DE6912879U - Einrichtung zur kontinuierlichen herstellung von rohren mit ringformwellung. - Google Patents

Description

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Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 964 3.1.1973

Einrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Rohren mit Ringformwellung

Die Neuerung befaßt sich mit einer Einrichtung zum kontinuierlichen Wellen dünnwandiger, insbesondere längsnahtgeschweißter Glattrohre, in deren Gehäuse koaxial zu dem durchlaufenden Glattrohr ein Wellerkopf drehantreibbar und in diesem exzentrisch zum Glattrohr ein geneigter Weller-Wälzring frei drehbar gelagert ist. Es ist bekannt, dünnwandige Mantelrohre, insbesondere solche, die aus einem langen Blechstreifen durch kontinuierliche Verformung zum Schlitzrohr und anschließende Verschweißung der Schlitzfläche hergestellt sind, mittels einer auf dem Umfang des Glattrohres sich abwälzenden ringförmigen Wellerscheibe zu einem Wellrohr zu verformen. Die Wellung erfolgt dabei fortlaufend schraubenlinienförmig mit bestimmter Welltiefe und Steigung dadurch, daß die Wellerscheibe im sie tragenden Wellerkopf exzentrisch zur Rohrachse und in einem bestimmten Winkel zu dieser geneigt angeordnet ist. Mit der oben beschriebenen Einrichtung ist es nur möglich, ein schraubenlinienförmig gewelltes Rohr herzustellen (DAS 1 O86 31A).

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Es ist weiterhin bekannt, schraubenlinienförmig gewellte Rohre herzustellen, indem man auf das zu wellende Rohr ein feststehendes schraubengangförmiges Umformwerkzeug aufschraubt und dieses dann antreibt, so daß es das zu wellende Rohr mit einer schraubenlinienförmigen Wellung versieht und das Rohr hierbei weitertransportiert. Der Innendurchmesser des Umformwerkzeuges entspricht ungefähr dem Innendurchmesser des schraubenlinienförmig gewellten Rohres. Da das Umformwerkzeug die Verformung über den gesamten Umfang des Glattrohres vornimmt, sind wegen der erhöhten Reibung nur geringe Fertigungsgeschwindigkeiten zu erzielen (DPS 690 138).

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, schraubenlinienförmig gewellte Rohre herzustellen, indem man ein Umformwerkzeug im Prinzip eines Gewindeschneidgerätes auf ein Glattrohr aufschraubt und das Glattrohr dann dreht, so daß das Umformwerkzeug von Stufe zu Stufe eine zunehmende schraubenlinienförmige Verformung an dem Glattrohr vornimmt. Auch bei diesem Verfahren sind nur geringe Fertigungsgeschwindigkeiten zu erzielen, zumal das Verfahren nicht kontinuierlich arbeitet (US-PS 2 419 678). Bs ist auch schon eine Einrichtung bekannt geworden, mit Hilfe derer es möglich ist, eine Ringformwellung herzustellen, das ist im Gegensatz zu schraubenlinienformiger Wellung eine Wellung, bei der die Wellung einen in sich geschlossenen Ring bildet. Diese Wellung wird aush Parallelwellung genannt. Bei diesen Einrichtungen drücken mehrere am Umfang ver-

teilte Rollen die Wellung in das stillstehende Metallrohr. Nach dem Wellen heben sie sich vom Umfang ab, und das Rohr wird um den Wellenabstand weitertransportiert usw. Dieses Herstellungsverfahren arbeitet nicht kontinuierlich, und die FertigungsgeschwindigM$it is⁺, nur gering.

Es war deshalb seit langem das Bestreben, solche Rohre mit Ringformwellung in kontinuierlichem Durchlauf zu fertigen, auf einer Einrichtung, in deren Gehäuse koaxial zu dem durchlaufenden Glattrohr ein Wellerkopf drehantreibbar und in diesem exzentrisch zum Glattrohr ein geneigter Weilerwälzring frei drehbar gelagert ist. Gemäß der Neuerung weist der Weilerwälzring einen schraubenlinienförmigen Gewindegang auf und ist unter dem Winkel des Gewindeganges geneigt in dem Wellerkopf angeordnet, wobei die Schwenkachse, um die der Weilerwälzring geneigt ist, die Achse des zu wellenden Rohres rechtwinklig schneidet und die Ganghöhe des Gewindeganges des Weilerwälzringes halbiert; die Exzentrizität des Wellerwälarings ist in Richtung dieser Schwenkachse eingestellt. Mit Hilfe dieser Anordnung des Weilerwälzrings im Wellerkopf und seinen besonderen Merkmalen ist es gelungen, Glattrohre mit einer Ringformwellung in kontinuierlichem Durchlauf herzustellen. Damit die frei verformten Rundungen der Wellung möglichst gleichmäßig werden, ist der Wellerwälzring mit Hilfe eines Pendelwälzlagers im Wellerkopf gelagert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lagerung des Wellerkopfes in dem Gehäuse eine begrenzte

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Axialverschiebung des Wellerkopfes zuläßt. Hierdurch lassen sich Härteunterschiede im Material leicht ausgleichen. Diese begrenzte Axialverschiebung des Wellerkopfes in dem Gehäuse kann man sich außerdem noch zur Anzeige, ob der Wellerwälzring auf Druck oder auf Zug arbeitet, zu Nutzen machen und danach die Abzugsgeschwindigkeit des Rohres regeln. Die Anzeige geschieht zweckmäßig durch die Anordnung eines Distanzringes auf der Rohrbuchse und dessen Zusammenwirken mit einem Winkelhebel, der eine zwischen zwei Kontakten hin- und herführende Schaltzunge beaufschlagt, von denen jeder in einem Stromkreis je einer Kontrolllampe mit unterschiedlicher Farbe zugeordnet ist.

Die auf einer neuerungsgemäßen Einrichtung hergestellten Rohre mit Ringformwellung weisen gegenüber den Rohren mit schraubenlinienförmiger Wellung einige erhebliche Vorteile auf. Das gilt insbesondere dann, wenn gewellte Rohre als Kabelschutzmantel verwendet werden. Bei einer schraubenförmigen Wellung kann nämlich eingedrungenes Wasser, z.B. Grund- oder Schwitzwasser, entlang der gesamten Kabellänge weiterwandern, wogegen bei einer nach der Neuerung hergestellten ringförmigen Wellung diese als Labyrinthdichtung wirkt, so daß ein Weiterwandern des eingedrungenen Wassers verhindert wird. Außerdem läßt sich eine bessere Abdichtung der Rohrenden vornehmen, wenn sie beispielsweise als Leitungsrohre verwendet werden. Bei schraubenlinienförmig gewellten Rohren weist die Querschnittsfläche keine Kreisringform auf und führt somit zu Schwierigkeiten

bei der Abdichtung. Außerdem wirkt sich der Gewindeauslauf meist störend aus. Ein weiterer Vorteil der <

11 Rohre mit Ringformwellung ist ihre etwas bessere

Flexibilität. l·

Weitere Vorteile der Neuerung ergeben sich aus dem in den Fig. 1 bis k schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei ist in

Fig. 1 der Wellerwälzring in seiner erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Fig. 1, Fig. 3 eine Gesamtdarstellung der Einrichtung und Fig. k der Einbau des Weilerwälzringes im Wellerkopf,

dargestellt.

Zur Erzielung ei:.er einwandfreien Ringformwellung auf einem Glattrohr 1 ist es notwendig, daß der Wellerwälzring 2 einen sehraubenlinienförmigen Gewindegang 3 aufweist. Die Steigungsrichtung des Gewindeganges 3 ist der Drehrichtung des Wellerkopfes und somit des Wellerwälzrings 2 entgegengesetzt, und zwar entgegen der Durchlaufrichtung des Rohres gesehen, d.h. bei Rechtsdrehung des Wellerkopfes ist die Steigungsrichtung des Gewindeganges 3 des Weilerwälzringes 2 links. Die Schwenkachse A, uia die der Wellerwälzring 2 zur Achse des Glattrohres 1 um den Winkel c<. geneigt ist, schneidet die Längsachse des Glattrohres 1 rechtwinklig und halbiert die Ganghöhe des Gewindeganges 3· Der Winkel ent-

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spricht dem Steigungswinkel des Gewindeganges 3. Der Umschlingungswinkel des Gewindeganges beträgt, da der Innendurchmesser des Weilerwälzringes O größer ist als der Durchmesser d„ der Wellentäler und der Durchmesser d. des Glattrohres weniger als 36O°, d.h. 360-ß. Die Größe von ß läßt sich berechnen aus dem Innendurchmesser des Wellerwälzrings D und dem Durchmesser d_ der Wellentäler. Der Teil des Umfange des Gewindeganges 3» der diesem Winkel ß entspricht, wird für den Ein- und Auslauf benutzt. In der Fig. 2 ist mit E die Exzentrizität des Weilerwälzringes 2 bezeichnet, die in Richtung der Achse A eingestellt ist.

Die Pig. 3 veranschaulicht schematisch die Zuordnung der einzelnen Maschinenelemente zueinander. An dem Wellerkopf k ist eine Rohrbuchse 5 befestigt, die mit ihrer Innenfläche auf der feststehenden Führungsbuchse 6 drehbar und axial verschiebbar gelagert ist. Der Antrieb der Rohrbuchse 5 und damit des Wellerkopfes k erfolgt über das Ritzel 7» das über ein Zahnradgetriebe 8 und ein an sich bekanntes stufenlos einstellbares Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe 10 mit dem Hauptantriebsmotor 11 gekuppelt ist, der gleichzeitig in nicht dargestellter Weise die Abzugsvorrichtung für das Mantelrohr 1 antreibt. Die Abstützung des Wellerkopfes k auf der Führungsbuchse 6 erfolgt über das Gleitlager 12a, während die Rohrbuchse 5 im Maschinengehäuse 3 über die Gleitlager 12 gelagert ist. Alle Gleitlager sind als axial verschiebbare Gleitrollenlager ausgestaltet. Durch die Anordnung ist sichergestellt,

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daß die bei der Wellung in der Rohrbuchse 5 auftretenden Biegebeanspruchungen einerseits durch das Gleitrollenlager 12a aufgenommen und über die mit dem Gehäuse 13 fest verbundene Führungsbuchse 6 bzw. unmittelbar über dem Gehäuse 13 abgefangen werden.

In der Fig. 4 ist an Hand eines vergrößert gezeichneten Ausschnitts die Anordnung des Weilerwälzrings in cem Wellerkopf 4 veranschaulicht. Das zu wellende Mantelrohr 1 wird dem Wellerkopf 4, der über die mit ihm fest verbundene Rohrbuchse 5 angetrieben wird, paßgerecht zugeführt. Zu diesem Zweck nimmt die mit dem Maschinengehäuse 13 fest verbundene Führungsbuchse 6 an ihrem dem Wellerkopf 4 zugekehrten Auslauf über eine Paßbuchse 6a eine Gleitbuchse 6b auf, deren polierte Innenbohrung dem Glattrohraußendurchmesser entspricht. Paßbuchse 6a und Gleitbuchse 6b sind mittels der Madenschraube 14 mit der Führungsbuchse 6 fest verbunden*

Gleichzeitig nimmt die Führungsbuchse 6 über die Kante 15 der Gleitbuchse 6b das beim Wellen des Mantelrohres in diesem entstehende Drehmoment dadurch auf, daß sich das Mantelrohr an dieser Kante 15 abstützt. Der Wellerwälzring 2 ist mittels des Seegerringes l6 in der Ringbuchse 17 befestigt, die erfindungsgemäß mit Hilfe eines Pendelwälzlagers 18 in dem Wellerkopf 4 drehbar gelagert ist.

Die Einstellung des Axialspieles des Wellerkopfes kann mittels eines am Umfang der Rohrbuchse vorgesehenen Distanzringes sichtbar gemacht werden, der über einen am Gehäuse drehbar gelagerten Winkelhebel und einen Fühlhebel einen doppelt wirkenden Mikroschalter steuert. Je nach Lage des Wsllerkopfes I können Kontrollampen zum Aufleuchten gebracht und

¹ damit die jeweilige Grenzlage optisch fixiert werden.

• Man benutzt diese Anordnung hauptsächlich zum Re-

I geln der Wellerdrehzahl, wenn diese infolge härteren

'i Materials des Mantelrohres kurzzeitig abfällt. Man

^; kann sie aber auch zur Anzeige dazu benutzen, ob

j der Wellerwälzring in Durchlaufrichtung des Mantel-

; rohres auf Druck oder Zug belastet wird. Es hat sich

* nämlich gezeigt, daß ein besseres Pertigungsergebnxs

ι erreicht wird, wenn der Wellerwälzring unter leichtem

! Zug arbeitet.

Claims (2)

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft 1 964 3.1.1973 Schutzansprüche

1. Einrichtung zum kontinuierlichen Wellen dünnwandiger, insbesondere längsnahtgeschweißter Glattrohre, in deren Gehäuse koaxial zu dem durchlaufenden Glattrohr ein Wellerkopf drehantreibbar und in diesem exzentrisch zum Glattrohr ein geneigter Weilerwälzring frei drehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellerwälzring mit schraubenlinienförmigem Gewindegang versehen und unter dem Winkel des Gewindeganges geneigt in dem Wellerkopf angeordnet ist, daß die Schwenkachse, um die der Wellerwälzring geneigt ist, die Achse des zu wellenden Rohres rechtwinklig schneidet und die Ganghöhe des Gewindeganges des Weilerwälzringes halbiert und daß die Exzentrizität des WeI-lerwälzringes in Richtung der Schwenkachse eingestellt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellerwälzring in dem Wellerkopf mit Hilfe eines Pendelwälzlagers gelagert ist.

Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Wellerkopfes in dem Gehäuse eine begrenzte Axialverschiebung des Wellerkopfes zuläßt.