DE919405C - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Maenteln fuer elektrische Kabel oder aehnliche Metallrohre - Google Patents

Description

• Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Mänteln für elektrische Kabel oder ähnliche Metallrohre Es ist bekannt, dünnwandige Metallrohre aus einem dünnen Metallband in der Weise herzustellen, daß zunächst das Band quer zu seiner Längsrichtung zu einem längs geschlitzten Rohr gerundet und danach die Längsnaht des Rohres in geeigneter Weise verschweißt wird. Im gleichen Arbeitsgang kann dann das Rohr bzw. der Kabelmantel noch zur Erzielung der erforderlichen Biegsamkeit quer zu seiner Achsrichtung gewellt werden.
• Es ist weiterhin bekannt, zur Formung von Rohren Formschablonen zu verwenden, in die das Band flach einläuft und in denen es allmählich zu dem kreisförmigen Querschnitt des Rohres gebogen wird. Um während der Umformung Dehnungen und Stauchungen des Werkstoffes in seiner Längsrichtung zu vermeiden und das Auftreten von Knicken und Falten beim Biegen des Bandes zu verhüten, wurden bisher die Formschablonen so ausgebildet, daß das Bandprofil in jedem Teil der Umformung zur halben Höhe über und unter der Rohrmittelachse liegt und von einer am Anfang annähernd flachen Form allmählich über eine als besonders wichtig betrachtete V-Form in die zylindrische Form übergeht.
• Gemäß der Erfindung wird für die Herstellung von Kabelmänteln, insbesondere aus Stahl oder anderen dünnwandigen Metallen, eine Vorrichtung verwendet, in der ein Metall-, insbesondere Stahlband allmählich von der flachen in die Rohrform übergeführt wird, deren Länge l mindestens der Bedingung genügt. Darin bedeutet e die zulässige elastische Dehnung des Metallbandes, y den Halbmesser des erzeugten Rohres, c eine vom Abstand zwischen der Bandeinlaufkante und der Rohrachse abhängige Konstante. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei einem Werkzeug endlicher Länge ein Runden des Bandes zum Rohr ohne Dehnungs- und Stauchungsbeanspruchungen in seiner Längsrichtung nicht möglich ist. Diese Beanspruchung des Bandes hat, über seine ganze Breite b verteilt, den in Fig. i der Zeichnung dargestellten Verlauf.
• Je länger die Vorrichtung ist, desto geringer wird die spezifische Beanspruchung, und zwar nimmt sie mit dem Quadrat der Werkzeuglänge ab. Bei Verwendung von Stählen höherer oder niederer Elastizitätsgrenze verringert bzw. erhöht sich demnach die vom Werkzeug zu fordernde Mindestlänge.
• Ferner ist es möglich, die Verteilung von Dehnungs-und Stauchungsbeanspruchungen dadurch zu beeinflussen, daß der Einlaufpunkt des Bandes in die Vorrichtung in seiner Lage zur Rohr- bzw. Kabelachse verlegt wird. In Fig. i sind die Kurven für die Beanspruchung über der Bandbreite bei verschiedenem Abstand a der Einlaufkante der Vorrichtung von der Rohrachse aufgetragen, während in Fig:2 die jeweilige Lage der Einlaufkante im Verhältnis zur Rohrachse dargestellt ist. Die Kurve i in Fig. i zeigt die Beanspruchung bei der Lage i der Einlaufkante in Fig. 2, d. h. beim Abstand a = r. In diesem Falle ist in der Gleichung die Konstante c = 7 ; für die Kurve 2 ist cc = o und c = 5, und für die Kurve 2 ist a = - r und c=3.
• Außerdem wurde festgestellt, daß die Beanspruchung über die Länge des Werkzeuges in Richtung der Kabelachse nicht gleichmäßig verteilt ist, sondern an den Enden, d. h. in der Nähe des Einlaufpunktes und beim Erreichen des Kreisquerschnittes am stärksten ist. Es ist daher besonders wichtig, das Band an diesen Stellen gut zu führen und durch die Form des Werkzeuges einen Ausgleich der Beanspruchungen herbeizuführen.
• Durch die erfindungsgemäße Bemessung der Werkzeuglänge wird die Beanspruchung des Stahlbandes in seiner Längsrichtung über die Elastizitätsgrenze hinaus vermieden, d. h. es treten keine bleibenden Formänderungen auf, die zur Faltenbildung führen. Quer zu seiner Längsrichtung dagegen muß das Band bleibend, d. h. über die Elastizitätsgrenze hinaus verformt werden. Um hierbei die Gefahr der Knickbildung zu beseitigen, wird gemäß der weiteren Erfindung ein Material ohne ausgesprochene Streckgrenze, z. B. ein Stahlband, verwendet, das nach dem Glühen einer geringen Kaltverformung von etwa i bis 3 °/o, insbesondere einem Walzprozeß, unterworfen worden ist.
• Außerdem hat es sich für das Verfahren gemäß der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, den äußeren Rand des Stahlbandes in der Vorrichtung so zu führen, daß der Rand etwas über die notwendige Rundung hinaus verformt wird. Dadurch ist es möglich, die auf dem elastischen Anteil der Verformung beruhende Rückfederung des Bandes so zu legen, daß die sich überlappenden Ränder nach dem Verlassen der Vorrichtung glatt aufeinanderliegen und sich leicht verschweißen lassen. In Fig. 3 der Zeichnung sind die einzelnen Querschnitte dargestellt, wie sie sich mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben. A zeigt den Querschnitt am Einlauf des Bandes, B bei o,2, C bei 0,4, D bei o,6 und E bei o,8 der Länge der Vorrichtung, während F den endgültigen Kreisquerschnitt zeigt.
• Fig. q: zeigt eine Ansicht, Fig. 5 eine Aufsicht der gesamten Vorrichtung, während die Fig. 6, 7 und $ Schnitte an den Stellen I-L, II-II und III-III der Fig. 5 wiedergeben. In diesen Figuren bezeichnet ii das zum Rohr zu verformende Metallband, 12 die die Räder des Metallbandes führenden Schienen, die in den Halterungen 13, 1q. und i5 fest gelagert sind. Wie aus Fig. q. und 6 zu erkennen ist, liegt die Einlaufkante des Metallbandes in Höhe der Rohrachse, d. h. in Höhe der Linie 2 nach Fig. 2. Das Metallband ii durchläuft das Werkzeug von der Halterung 13 über die Halterung 1q. bis zur Halterung 15 und wird dabei von den Schienen 12 so geführt, daß es von der in Fig. 6 dargestellten flachen Form über die in Fig. 7 gezeigte Halbkreisform allmählich in die am Ende der Halterung 15 erreichte Rohrform, vorzugsweise mit überlappter Naht, übergeht.
• Für ein Werkzeug nach Fig. q., bei dem die Einlaufkante des Stahlbandes in Höhe der Rohrachse (Linie 2 in Fig. 2) liegt, bei dem also der Abstand ec = o und die Konstante c = 5 ist, ergibt sich bei der Verarbeitung von Tiefzehstählblech mit einer zulässigen Dehnung von a = 0,7 - io-3; bei der die bleibende Dehnung o,o2 °/a nicht überschreitet, eine Mindestlänge l = rund 85 r, die wesentlich größer ist als die Länge aller bisher bekanntgewordenen Werkzeuge ähnlicher Art.
• Die bei den bekannten Vorrichtungen als besonders wichtig angesehene V-Form im Übergang von der flachen zur Kreisform hat sich beim Werkzeug gemäß der Erfindung als überflüssig erwiesen. Es ist sogar möglich, das Band nur an den äußeren Rändern auf einer gewissen Breite fest zu führen und es im übrigen nur in der Mitte durch eine Feder oder Rolle an einem Punkt leicht zu stützen oder es sogar frei durch das Werkzeug hindurchlaufen zu lassen.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Herstellung von Mänteln für elektrische Kabel oder ähnlichen Metallrohren, in der ein Metall-, insbesondere ein Stahlband quer zu seiner Längsrichtung allmählich von der flachen Bandform in die Rohrform gebogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge l der Vorrichtung mindestens der Bedingung genügt.
2. 2, Verfahren zur Herstellung von Mänteln für elektrische Kabel, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr bzw. der Kabelmantel aus einem :Metall-, insbesondere Stahlband ohne ausgeprägte Streckgrenze geformt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch?, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band aus einem nach dem Glühen einer geringen Kaltverformung von etwa z bis 3 °/o, insbesondere einem WalzprozeB, unterworfenen Stahl verwendet wird. q.
4. Vorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daB das Metallband nur an den Rändern fest geführt wird und in seiner übrigen Breite frei durch das Werkzeug hindurchläuft.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaufkante des Metallbandes in Höhe der Rohrachse liegt.