verfahren und Einrichtung zur Herstellung biegsamer, endloser Rohre aus bandförmigem Werkstoff. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung biegsamer, end loser Rohre aus bandförmigem Werkstoff sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Es sind Verfahren bzw. Einrichtungen dieser Art bekannt, bei welchen Bänder in sich überlappenden Windungen auf einer Wickelbüchse zu einer Hülse gewickelt wer den und diese Hülse fortlaufend mittels Falt- werkzeugen wellig verformt und anschliessend mit schraubenlinienförmigen Rillen versehen wird. Der Produktionsgeschwindigkeit solcher Einrichtungen ist aber von der Werkzeugseite her eine obere Grenze gesetzt. Es hat sich ge zeigt, dass beim Austritt des fertig geformten Rohres aus der Maschine eine mehr oder we niger konstante Drehung des Rohres um seine Axe stattfindet.
Diese als Nachdrehung be zeichnete Erscheinung erschwert zum Beispiel das ununterbrochene Aufwickeln des Rohres auf den der Maschine nachgeschalteten Haspel ausserordentlich. Die hierdurch im Rohr ent stehenden Spannungen können so gross wer den, dass das Rohr reisst.
Diese Nachdrehung versuchte man nun Beispiel dadurch zu vermeiden, dass das fertig gerillte Rohr beim Austritt aus dem Werkzeug starr genug gegen Drehung ge sichert wird. Diese Sicherung gegen Drehung erfolgt zum Beispiel durch eine das Rohr eng umfassende, mit Längsnuten versehene, ein stellbar federnde, nichtdrehbare Bremshülse, wobei sich die erhöhten Teile zwischen diesen Nuten durch entsprechende Einstellung der Bremshülse fortlaufend in die Oberfläche des Rohres eingraben. Bei zunehmend harter Füh rung des Rohres muss dabei eine entsprechend grössere Kraft aufgewendet werden, um das fertige Rohr durch diese Bremshülse durchzu stossen.
Diese Stosskraft ergibt sich aber durch den Vorschub des Rohres, welchen die Ge windesteigung der Faltwerkzeuge erzeugt. Diese gleiche Stosskraft bewirkt in bekannter Weise auch das enge Aneinanderlegen der durch die Faltwerkzeuge vorgeformten, schrau- benlinienförmig verlaufenden Wellungen der Bandnzaterialhülse. Es zeigt sieh also, dass dadurch die Reibung der Bandmaterialhülse in den Faltwerkzeugen, die ja grundsätzlich auf dem Prinzip der gleitenden Reibung auf gebaut sind,
zusätzlich verstärkt wird. Um aber trotzdem das für das einwandfreie Funk- tionieren der Rohrerzeugun@gsmascbine nötige Gleichgewicht herzustellen, müssen die einzel nen Bänder beim Aufwickeln: entsprechend stark gespannt werden.
Abgesehen vom kon struktiven Aufwand, der für diese Bandbrem sung nötig ist, erfordert dies eine sehr sorg fältige und zeitraubende Bedienung der Ma schine. Dadurch häufen sich aber die Still stände durch Bandrisse usw. Es kann auch vorkommen, dass die durch Reibung im Werk zeug entstehende Wärme so gross wird, dass die Bandmaterialhülse die gehärteten Werk zeuge anfrisst, auch wenn eine Flüssigkeits kühlung die Werkzeuge umspült.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird das Bandmaterial auf eine frei drehbare W ickelbüchse aufgewickelt, worauf die ge bildete Bandmaterialhülse fortlaufend durch mindestens einen Satz von profilierten, rotie renden innern Lund äussern Verformungsrollen wellig verformt und anschliessend durch Stauchmittel mit schraubenlinienförmigen Ril- lungen versehen wird.
Beim Aufwickeln der Bänder auf die lose zum Beispiel auf dem Werkzeugdorn gelagerte Wickelbüchse kann diese daher samt der ge bildeten Bandmaterialhülse eine stetige ge ringe, durch die Verformung der letzteren zum schraubenlinienförmig gerillten Rohr be wirkte, von der Ausbildung der Maschine und von der Rohrgrösse abhängige Rotations bewegung ausführen. Diese Rückwärtsüber- tragunmg der Relativbewegung des die Ma schine verlassenden fertigen Rohres bezüglich der Verformungswerkzeuge hinter den Ent stehungsort kann durch auf dem Prinzip der rollenden Reibung aufgebaute Rollenwerk zeuge wesentlich erleichtert sein.
Die erfor derliche Spannung des auf die Büchse zu wickelnden Bandmaterials kann so gewählt werden, dass sowohl ein einwandfreier Ablauf als auch ein gleichmässiges Wickeln gewähr leistet ist und sich das jeweils auf die Wickel büchse gewiekelte Bandmaterial-Hülsenstück durch die Verformungswerkzeuge leicht abzie hen lässt. Zur weiteren Erleichterung des Ab ziehens kann die Wickelbüchse gegen die Ver- formunggswerkzeuge hin leicht. konisch ver jüngt sein.
Die Rollenwerkzeuge können einerseits eine verhältnismässig geringe Reibungswärme ent- wickeln und anderseits kann Zahl und Profil der Rollenpaare so gewählt sein, dass die V er- formungsarbeit stufenlos oder stufenweise er folgt. Dies ermöglicht, die Produktionsge schwindigkeit der Rohre gegenüber den be- kannten Verfahren und Maschinen beträcht- lieh zu erhöhen.
In der beiliegenden Zeichnung sind Teile eines Ausführungsbeispiels der erfindungs gemässen Einrichtung dargestellt. An Hand dieser Zeichnung wird im folgenden auch das Verfahren beispiels weise näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 die Wickelbüchse und die Verfor- mungs- und Stauchvorriechtung für die ge wickelte Bandmaterialhülse der Einrichtung im Axialschnitt, Fig. 2 in grösserem Massstab eine Stauch rolle in Ansieht, Fig. 3 in grösserem Massstab eine Verfor mungsrolle in Ansieht und Fig.4 in grösserem Massstab eine Verfor mungsschnecke einer Ausführungsvariante in Ansicht.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung besitzt ein annähernd zylindrisches Gehäuse A, das mittels der Stütze B am nicht gezeichneten Gestell der Einrichtung befestigt ist. Ein Dorn 4 7 der Einrichtung, der in der Pro- duktionsaehse 31 der Einrichtung drehbar gelagert ist, dient seinerseits einer auf dem Kugellager 34 frei drelhbaren Wickelbiichse 35 als Abstützung, deren vorderes Ende in das Gehäuse A hineinragt.
Durch das Aufwickeln von Bändern 17 auf die Wickelbüchse 35, die von nicht ge zeichneten Materialscheiben über LUmlenkvor- richtungen zugeführt werden, entsteht die Bandmaterialhülse 42, welche dann fortlau fend durch synchrones Umlaufen von an der Aussenseite der Bandumaterialhülse angreifen den Verformunssrollen 43 mit an der Innenseite der Hülse angreifenden Ver- formungsrol;len 44 zu einem gewellten Rohr 45 verformt wird:.
Die innern Verfor- mungsroll.en 44 sind auf dem zum Beispiel mittels eines Kettenrades treibbaren Dorn 47 drehbar befestigt. Dieser Dorn 47 ist. in nicht zezeiehneter Weise mittels eines den durch die Verformung der Ban.dmaterialhülse ent- stehend!en Axiald'iniek aufnehmenden Lagers in der Einrichtung:
gelagert. Die schrauben- linienförmigen Wellungen 49 im Rohr ent- stehen durch die Schiefstellung der Verfor mungsrollenachsen 50 und 51 zur Produktions achse 31. Die äussern Verformungsrollen 43 sind in einem mittels einer Kette 75 angetrie benen Werkzeughalter 52 drehbar befestigt, welcher im Lager 53 geführt ist. Ein mit Stauchrollen 54 versehener Werkzeughalter 55 dient dem Stauchen des gewellten Rohr rohlings 45, um ihn mit schraubenlinienför- miger Rillung 77 zu versehen, wobei die Stauchrollenachsen 56 ebenfalls zur Achse 31 schiefgestellt sind und die Schiefstellung ein stellbar sein kann.
Das Lager 57 dient der Führung des Halters 55 und der Aufnahme des axialen Arbeitsdruckes beim Stauchen. Eine Feder 58 sorgt für den Ausgleich mo mentaner Dnuekdifferenzen der beiden Stauch rollen. Durch Schrauben 59 kann der kom plette Werkzeughalter 55 in axialer Richtung verschoben werden. Der Antrieb des Werk zeughalters 55 erfolgt über einen Keilrie men 60.
Fig.2 veranschaulicht eine in der Vor- rielhtung in Fig.1 verwendbare Stauchrolle 95, die ein um ihre Achse 96 rund- und plan laufendes Umfangsprofil 97 aufweist, welches auf die herzustellenden bleibenden Rohr rillen des fertigen Rohres abgestimmt ist.
Fig. 3 zeigt eine in der Vorrichtung ver wendbare Verformungsrolle 98, welche ein um ihre Achse 99 rund- und planlaufendes Um fangsprofil 100 aufweist, das drei im axialer Richtung hintereinander angeordnete, Stufen bildende Rippen 101, 102 und 103 besitzt, deren jede dasselbe Profil mit in Richtung des Werkstückdurchganges zunehmender Di mensionierung aufweist, um eine stufenweise zunehmende Verformung, das heisst Wellung der Bandmaterialhülse, zu bewirken.
Fig. 4 stellt eine Verformungsrolle 104 in der Form einer Schnecke dar. Der Aussen durchmesser der schraubenlinienförmigen Um fangsrippe ist vom Werkstückeintritts- nach dem Austrittsende stetig zunehmend; es kann auch der Profilquerschnitt 105 des Schnek- kenkörpers vom einen zum andern Ende der Verformungsrolle 104 mit stetig sich ver grössernden Abmessungen dimensioniert sein, wodurch sich eine konstante Zunahme der Verformungsarbeit erreichen lässt. Bei der Verwendung schneckenförmiger Verformungs rollen erübrigt sich eine Sehiefstellung ihrer Lagerachsen.
Die Verwendung von innern und äussern Verformungsrollen bietet insbesondere bei der Herstellung von Rohren relativ grossen Durch messers besondere Vorteile, da die relativ kleine, rollende Reibung zwischen Verfor mungsrollen und Werkstück eine grössere Pro- duktionsgeschwindigkeit ermöglicht, als dies bei den bekannten Einrichtungen der Fall ist, die Verformungsw erkzeuge mit gleitender Reibung aufweisen.