WO1991009693A1 - Blechband, verfahren und vorrichtung zum herstellen von gefalzten schraubennahtrohren - Google Patents

Blechband, verfahren und vorrichtung zum herstellen von gefalzten schraubennahtrohren Download PDF

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WO1991009693A1
WO1991009693A1 PCT/EP1990/002082 EP9002082W WO9109693A1 WO 1991009693 A1 WO1991009693 A1 WO 1991009693A1 EP 9002082 W EP9002082 W EP 9002082W WO 9109693 A1 WO9109693 A1 WO 9109693A1
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    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21C37/12Making tubes or metal hoses with helically arranged seams
    • B21C37/126Supply, or operations combined with supply, of strip material

Definitions

  • Sheet metal strip Method and device for producing folded super-dovetail seams
  • the invention relates to a sheet metal strip, a method and a device for the thornless winding of folded screw seam tubes, the sheet metal strip being provided with an edge web protruding from a bending edge, which enters a closable U-web on the second edge during winding until a contact edge is in contact.
  • WO-A-89/05201 an attempt is made to compensate for the cross-sectional changes by means of an adjustable offset of the outer area of the sheet metal strip bearing the protruding edge web, the offset representing a step that jumps inwards in the tube, so that the circumferential length of the Edge strip bearing edge strip is smaller by the magnification error.
  • This method is for both cylindrical as well as square tubes (with rounded edges) can be used.
  • supporting rollers are provided in the interior of the winding that is formed, which contain pressure measuring cells.
  • a reduction in the circumference increases the pressure on the rollers and an increase in the circumference reduces the pressure.
  • the measured pressure values are compared with a desired value corresponding to the desired circumferential length and a middle bending roller is changed.
  • the invention has now set itself the task of enabling the manufacture of folded tubes with a constant circumferential length without changes to the sheet metal strip itself.
  • a sheet metal strip is used for this purpose, in which the protruding edge web has a crumple zone, the deformation of which allows the height of the edge web to be reduced.
  • a method according to the invention in which the sheet metal strip is wound in such a way that the U-web of the incoming sheet metal strip slides onto the edge web of the last turn during winding and then the fold is closed, and the circumferential constancy of the winding that is produced is checked and in the event of an increase compared to the target value, a reducing corrective measure is initiated, provides that as a reducing corrective measure during the closing of the fold between the last turn and the incoming sheet metal strip is compressed at least the crumple zone of the edge web perpendicular to the sheet metal strip.
  • the crumple zone can be in each at an edge web
  • Sheet metal tape feasible way. It is thus conceivable, for example, to form a strict zone in the edge web by means of longitudinal slits or punchings and to extend it to a large initial height of the edge web. In the subsequent upsetting, the height of the edge web can then be reduced to a maximum of the original height.
  • the crumple zone comprises at least one laterally bent area between the support edge and the bending edge of the edge web.
  • the free leg of the U-web also has a crumple zone which can be deformed together with the crumple zone of the rim web.
  • the crumple zone in the free leg of the U-web can also be formed in any way. If, for example, an expanded metal-like zone is also provided here, the regions of the edge web and the free leg that have burrs and edges hang when the U-web is closed. A fold formed in this way can also be folded over in a conventional manner.
  • the crumple zone of the free leg of the U-web is preferably also formed by a bent region, the two bent regions lying one inside the other when the fold closes.
  • the crumple zone is compressed to the desired or required extent in order to reduce the height of the edge web. This is preferably achieved by at least pressing the edge region of the last turn close to the fold relative to the incoming sheet metal strip.
  • the ring shoulder of the closing roller lying in the edge region of the last turn is, as has been shown, only necessary for closing the fold, but not for the installation of the last turn of the tube, which presses against the counter pressure body, so that it presses against it Adjustment dimension can have the appropriate distance.
  • the adjustment of the pressure surface therefore presses the last indication towards the closing roller, while the position of the incoming sheet metal strip remains unchanged and the height of the edge web lying with its contact edge in the U-web is reduced.
  • the fold that closes in the process prevents springback when leaving the fold-closing device, so that the formed step is retained.
  • the element of the counterpressure body pressing against the edge region of the last turn has a rotatable sleeve and a plurality of rolling rollers mounted in the sleeve, the spacings of which differ from the axis of the sleeve.
  • the sleeve can thus be rotated from the outside without any problems, and the maximum eccentricity of the pressure surface can be achieved, for example, after a rotation of approximately 90 °.
  • the rolling rollers reduce the friction.
  • the element pressing against the edge region of the last turn has a rotatable ring with an eccentric outer surface and a pressure body which is guided against the eccentric outer surface and is radially displaceably guided.
  • the pressure body could also be formed by a roller in this embodiment and the angular range of the eccentric pressure surface is limited to a few degrees.
  • the sleeve or the ring can be rotated, for example, by means of a servomotor.
  • F g. 1 an oblique view of a flat sheet metal strip, ig. 2 to 5 the folding of a first embodiment of the longitudinal edges of the sheet metal strip, FIG. 2 the two webs immediately before their union, FIG. 3 the open fold, FIG. 4 the closed fold without upsetting the crease zone and FIG. 5 the closed one Fold represents at maximum compression.
  • 6 to 8 the interlocking of a second embodiment in the positions according to FIGS. 2, 4 and 5,
  • FIG. 9 to 11 show the interlocking of a third embodiment in the positions according to FIGS. 2, 4 and 5
  • FIG. 12 shows a schematic axial section through a few tube windings with a thread closing device
  • FIG. 13 is relevant to the invention Part of a first embodiment of the fold closing device in an enlarged view
  • FIG. 14 shows a section along the line XIV-XIV of FIG. 13
  • FIG. 15 shows a section along the line XV-XV of FIG. 14, FIG. 16 14 in a position rotated by approximately 90
  • FIG. 17 shows a section similar to FIG. 15 through a second
  • a sheet metal strip 1 according to FIG. 1 is provided on one longitudinal edge with an edge web 2 and on the other longitudinal edge with a U-web 11, which, as can be seen from FIG. 12, interlock when winding a tube and form a union 20 represent.
  • the edge web 2 is provided on the free edge of the winding 1 ′ that is being formed, onto which the U-web 11 of the incoming sheet metal strip 1 slides.
  • the fold 20 is closed in the winding device, which consists of the fold-closing roller 24, the body 28 and a bending tool, not shown, during winding. The bending tool is involved in the manufacture of round tubes
  • FIG. 12 also shows in a greatly exaggerated representation that ge ickelte tubes 21 expand. This can be counteracted by forming steps between the turns 1 ', the height a of which can be varied. Suitable fold web designs are shown enlarged in FIGS. 2 to 11.
  • each edge web 2 has a first section 8, which extends essentially perpendicularly from the bending edge 3 and to which an approximately fourth curved section 6 extends up to lower edge 5 connects.
  • a further section 9 extends from the lower edge 5 essentially parallel to section 8 and merges into a second curved area 7, which leads obliquely upwards to the first section 8.
  • the height of the edge web 2 to the lower edge 5 is denoted by h.
  • the individual sections and regions of the edge web 2 thus enclose an inner cavity 10.
  • the U-web 11 has a first leg 14, which extends essentially vertically from the bending edge 18 and is adjoined by a transverse central region 13.
  • the support of the last turn 1 'by the locking ring 27 is not necessary, since the U-web 11 rests in the groove 30 and the lower edge 5 of the edge web 2 is supported on the center Iberei ch 13 of the U-web 11.
  • the locking ring 27 serves to push the end section 16 of the free leg 12 inwards, so that it engages behind the section 9 and the obliquely curved region 7 of the edge web 2. Since the height h of the edge web 2 remains unchanged, there is no deformation of the crumple zones 4 and 17.
  • the last turn 1 ' is pressed downwards by the dimension a, that is, with respect to the tube axis 22, so that it is on the smaller one Lock ring 27 rests.
  • the step corresponding to dimension a is formed, by which the incoming sheet metal strip 1 is displaced inwards with respect to the pipe axis 22 (FIG. 12), so that smaller turns are formed.
  • the crumple zones 4 and 17 are now deformed, that is to say the first section 8 of the edge web 2 is pressed down until it rests on the middle 13, the first curved region 6 is bent more strongly and into the cavity 10 Folded in partially, the second curved area 7 is bent down parallel to the turn 1 'and the end section 16 of the U-web 11, which is also bent down parallel, is clamped between the area 7 and the turn 1'.
  • the bending area 15 of the free leg 12 is more curved and pressed against the locking ring 27.
  • the edge web 2 has a bent region 6 following the bending edge 3, which is enclosed by the crumple zone 4. This is followed by a section 8, which ends in the lower edge 5 lying in the U-web 11 and is not deformed.
  • the U-web 11 in turn has a first leg 14 which extends substantially perpendicular to the sheet metal strip 1 and merges obliquely downwards into an upwardly angled center Ibere i ch 13, in the bending region of which the edge 5 of the edge web 2 - lies.
  • the second, free leg 12 has a bent-out area 15, from which the end section 16 extends obliquely upwards. The bent region 15 and the end section 16 together form the crumple zone 17 of the free leg 12.
  • edge web 2 has a section 9 which is bent back obliquely upwards from the edge 5, so that the two approximately V-shaped sections 8 and 9 form an enlarged contact or support surface in the U-web 11 (FIGS. 10, 11), and an improved hold of the edge web 2 in the U-web 11, especially in FIG not reduced height h (Fig. 10) is achieved.
  • the bent-back section 9 has approximately the same height as the section 8, so that, according to FIG. 11, the region 6 rests on the free end of the section 9 in the approach to the bending edge 3 in the case of maximally crushed crumple zones 4, 17.
  • the fold web shapes described are based on the mostly present requirement that a flush winding in any case leads to an enlargement of the tube, so that only reductions are necessary. In circumstances that cannot be determined exactly, a flush winding can also lead to a pipe downsizing, which can be corrected by a reverse step training. In this case, too, the sheet metal strip described can be used if it is consciously assumed that the circumferential length is too large, which is reduced to the desired circumferential length in the case of a machine-related reduction, and in the event of changes which do not achieve this dimension corresponding compression of the edge web 2 is carried out.
  • a sheet metal strip 1 is also possible possible, on which the first leg 14 of the U-web 11 is shortened, so that with a not reduced height h a flush starting position according to FIG. 4, 7 or 10 cannot be achieved, but an opposite step is formed between the two metal strips , in which the winding 1 'is offset upwards or closer to the tube axis 22.
  • the crumple zones 4, 17 are then already slightly deformed for the flush winding.
  • the compression of the crumple zone 4, 7 and thus the change in the height h can be set to any intermediate value that results from the changes in the circumferential length checked at least once per turn 1 ′.
  • the inner counter pressure body 28 has a pressure surface which can be changed at a distance from the smaller locking ring 27 of the locking roller 24.
  • the counterpressure body 28 comprises a fixed bearing axis 29, which extends approximately over the last two turns 1 ', and a sleeve 23 rotatable on the bearing axis 29, in which rolling bodies forming the pressure surface form over a circumferential area of approximately 90 25 are mounted, the distance to the axis 29 increases.
  • an actuator not shown
  • FIG. 14 shows a roundest shape without the roll body 25 projecting, in which position the fold 20 is closed according to the representations according to FIGS. 4, 7 and 10 with flush inner winding surfaces.
  • the maximum rotation of the sleeve 23 by 90 ° is shown in FIG. 16.
  • the steps corresponding to the maximum dimension a arise on the inside of the tube, the closure of the fold 20 following the representations according to FIGS. 5, 5, 8 and 11.
  • the sleeve 23 has bores on the end face into which the rolling elements 25 are loosely inserted.
  • a securing sleeve 33 which axially fixes the rolling elements 25, is pushed onto the bearing axis 29 and is preferably freely rotatable on the bearing axis 29.
  • the counter-pressure body 28 in turn comprises a bearing axis 29 on which a sleeve 23 is rotatably mounted.
  • the sleeve 23 is connected to a ring 35 of smaller diameter, the outer surface 31 of which is eccentric with respect to the bearing axis 29, as can be seen above all from FIG. 18.
  • the ring 35 which is smaller in diameter, extends within the securing sleeve 33, which in this embodiment is fixedly connected to the bearing axis 29 and has a radial guide slot 34.
  • a pressure body 32 in particular a roller, is mounted so as to be radially displaceable, which cooperates with the eccentric outer surface 31 of the ring 35.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Folding Of Thin Sheet-Like Materials, Special Discharging Devices, And Others (AREA)
  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

Ein Blechband zum Wickeln von gefalzten Schraubennahtrohren weist an einer Längsseite einen abstehenden Randsteg (2) und an der zweiten Längsseite einen schließbaren U-Steg (11) auf, der sich beim Wickeln auf den Randsteg (2) der letzten Windung aufschiebt. Im Randsteg (2) und im freien Schenkel (12) des U-Steges (11) sind Knautschzonen (4, 17) vorgesehen, die zur Verringerung der Höhe (h) des Randsteges (2) beim Schließen stauchbar sind.

Description

Blechband, Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von gefalzten Sehraubennaht roh ren
Die Erfindung betrifft ein Blechband, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum dornlosen Wickeln von gefalzten Schraubennahtrohren, wobei das Blechband mit einem von einer Biegekante abstehenden Randsteg versehen ist, der beim Wickeln bis zur Anlage einer Auflagekante in einen schließbaren U-Steg am zweiten Rand eintritt.
Beim kernfreien Wickeln eines Bandes, dessen Längsränder kontinuierlich miteinander verfalzt werden, beispiels- weise gemäß der AT-B-316 283, 346 158 oder 382 802, erge¬ ben sich Probleme hinsichtlich der Maßhaltigkeit des Rohr¬ querschnittes. Diese Probleme können bereits bei der ersten Windung auftreten, die händisch zu einer Schlaufe gebogen wird. Beträchtliche Schwierigkeiten ergeben sich aber vor allem beim Wickeln durch das Schließen des Falzes, das bei üblichen Blechdicken zu einer radialen Versetzung zwischen 0,7 und 1,3 mm pro Windung führt. Die Gründe dafür dürften in Längenänderungen beider Stege bei ihrer Formgebung und der Streckung des abstehenden Randsteges in der sich bie- genden Windung liegen, wobei die Streckung beim Schließen und Umbiegen des Falzes nur teilweise durch Stauchung kompensiert werden kann. üblicherweise vergrößert sich daher der Umfang des Rohres mit jeder Windung.
Gemäß der WO-A-89/05201 wird versucht, über eine anpaßbare Kröpfung des den abstehenden Randsteg tragenden Außenbe¬ reiches des Blechbandes die Querschnittsveränderungen aus¬ zugleichen, wobei die Kröpfung eine im Rohr jeweils nach innen springende Abstufung darstellt, sodaß die UmfangsLänge des den Randsteg tragenden Randstreifens um den Vergröße- rungsfehler geringer ist. Diese Methode ist sowohl für zylindrische als auch bei eckigen Rohren (mit gerundeten Kanten) anwendbar.
Bei einem aus der DE-A-3 324 463 bekannten Verfahren zur Herstellung von zylindrischen Rohren sind im Inneren der entstehenden Windung stützende Rollen vorgesehen, die Druckmeßdosen enthalten. Eine Verringerung des Umfanges erhöht den auf die Rollen ein irkenden Druck und eine Ver¬ größerung des Umfanges verringert den Druck. Mittels einer elektronischen Regeleinheit werden die Druckmeßwerte mit einem der gewünschten UmfangsLänge entsprechenden Soll¬ wert verglichen und eine mittlere Biegerolle verändert.
Andere bekannte Korrekturmaßnahmen bei der kernlosen Her¬ stellung von insbesondere verschweißten zylindrischen Sehraubennaht roh ren betreffen etwa Veränderungen der Band- kantenanbi egung (DE-A-3 137 858) oder Veränderungen des Zufuhrwinkels (DE-A-3 500 615).
Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, die Her¬ stellung von Falzrohren mit konstanter UmfangsLänge ohne Veränderungen des Blechbandes selbst zu ermöglichen. Erfin¬ dungsgemäß wird hiezu ein Blechband verwendet, bei dem der abstehende Randsteg eine Knautschzone aufweist, durch deren Verformung die Höhe des Randsteges verringerbar ist.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren, bei dem das Blechband so gewickelt wird, daß sich der U-Steg des zulaufenden Blech- bandes beim Wickeln auf den Randsteg der Letzten Windung aufschiebt und dann der Falz geschlossen wird, und wobei die Umfangskonstanz der jeweils entstehenden Wicklung über¬ prüft und bei einer Vergrößerung gegenüber dem Sollwert eine verkleinernde Korrekturmaßnahme eingeleitet wird, sieht vor, daß als verkleinernde Korrekturmaßnahme während des Schließens des Falzes z ischen der Letzten Windung und dem einlaufenden Blechband zumindest die Knautschzone des Randsteges senkrecht zum Blechband gestaucht wird.
Durch die Ausbi ldung eines in der Höhe veränderbaren Rand¬ steges wird nicht versucht, eine Umfangsänderung dadurch zu erzielen, daß der die Rohrwandung bi ldende Haupttei l des Blechbandes gekröpft oder in anderer Weise verformt wird, sondern ein Ausgleich von Umfangslängenänderungen wird bei der Fa L z s c h l i eßung durch die Verringerung der Höhe des in den U-Steg eintretenden Randsteges erreicht, Dies führt anstelle von Stufen im Randbereich jeder Windung zu Stufen zwischen den verformungsfreien Windungen. Die Höhe der Stufen beträgt auch im Extremfall nicht mehr als eineinhalb bis zwei i llimeter, und liegt somit in niederen Promi l L ewe rten des Roh ru fanges .
Die Knautschzone kann in jeder an einem Randsteg eines
Blechbandes durchführbaren Weise erfolgen. So ist es etwa denkbar, im Randsteg durch l ängsve r l aufende Schlitzungen bzw. Stanzungen eine st rec k eta l l a rt i ge Zone auszubi lden und diese auf eine große Ausgangshöhe des Randsteges zu dehnen. Bei der nachfolgenden Stauchung kann die Höhe des Randsteges dann maximal bis auf die ursprüngliche Höhe verringert werden.
Eine bevorzugte Ausführung sieht vor, daß die Knautschzone zumindest einen seitlich ausgebogenen Bereich zwischen der Auflagekante und der Biegekante des Randsteges umfaßt.
Durch die Ausbi ldung eines seitlich ausgebogenen Bereiches findet beim Verringern der Höhe eine Verstärkung der Ausbie¬ gung statt, wobei der ausgebogene Bereich Hohlräume ent¬ stehen läßt, in die Bereiche des gestauchten Randsteges ausweichen können oder einfaltbar sind. Weiters ergibt sich daraus der Vortei l, daß der ausgebogene Randsteg vom freien Schenkel des U-Steges umgreifbar ist, sodaß bei der Falz¬ bildung das Schließen des U-Steges für die feste Verbindung ausreichend ist. Es erübrigt sich das bisher übliche Umle¬ gen des geschlossenen Falzes.
Eine weitere bevorzugte Ausführung sieht vor, daß auch der freie Schenkel des U-Steges eine Knautschzone aufweist, die gemeinsam mit der Knautschzone des Raπdsteges verform¬ bar ist. Dabei kann die Knautschzone im freien Schenkel des U-Steges ebenfalls in beliebiger Weise ausgebildet werden. Wird beispielsweise auch hier eine streckmetallartige Zone vorgesehen, so verhängen sich die Grate und Kanten auf¬ weisenden Bereiche des Randsteges und des freien Schenkels beim Schließen des U-Steges. Ein in dieser Weise gebilde¬ ter Falz kann im übrigen auch in herkömmlicher Weise umge- legt werden. Bevorzugt ist jedoch auch die Knautschzone des freien Schenkels des U-Steges durch einen ausgebogenen Bereich gebildet, wobei die beiden ausgebogenen Bereiche bei Schließen des Falzes ineinanderliegen.
Beim Wickeln des Seh raubennaht rohres wird zur Verringerung der Höhe des Randsteges die Knautschzone im gewünschten bzw. benötigten Ausmaß gestaucht. Bevorzugt wird dies da¬ durch erreicht, daß zum ndest der falznahe Randbereich der letzten Windung relativ zum zulaufenden Blechband nach außen gedrückt wird.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einer außenseitig liegenden Schließrolle und einem ins Rohrinnere sich erstreckenden Gegendruc körper sieht vor, daß der Gegendruckkörper ein gegen den Randbe¬ reich der letzten Windung drückendes Element aufweist,- dessen Druckfläche im Abstand zur Schließrolle verstellbar ist, und daß die der Druckfläche gegenüberliegende, die Falzschließrille begrenzende Ringschulter einen um das maximale verstellmaß der Druckfläche verringerten Durch¬ messer aufweist. Die im Randbereich der letzten Windung liegende Ringschulter der Schließrolle ist, wie sich ge¬ zeigt hat, nur zur Schließung des Falzes, nicht jedoch für die Anlage der letzten Windung des Rohres notwendig, die sich an den Gegendruc körpe r anpreßt , sodaß sie einen dem Verstellmaß entsprechenden Abstand aufweisen kann. Die Verstellung der Druckfläche drückt daher die letzte indung an die Schließrolle heran, während die Position des einlaufenden Blechbandes unverändert bleibt und die Höhe des mit Seiner Auflagekante im U-Steg liegenden Randsteges verkleinert wird. Der sich dabei schließende Falz verhindert die Rückfederung beim Verlassen der Falzschließeinrichtung, sodaß die gebi ldete Stufe erhalten bleibt.
In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, daß das gegen den Randbereich der letzten Windung drückende Element des Ge¬ gendruckkörpers eine drehbare Hülse und mehrere in der Hülse gelagerte Wälzrollen aufweist, deren Abstände von der Achse der Hülse unterschiedlich sind. Die Verdrehung der Hülse ist dadurch problemlos von außen möglich, wobei die maximale Exzentrizität der Druckfläche beispielsweise nach einer Drehung um etwa 90 erreicht werden kann. Dabei verringern die Wälzrollen die Reibung.
In einer anderen Ausführung ist vorgesehen, daß das gegen den Randbereich der letzten Windung drückende Element einen drehbaren Ring mit einer exzentrischen Außenfläche und einen an der exzentrischen Außenfläche anliegenden, radial ver¬ schiebbar geführten Druckkörper aufweist. Der Druckkörper könnte auch in dieser Ausführung durch eine Wälzrolle ge¬ bi ldet sein und der Winkelbereich der exzentrischen Druςk- fläche ist auf wenige Grad begrenzt.
Die Verdrehung der Hülse bzw. des Ringes kann beispielsweise mittels eines Stellmotors erfolgen. Nachstehend wird nun die Erf ndung an Hand der Figuren der bei liegenden Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein.
Es zeigen: F g. 1 eine Schrägansicht eines ebenen Blechbandes, ig. 2 bis 5 die Verfalzung einer ersten Ausführungsform der Längsränder des Blechbandes, wobei Fig. 2 die beiden Stege unmittelbar vor ihrer Vereinigung, Fig. 3 den offenen Falz, Fig. 4 den geschlossenen Falz ohne Stauchung der Knäutsch- zone und Fig. 5 den geschlossenen Falz bei maximaler Stauchung darstellt. Fig. 6 bis 8 die Verfalzung einer zweiten Aus füh rungs form in den Positionen gemäß Fig. 2,4 und 5,
Fig. 9 bis 11 die Verfalzung einer dritten Ausführungsform in den Positionen gemäß Fig. 2,4 und 5, Fig. 12 einen schematischen Axialabschnitt durch einige Rohrwindungen mit Fa L zsch l i eßei nr i chtung, Fig. 13 e rf i ndungs re levante Tei le einer ersten Ausführung der Falzschließeinrichtung in vergrößerter Dar- ste l lung, Fig. 14 einen Schnitt nach der Linie XIV-XIV der Fig. 13, Fig. 15 einen Schnitt nach der Linie XV-XV der Fig. 14, Fig. 16 einen Schnitt gemäß Fig. 14 in einer um etwa 90 verdrehten Stellung, Fig. 17 einen Schnitt ähnlich Fig. 15 durch eine zweite
Ausführung, und Fig. 18 einen Schnitt nach der Linie XVIII-XVIII der Fig. 17
Ein Blechband 1 gemäß Fig. 1 ist an einem Längsrand mit einem Randsteg 2 und am anderen Längsrand mit einem U-Steg 11 versehen, die wie aus Fig. 12 ersichtlich, beim Wickeln eines Rohres ineinandergreifen und einen Ve rbi ndungsfa Lz 20 darstellen. Dabei ist am freien Rand der entstehenden Windung 1' der Randsteg 2 vorgesehen, auf den sich der U-Steg 11 des zulaufenden Blechbandes 1 aufschiebt. Der Falz 20 wird in der Wi c ke l vor r i cht ung, die aus der Falzschließ- rolle 24, dem Körper 28 und einem nicht gezeigten Biege¬ werkzeug besteht, während des Wickeins geschlossen. Das Biegewerkzeug ist dabei bei der Herstellung runder Rohre
21 ständig, hingegen bei der Herstellung von eckigen Rohren 21 nur in den Seitenlängen entsprechenden Abständen wirksam. Fig. 12 zeigt weiters in stark übertriebener Darstellung, daß in üblicher Weise ge ickelte Rohre 21 sich erweitern. Dem kann durch Ausbi ldung von Stufen zwischen den Windungen 1', deren Höhe a variierbar ist, entgegengewirkt werden. Hiezu geeignete Falzstegausbi ldungen sind in den Fig. 2 bis 11 vergrößert dargestellt.
In der ersten Ausfüh rungs form gemäß der Fig. 2 bis 5 weist jeder Randsteg 2 einen ersten sich von der Biegekante 3 im wesentlichen senkrecht erstreckenden Abschnitt 8 auf, an den ein etwa vi erte L k re i sfö rmi g gebogener Bereich 6 bis zur unteren Kante 5 anschließt. Von der unteren Kante 5 erstreckt sich im wesentlichen parallel zum Abschnitt 8 ein weiterer Abschnitt 9 nach oben und geht in einen zweiten gebogenen Bereich 7 über, der schräg nach oben bis an den ersten Abschnitt 8 führt. Die Höhe des Randsteges 2 bis zur unteren Kante 5 ist mit h bezeichnet. Die einzelnen Ab¬ schnitte und Bereiche des Randsteges 2 umschließen somit einen inneren Hohlraum 10. Der U-Steg 11 weist einen ersten, sich von der Biegekante 18 im wesentlichen senkrecht er¬ streckenden Schenkel 14 auf, an den ein quer verlaufender Mittelbereich 13 anschließt, von dem sich der zweite, freie Schenkel 12 wieder nach oben erstreckt, der einen nach außen gebogenen Bereich 15 aufweist und in einen schräg nach oben und innen ragenden Abschnitt 16 endet. Die mit den Ziffern 4 und 17 bezeichneten Distanzen entsprechen Knautschzonen der beiden Stege, die bei der Falzschl eßung verformbar sind. Nach dem Eintritt des Randsteges 2 in den U-Steg 11 liegt die Kante 5 des Randsteges 2 am Mi tte Iberei ch 13 auf, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die in Fig. 3 ge- zeigte, eingetretene Position der beiden Stege 2,11 wird nur bei der Fertigung von eckigen Rohren erreicht, da nach dem Biegen jeder Ecke der Randsteg 2 über die gesamte fol¬ gende Seitenlänge im U-Steg liegt, und das Schließen des Falzes 20 während des Vorschubs erfolgt. Bei runden Rohren wird eine Stellung nach Fig. 3 nicht verwirklicht, da gleich¬ zeitig mit dem Eintritt auch die Schließung des Falzes 20 erfolgt. Soferne eine bündige Lage der Innenflächen der letzten Windung 1' und des zulaufenden Blechbandes 1 gewünsch wird, also keine Korrektur notwendig ist, wird der Falz 20 in der in Fig. 4 gezeigten Stellung mit Hilfe der beiden Schließringe 26 und 27 der Schließrolle 24 geschlossen, von denen eine Rille 30 begrenzt ist. Der Radius des am zulaufenden Blechband 1 angreifenden Schließrings 26 ist um das Maß a größer als der Radius des zweiten Schließrings 27, sodaß in dieser Position zwischen dem Schließring 27 und der letzten Windung 1' ein dem Maß a entsprechender Spalt verbleibt. Die Stützung der letzten Windung 1 ' durch den Schließring 27 ist nicht erforderlich, da der U-Steg 11 in der Rille 30 aufliegt und sich am Mi tte Iberei ch 13 des U- Steges 11 die untere Kante 5 des Randsteges 2 abstützt. Der Schließring 27 dient dabei dazu, den Endabschnitt 16 des freien Schenkels 12 nach innen zu drücken, sodaß er den Abschnitt 9 und den schräg gebogenen Bereich 7 des Randste¬ ges 2 hintergreift. Da die Höhe h des Randsteges 2 unver- ändert bleibt, erfolgt keine Verformung der Knautschzonen 4 und 17.
In der Darstellung nach Fig. 5 ist die letzte Windung 1' um das Maß a nach unten, das heißt in bezug auf die Rohrach¬ se 22 nach außen gedrückt, so daß sie auf dem kleineren Schließring 27 aufliegt. An der Ro r i nnense i te wird dadurch die dem Maß a entsprechende Stufe gebi ldet, um die das zulaufende Blechband 1 in bezug auf die Rohrachse 22 nach innen versetzt ist (Fig. 12), sodaß verkleinerte Windungen entstehen. Hier werden nun die Knautschzonen 4 und 17 ver¬ formt, das heißt der erste Abschnitt 8 des Randsteges 2 ist bis zur Auflage am Mi tte l be re i c h 13 nach unten gedrückt, der erste gebogene Bereich 6 stärker gebogen und in den Hohlraum 10 tei lweise eingefaltet, der zweite gebogene Bereich 7 ist parallel zur Windung 1' niedergebogen und der ebenfalls parallel niedergebogene Endabschnitt 16 des U- Steges 11 zwischen dem Bereich 7 und der Windung 1' einge¬ klemmt. Der Biegebereich 15 des freien Schenkels 12 ist stärker gekrümmt und an den Schließring 27 angepreßt.
in der Ausführung nach den Fig. 6 bis 8 sind vereinfachte Falzstege gezeigt. Der Randsteg 2 weist im Anschluß an die Biegekante 3 einen gebogenen Bereich 6 auf, der von der Knautschzone 4 umfaßt wird. An diesen schließt ein Abschnitt 8 an, der in der unteren im U-Steg 11 aufliegenden Kante 5 endet und nicht verformt wird. Der U-Steg 11 weist wiederum einen sich im wesentlichen senkrecht zum Blechband 1 er¬ streckenden ersten Schenkel 14 auf und geht schräg nach unten in einen nach oben abgewinkelten Mi tte Ibere i ch 13 über, in dessen Biegebereich die Kante 5 des Randsteges 2 auf- liegt. Der zweite, freie Schenkel 12 weist einen ausgeboge¬ nen Bereich 15 auf, von dem sich der Endabschnitt 16 schräg nach oben erstreckt. Der gebogene Bereich 15 und der Endabschnit 16 bi lden zusammen die Knautschzone 17 des freien Schenkels 12. Die Falzformung durch die Schließringe 26,27 bei bündigen Innenflächen zeigt Fig. 7, wobei der freie Schenkel 12 an den ersten Schenkel 14 angenähert wi rd. Dies verstärkt die Abwinklung im Mi tte Lbere ch 13, sodaß der .Endabschnitt 16 den gebogenen Bereich 6 des Randsteges 2 hi nte rg re i ft . Wird gemäß Fig. 8 die letzte Windung 1' nach unten bzw. außen gedrückt, so verformen sich die Knautschzonen 4 und 17 bis die Windung 1' am Schließring 27 anliegt, wodurch der Bereich 6 des Randsteges 2 und der Endabschnitt 16 des U-Steges 11 etwa parallel zum Blechband gedrückt werden. Die Höhe h des Randsteges 2 ist somit maximal um das Maß a verringert. Ähnlich geformte Falzstege zeigen die Fig. 9 bis 11. Der Unterschied gegen¬ über der Ausführung nach den Fig. 6 bis 8 besteht im we¬ sentlichen darin, daß der Randsteg 2 einen von der Kante 5 schräg nach oben zurückgebogenen Abschnitt 9 aufweist, sodaß die beiden etwa in V-Form angeordneten Abschnitte 8 und 9 eine vergrößerte An- bzw. Auflagefläche im U-Steg 11 bi lden (Fig. 10,11 ), und ein verbesserter Halt des Randsteges 2 im U-Steg 11, vor allem bei nicht verringerter Höhe h(Fig.10) erzielt wird. Der zurückgebogene Abschnitt 9 weist dabei etwa dieselbe Höhe wie der Abschnitt 8 auf, sodaß gemäß Fig. 11 bei maxi al gestauchten Knautschzonen 4,17 der Bereich 6 im Ansatz zur Biegekante 3 auf dem freien Ende des Abschnit¬ tes 9 aufliegt.
Die beschriebenen Falzstegformen gehen von der meist vorlie¬ genden Voraussetzung aus, daß eine bündige Wicklung in jedem Fall zu einer Rohrvergrößerung führt, sodaß ausschließlich Verkleinerungen notwendig werden. Unter Umständen, die nicht exakt ermittelbar sind, kann eine bündige Wicklung aber auch zu einer Rohrverkleinerung führen, die durch eine umgekehrte Stufenausbi ldung korrigierbar ist. Auch in diesem Fall kann das beschriebene Blechband eingesetzt werden, wenn bewußt von einer zu großen UmfangsLänge ausgegangen wird, die bei einer maschinenbedingten Verkleinerung auf die gewünschte UmfangsLänge zurückgeführt wird, und bei Änderungen, durch die dieses Ve rk Lei ne rungsmaß nicht erreicht wird, die ent¬ sprechende Stauchung des Randsteges 2 durchgeführt wird. Alternativ ist aber auch die Verwendung eines Blechbandes 1 möglich, an dem der erste Schenkel 14 des U-Steges 11 ver¬ kürzt wird, sodaß bei nicht verringerter Höhe h nicht eine bündige Ausgangslage gemäß Fig. 4, 7 oder 10 erzielbar ist, sondern zwischen den beiden Blechbändern eine entgegenge¬ setzte Stufe entsteht, bei der die Windung 1' nach oben bzw. näher zur Rohrachse 22 versetzt ist. Für die bündige Wicklung werden dann die Knautschzonen 4,17 bereits gering¬ fügig verformt .
Selbstverständlich kann bei allen beschriebenen Falzstegfor— men die Stauchung der Knautschzone 4,7 und damit die Verän¬ derung der Höhe h auf jeden beliebigen Zwischenwert einge¬ stellt werden, der sich aus den nderungen der pro Windung 1' zumindest einmal überprüften UmfangsLänge ergibt. Um die letzte Windung 1' nach unten bzw. außen drücken zu können - da dies maximal wenige Mi llimeter beträgt, ist eine Verände¬ rung des gesamten bereits gewickelten Rohrstückes nicht erforderlich -, weist, wie aus den Fig. 13 bis 16 ersicht¬ lich, der innere Gegendruc k körpe r 28 eine im Abstand zum kleineren Schließring 27 der Schließrolle 24 veränderbare Druckfläche auf. Im einzelnen umfaßt der Gegendruckkörper 28 eine feststehende Lagerachse 29, die sich etwa über die beiden letzten Windungen 1' erstreckt, und eine auf der La¬ gerachse 29 drehbare Hülse 23, in der über einen Umfangs- bereich von etwa 90 die Druckfläche bi ldende Wälzkörper 25 gelagert sind, deren Abstand zur Achse 29 zunimmt. Durch Verdrehen der Hülse 23 mittels eines nicht gezeigten Stell¬ antriebes, der in Abhängigkeit von Änderungen der Umfangs¬ Länge gesteuert wird, wird jener Wälzkörper 25 in die Ar¬ beitsstellung verdreht, der die Hülse 23 um das benötigte Maß a überragt. Fig. 14 zeigt eine G rundste L L ung ohne über¬ stand des Walzkörpers 25, in welcher Position die Schließung des Falzes 20 gemäß den Darstellungen nach Fig. 4,7 und 10 mit bündigen Windungsinnenflächen erfolgt. Die maximale Ver¬ drehung der Hülse 23 um 90° zeigt Fig. 16. In dieser Position entstehen die dem maximalen Maß a entsprechenden Stufen an der Rohrinnenseite, wobei die Schließung des Falzes 20 den Dar¬ stellungen nach Fig, 5,8 und 11 folgt. Zur Lagerung der Wälzkörper 25 weist die Hülse 23 stirnseitig Bohrungen auf, in die die Wälzkörper 25 lose eingesetzt werden. Auf dem in das Rohr 21 ragenden Abschnitt des Gegendruckkörpers 28 ist auf die Lagerachse 29 eine die Wälzkörper 25 axial fest¬ legende Sicherungshülse 33 aufgeschoben, die bevorzugt auf der Lagerachse 29 frei drehbar ist.
Eine abgewandelte Ausführungsform zeigen die Fig. 17 und 18. Nach dieser Ausführung umfaßt der Gegendruckkörper 28 wiederum eine Lagerachse 29, auf der eine Hülse 23 drehbar gelagert ist. Die Hülse 23 ist mit einem Ring 35 kleineren Durchmessers verbunden, dessen Außenfläche 31 in bezug auf die Lagerachse 29 exzentrisch ist, wie vor allem aus Fig. 18 ersichtlich ist. Der im Durchmesser kleinere Ring 35 erstreckt sich innerhalb der in dieser Ausführung mit der Lagerachse 29 fest verbundenen Sicherungshülse 33, die einen radialen Führungsschlitz 34 aufweist. Im Führungs- schlitz 34 ist ein Druckkörper 32, insbesondere eine Rolle radial verschiebbar gelagert, die mit der exzentrischen Außenfläche 31 des Ringes 35 zusammenwirkt. Das Herausfallen des frei beweglichen Druckkörpers 32 wird durch eine äußere Verjüngung des Führungsschlitzes 34 vermieden. Die Fig. 17 und 18 zeigen jene Stellung, in der die Druckfläche des Druckkörpers 32 bündig in der Außenfläche der Hülse 23 liegt, sodaß in dieser Stellung eine Falzschließung gemäß Fig. 4,7 und 10 erfolgen kann. Wird die Hülse 23 und damit der Ring 35 in Richtung des Pfeils 36 verdreht, so bewirkt die Exzentrizität der Außenfläche 31 eine Verschiebung des Druckkörpers 32 im Führungsschlitz 34 nach außen, wobei nach einer 90gradigen Verdrehung der Druckkörper 32 um das maximale Maß a vorsteht.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
1. Blechband zum dornlosen Wickeln von gefalzten Schraubennahtrohren (21) , mit einem von einer Bie- gekante (3) abstehenden Randsteg (2) , der beim Wik- keln bis zur Anlage einer Auflagekante (5) in einen schließbaren U-Steg (11) am zweiten Rand eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Randsteg (2) zwi¬ schen der Auflagekante (5) und der Biegekante (3) eine Knautschzone (4) aufweist, durch deren Verfor¬ mung die Höhe (h) des Randsteges (2) verringerbar ist.
2. Blechband nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Knautschzone (4) zumindest einen seitlich ausgebogenen Bereich (6, 7) des Randsteges (2) um¬ faßt.
3. Blechband nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagekante (5) durch eine Biegekante eines rückgebogenen Endbereiches (9) gebildet ist.
4. Blechband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch der freie Schenkel (12) des U-Steges (11) eine Knautschzone (17) aufweist, die gemeinsam mit der Knautschzone (4) des Randsteges (2) verformbar ist.
5. Blechband nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Knautschzone (17) einen seitlich ausgeboge¬ nen Bereich (15) des freien Schenkels (12) umfaßt.
6. Verfahren zum dornlosen Wickeln eines Schraubennaht- rohres (21) aus einem Blechband nach einem der An— sprüche 1 bis 5, wobei das Blechband (1) so gewik- kelt ist, daß sich der U-Steg (11) des zulaufenden Blechbandes (1) beim Wickeln auf den Randsteg (2) der letzten Windung (1') aufschiebt und dann der Falz (20) geschlossen wird, und wobei die Umfangs- konstanz der jeweils entstehenden Wicklung (l1) überprüft und bei einer Vergrößerung gegenüber dem Sollwert eine verkleinernde Korrekturmaßnahme einge¬ leitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als ver¬ kleinernde Korrekturmaßnahme während des Schließens des Falzes (20) zwischen der letzten Windung (1') und dem einlaufenden Blechband (1) zumindest die Knautschzone (4) des Randsteges (2) senkrecht zum Blechband (1) gestaucht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der falznahe Randbereich der letzten Windung (l1) für die Stauchung der Knautschzone (4) relativ zum zulaufenden Blechband (1) nach außen ge¬ drückt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach An- spruch 7, mit einer Falzschließeinrichtung, die eine äußere Schließrolle (24) mit einer von zwei Ring¬ schultern (26, 27) begrenzten Falzschließrille (30) und einem inneren Gegendruckkörper (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruckkörper (28) ein gegen den Randbereich der letzten Windung
(l1) drückendes Element aufweist, dessen Druckfläche im Abstand zur Schließrolle (24) verstellbar ist, und daß die der Druckfläche gegenüberliegende, die Falzschließrille (30) begrenzende Ringschulter (27) einen um das maximale Verstellmaß (a) der Druckflä¬ che verringerten Durchmesser aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das gegen den Randbereich der letzten Windung - (l1) drückende Element des Gegendruckkörpers (28) eine drehbare Hülse (23) und mehrere in der Hülse (23) gelagerte Wälzrollen (25) aufweist, deren Ab- ιr stände von der Achse (29) der Hülse (23) unter¬ schiedlich sind.
10.Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzrollen (25) in einem Umfangsbereich von etwa 90° mit zunehmendem Abstand von der Achse (29) der Hülse (23) angeordnet sind.
11.Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß gegen den Randbereich der letzten Windung (l1) drückende Element einen drehbaren Ring (35) mit ei¬ ner exzentrischen Außenfläche (31) und einen an der exzentrischen Außenfläche (31) anliegenden, radial verschiebbar geführten Druckkörper (32) aufweist.
12.Aus einem Blechband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gewickeltes Schraubennahtrohr (21) , dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwischen einem Teil der Windungen (l1) Stufen vorgesehen sind.
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