DE28921C - Verfahren und Walzwerk zur Herstellung der Längsnähte an Blechröhren - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es ist bisher bei der Herstellung von Rohren aus Blech oder Metallplatten üblich gewesen, die Längsnähte dadurch herzustellen, dafs die Kanten der Bleche oder Platten gefalzt und die Falze an einander gelegt, zusammengeprefst und gelöthet wurden; oder die Kanten der Bleche wurden einfach geschweifst, gelöthet oder zusammengenietet. Welches dieser Verfahren auch angewendet wird, so erzeugen sie in der Praxis Nachtheile, welche solche Röhren, wenn sie von grofsem Durchmesser sind, vertheuern.

Der Zweck der gegenwärtigen Erfindung ist, Röhren, welche gröfser sind als die gewöhnlichen schmiedeisernen Gas- oder Dampfröhren, aus Metallblech oder -Platten mit gröfserer Leichtigkeit bei geringeren Kosten herzustellen, als es durch die bisher bekannten Verfahren möglich war.

Nach vorliegender Erfindung werden die Längsnähte in geraden Röhren aus Blech oder Platten, sowie in Curven, T-Stücken u. dergl. auf folgende Weise hergestellt: Zuerst wird ein T-förmiger oder Doppelflantsch entlang der Kanten gebildet und dann ein Streifen Metall von H-förmigem Querschnitt durch Walzen oder anderweitig von solcher Gröfse hergestellt, dafs die T-förmigen oder doppelt geflanschten Kanten in die Rinnen des H-förmigen Metallstreifens passen, worauf die hervorstehenden Kanten des Streifens der T-förmigen oder doppelt geflantschten Kanten der Bleche oder Platten gebogen werden, so dais letztere fest zusammen verbunden werden. Die Naht kann durch Löthen oder Schweifsen vervollständigt werden.

Fig. ι stellt die oben beschriebene Naht dar.

A A sind die beiden Kanten des Bleches oder der Platte, aus welcher das Rohr besteht.

Die Kanten sind mit T-förmigen oder Doppelflantschen versehen. B ist der H-förmige Streifen, in welchen die T-förmigen Kanten des Bleches oder der Platte eingeführt werden. Die punk» tirten Linien zeigen die Kanten des H-förmigen Streifens, bevor sie hinter den Doppelflantschen gebogen werden, während die vollen Linien die umgebogenen Kanten des Streifens darstellen.

Fig. 2 zeigt die auf. nur einer Seite des Bleches oder der Platte hergestellten Flantschen. Statt einen T-förmigen oder Doppelflantsch an jeder Kante des Bleches oder der Platte herzustellen, gebe ich jeder Kante eine rechtwinklige Biegung zur Fläche des Bleches oder der Platte, wie in Fig. 3 dargestellt, oder die Kanten des Bleches werden gespalten und der Spalt wird V-förmig geöffnet, wie in Fig. 4 und 4 a gezeigt.

In einigen Fällen werden die Kanten vollständig umgebördelt, wie in Fig. 5 dargestellt; auch können die Kanten so gebogen werden, dafs sie Kanäle bilden, in welche die Kanten des Streifens B gefalzt und geprefst werden, Fig. 6.

In jedem Falle wird der H-förmige oder andere ähnliche Streifen zum Verbinden der die Naht bildenden Kanten angewendet, wie mit Bezug auf die T-förmigen Kanten in Fig. 1 beschrieben. Die Fig. 2ä, 3a, 5a und 6a zeigen ähnliche Nähte, mit den Flantschen nach aufsen gedreht oder gestaucht, und einen Theil des H-förmigen

Μι

Streifens, kleiner als der andere hergestellt, um einen geringeren Vorsprung nach der einen Seite, als in den entsprechenden Fig. 2, 3, 5 und 6, zu bieten. Die maschinelle Einrichtung zur Herstellung von Metallröhren mit Längsnähten, wie oben beschrieben, aus Blech oder Platten besteht aus folgenden Anordnungen:

a) Aus einer Metallscheere zum Schneiden der Bleche oder Platten zur genauen erforderlichen Breite. Die Maschine ist mit einem Paar Längsführungen versehen, welche durch Schrauben oder anderweitig in beliebiger Entfernung von einander adjustirt werden können, je nach der Weite des zu schneidenden Bleches. Die Maschine ist ferner mit zwei Paar Zuführungswalzen versehen, um das Blech oder die Platte nach unten zu halten und während des Schneidens vorwärts zu bewegen. Das eine Paar wird vor, das andere Paar hinter den rotirenden Schneiden angebracht. Die Schneiden sind auf ihrer Welle adjustirbar angebracht, so dafs sie beliebige Weiten schneiden können.

Fig. 7 zeigt einen Längsschnitt, Fig. 8 eine Oberansicht, Fig. 9 eine Endansicht, Fig. 10 einen Verticalschnitt der Metallscheere nach der Linie 1-1 in Fig. 8, Fig. 11 eine schematische Darstellung der Anordnung der Metallscheere.

AA sind die Hauptböcke zum Tragen der Lager für die Schneiden und die Führungs- oder Speisewalzen. B B sind die Trageböcke zum Tragen der äufseren Enden der Längsführung CC¹, welche aus T- oder L-Eisen hergestellt sein können. Diese Führungen ruhen auf den Unterlagsschienen D D und sind eine oder beide so angebracht, dafs eine Adjustirung auf den Lagergestellen der Weite des Bleches oder der Platte entsprechend stattfinden kann.

Diese Adjustirung wird durch Schrauben E E bewirkt, die durch an den unteren Seiten der Führungen angebrachte Muttern laufen. Die Schrauben drehen sich in den Bohrungen der Unterlagsschienen DD, ähnlich wie bei den Schrauben eines Drehbanksupports. Die Schrauben können durch Kegelräder FF und Seitenwellen G G so verbunden werden, dafs sie gemeinsam durch die Handräder HH bewegt werden.

Es ist ersichtlich, dafs, wenn eine der Führungen feststeht und die andere beweglich angeordnet ist, die Schrauben nur mit Rechtsoder Linksgewinde versehen zu werden brauchen; sind jedoch beide Führungen C C¹ adjustirbar, so ist es vortheilhaft, dafs das eine Ende mit Rechts- und das andere mit Linksgewinde versehen wird, so dafs beide Führungen durch Drehen der Schrauben in einer Richtung gleichzeitig nach innen oder aufsen bewegt werden.

Sind die Führungen adjustirt, so können dieselben durch die Schrauben und Muttern / und Klemmplatten J mit den Unterlagsschienen fest verbunden werden.

KK¹ sind zwei Paar Führungs- oder Speisewalzen zürn Herunterhalten des Bleches oder der Platten, zum Bewegen des Materials nach vorn gegen die rotirenden Schneiden oder Scheeren L L und zum Durchziehen des Materials nach dem Beschneiden. Die Schneiden LL sind adjustirbar auf ihren Wellen MM angebracht, um verschiedene Breiten schneiden zu können. Die beiden Führungen oder Speisewalzen werden von der Welle der unteren Schneide durch Zahnräder getrieben; es ist jedoch ersichtlich, dafs die ganze Antriebsvorrichtung den Verhältnissen entsprechend variirt werden kann.

b) Aus einer Reihe von Walzen, die das erforderliche Profil besitzen, um die T-förmigen oder doppelten Flantschen an den Metallkanten zu bilden oder die Kanten in eine der oben angegebenen Formen zu bringen.

c) Aus einer Reihe von Walzen, die dazu bestimmt sind, das Metall (das Blech oder die Platten) zu biegen, dessen Kanten durch die vorher erwähnte Walzenreihe vorbereitet waren, um die erforderliche cylindrische Form eines Rohres herzustellen.

Das Blech oder die Platte wird durch geeignet geformte Führungen von Walze zu Walze geleitet, welche Führungen entweder in einer fortlaufenden Länge hergestellt sind oder aus getrennten Theilen bestehen, und entweder von aufsen oder von innen oder von aufsen und innen auf das Blech oder die Platte wirken. In Verbindung mit den Biegewalzen befindet sich eine Führung bezw. Führungen, um den H-förmigen Streifen zwischen die bearbeiteten Kanten des gestauchten oder ausgebogenen Metalles zu führen, bestehend aus einer Spindel mit einer Anzahl Frictionsrollen.

d) Aus einer Reihe Druckwalzen, welche auf die Spindel wirken, um das gebogene Blech bezw. die Platte mit dem H-förmigen Streifen zwischen den Kanten vorwärts zu ziehen und die hervorragenden Theile des H-förmigen Streifens hinter die T-förmigen doppelt geflantschten bezw. die aufgebogenen Kanten des Bleches oder der Platte herunterzupressen, welche auf diese Weise die Form eines vollständigen Rohres erhält und durch die Einwirkung der Walzen oder durch besonders angebrachte Zangen aus der Maschine entfernt wird.

Die unter b) und c) erwähnten Theile der Maschine sind in Fig. ia bis 28 mit einander verbunden dargestellt.

Fig. 12 ist eine Oberansicht der combinirten Maschine, Fig. 13 eine Seitenansicht derselben, Fig. 14 ein theilweise durchschnittener Längsschnitt, wobei die Träger, das Gestell und andere Theile in punktirten Linien dargestellt sind. Fig. 15 ist die Endansicht der Stauch-

öder Flantschenherstellungs-Maschine, Fig. 16 eine Ansicht der Fertigwalzen, Fig. 17 eine durchschnittene Ansicht nach der Linie 2-2, Fig. 12, Fig. 18 ein Schnitt nach der Linie 3-3, Fig. 12, eine Anordnung der Führung darstellend. Fig. ig und 20 sind Querschnitte der Hohlspindel nach den Linien 4-4 und 5-5, Fig. 12. Fig. 21 bis 28 sind Schnitte des Bleches bezw. der Platte, die verschiedenen Formen darstellend, welche das Material nach dem Passiren der entsprechenden Walzenpaare erhält.

A A sind die Böcke für die Flantschenherstellungstheile der Maschine, B B sind ein Paar glatte Walzen, die sich in den Lagern der Böcke A drehen.

Das Blech bezw. die Platte C wird vorher durch die Metallscheere abgeschnitten und läuft zwischen den Walzen B B. DD sind ein Paar Verticalwalzen, die sich in geeigneten Schlitten an den Böcken Ά drehen und so gestellt sind, dafs die Rinnen D* der Walzen D genau gegenüber dem Zwischenraum zwischen den beiden Walzen BB zu stehen kommen. Die Weite und Tiefe dieser Rinnen D* entsprechen mehr oder weniger der Breite und Stärke der auf den Kanten des Bleches bezw. der Platte zu bildenden Flantschen. Die Walzen D D können durch Kegelräder mit den Walzen B B so in Eingriff stehen, dafs sie genau gleiche Umfangsgeschwindigkeit mit ihnen haben, oder sie können sich durch die Reibung der durchlaufenden Kanten des Bleches oder der Platten frei auf ihrer Achse drehen. Der Druck der oberen Walze des Walzenpaares BB auf die untere Walze kann durch Druckschrauben und Federn auf bekannte Weise so regulirt werden, dafs die Platte C vorwärts gezogen wird. Dieselbe Bemerkung bezieht sich ebenfalls auf die anderen Walzenpaare. Die Länge der Walzen BB und die Tiefe der Rinnen D* der Walzen D mufs so viel geringer als die Weite der Platte C sein, dafs die überschüssige Weite in den Rinnen D* der Seitenwalzen D gestaucht wird, um die T-förmigen oder Doppelflantschen an den Kanten des Bleches oder der Platte zu bilden. Ein zweites Walzenpaar B¹B¹ ist in kurzer Entfernung hinter den Walzen B B angeordnet und mit Seitenwalzen D¹, ähnlich den Seitenwalzen D, versehen, jedoch sind die Rinnen der Walzen D¹ so hergestellt, dafs die aufgestauchten Flantschen ihre correcte Form erhalten. Eine Anzahl dieser Flantschenherstellungswalzen kann je nach der Stärke des Metalles und der Gröfse und Eigenschaft der herzustellenden Flantschen angewendet werden.

Die oben beschriebenen Anordnungen eignen sich zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Doppelflantschen, und es ist ersichtlich, dafs die Form der Walzen und der Rinnen den anderen Flantschenformen, wie in den Fig. 2 bis 6 a gezeigt, entsprechend abgeändert werden können.: Die maschinelle Einrichtung, um das cylindrische Biegen des Bleches oder der Platte C zu bewirken, nachdem die Kanten in der Flantschenherstellungsmaschine zubereitet sind, sowie zur Einführung des H-förmigen Streifens zwischen die Kanten und das Anpressen des Verbindungsstückes ist wie folgt angeordnet:

EB sind Seitenrahmen oder Böcke zum Tragen der concaven Walzen F¹F¹ GG¹ HH¹.

Diese Walzen werden durch Getriebe mit einander und mit der Haupttrieb vorrichtung so verbunden, dafs jedes Walzenpaar sich in der gleichen Richtung wie die Walzen der Flantschenherstellungsmaschine bewegen, so dafs das Blech oder die Platte C mittelst derselben nach vorn gezogen wird. Die Krümmung des ersten Walzenpaares FF¹ ist verhältnifsmäfsig gering und theilt dem Blech eine entsprechende Krümmung mit, wie aus Fig. 21 ersichtlich. Die Krümmung des zweiten Walzenpaares G G¹ ist bedeutender als bei FF' und theilt dem Blech eine entsprechende Krümmung mit, Fig. 22. Die Krümmung der Walzen HH¹ ist noch bedeutender als die der vorgehenden Walzen, so dafs das Material noch weiter gebogen wird, Fig. 23. Um das Blech bezw. die Platte C von dem einen Paar Biegewalzen nach dem anderen zu führen und das Formen des Bleches zwischen jedem Walzenpaar zu unterstützen, wird die gekrümmte Führung / zwischen den Seitenrahmen angebracht, Fig. 18. Diese Führung ist an den oberen Kanten mit Frictionsrollen J versehen und ändert ihren Querschnitt von der geraden Form des flachen Bleches beim Verlassen der Flantschenherstellungswalzen bis zur aufgebogenen, trogartigen Form, welche dem Bleche durch die Walzen HH¹ gegeben wird. Beim Passiren dieser Führung drücken die Kanten des Bleches oder der Platte gegen die Frictionsrollen J, so dafs das Blech oder die Platte gezwungen wird, eine geeignete Form zur Einführung zwischen das nächste Walzenpaar anzunehmen.

Um die Reibung zwischen der Platte C und der Führung / zu mindern, kann diese letztere mit Frictionsrollen an geeigneten Punkten versehen werden, die so angeordnet sind, dafs sie um ein Geringes über der Innenfläche der Führung hervorragen, so dafs die Platte sich gegen die Frictionsrollen statt gegen die Führung anlegt; dieselbe kann gegossen oder aus einer Reihe Längsstäbe hergestellt werden, die an den Böcken befestigt werden.

Um das successive Biegen des Metalles bis in die in den Fig. 24, 25 und 26 gezeigten Formen fortzusetzen, werden eine Reihe Seitenwalzen KK¹ LL¹ M M¹ und eine hohle Spindel N angewendet. Diese hohle Spindel ist am hinteren Ende gehalten und durch einen Zapfen O und eine Querstange P verhindert, sich der Länge nach zu bewegen. Dieselbe ist mit Führungsstück Q versehen, durch welches der

H-förmige Streifen R zwischen den Kanten des Bleches oder der Platte C geführt wird. Die Hohlspindel N ist ferner mit Frictionsrollen SS, wie in Fig. 19 und 20 dargestellt, versehen, und wird das vordere Ende durch die Druckwalzen T T¹ UU¹ gehalten. Die seitlichen Aufbiegewalzen KK¹ L L¹, welche das Aufbiegen des Metalles in der in Fig. 24 und 25 gezeigten Form besorgen, können so angeordnet werden, dafs sie sich lose auf ihren Achsen drehen, die in. geeigneten Lagern laufen, wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt, oder sie können durch Triebe getrieben werden. Das Paar Seiten walzen MM¹, welches das Eindrücken der Kanten des Bleches oder der Platte C in die H-förmigen Streifen R bewirkt, wird vorzugsweise durch Getriebe in Drehung versetzt, weil diese Walzen mehr beansprucht werden als die Walzen KK¹ L L\ Eine kleine Walze V dient dazu, den Streifen R nach unten zu halten und kann so durch Radübersetzung betrieben werden, dafs sie beim Fortbewegen des Streifens R mithilft. Hierdurch wird der Streifen R in correcter Stellung gehalten, um die beiden Kanten des Bleches oder der Platte C aufzunehmen. Eine Druckwalze W dient dazu, das Biegen des Metalles in kreisförmiger Form, wie in Fig. 27 dargestellt, zu vollenden. Die Druckwalzen TT¹ UU¹ werden durch die Böcke XX getragen und sind mit Rinnen X ^ä Y³ versehen, deren Kanten das Umbiegen der hervorragenden äufseren Kanten des H-förmigen Streifens bewirken, während die inneren Kanten durch die Kanten der Rinnen der Hohlspindel gegenüber den Druckwalzen T und U angebrachten Frictionsrollen aufgebogen werden.

Die Druckwalzen TT¹ transportiren das Rohr vorwärts in der in Fig. 2 7 gezeigten Form, während die Walzen U U¹ das complete Rohr, wie in Fig. 28 dargestellt, weiter transportiren.

Es ist hieraus ersichtlich, dafs ein Stück Blech oder eine Platte C, welche vorher durch die Scheere in der entsprechenden Breite geschnitten und zwischen die Walzen B B eingeführt worden ist, dadurch nach vorn gezogen und den Walzen B B¹ übergeben wird, so dafs die Kanten des Bleches oder der Platte C durch diese Walzen BBB¹B¹ und die Walzen D D¹ gestaucht oder gebogen werden, um Flantschen zu bilden.

Das Blech oder die Platte läuft nun ferner zwischen die Walzen FF¹ GG¹ und HH¹ und wird hierdurch und durch die Führung / successive, wie in den Fig. 21, 22 und 23 gezeigt, gebogen; hierauf läuft das Blech oder die Platte um das Aeufsere der Hohlspindel N und wird durch die Walzen KK¹ LL¹ MM¹ in der in Fig. 24, 25 und 26 gezeigten Form gebogen. Nun wird der H-förmige Streifen R durch die Führung Q zwischen die Kanten des Bleches oder der, Platte C eingeführt, welche Kanten durch die Walzen MM¹ fest gegen den Steg des Streifens R angedrückt werden. Hierauf wird das gebogene Metall mit dem H-förmigen Streifen zwischen den geflantschten Kanten über die Hohlspindel N, unter die Walze W und zwischen die Druckwalzen TT¹ UU¹ geführt, erhält die in den Fig. 27 und 28 gezeigten Formen und verläfst die Walzen UU¹ und die Hohlspindel N in Form eines Rohres mit vollendeter Längsnaht.

Werden dünne Bleche angewendet, so können sie durch diese Maschine kalt bearbeitet werden, und besonders dann, wenn die Kanten, wie in Fig. 2, 2a, 3, 3a, 5, 5a und 6, 6a, einfach hochgebogen werden. Werden starke Bleche oder Platten angewendet und sollen die Kanten T- förmig oder döppelflantschartig gestaucht werden , wie z. B. in Fig. 1, so mufs das Metall, falls es Eisen ist, bei heller Rothglühhitze, und Stahl bei Kirschrothhitze bearbeitet werden.

Die drei Maschinen oder Apparate können getrennt angewendet werden, wobei jede ein separates Verfahren bei der Herstellung eines Rohres bildet, oder die Metallscheere und die Stauch- bezw. Flantschenherstellungsmaschine können in einer Maschine hergestellt werden, so dafs die Maschine zum Biegen, Schliefsen und Anpressen getrennt aufgestellt wird, oder die letztere Maschine kann mit der Maschine zum Stauchen der Kanten bezw. Herstellen der Flantschen combinirt werden, wie in den Fig. 12 bis 14 dargestellt, so dafs das Beschneiden besonders ausgeführt wird, oder alle drei Maschinen können verbunden und sämmtliche Operationen fortlaufend ausgeführt werden.

Für manche Zwecke ist die Naht genügend dicht und erfordert keine weitere Behandlung, in anderen Fällen wird es nothwendig sein, die Naht zu verlöthen oder zu schweifsen.

Die oben beschriebenen Nähte können mit gleichem Vortheil bei der Herstellung von Kniestücken, T-Stücken, Konen u. dergl. angewendet werden.

Claims (2)

1. P ATENT-Ansprüche:

   i. Das Verfahren, die Längsnaht der Röhren und anderer Hohlkörper aus Metallblech dadurch herzustellen, dafs zwischen die gestauchten, gespaltenen oder umgebogenen Längskanten des in die betreffende Form gebogenen Bleches eine I-förmige Einlage gebracht wird, in deren seitliche Nuth die Kanten eingeklemmt werden, wonach die horizontalen Gurte fest angewalzt und ihre Kanten entsprechend der Blechkantenform durch Walzen umgebördelt werden, so dafs der verticale Steg der J_-förmigen Einlage die durchgehende Naht zwischen den Längs-

   . kanten des Bleches bildet, Fig. 1 bis 6 a.
2. 2. Eine Maschine zur Herstellung von Längsnähten für Röhren etc. nach dem unter i. gekennzeichneten Verfahren, charakterisirt durch:

   a) die Zuführungswalzen B B bezw. B¹ B^x in Verbindung mit den Prpfilwalzen D bezw. D^x, welche die Kanten des Bleches stauchen, spalten oder umbördeln;

   b) die Walzen FGH von successive zunehmender Krümmung in Verbindung mit der entsprechend gekrümmten Führung / mit der Frictionsrolle J zur Aufbiegung der Blechtafel in die cylindrische etc. Form;

   c) die Anordnung der durch Bolzen O festgehaltenen Hohlspindel N mit den Frictionsrollen S und der Führung Q für die I-förmige Einlage R in Verbindung mit den concaven Walzen T T¹ und U U¹ zum Fertigwalzen der Röhren etc., wobei die Nuth V der Walze U das Umbördeln der Gurtkanten von R bewirkt;

   in der aus der Zeichnung ersichtlichen Verbindung.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.