall eines Dorne sowie die Verformung des in
den Falz fier Gegenkante einzuführenden Randes bzw. dessen Einschneiden zum Gegenstand
haben, sollen im Schutzumfang inbegriffen sein.