EP0397656B1

EP0397656B1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines schraubennahtrohres

Info

Publication number: EP0397656B1
Application number: EP88909735A
Authority: EP
Inventors: Walter Schwarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1988-11-23
Publication date: 1992-02-12
Anticipated expiration: 2008-11-23
Also published as: WO1989005201A1; US5079938A; EP0397656A1; DE3868415D1; JPH03501582A; ATE72525T1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schraubennahtrohres aus einem ebenen Materialband, das in einem Winkel zum Rohr zugeführt, mit Markierungen versehen und gewickelt wird, wobei jede Abweichung vom Sollwert der Umfangslänge an sich ändernden Lagebeziehungen zwischen den Markierungen erkennbar ist, sodaß eine Korrekturmaßnahme eingeleitet werden kann.
Beim schraubenförmigen, kernfreien Wickeln von Rohren aus einem Materialband, dessen Längsränder kontinuierlich miteinander verbunden werden, können sich Probleme hinsichtlich der Maßhaltigkeit des Rohrdurchmessers ergeben. Diese Probleme treten manchmal bei der Bestimmung der Querschnittsfläche der ersten Wicklung auf, die im allgemeinen von Hand gebogen wird, wobei durch die Verbindungsrollen der Wickelanlage ein der Umfangslänge des gewünschten Rohres entsprechender Abschnitt des Materialbandes hindurchgeführt, zu einer Schlaufe gebogen und mit dem Anfang wieder den Biege- bzw. Verbindungsrollen zugeführt wird. Dabei ist eine genaue Festlegung des Rohrdurchmessers nur schwer möglich, da die erste handgebogene Schlaufe in den seltensten Fällen bei zylindrischen Rohren eine kreisrunde und bei eckigen Rohren die gewünschte eckige Querschnittsfläche aufweist.
Ebenso bereitet jedoch die Beibehaltung der gewünschten Umfangslänge beträchtliche Schwierigkeiten. Werden die Längsränder verfalzt, kann beispielsweise ein Längsrand mit einem abgekanteten Steg, und der andere mit einem U-förmigen Falz versehen sein, die ineinander geführt werden, wobei die Verbindungsrollen den Falz umlegen und zudrücken. Dies führt bei üblichen Blechbändern zu einer Versetzung zwischen 0,7 und 1,3 mm pro Wicklung. Zur Behebung dieser Fehler sind bei zylindrischen Rohren bereits eine Reihe von Möglichkeiten vorgeschlagen worden. So werden etwa Lagebeziehungen von Markierungen kontrolliert (US-A-4 287 739, US-A-2 301 092 und JP-A-58/192617).
Nach der US-A-4,287,739 wird ein Blechband an jedem Rand mit einer Reihe von Markierungen versehen, die jeweils denselben, beliebig gewählten Abstand zueinander aufweisen. Beim Wickeln des Bandes sollte die sich zwischen einer Markierung des einen Randes und einer Markierung des anderen Randes der vorangehenden Wicklung einstellende Distanz sich bei gleichbleibender Umfangslänge nicht verändern. Es ist dabei nicht unmittelbar ersichtlich, ob die gleichbleibende Umfangslänge der gewünschten Umfangslänge entspricht. Sich ergebende Änderungen in der Distanz werden vom Bedienungspersonal erkannt, worauf geeignete Korrekturmaßnahmen vorgenommen werden können.
Die US-A-2,301,092 bzw. die JP-A-58/192617 wenden ebenfalls zwei Reihen von Markierungen in gleichen, beliebig wählbaren Abständen an, wobei hier noch das zusätzliche Kriterium vorgegeben wird, daß im Abstand der gewünschten Umfangslänge zu jeder Markierung an der einen Bandseite eine Markierung an der anderen Bandseite liegt. Beim Wickeln fallen daher nur bei einer der gewünschten Umfangslänge entsprechenden und einer gleichbleibenden Umfangslänge die Markierungen des einen Randes mit den Markierungen des anderen Randes der vorhergehenden Wicklung zusammen. Änderungen werden auch hier vom Bedienungspersonal erkannt, sodaß korrigiert werden kann. Problematisch ist die Anbringung und der Vergleich von einander benachbarten Randmarkierungen bei der Verfalzung der Wicklungen, da die Markierungen durch die Falzbildung einerseits unerkenntlich gemacht werden können und andererseits aus den eingangs erwähnten Gründen sich verschieben können, ohne daß tatsächlich Umfangsänderungen auftreten.
Die US-A-3,217,402 wendet im wesentlichen dieselbe Methode an. Auch hier sind die Markierungen der beiden Reihen jeweils um die Umfangslänge distanziert, wobei jedoch die gleichbleibenden Abstände zwischen den Markierungen in jeder Reihe einer sich aus der Umfangslänge unter Berücksichtigung des Bandzufuhrwinkels ergebenden Größe entsprechen. Dies erlaubt es, die beiden Bandränder mit Zähnen zu versehen, die beim Wickeln ineinandergreifen, wobei die verzahnte Schraubennaht verschweißt wird. Umfangsänderungen sind durch die Verzahnung zwar ausgeschlossen, doch muß beiden Rändern des Bandes eine Zahnungseinrichtung zugeordnet werden, und die Anwendung des Wickelverfahrens ist bei Falzrohren nicht möglich.
Bei dem aus der DE-A-3 324 463 bekannten Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Rohren sind im Inneren der entstehenden Wicklung stützende Rollen versehen, die Druckmeßdosen enthalten. Eine Verringerung des Umfanges erhöht den auf die Rollen einwirkenden Druck und eine Vergrößerung des Umfanges verringert den Druck. Mittels einer elektronischen Regeleinheit werden die Druckmeßwerte mit einem der gewünschten Umfangslänge entsprechenden Sollwert verglichen und der Druck der Biegerollen verändert. Andere bekannte Korrekturmaßnahmen bei der kernlosen Herstellung von zylindrischen Schraubennahtrohren betreffen etwa Veränderungen der Bandkantenanbiegung (DE-A-3 137 858) oder Veränderungen des Zufuhrwinkels (DE-A-3 500 615).
In der DE-B-2832508 ist eine Einrichtung zur Herstellung von Rohren beschrieben, die achsparallele Längsreihen von Löchern an einem Teil des Umfanges aufweisen sollen, die zum gerichteten Luftaustritt dienen. Da die Lochung des flachen Materialbandes in Anbetracht der unvermeidlichen Umfangsänderungen zu Verschiebungen der Löcher führen, sodaß die Löcher nicht in Erzeugenden des Rohres sondern beispielsweisein Schraubenlinien liegen, wird vorgeschlagen, am Rohranfang eine Lochschablone in Form eines Ringes anzuordnen und mittels eines sich in Rohrlängsrichtung mitbewegenden Abtasters bei jeder Umdrehung die Anordnung der Löcher zu ermitteln. Die erzeugten Signale bewirken das Lochen des flachen Bandes.Durch diese Vorgangsweise wird nicht die Konstanz der Umfangslänge erreicht, sondern nur eine Akkumulierung der Fehler pro Wicklung vermieden. Eine exakt achsparallele Lochreihe ergibt sich dabei dann, wenn der Fehler pro Wicklung konstant bleibt. Schwankt der Fehler,so finden nur geringfügige Abweichungen statt, sodaß die Luftaustrittsrichtungen innerhalb eines kleinen Winkelbereiches schwanken.
Die US-A-3,739,459 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Säulen mit längsverlaufenden Versteifungsrippen, wobei eine parallelogrammförmige Metallplatte mit querverlaufenden Rippen gewickelt und entlang der Naht verschweißt wird. Eine exakte Umfangskontrolle ist ohne weiteres möglich, da die Rippen an der Säule fluchten. Auch bei diesem Wickelverfahren wird die Lagebeziehung zweier Markierungen an den aneinander-stoßenden Rändern kontrolliert, sodaß im wesentlichen dasselbe Verfahren wie in der US-A-2301092 bzw. der JP-A-58/192617 angewandt wird.
Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu vereinfachen, und insbesondere auch eine Herstellung von Schraubennahtrohren mit beliebiger Querschnittsform zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird dies nun dadurch erreicht, daß auf dem Materialband in Abständen, die dem winkelabhängig vergrößerten Rohrumfang entsprechen,eine einzige Reihe von Markierungen angebracht wird, die am entstehenden Rohr in zumindest einer achsparallelen Fluchtlinie liegen, wenn die Umfangslänge jeder Wicklung dem Umfangssollwert entspricht, daß jede Markierung durch ein dem entstehenden Rohr zugeordnetes, ortsfestes Prüffeld hindurch bewegt wird, das ein Markierungserkennungssignal erzeugt, und daß jede von einem Sollwert abweichende Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungserkennungssignalen für die Einleitung einer Korrekturmaßnahme herangezogen wird.
Die Feststellung von Veränderungen erfolgt somit durch die Überwachung der direkten Lagebeziehung zwischen einer ortsfesten Prüfeinrichtung und den diese passiereden Markierungen.
Die Überprüfung der Fluchtlinie kann dabei auch mehrmals innerhalb einer Umfangslänge stattfinden. Dies ergibt den Vorteil, daß Abweichungen rascher erkannt und Korrekturmaßnahmen sich unmittelbarer auswirken.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich daher sowohl für zylindrische Rohre als auch für eckige Rohre. Bei letzteren können durch Unterteilung der Umfangslänae in die entsprechende Seitenlänge die bestände zwischen den Markierungen auch den Seitenlängen angepaßt werden, sodaß auch deren Konstanz einzeln überwacht werden kann. Die Korrekturmaßnahmen können, wie erwähnt, beliebiger Art sein, beispielsweise zu einer Veränderung des Biegerollendruckes, zu einer Veränderung des Winkels zwischen der Bandeinlaufebene und der Rohrachse, zu einer Verschwerkung des Bandeinlaufes in der Ebene, und bei Falznähten zu einer Veränderung im Falzformer führen.
Jede Korrekturmaßnahme kann von einer dem Sollwert entsprechenden Null- oder Mittelstellung ausgehen, sodaß also eine Veränderung der Umfangslänge entweder eine positive oder eine negative Korrekturmaßnahme bewirken muß. Dies kann gegebenenfalls die konstruktive Ausbildung und/oder die Steuerung der Korrekturmittel erschweren oder verkomplizieren. Beispielsweise würde eine Verdrehung von Stellgliedern deren Rechts- und Linksantrieb erfordern.
Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens sieht daher vor, daß das Rohr mit einer vom Sollwert um einen Toleranzbetrag difierierenden Umfangslänge gewickelt wird, sodaß Markierungen nur einseitig aus der Fluchtlinie abweichen, wobei durch die ermittelten Zeitdifferenzen ausschließlich jeweils gleichgerichtet wirksame Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden.Dadurch wird das Rohr entweder zu groß oder zu klein gewicke!t, was vor allem von der Art der Schraubennaht abhängig ist. Verschweißte Schraubennähte werden aufgrund der Erwärmung zur Umfangsvergrößerung neigen, und bei verfalzten Schraubennähten ist die Umfangsänderung von der Ausbildung des Falzes abhängig ; hier sind sowohl Verkleinerungen als auch Vergrößerungen bekannt. Entspricht somit der eingestellte Sollwert der Umfangslänge einem der beiden Grenzwerte des Toleranzbereiches, so entsteht ein umfangskonstantes Rohr bei der maximalen auftretenden Abweichung, bei der keine Korrektur erforderlich ist. Die Korrekturmittel können daher für den Fall der maximalen Abweichung in einer Grundstellung angeordnet werden, da eine negative Verstellung nicht auftritt. Tritt keine Abweichung auf, so werden Korrekturmaßnahmen durchgeführt, und erfolgt die Abweichung in Richtung zum anderen Grenzwert, so werden die Korrekturmaßnahmen verstärkt durchgeführt. Für die oben erwähnte Verdrehung eines Stellgliedes ist daher nur ein einfacher Antrieb erforderlich, da sich der Richtungswechsel erübrigt. Für die Erkennung der Abweichung kann so vorgegangen werden, daß eine vom Sollwert Null abweichende Zeitdifferenz zwischen den Markierungserkennungssignalen zweier achsparallel ausgerichteter Prüfstellen des ortsfesten Prüffeldes ermittelt wird. Ist die Umfangskonstanz gegeben, so treten die Signale gleichzeitig auf. Besteht jedoch zwischen den Signalen eine Zeitdifferenz, so liegt eine Umfangsänderung vor. Eine in dieser Weise durchgeführte Prüfung der Fluchtlinie der Markierungen ist von der Länge des Umfanges unabhängig, erfordert jedoch empfindliche Prüfinstrumente, um die sehr kleinen Zeitdifferenzen zu erfassen.
Die Korrekturmaßnahmen können nur im Intervall zwischen den Markierungssignalen erfolgen, wodurch deren Dauer dem Zeitunterschied und damit direkt der Umfangsänderung entspricht. Bei Korrekturmaßnahmen, die den Anpreßdruck von Biege- oder Falzformungsrollen bzw. deren Lage verändern, reicht eine nur im Intervall liegende Korrekturdauer nicht aus, um den gewünschten Erfolg zu erzielen. Es wird daher bei Vorliegen nur eines der beiden Markierungserkennungssignale die Korrekturmaßnahme eingeleitet und vorzugsweise bis zur nächsten Abgabe von Markierungserkennungssignalen beibehalten. Werden diese dann gleichzeitig abgegeben, so wird die Korrekturmaßnahme aufgehoben. Ist hingegen noch ein Intervall vorhanden, wird die Korrekturmaßnahme beibehalten oder verstärkt.
Eine andere Möglichkeit zur Ausführung des Verfahrens besteht darin, daß eine von einem vorgegebenen Sollwert abweichende Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungserkennungssignalen einer einzigen Prüfstelle des ortsfesten Prüffeldes ermittelt wird, wobei der vorgegebene Sollwert durch den Umfangssollwert bestimmt ist. Hier ist eine Abhängigkeit von der Umfangslänge gegeben, dafür entfällt der Vergleich zwischen den Signalen zweier Prüfstellen, Markierungserkennungssignale können beispielsweise durch Reflexionsänderungen von auf die Markierung treffenden Lichtwellen erzeugt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß jedes Markierungserkennungssignal durch Abtastung einer geänderten Oberflächenbeschaffenheit erzeugt wird. Letzteres läßt sich insbesondere bei geprägten Markierungen ansetzen.
Zur Herstellung eines Schraubennahtrohres der eingangs genannten Art wird eine Vorrichtung verwendet, die mit einem Führungstisch für das einlaufende Materialband, der eine Markierungseinrichtung aufweist, mit einer eine Rohrführung und insbesondere Biegerollen umfassenden Wickeleinrichtung und mit Mitteln zur Einleitung von Korrekturmaßnahmen versehen ist, falls sich die Umfangslänge des entstehenden Rohres verändert. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einer derartigen Vorrichtung dann durchführen, wenn der Führungstisch eine Einrichtung zur veränderbaren Einstellung des Abstandes zwischen den Markierungen aufweist, wenn im Bereich der Rohrführung der Wickeleinrichtung zumindest eine Prüfeinrichtung zur Abgabe von Markierungserkennungssignalen angeordnet ist und wenn für die Erkennung von Änderungen der Umfangslänge eine Einrichtung zur Ermittlung einer Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungserkennungssignalen vorgesehen ist, der die Mittel zur Einleitung der Korrekturmaßnahme zugeordnet sind.
Für die Einstellung des Abstandes zwischen zwei Markierungen ist bevorzugt ein entlang des Materialbandes verstellbarer Sensor vorgesehen, der bei Erkennung einer Markierung die Ausbildung der nächsten Markierung durch die Markierungs einrichtung bewirkt.
In einer bevorzugten Ausführung umfaßt die Prüfeinrichtung zumindest zwei im Bereich der Rohrführung in einer achsparallelen Fluchtlinie angeordnete und voneinander um die Breite des Materialbandes beabstandete Prüfstellen. Deren Anordnung richtet sich nach den gegebenen Platzverhältnissen, sie ist sowohl innerhalb oder außerhalb des Rohres an jeder beliebigen Umfangslage möglich.
Nachstehend wird nun das erfindungsgemäße Verfahren an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen number erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
Es zeigen:

Fig.1 bis 3 Darstellungen dreier Wickelvorgänge bei der Herstellung von Rohren mit runder Querschnittfläche
Fig. 4 eine schematische Schrägansicht einer Wickeleinrichtung zur Herstellung von Rohren mit im wesentlichen rechteckiger Querschnittfläche,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 5,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII von Fig. 5 oder 6,
Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII von Fig. 5 oder 6,
Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX von Fig. 5,
Fig. 10 im Schnitt nach der Linie X-X von Fig. 5 oder 6, die Grundstellung zweier Rollen zur Durchführung von Korrekturmaßnahmen,
Fig.11 und 12 Darstellungen gemäß Fig. 10 in veränderten Stellungen der beiden Rollen, und
Fig.13 ein Prinzipschaltbild der Steuerung des in den Fig. 10 bis 12 gezeigten Stellmotors.

In den Fig. 1 bis 3 sind die mathematischen Grundlagen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Unter der Annahme, dass ein exakt zylindrisches Rohr 1 zu wickeln ist, ergibt sich dessen Umfangslänge entsprechend der Gleichung u = dπ, wobei diese Größe angesichts des vom Durchmesser d des Rohres 1 und der Breite des Materialbandes 3 abhängigen Zufuhrwinkel α des Materialbandes 3 zur Rohrachse 5 die Gegenkathete eines rechtwinkeligen Dreiecks darstellt, dessen Hypothenuse dem Abstand a zwischen zwei Markierungen 4 entspricht. Dessen Länge errechnet sich somit aus der Formel a = $\frac{u}{sin α} .$
Bei einer umfangskonstaten Wickelung werden daher gemäß Fig.2 die Markierungen 4 entlang einer Fluchtlinie 6 liegen, die parallel zur Rohrachse 5 verläuft. Wird der Umfang des Rohres 1 konstant größer oder kleiner, so verläuft die Fluchtlinie 6′ nicht mehr parallel (Fig. 1 und 3); wechselt die Umfangsänderung, so ergibt sich keine Fluchtlinie 6, 6′.
Diese mathematischen Grundlagen werden nun beim erfindungsgemäßen Verfahren in der in Fig. 4 schematisch gezeigten Weise für die Herstellung eines Rohres 1 mit im wesentlichen rechteckigen querschnitt eingesetzt. Ein mit Hilfe der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Vorschub- und gegebenenfalls Falzformungseinrichtung 19 vorgeschobenes Materialband 3 wird einer Wickelvorrichtung 10 zugeführt, von der nur ein innerer Biegekern dargestellt ist. In einem Abstand vor der Wickelvorrichtung 10, der kleiner als die kleinste Seitenlänge des herzustellenäen Rohres 1 ist, ist unterhalb des Materialbandes 3 bzw. des Rohres 1 eine Prüfeinrichtung 8 angeordnet, die zwei Prüfstellen 9, 9′ in einer parallel zur Achse 5 des Rohres verlaufenden Fluchtlinie 6 aufweist. Läßt sich aus konstruktiven Gründen eine Prüfeinrichtung 8 an dieser Stelle nicht vorsehen, so kann, wie Fig. 4 zeigt, die Prüfeinrichtung 8 auch an jeder anderen Stelle seitlich außerhalb des Rohres 1 vorgesehen werden. In einem vorzugsweise zumindest dem Umfang entsprechenden Abstand vor der ersten Prüfstelle 9 ist eine Markiereinrichtung 7 vorgesehen, die Markierungen 4 von der Unterseite des Materialbandes 3 her erzeugt. Die Markiereinrichtung 7 kann etwa einen Loch- oder Prägestempel, eine Tintenstrahldüse oder dergleichen enthalten, und wird jeweils dann eingesetzt, wenn eine bereits erzeugte Markierung 4 einen entlang dem Materialband 3 verstellbaren Sensor einer Abstandseinstelleinrichtung 11 oder die erste Prüfstelle 9 passiert, sodaß der Abstand a zwischen den Markierungen 4 gemäß vorstehend angegebener Formel einer Umfangslänge oder einem Teil der Umfangslänge entspricht. Jede die erste Prüfstelle 9 passierende Markierung 4 durchwandert bei der Wicklung des Rohres 1 dessen Umfang und passiert schließlich eine zweite Prüfstelle 9′ derselben Prüfeinrichtung 8. Dabei treten die Markierungssignale beider Prüfstellen 9, 9′ dann gleichzeitig auf, wenn die Umfangslänge der letzten Wicklung 2 dem Rohrumfang entspricht. Wird das Rohr 1 hingegen größer, so erkennt die erste Prüfstelle 9 das Signal früher als die zweite Prüfstelle 9′, wird das Rohr 1 hingegen kleiner, so erkennt die erste Prüfstelle 9 später als die zweite ein Signal. Die Prüfeinrichtung 8 kann beispielsweise an jeder Prüfstelle 9,9′ einen Lichststrahl aussenden, der, wenn die Markierung 4 durch ein Loch gebildet wird, beim Passieren des Loches nicht reflektiert wird, oder, wenn die Markierung 4 einen Farbfleck bildet, schwächer reflektiert wird. Wird die Markierung 4 geprägt, so kann auch hier eine Reflexänderung erkannt werden, doch bietet sich hier auch die Möglichkeit an, die Oberfläche des Materialbandes 3 abzutasten und die Prägung zu erfühlen.
Insbesondere bei einem Rohr 1 mit eckiger Querschnittfläche kann nicht nur die Überwachung der Konstanz des Umfanges, sondern auch die Konstanz der Seitenlängen notwendig sein, um verwindungsfreie Kantrohre zu erzeugen. Vor allem für diesen Fall können wie gezeigt mehrere Prüfeinrichtungen 8 verteilt vorgesehen werden. Hier durchlaufen die Markierungen 4 dann pro Wicklung 2 mehrere erste Prüfstellen 9 und schließlich mehrere zweite Prüfstellen 9′, wobei jeweils an einer Zeitdifferenz Abweichungen erkannt werden können. Werden, wie erwähnt, die Abstände zwischen den Markierungen 4 verkleinert und mit den Umfangsabständen der Prüfeinrichtungen 8 übereingestimmt, so können jeweils auch die Signale mehrerer Prüfeinrichtungen 8 hinsichtlich ihrer Gleichzeitigkeit verglichen und für Korrekturmaßnahmen ausgewertet werden. Insbesondere bei einer mehrfachen Prüfung pro Umfangslänge besteht die gezeigte Möglichkeit, der Einstelleinrichtung 11 einen oder mehrere weitere Sensoren zur Erfassung der Markierungen 4 zuzuordnen.
In der Fig. 5 und 6 ist eine Vorrichtung gezeigt, die wiederum zum Wickeln von Rundrohren bestimmt ist, die mittels eines Falzes verbunden werden. Das von einer Haspel abgezogene Materialband 3 durchläuft eine Vorschub- und Falzformunaseinrichtung 19, in der das Metallband 3 die aus der Fig. 7 und 8 ersichtliche Randformung erhält. Im Anschluß an die Falzformungseinrichtung 19 läuft das Materialband 3 zwischen Führungsplatten 15 eines Führungsstückes 18. Parallel zu den Führungsplatten 15 erstreckt sich eine Führunasbahn 12 auf der die Markierungseinrichtung 7 vorgesehen ist. Diese weist gemäß Fig. 7 einen an der Unterseite des Materialbandes 3 angreifenden Prägstempel 16 auf, der über eine Hebelübersetzung von einem Elektromagneten 17 betätigt wird.
Am anderen Ende der Führungsbahn 12 ist die bestandseinstelleinrichtung 11 angeordnet, die einen Sensor zur Erfassung der Markierungen 4 aufweist (Fig.8). Der bestand a zwischen der Markierungseinrichtung 7 und der bestandeinstellrichtung 11 ist veränderbar und errechnet sich aus der Umfangslänge u gemäß oben angeführter Formel.
Zwischen der Abstandeinstelleinrichtung 11 und der Wickeleinrichtung 1o ist als Mittel 13 zur Korrektur von Abweichungen der berechneten Umfanglänge u ein Rollenpaar 2o angeordnet. Wie aus der Fig. 1o bis 12 näher ersichtlich, sind die beiden Rollen 2o an einem Halter drehbar gelagert, und überdecken jenen in der Falzformungseinrichtung 19 gebogenen Längsrandbereich, neben dem die Markierungen 4 geprägt werden, und der den im geschlossenen Falz gemäß Fig.9 innenliegenden Falzstreifen 26 umfaßt. Der Längsrandbereich ist demzufolge zuerst um das Maß B nach oben versetzt und der anschließende Falzstreifen ist nach unten abgekantet. Die obere Rolle 2o ist in einem Träger 21 gelagert, der an einer von einem auf dem Halter aufgesetzten Stellmotor 22 angetriebenen Gewindespindel angeordnet ist, sodaß über den Stellmotor 22 das Maß B zwischen den Rollen 2o verändert werden kann.
Das in die Wickelvorrichtung 1o einlaufende Materialband wird dort von den Biege- und Falzschließrollen 14 geformt, und verfalzt, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist. Gemäß Fig.13 verarbeitet eine mit einer frei programmierbaren Steuerung 24 versehene Elektronik 25 die von den Prüfstellen 9, 9′ abgegebenen Signale und steuert den Stellmotor 22 an, der den Abstand B zwischen den Rollen 2o entsprechend der Fig. 1o bis 12 verändert, wobei in der Stellung nach Fig. 1o ein Rohr mit kleinstem Durchmesser und in der Stellung nach Fig. 12 ein Rohr mit größtem Durchmesser entsteht, da der Abstand des den Falzstreifen 26 tragenden Randbereiches zur Achse 5 des nicht zentrisch geführten Rohres verändert wird.
Ein gemäß Fig. 9 gefalztes Rohr 1 neigt zu einer Vergrößerung seines Durchmessers, sodaß sich eine in Fig. 1 übertrieben dargestellte Form ergeben würde. Wird nun das Rohr 1 mit einer vom Sollwert um den Toleranzenbetrag verringerten Umfangslänge gewickelt, so weichen die Markierungen 4 ausschließlich nach einer Seite aus einer achsparallelen Fluchtlinie ab, in der sie nur bei maximaler selbsttätiger Übergrößerung liegen. Für diesen Fall wird das Maß B maximal eingestellt (Fig. 1o). Wird nun über die Prüfstelle 9, 9′ aufgrund einer Abweichung eine zu geringe Vergrößerung erkannt, so wird über die Steuerung 24 und die Elektronik 25 der Stellmotor 22 in Bewegung gesetzt, der das Maß B verkleinert, wobei die Verkleinerung entsprechend der Zeitdifferenz zwischen den Markierungserkennungssignalen zunimmt. Eine geringfügige Zeitdifferenz wird beispielsweise eine in Fig. 11 gezeugte geringfügige Verkleinerung des Maßes B bewirken, während eine maximale Zeitdifferenz zum völligen Durchdrücken des Randstreifens gemäß Fig. 12 führt. Somit wird das Vergrößerungsbestreben des zu klein angesetzten Rohres 1 aufgrund von Zeitunterschieden der Markierungs-erkennungssignale immer in dem zum angestrebten Umfang führenden Ausmaß unterstütz. Das jeweils eingestellte Maß B zwischen den Rollen 2o bleibt dabei unverändert, wenn der Elektronik 25 das nächste Signalpaar gleichzeitig zugeführt wird, bei Zeitdifferenzen finfet hingegen eine weitere Anpassung statt. Durch die Zuordnung der in Fig.1o gezeigten Grundstellung der Rollen 2o zu einem Grenzwert der vergrößernden Abweichungen eines zu kleinen Rohres, ist grunds-ätzlich nur die Notwendigkeit zur Vergrößerung des Rohrdurchmessers gegeben, womit ein einfacher Stellantrieb erzielbar ist. Eine in einer Verringerung des Maßes B bestehende Korrekturmaßnahme bewegt sich daher immer in einem positiven bereich, der mit der in Fig. 1o gezeigten Grundstellung beginnt, sie muß jedoch nie ins Gegenteil verkehrt werden.
Es kann aber auch mit einer Prüfstelle 9 das Auslangen gefunden werden, die dann einen Vergleich zwischen einem vorgegebenen, von der Umfangslänge und der Vorschubgeschwindigkeit abhängigen Sollwert der Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungserkennungssignalen und deren Istwert durchführt. Dieses Verfahren kann auch bei mehreren Prüfstellen 9,9′ angewendet werden, bzw. dem oben beschriebenen Verfahren auch überlagert werden.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Schraubennahtrohres (1) aus einem ebenen Materialband (3), das in einem Winkel zum Rohr (1) zugeführt, mit Markierungen versehen und gewickeltwird, wobei jede Abweichung vom Sollwert der Umfangslänge an sich ändernden Lagebeziehungen zwischen den Markierungen (4) erkennbar ist, sodaß eine Korrekturmaßnahme eingeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Materialband (3) in Abständen (a), die dem winkelabhängig vergrößerten Rohrumfang (u) entsprechen, eine einzige Reihe von Markierungen (4) angebracht wird, die am entstehenden Rohr (1) in zumindest einer achsparallelen Fluchtlinie (6) liegen, wenn die Umfangslänge jeder Wicklung dem Umfangssollwert entspricht, daß jede Markierung (4) durch ein dem entstehenden Rohr (1) zugeordnetes, ortsfestes Prüffeld hindurch bewegt wird, das ein Markierungserkennungssignal erzeugt, und daß jede von einem Sollwert abweichende Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungserkennungssignalen für die Einleitung einer Korrekturmaßnahme herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1) mit einer vom Umfangssollwert um einen Toleranzbetrag differierenden Umfangslänge gewickelt wird, sodaß Markierungen (4) nur einseitig aus der Fluchtlinie (6) abweichen, wobei durch die ermittelten Zeitdifferenzen ausschließlich jeweils gleichgerichtet wirksame Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Sollwert Null abweicnende Zeitdifferenz zwischen den Markierungserkennungssignalen zweier achsgarallel ausgerichteter Prüfstellen (9,9′) des ortsfesten Prüffeldes (8) ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem vorgegebenen Sollwert abweichende Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungserkennunossignalen einer einzigen Prüfstelle (9) des ortsfesten Prüffeldes ermittelt wird, wobei der vorgegebene Sollwert durch den Umfangssollwert bestimmt ist.

5. Verianren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeicnnet, daß jedes Markierungserkennungssignal durch Abtastung einer geänderten Oberfläcnenbeschaffenneit erzeugt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Markierungserkennungssignal durch Reflexionsänderung von auf die Markierung (4) treffenden Lichtwellen erzeugt wird.

7. Vefahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, daß das Materialband (3) gebrägt, gelocht oder farblich markiert wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Führungstisch (18) für das einlaufende Materialband (3), der eine Markierungseinrichtung (7) aufweist, mit einer eine Rohrführung und insbesondere Biegerollen (14) umfassenden Wickeleinrichtung (10), und mit Mitteln (13) zur Einleitung von Korrekturmaßnahmen, falls sich die Umfangslänge (u) des entstehenden Rohres (1) verändert, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungstisch (18) eine Einrichtung (11) zur veränderbaren Einstellung des Abstandes (a) zwischen den Markierungen (4) aufweist, daß im Bereich der Rohrführung der Wickeleinrichtung (10) zumindest eine Prüfeinrichtung (8) zur Abgabe von Markierungserkennungssignalen angeordnet ist und daß für die Erkennüng von Änderungen der Umfangslänge(u) eine Einrichtung (24,25) zur Ermittlung einer Zeitdifferenz zwischen zwei Markierungserkennungssignalen vorgesehen ist, der die Mittel (13) zur Einleitung der Korrekturmaßnahme zugeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (11) zur Abstandseinstellung zwischen den Markierungen (4) einen entlang des Materialbandes (3) verstellbaren Sensor umfaßt, der bei Erkennen einer Markierung (4) die Ausbildung der nächsten Markierung (4) durch die Markierungseinrichtung (7) bewirkt.

10. Varrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (8) im bereich der Rohrführung zumindest zwei in eirer achsparallelen Fluchtlinie (6) angeordnete und voneinander um die breite des Materialbandes (3) beabstandete Prüfstellen (9,9′) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Markierungseinrichtung (7) ein Prägestempel (16) vorgesehen ist.