DE29612516U1 - Vorrichtung zum Herstellen schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre - Google Patents
Vorrichtung zum Herstellen schraubenlinien- oder ringförmig gewellter MetallrohreInfo
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Description
Vorrichtung zum Herstellen Schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen Schraubenlinien- oder ringförmig
gewellter Metallrohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Fachprospekt "Uniwema-Maschine und Zubehör" der Firma kabelmetal ist ein
Verfahren zum Wellen von Rohren aus plastisch verformbarem Werkstoff insbesondere aus
Metall bekannt, bei welchem ein längseinlaufendes Metallband zu einem Schlitzrohr geformt
wird, welches längsnahtverschweißt und anschließend im selben Arbeitsgang gewellt wird. Das
geschweißte Rohr wird mittels eines sogenannten Spannzangenabzugs einer Wellvorrichtung
zugeführt. Der Spannzangenabzug besteht aus mehreren Spannzangenpaaren, die auf zwei
endlosen Rollenketten montiert sind und durch sogenannte Führungsleisten zur Anlage an dem
Metallrohr gebracht werden.
Die Wellvorrichtung besteht aus einem drehantreibbaren Wellerkopf, in dem das eigentliche
Wellwerkzeug - die Wellerscheibe - frei drehbar in radialer Richtung und im Anstellwinkel
verstellbar gelagert ist. Beim Drehen des Wellerkopfes wälzt sich die Wellerscheibe auf der
Oberfläche des Metallrohres ab und erzeugt aufgrund seiner exzentrischen Lagerung im
Wellerkopf in dem Metallrohr eine Wellung. Wird bei diesem Verfahren eine Wellerscheibe mit
einer in sich geschlossenen Vefformungsrippe verwendet, wird eine schraubenlinienförmige
Wellung erzeugt. Eine Wellerscheibe mit einer schraubenlinienförmig verlaufenden
Verformungsrippe erzeugt eine ringförmige Wellung.
Insbesondere fur die Herstellung von Hochfrequenzkabeln ist dieses Verfahren
verbesserungsbedürftig, da eine Wellung, die über die gesamte Länge des Hochfrequenzkabels
gleich ist, nur mit großem Aufwand herstellbar ist. Darüber hinaus soll die Wellung frei von
Verformungen sein. Insbesondere wenn die beim Wellvorgang auftretenden Fehler bzw. die
Verformungen in gleichem Abstand auftreten, können beim Reflexionsfaktor bei der Übertragung
bestimmter Frequenzen Spitzenwerte von über 8 % auftreten.
Aus diesem Grunde werden Hochfrequenzkabel vornehmlich nach einem Verfahren hergestellt,
bei welchem mit einem Schraubenwellwerkzeug eine schraubenlinienförmige Wellung in die
Rohrwandung eingebracht wird (DE-20 49 235 C).
Für manche Anwendungsfälle sind Kabel mit einer schraubenlinienformigen Wellung jedoch nicht
geeignet. So ist ein Hochfrequenzkabel bekannt, welches aus einem Innenleiter, einem
Schaumdielektrikum und einem gewellten Außenleiter besteht. Um dieses Kabel längswasserdicht
zu machen, wird ein Außenleiter mit ringförmiger Wellung verwendet, dessen Wellentäler in das
Schaumdielektrikum eindringen und somit Abschottungen erzeugen, die eine Längswasserwanderung verhindern. Es gab ständig Bestrebungen, das eingangs erwähnte
Abwälzverfahren für die Herstellung von Hochfrequenzkabeln geeignet zu machen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung so
weiterzubilden, daß systematische Fehler an der Vorrichtung, durch welche Fehler im gewellten
Rohr mit gleichem Abstand auftreten, festgestellt werden können.
Diese'Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.
Durch Untersuchungen wurde festgestellt, daß ruckartige Kraftangriffe an dem Rohr verursacht
durch den Spannzangenabzug aber auch durch die Abläufe des Metallbandes sowie Schäden an
der Wellvorrichtung zu unterschiedlichen Reibungskräften zwischen der Wellerscheibe und dem
Metallrohr führen. Diese unterschiedlichen Reibungskräfte führen zu Schwankungen der
Relativdrehzahl der Wellerscheibe zum Wellerkopf. Diese rufen wiederum kaum meßbare
mechanische Veränderungen der Wellstruktur hervor, die bei Hochfrequenzkabeln zu
Reflexionsfaktorspitzen führen.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es gelungen, Änderungen der Relativdrehzahl
zwischen Wellerscheibe und Wellerkopf während des Betriebes zu erfassen und Rückschlüsse auf
die Qualität des Kabels zu ziehen und Störeinflüsse frühzeitig abzustellen. Mit Hilfe der
Erfindung ist es gelungen, mit einem einfachen apparativen Aufwand die Schwankungen der
Drehzahl der Wellerscheibe berührungslos und damit verschleißfrei zu messen. Die durch die
umlaufende Scheibe bewirkte Verlagerung des Feldes wird mit Hilfe der Sensoren gemessen und
verzögerungsfrei in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches der Geschwindigkeit
proportional ist. Die Beschleunigung bzw. Verzögerung läßt sich daraus leicht durch
Differentiation bestimmen.
Bei der Scheibe handelt es sich bevorzugt um eine solche aus Aluminium. Bei einer relativ hohen
elektrischen Leitfähigkeit weist eine Aluminiumscheibe im Vergleich zu einer Kupferscheibe ein
erheblich geringeres Gewicht auf.
Die Sensoren sind zweckmäßigerweise Feldplattendifferentialsensoren, die durch einen
Rückschluß zu einem magnetischen Kreis geschlossen sind.
Wenn die Feldplattendifferentialsensoren zu einer Wheatstone'sehen Brücke geschaltet sind, kann
deren Meßwert über ein Telemetriesystem einer Meßwerterfassung zugeführt werden.
Die Erfindung ist anhand der in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellten
Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert.
Die Ffgur 1 zeigt eine seitliche Ansicht einer Rohrfertigungsanlage.
Die Figur 2 zeigt einen Schnitt durch einen Teil der Welleinrichtung.
Ein von einer Vorratsspule 1 ablaufendes Metallband 2 wird zunächst in einer Anlage 3 gereinigt
und an seinen Längskanten besäumt. Dieses so vorbereitete Band 2 wird einer Formeinrichtung 4
zugeführt, in welcher das Metallband 2 allmählich zu einem Schlitzrohr geformt wird. Das
Schlitzrohr wird mittels einer Schweißeinrichtung 5, vorzugsweise einer WIG-Schweißeinrichtung
zu einem Rohr mit Längsschweißnaht verschweißt. Die das geschweißte Rohr transportierende Abzugsvorrichtung 6 ist ein sogenannter Spannbackenabzug, bei dem an
einer endlosen in Richtung der Pfeile angetriebenen Kette 7 geführte Spannbackenpaare 8 an dem
Rohr angreifen. Mit 9 ist eine Wellvorrichtung bezeichnet, von der aus das gewellte Metallrohr
10 über einen sogenannten Tänzer 11 gesteuert auf eine Trommel 12 gelangt.
Die Wellvorrichtung 9 bzw. ein Teil davon ist in der Figur 2 vergrößert dargestellt.
Die Wellvorrichtung 9 besteht aus dem Wellerkopf 13, der in nicht dargestellter Weise von einem
Elektromotor angetrieben ist.
In dem Wellerkopf 13 ist eine Wellerscheibe 14 mit einer schraubenlinienförmig verlaufenden
Verformungsrippe 15 über ein Kugellager 16 frei drehbar gelagert. Die Wellerscheibe 14 sowie
die Wellerscheibenhalterung 17 sind exzentrisch und unter einem Winkel verstellt in dem
Wellerkopf 13 befestigt. Aufgrund der Exzentrizität taucht die Verformungsrippe 15 in die
Wandung des zu wellenden Glattrohres 18 und erzeugt dabei eine Wellung 19. Beim
Wellvorgang wälzt sich die Wellerscheibe 14 im Wellengrund auf dem Metallrohr ab. Dadurch,
daß die Wellerscheibe 14 im Wellerkopf 13 geneigt angeordnet ist (nicht dargestellt), taucht der
Anfang der Verformungsrippe 15 in die Rohrwandung ein und nach Erzeugung einer kompletten
ringförmigen Wellung tritt das Ende der Verformungsrippe 15 aus der Wellung heraus. Dieses
sogenannte Parallelwellverfahren ist Gegenstand der DE-PS 28 04 990 bzw. der DE-OS 19 16
357.
Beim Abwälzvorgang der Wellerscheibe 14 auf dem Metallrohr 18 kann es zu Störungen
(kommen, die beispielsweise aus Einwirkungen auf das Metallrohr 18, Änderungen in der
Wellvorrichtung 9 herrühren können. Derartige Störungen führen zu Fehlern in der Wellung, die
wie eingangs erwähnt, bei Hochfrequenzkabeln zu Reflexionsfaktorspitzen führen.
An dem Wellerkopf 13 bzw. der mit dem Wellerkopf 13 mit gleicher Drehzahl umlaufenden
Wellerscheibenhalterung 17 ist ein hufeisenförmiger Weicheisenkern 20 befestigt, an dessen
Schenkeln innenseitig zwei FeldplattendifFerentialsensoren 21 und 22 angeordnet sind. An der
Wellerscheibe 14 ist eine Aluminiumscheibe 23 befestigt, die zwischen den.beiden Sensoren 21
und 22 durchläuft. Die Wellerscheibe 14 wird im Betrieb mit einer von der Drehzahl des
Wellerkopfes 13 abweichenden Drehzahl angetrieben. Die Drehzahl der Wellerscheibe 14 ist
abhängig von der Drehzahl des Wellerkopfes 13, vom Innendurchmesser bzw. der lichten Weite
der Verformungsrippe 15 sowie von der Exzentrizität der Wellerscheibe 14 im Wellerkopf 13 d.
h. der Welltiefe. Die Drehzahl der Wellerscheibe 14 ist gegenüber der Drehzahl des Wellerkopfes 13 grundsätzlich niedriger. Die Aluminiumscheibe 23 bewegt sich also mit einer gewissen
Relativgeschwindigkeit zwischen den Sensoren 21 und 22 und bewirkt dadurch eine Verlagerung des Magnetfeldes. Bei einer Störung des Abwälzvorgangs verändert sich kurzfristig die Drehzahl der Wellerscheibe 14. Die Sensoren 21 und 22 erfassen diese Änderung und wandeln diese in ein elektrisches Signal um, welches einem Aufzeichnungerät zugeleitet wird.
h. der Welltiefe. Die Drehzahl der Wellerscheibe 14 ist gegenüber der Drehzahl des Wellerkopfes 13 grundsätzlich niedriger. Die Aluminiumscheibe 23 bewegt sich also mit einer gewissen
Relativgeschwindigkeit zwischen den Sensoren 21 und 22 und bewirkt dadurch eine Verlagerung des Magnetfeldes. Bei einer Störung des Abwälzvorgangs verändert sich kurzfristig die Drehzahl der Wellerscheibe 14. Die Sensoren 21 und 22 erfassen diese Änderung und wandeln diese in ein elektrisches Signal um, welches einem Aufzeichnungerät zugeleitet wird.
Anhand der Regelmäßigkeit des Auftretens von Änderungen der Relativdrehzahl kann auf Fehler
der Fertigungsanlage geschlossen werden und diese Fehler ausgemerzt werden.
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Herstellen Schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre,
bestehend aus einem drehantreibbaren Wellerkopf (13), in welchem eine mit einer
Verformungsrippe (15) versehene Wellerscheibe (14) frei drehbar und geneigt angeordnet
ist, wobei die Wellerscheibe (14) exzentrisch in dem Wellerkopf (13) gelagert ist und sich
auf der Oberfläche des zu wellenden Metallrohres (18) unter Einformung der Wellung
abwälzt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Wellerscheibe (14) eine Scheibe (23) aus
einem NE-Metall befestigt ist, welche zwischen zwei Sensoren (21,22) durchläuft, daß die
Sensoren (21,22) in einem am Wellerkopf (13) befestigten Weicheisenblock (20) derart
gelagert sind, daß durch die durchlaufende Scheibe (23) Wirbelströme erzeugt werden
und eine Verlagerung des Magnetfeldes bewirkt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (23) aus
Aluminium besteht.
3. f Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (21,22)
Feldplattendifferentialsensoren sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Feldplattendifferentialsensoren (21,22) zu einer Wheatstone'sehen Brücke geschaltet sind,
und der Meßwert über ein Telemetriesystem einer Meßwerterfassung zufuhrbar ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29612516U DE29612516U1 (de) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Vorrichtung zum Herstellen schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre |
Applications Claiming Priority (1)
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DE29612516U DE29612516U1 (de) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Vorrichtung zum Herstellen schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre |
Publications (1)
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DE29612516U1 true DE29612516U1 (de) | 1996-09-12 |
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ID=8026680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE29612516U Expired - Lifetime DE29612516U1 (de) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Vorrichtung zum Herstellen schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre |
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DE (1) | DE29612516U1 (de) |
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-
1996
- 1996-07-19 DE DE29612516U patent/DE29612516U1/de not_active Expired - Lifetime
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