EP2243567B1 - Vorrichtung zur Herstellung von quer zu ihrer Längsrichtung gewellten Rohren - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung von quer zu ihrer Längsrichtung gewellten Rohren Download PDF

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EP2243567B1 EP09290297A EP09290297A EP2243567B1 EP 2243567 B1 EP2243567 B1 EP 2243567B1 EP 09290297 A EP09290297 A EP 09290297A EP 09290297 A EP09290297 A EP 09290297A EP 2243567 B1 EP2243567 B1 EP 2243567B1
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    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0807—Tube treating or manipulating combined with, or specially adapted for use in connection with tube making machines, e.g. drawing-off devices, cutting-off
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    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes or tubes with decorated walls
    • B21C37/205—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes or tubes with decorated walls with annular guides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D15/00—Corrugating tubes
    • B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
    • B21D15/06—Corrugating tubes transversely, e.g. helically annularly

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for the production of tubes corrugated transversely to their longitudinal direction, comprising a forming unit in which a metal strip is longitudinally formed into a slit tube having a longitudinal slot, a welding unit in which the slit for obtaining a closed Pipe is welded, a shaft means in which the closed tube is provided with a corrugation, and a take-off device which has two in the longitudinal direction of the tube between a starting position and an end position reciprocating jaws which alternately engage the tube and the same in move its longitudinal direction, wherein in each case one of the jaws pulls the tube until it reaches its end position, while the other is moved back from its end position to its initial position ( DE-B-2 203 474 ).
  • a tube according to the invention may be a hollow structure for transporting fluid media or an electromagnetic waveguide, but also a sheath or conductor present in the construction of electrical cables. Due to the corrugated design, the tube is much better bendable than a smooth tube. The shaping of the tube from a longitudinally running metal band allows a continuous production of the same in great lengths. Because of the corrugation, the tube can easily be wound up on spools.
  • the slot of the tube is welded and the corrugation is pressed into the closed tube by means of a corrugation tool rotating in the circumferential direction around the tube. It must be ensured that the tube is not rotated by the corrugated tool in the circumferential direction, so that the slot to be welded is not unscrewed from the welding area. That can with so-called Collet chucks are ensured in which the tube is held firmly over a longer distance by a plurality of jaws.
  • a collet trigger is for example in the EP 0 442 037 B1 described.
  • the trigger device according to the above-mentioned DE-C-2 203 474 has only two jaws, which are alternately in use during the withdrawal of the tube. While one of the clamping jaws pulls the tube in its longitudinal direction, starting from a starting position to an end position, the other is moved back into its starting position in the opened state. It then takes over the drawing process again when the clamping jaw in use has reached its end position and is then opened.
  • this known device is shorter than known devices with collets.
  • the two interchangeable jaws can not hold the tube sufficiently to eliminate repercussions on the welding operation in closing the longitudinally extending slot in the welding unit.
  • the invention has the object of developing the above-described device so that repercussions on the welding process when closing the tube can be excluded.
  • a stationary holding device is provided with at least two movable in the withdrawal direction of the tube on an endless web clamping elements, which are arranged diametrically opposite each other with respect to the tube and rest firmly in working position on the pipe.
  • the sealed in the welding unit tube passes behind the welding unit acting as a fixed holding device through which the tube is held so tight that it can not be rotated about its axis.
  • the tube is still moved with a compact, short-building trigger, which consists of two alternately effective jaws, it is thus ensured that the longitudinal seam is not displaced from its position, but constantly fit through the welding unit is pulled. The weld is thus constantly produced under optimal conditions.
  • a device is shown by means of which from a metallic strip a transversely to its longitudinal direction corrugated tube R is produced.
  • the band consists for example of steel or copper. It is withdrawn from a coil SP and in the direction of arrow P by the device after Fig. 1 emotional.
  • the metallic strip is first fed to a forming unit 1, in which it is longitudinally formed into a slot tube.
  • the word "slotted tube” describes a tube having a slot extending along a surface line in which the two edges of the band abut each other.
  • the slot is welded in a withdrawal direction behind the forming unit 1 lying welding unit 2, so that a completely closed tube 3 results.
  • the closed tube 3 is moved by means of a two jaws 4 and 5
  • Exhaust device AV in the direction of arrow P and fed to a shaft means 6, in which it is provided to obtain the tube R with a transverse to its longitudinal direction corrugation.
  • the device also includes a holding device 7, which is arranged in the illustrated embodiment between the welding unit 2 and shaft means 6.
  • Forming unit 1, welding unit 2 and shaft 6 are basically known. They are therefore in Fig. 1 only indicated schematically.
  • Both jaws 4 and 5 are constantly reciprocated during operation of the device between two positions. These are a working position in which the respective jaw is closed until the fixed contact with the pipe 3, and an end position in which the respective jaw is opened again.
  • the maximum distance between the two jaws 4 and 5 from each other for example, be 2 m, so that each jaw travels a distance of about 1 m between its working position and its end position.
  • the jaws 4 and 5 are alternately in use. While one jaw pulls the closed tube 3 in the direction of arrow P, the other, which has pulled the tube 3 before, opened and moved back to its original position, in which they can take over the transport of the tube 3 again. During ongoing operation of the device, the jaws 4 and 5 are briefly closed in a transitional phase both for a short time to ensure a continuous movement of the tube 3.
  • Fig. 3 The positions of the jaws 4 and 5 are apparent in which there is the maximum distance between them.
  • the jaw 4 is in its division of labor A4, in which it is closed and the tube 3 can pull in the direction of the arrow P1.
  • the jaw 5 is in its end position E5, to which it has pulled the tube 3. It remains closed until the jaw 4 is closed and has started to pull the tube 3. Thereafter, the jaw 5 is opened and on the rails 11 and 12 in the direction of the arrow P2 in its working position A5 ( Fig. 4 ) moved back.
  • the clamping jaw 4 pulls the tube 3 until it reaches its end position E4 (FIG. Fig. 4 ) has reached, which is in the amount of the working position A5 of the jaw 5. This is then closed and pulls - analogous to the procedure described for the jaw 4 - the tube 3 in the direction of arrow P3. The jaw 4 is moved back simultaneously in the open state in the direction of arrow P4 in its working position A4.
  • the holding device 7, is the holding device 7, according to Fig. 1 between the welding unit 3 and the exhaust device AV can be arranged.
  • the weld in the welding unit 3 is then relieved immediately opposite circumferentially acting forces.
  • the holding device 7 can also be positioned between the extraction device AV and the shaft device 6.
  • the force exerted by the shaft means 6 on the tube 3 in its circumferential direction is then absorbed directly. In both positions, the holding device 7 prevents rotation of the tube 3 about its axis, so that the slot to be welded is always positioned correctly in the welding unit 2.
  • the holding device 7 has in the embodiment according to Fig. 5 four circumferentially offset from each other clamping elements 15.
  • the clamping elements 15 are corresponding Fig. 6 each movable on an endless track 16. They are, for example, as bands or chains around two wheels 17 and 18 moved around and lie in working position firmly on the tube 3 at.
  • the movement of the clamping elements 15 along the endless track 16 can be effected by the tube 3 itself, which entrains the same because of the fixed system. But they can also be driven, comparable to a caterpillar take-off.
  • the extraction device AV can also have more than two clamping elements 15, which are arranged offset relative to one another with respect to the tube 3 in the circumferential direction, as it is in Fig. 5 for four clamping elements 15 is shown.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von quer zu ihrer Längsrichtung gewellten Rohren, bestehend aus einer Formungseinheit, in welcher ein Metallband längseinlaufend zu einem Schlitzrohr mit einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz geformt wird, einer Schweißeinheit, in welcher der Schlitz zum Erhalt eines geschlossenen Rohres verschweißt wird, einer Welleinrichtung, in welcher das geschlossene Rohr mit einer Wellung versehen wird, und einer Abzugsvorrichtung, welche zwei in Längsrichtung des Rohres zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung hin- und hergehende Klemmbacken aufweist, die alternierend an dem Rohr angreifen und dasselbe in seiner Längsrichtung bewegen, wobei jeweils eine der Klemmbacken das Rohr bis zum Erreichen ihrer Endstellung zieht, während die andere aus ihrer Endstellung in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt wird ( DE-B-2 203 474 ).
  • Ein Rohr im Sinne der Erfindung kann ein hohles Gebilde zum Transport fluider Medien oder ein elektromagnetischer Hohlleiter, aber auch ein im Aufbau elektrischer Kabel vorhandener Mantel oder Leiter sein. Durch die gewellte Ausführung ist das Rohr wesentlich besser biegbar als ein Glattrohr. Die Formung des Rohres aus einem längseinlaufenden Metallband erlaubt eine kontinuierliche Fertigung desselben in großen Längen. Wegen der Wellung kann das Rohr problemlos auf Spulen aufgewickelt werden.
  • Während der Fertigung wird der Schlitz des Rohres verschweißt und es wird mittels eines in Umfangsrichtung um das Rohr herumdrehenden Wellwerkzeugs die Wellung in das geschlossene Rohr eingedrückt. Dabei muß sichergestellt sein, daß das Rohr durch das Wellwerkzeug nicht in Umfangsrichtung gedreht wird, damit der zu verschweißende Schlitz nicht aus dem Schweißbereich herausgedreht wird. Das kann mit sogenannten Spannzangenabzügen sichergestellt werden, in denen das Rohr über eine längere Strecke durch mehrere Klemmbacken fest gehalten wird. Ein solcher Spannzangenabzug ist beispielsweise in der EP 0 442 037 B1 beschrieben.
  • Die Abzugsvorrichtung nach der eingangs erwähnten DE-C-2 203 474 hat lediglich zwei Klemmbacken, die beim Abzug des Rohres alternierend im Einsatz sind. Während eine der Klemmbacken das Rohr, ausgehend von einer Ausgangsstellung bis zu einer Endstellung, in seiner Längsrichtung zieht, wird die andere im geöffneten Zustand in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt. Sie übernimmt dann wieder den Ziehvorgang, wenn die gerade im Einsatz befindliche Klemmbacke ihre Endstellung erreicht hat und dann geöffnet wird. Diese bekannte Vorrichtung baut zwar kürzer als bekannte Vorrichtungen mit Spannzangenabzügen. Die beiden wechselweise im Einsatz befindlichen Klemmbacken können das Rohr aber nicht ausreichend festhalten, um Rückwirkungen auf den Schweißvorgang beim Verschließen des sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzes in der Schweißeinheit auszuschließen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderte Vorrichtung so weiterzubilden, daß Rückwirkungen auf den Schweißvorgang beim Verschließen des Rohres ausgeschlossen werden können.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zusätzlich eine ortsfeste Haltevorrichtung mit mindestens zwei in Abzugsrichtung des Rohres auf einer Endlosbahn bewegbaren Klemmelementen vorgesehen ist, welche einander bezüglich des Rohres diametral gegenüberliegend angeordnet sind und in Arbeitsstellung fest an dem Rohr anliegen.
  • Bei dieser Vorrichtung durchläuft das in der Schweißeinheit verschlossene Rohr hinter der Schweißeinheit die als Festpunkt wirkende Haltevorrichtung, durch welche das Rohr so fest gehalten ist, daß es nicht um seine Achse gedreht werden kann. Obwohl das Rohr weiterhin mit einer kompakten, kurz bauenden Abzugsvorrichtung bewegt wird, die aus zwei alternierend wirksamen Klemmbacken besteht, ist somit sichergestellt, daß die Längsnaht nicht aus ihrer Position verlagert wird, sondern ständig paßgenau durch die Schweißeinheit gezogen wird. Die Schweißnaht wird damit ständig unter optimalen Bedingungen erzeugt.
  • Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 in schematischer Darstellung eine perspektivisch Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung.
    • Fig. 2 eine in der Vorrichtung nach Fig. 1 eingesetzte Abzugsvorrichtung in vergrößerter Darstellung.
    • Fig. 3 und 4 zwei unterschiedliche Stellungen der Abzugsvorrichtung nach Fig. 2.
    • Fig. 5 eine Frontansicht einer in der Vorrichtung nach Fig. 1 eingesetzten Haltevorrichtung.
    • Fig. 6 einen Schnitt durch Fig. 5 längs der Linie VI - VI.
  • In Fig. 1 ist eine Vorrichtung gezeigt, mittels derer aus einem metallischen Band ein quer zu seiner Längsrichtung gewelltes Rohr R hergestellt wird. Das Band besteht beispielsweise aus Stahl oder Kupfer. Es wird von einer Spule SP abgezogen und in Richtung des Pfeiles P durch die Vorrichtung nach Fig. 1 bewegt.
  • Das metallische Band wird zunächst einer Formungseinheit 1 zugeführt, in welcher es längseinlaufend zu einem Schlitzrohr geformt wird. Das Wort "Schlitzrohr" beschreibt ein Rohr, das einen entlang einer Mantellinie verlaufenden Schlitz aufweist, in dem die beiden Kanten des Bandes aneinander liegen. Der Schlitz wird in einer in Abzugsrichtung hinter der Formungseinheit 1 liegenden Schweißeinheit 2 verschweißt, so daß sich ein rundum geschlossenes Rohr 3 ergibt. Das geschlossene Rohr 3 wird mittels einer aus zwei Klemmbacken 4 und 5 bestehenden Abzugsvorrichtung AV in Richtung des Pfeiles P bewegt und einer Welleinrichtung 6 zugeführt, in welcher es zum Erhalt des Rohres R mit einer quer zu seiner Längsrichtung verlaufenden Wellung versehen wird. Zur Vorrichtung gehört auch eine Haltevorrichtung 7, die im dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen Schweißeinheit 2 und Welleinrichtung 6 angeordnet ist.
  • Formungseinheit 1, Schweißeinheit 2 und Welleinrichtung 6 sind grundsätzlich bekannt. Sie sind daher in Fig. 1 nur schematisch angedeutet.
  • Die Abzugsvorrichtung AV und ihre Wirkungsweise gehen aus den Fig. 2 bis 4 wie folgt hervor:
    • Wie bereits erwähnt weist die Abzugsvorrichtung AV die beiden Klemmbacken 4 und 5 auf. Jede der beiden Klemmbacken 4 und 5 hat zwei Klemmkörper 8 und 9, die im geschlossenen Zustand der Klemmbacken einen zylindrischen Hohlraum 10 zwischen sich einschließen. In diesem geschlossenen Zustand liegen die Klemmkörper 8 und 9 fest an dem zu transportierenden Rohr 3 an. Die Klemmbacken 4 und 5 werden beispielsweise mittels einer Hydraulik auf Schienen 11 und 12 bewegt. Auch die Klemmkörper 8 und 9 können hydraulisch betätigt werden. Entsprechende Zuführungen 13 und 14 gehen schematisch aus Fig. 2 hervor.
  • Beide Klemmbacken 4 und 5 werden beim Betrieb der Vorrichtung permanent zwischen zwei Positionen hin- und herbewegt. Das sind eine Arbeitsstellung, in welcher die jeweilige Klemmbacke bis zur festen Anlage am Rohr 3 geschlossen wird, und eine Endstellung, in welcher die jeweilige Klemmbacke wieder geöffnet wird. Der maximale Abstand der beiden Klemmbacken 4 und 5 voneinander soll beispielsweise 2 m betragen, so daß jede Klemmbacke zwischen ihrer Arbeitsstellung und ihrer Endstellung einen Weg von etwa 1 m zurücklegt.
  • Beim Betrieb der Vorrichtung sind die Klemmbacken 4 und 5 abwechselnd im Einsatz. Während die eine Klemmbacke das geschlossene Rohr 3 in Richtung des Pfeiles P zieht, wird die andere, die das Rohr 3 vorher gezogen hat, geöffnet und in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt, in welcher sie den Transport des Rohres 3 wieder übernehmen kann. Beim laufenden Betrieb der Vorrichtung sind die Klemmbacken 4 und 5 in einer Übergangsphase kurzzeitig beide geschlossen, um eine kontinuierliche Bewegung des Rohres 3 sicherzustellen.
  • Aus Fig. 3 gehen die Positionen der Klemmbacken 4 und 5 hervor, in denen der maximale Abstand zwischen denselben vorliegt. Die Klemmbacke 4 befindet sich in ihrer Arbeitsteilung A4, in welcher sie geschlossen ist und das Rohr 3 in Richtung des Pfeiles P1 ziehen kann. Die Klemmbacke 5 befindet sich in ihrer Endstellung E5, bis zu der sie das Rohr 3 gezogen hat. Sie bleibt so lange geschlossen, bis die Klemmbacke 4 geschlossen ist und begonnen hat, das Rohr 3 zu ziehen. Danach wird die Klemmbacke 5 geöffnet und auf den Schienen 11 und 12 in Richtung des Pfeiles P2 in ihre Arbeitsstellung A5 (Fig. 4) zurückbewegt.
  • Die Klemmbacke 4 zieht das Rohr 3 so weit, bis sie ihre Endstellung E4 (Fig. 4) erreicht hat, die in Höhe der Arbeitsstellung A5 der Klemmbacke 5 liegt. Diese wird dann geschlossen und zieht - analog zur für die Klemmbacke 4 beschriebenen Arbeitsweise - das Rohr 3 in Richtung des Pfeiles P3. Die Klemmbacke 4 wird gleichzeitig in geöffnetem Zustand in Richtung des Pfeiles P4 in ihre Arbeitsstellung A4 zurückbewegt.
  • Wesentlicher Bestandteil der Vorrichtung ist die Haltevorrichtung 7, die gemäß Fig. 1 zwischen Schweißeinheit 3 und Abzugsvorrichtung AV angeordnet sein kann. Die Schweißstelle in der Schweißeinheit 3 wird dann unmittelbar gegenüber in Umfangsrichtung wirkenden Kräften entlastet. Die Haltevorrichtung 7 kann aber auch zwischen Abzugsvorrichtung AV und Welleinrichtung 6 positioniert sein. Die von der Welleinrichtung 6 auf das Rohr 3 in dessen Umfangsrichtung ausgeübte Kraft wird dann direkt abgefangen. In beiden Positionen verhindert die Haltevorrichtung 7 ein Verdrehen des Rohres 3 um seine Achse, so daß der zu verschweißende Schlitz stets richtig in der Schweißeinheit 2 positioniert ist.
  • Die Haltevorrichtung 7 hat im Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 vier in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Klemmelemente 15. Die Klemmelemente 15 sind entsprechend Fig. 6 jeweils auf einer Endlosbahn 16 bewegbar. Sie werden dabei beispielsweise als Bänder oder Ketten um zwei Räder 17 und 18 herumbewegt und liegen in Arbeitsposition fest am Rohr 3 an. Die Bewegung der Klemmelemente 15 entlang der Endlosbahn 16 kann durch das Rohr 3 selbst bewirkt werden, welches dieselben wegen der festen Anlage mitnimmt. Sie können aber, vergleichbar mit einem Raupenabzug, auch angetrieben werden. Es sollen mindestens zwei Klemmelemente 15 vorhanden sein, die dann bezüglich des Rohres 3 einander diametral gegenüber liegen. Die Abzugsvorrichtung AV kann aber auch mehr als zwei Klemmelemente 15 haben, die bezüglich des Rohres 3 in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet sind, so wie es in Fig. 5 für vier Klemmelemente 15 dargestellt ist.

Claims (3)

  1. Vorrichtung zur Herstellung von quer zu ihrer Längsrichtung gewellten Rohren, bestehend aus einer Formungseinheit (1), in welcher ein Metallband längseinlaufend zu einem Schlitzrohr mit einem in Längsrichtung verlaufenden Schlitz geformt wird, einer Schweißeinheit (2), in welcher der Schlitz zum Erhalt eines geschlossenen Rohres verschweißt wird, einer Welleinrichtung (6), in welcher das geschlossene Rohr mit einer Wellung versehen wird, und einer zwischen der Schweißeinheit (2) und der Welleinrichtung (6) angeordneten Abzugsvorrichtung (AV), welche zwei in Längsrichtung des Rohres (3) zwischen einer Ausgangsstellung und einer Endstellung hin- und hergehende Klemmbacken (4, 5) aufweist, die alternierend an dem Rohr angreifen und dasselbe in seiner Längsrichtung bewegen, wobei jeweils eine der Klemmbacken das Rohr bis zum Erreichen ihrer Endstellung zieht, während die andere aus ihrer Endstellung in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine ortsfeste Haltevorrichtung (7) mit mindestens zwei in Abzugsrichtung des Rohres (3) auf einer Endlosbahn (16) bewegbaren Klemmelementen (15) vorgesehen ist, welche einander bezüglich des Rohres (3) diametral gegenüber liegend angeordnet sind und in Arbeitsstellung fest an dem Rohr (3) anliegen.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (7) zwischen der Schweißeinheit (1) und der Abzugsvorrichtung (AV) angeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung (7) zwischen der Abzugsvorrichtung (AV) und der Welleinrichtung (6) angeordnet ist.
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