CH456501A

CH456501A - Verfahren zur Herstellung von aus einem Metallstreifen gewickelten Rohren sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens

Info

Publication number: CH456501A
Application number: CH262967A
Authority: CH
Inventors: J Crawford Thomas
Original assignee: Universal Metal Hose Company
Priority date: 1967-02-22
Filing date: 1967-02-22
Publication date: 1968-07-31

Description

Verfahren zur Herstellung von aus einem Metallstreifen gewickelten Rohren sowie Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens 1 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von aus einem Metallstreifen gewickelten Rohren, wel ches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Streifen schräg auf ein Paar von im entgegengesetzten Sinne rotierenden, in der Fortsetzung ihrer Achsen hintereinander angeord neten Dornen geführt wird, wobei zuerst der Streifen einem Dorn zugeführt wird, dessen Drehung im entge gengesetzten Sinne zur Drehung desjenigen Dornes ver läuft, bei welcher der Streifen aufgewickelt wird, und die einander zugewandten Ränder der einzelnen Windungen des Streifens miteinander verbunden werden.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Paar von in der Fortsetzung ihrer Achsen hintereinander angeordne ten, drehbar gelagerten Dornen, die an Antriebsorgane angeschlossen sind, durch welche sie in Drehbewegungen im entgegengesetzten Sinne versetzbar sind sowie durch Organe zur Führung des Materialstreifens schräg auf beide Dorne nacheinander, wobei die Drehung des Dornes, welcher als erster den Streifen zugeführt erhält, im entgegengesetzten Sinne zum Sinne des Aufwickelns erfolgt, und durch Organe zum gegenseitigen Verbinden der einander zugewandten Ränder der einzelnen Windun gen des Streifens.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der erfin- dungsgemässen Vorrichtung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung, Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung von oben, Fig. 3 eine Ansicht mit Teilschnitt eines Teiles der Fig. 1, mit der Darstellung des doppelten Dornes, auf welchem die Wicklung des Rohres erfolgt, Fig. 4 einen Schnitt in grösserem Massstab des linken Endes der Fig. 3 mit der Darstellung der Anchlüsse für Wasser und Gas und der Riemenscheiben für den Antrieb der Dorne, Fig. 5 einen Schnitt des rechten Endes der Fig. 3 mit der Darstellung des Bereiches zwischen den beiden Dornen, in welchem das Verschweissen des metallischen Streifens zu einem Rohr erfolgt, Fig. 6 einen Ausschnitt aus der Fig.

5 in noch grösse- rem Massstab mit einer noch anschaulicheren Darstellunng des Bereiches zwischen den Dornen und der Pfade des Gases und des Kühlwassers, Fig. 7 den Schnitt 7-7 aus der Fig. 5, der sich an der Stelle befindet, wo das Schweissen erfolgt, die Fig. 8 und 9 Schnitte nach den Linien 8-8 und 9-9 in der Fig. 6.

Fig. 10 eine teilweise räumliche Ansich des Schweissbereiches am Dorn, wobei insbesondere die Anordnung für die Führung und das Festhalten des zugeführten metallischen Streifens dargestellt ist, Fig. 11 einen Grundriss zur Fig. 10, der Stelle, an welcher durch den Schweissvorgang ein zugeführter metallischer Streifen zu einem Rohr ausgebildet wird und Fig. 12 einen der Fig. 11 entsprechenden Grundriss zur schematischen Darstellung einer anderen Form des Schweissens.

Die in der Fig. 1 dargestellte Maschine zur Herstel- lungvon Rohren enthält einen grundlegenden, die Dorne tragenden Rahmen 21, welcher eine Basis 22 aufweist, einen vertikalen Teil 23 mit einer Konsole 24, welche einen geteilten Dornträger 26 für die Dorne trägt. Am entgegengesetzten Ende der Basis 22 befindet sich ein zweiter vertikaler Teil 27.

Am Hauptrahmen 21 ist ein Hilfsrahmen 28 befestigt, der um eine Achse A-A (Figuren 1 und 7) schwenkbar ist. Der Hilfsrahmen ist mit einer drehbaren Grundplatte 29 versehen, welche auf der Basis 22 aufliegt, wobei Schrauben 31 oder andere Befestigungsorgane zum Fest halten des Hilfsrahmens 28 in einer gewählten Stellung vorgesehen sind.

Wie im weiteren ausführlich erläutert wird, trägt der Hilfsrahmen 28 eine Spule mit dem Streifen, eine Füh rung zum Führen des Streifens schräg auf die beiden in entgegengesetztem Sinne rotierenden Dorne sowie eine Zufuhrvorrichtung für die Bewegung des Streifens über die Führung auf die Dorne.

Wie am besten aus der Fig.3 hervorgeht, ist der rohrförmige Dornträger 26, der auf dem Hauptrahmen befestigt ist, in der Längsrichtung in zwei Teile geteilt und ist mit einem Paar von in Längsrichtung sich erstreckenden Flanschen 32 versehen. Die Flansche wer den durch Schrauben 33 zusammengehalten. Durch die Schrauben 33 wird zwischen den Teilen des Dornträgers eine zylindrische Dornbüchse 34 festgehalten und auf diese Weise in der Vorrichtung befestigt.

In den Figuren 3 und 4 sind die äussere und die innere Antriebswelle 36 bzw. 37 der Dorne dargestellt. Die äussere Antriebswelle 36 hat die Form eines Rohres, welches in Lagern 41, 42 in der Dornbüchse 34 gelagert ist. Die Welle 36 stützt sich zur Verhinderung eines axialen Spieles gegen einen Kragen 43 auf der einen Seite und gegen einen aufgeschraubten Gewindering 44 auf der anderen Seite. Auf der Seite der Dorne, wo sich der Kragen befindet, endet die äussere Welle 36 mit einer nach aussen sich erweiternden Bohrung 46, in welcher mittels einer überwurfmutter 48 ein konisches Ende 47 eines ersten Dornes befestigt ist.

Die Überwurfmutter 48 ist auf dem Ende der äusseren Antriebswelle 36 aufge schraubt und stützt sich gegen einen Kragen 49, welcher auf der äusseren Seite des Dornes 38 ausgebildet ist.

An ihrem linken Ende ist die äussere Welle 36 mit einem verjüngten Teil 51 versehen (siehe Fig.4), an welchem mittels eines Keiles 53 und einer Stellschraube 55 eine Riemenscheibe 52 befestigt ist.

Die innere Antriebswelle 37, welche den zweiten Dorn 39 trägt, hat ebenfalls die Form eines hohlen Rohres und ist zur Drehung gegenüber der äusseren Antriebswelle 36 in Lagern 54, 56 und 57 gelagert (siehe die Figuren 4 und 5). Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, ist das Lager 57 vorzugsweise mit langen dünnen Nadeln versehen, und zwar wegen des geringen zur Verfügung stehenden Raumes.

Wie am besten aus der Fig.4 hervorgeht, ist die innere Antriebswelle 37 mit einer Büchse 58 versehen, welche auf bearbeiteten Flächen 59 und 61 der Welle 37 aufgepresst oder spielfrei aufgeschoben ist. Am inneren Ende der Büchse 58 ist eine Ringmutter 62 mit einem Distanzring 63 vorgesehen und dient zum Abstützen des Lagers 56. Ein rohrförmiger Distanzteil 64 hält die Lager 54 und 56 in einem geeigneten Abstand. Die Lager 54 und 56 sind in einer Lagerbüchse 66 angeord net.

Die Büchse 66 ist mit einem äusseren gerillten Flansch 67 versehen und ist mit einem Gewinde in einer Bohrung 68 der äusseren Antriebswelle 36 eingeschraubt. Eine Gegenmutter 69 dient dem Festhalten der Büchse 66 in der erforderlichen axialen Stellung. Eine kurze Büchse 71 dient dem Festhalten des Lagers 54 und ist mit einem Gewinde im Flansch 67 eingeschraubt.

Ein nach aussen sich erstreckender Teil 72 der Büchse 58 ist mit einer Riemenscheibe 73 versehen, welche mittels einer Feder 74 und einer Stellschraube 75 befestigt ist. Der Teil 72 der Büchse ist seinerseits mit der inneren Antriebswelle 37 mit einem Keil 76 verbunden. Zur Verhinderung einer axialen Bewegung der Büchse sind Muttern 77 und 78 vorgesehen.

Für die Zufuhr und die Ableitung einer Kühlflüssig keit und die Zufuhr von inertem Gas wie z.B. Argon, die beide beim Schweissvorgang verwendet werden, ist eine drehbare Kupplung 79 vorgesehen (siehe den linken Teil der Fig. 4). Die Kupplung 79 enthält bei der dargestellten Ausführung eine Reihe von aneinander gereihten Ab schnitten 81, 82, 83, 84, 86 und 87, welche durch eine Reihe von langen Schrauben 88 zusammengehalten wer den (in der Fig. 4 ist nur eine von ihnen dargestellt). Alle Abschnitte sind mit inneren Bohrungen versehen, welche der Aufnahme des linken Endes der inneren Antriebswelle 37 dienen.

Die Abschnitte 81, 83 und 86 sind mit quer verlaufenden Bohrungen versehen, an welche ein Rohr 89 für die Zufuhr von Kühlwasser, ein Rohr 91 für dessen Ableitung und ein Rohr 92 für die Zufuhr vom Gas angeschlossen sind.

Das äussere Ende der inneren Antriebswelle 37, welches sich innerhalb der Kupplung 79 befindet, ist mit einer Bohrung versehen, in welcher ein Rohr 93 unterge bracht ist, aus welchem das Kühlmittel und das Gas in die entsprechenden Leitungen geführt werden. Wie aus der Fig. 4 ersichtlich ist, ist das rechte Ende des Rohres 93 mit einer Bohrung versehen, in vielcher ein äusseres Rohr 94 durch Pressitz und Verlöten mit Silberlot befestigt ist. Auf der linken Seite ist das Rohr 93 mit einer kleineren Bohrung versehen, in welcher in ähnlicher Weise ein inneres Rohr 96 befestigt ist.

Am äussersten linken Ende ist das Rohr 93 entsprechend der Darstel lung in der Fig. 4 mit einer Büchse 95 ersehen, welche das Ende des inneren Rohres 96 abstützt. Es ist auch möglich, anstatt einer Befestigung durch Pressitz und Silberlot in der beschriebenen Weise die Rohre 94 und 96 einfach in ihre Stellung spielfrei einzuführen und durch O-Ringe 97 und 98 abzudichten. Auch das Rohr 93 kann in der Bohrung der Welle durch O-Ringe 99 abgedichtet werden.

Bei dieser Ausführung der Vorrichtung wird das Kühlwasser durch das Rohr 89 eingeführt, gelangt in einen becherförmigen Endraum 101 am Ende der inneren Antriebswelle 37 und des Rohres 93 und wird durch die Büchse 95 in das innere Rohr 96 geführt. Das Wasser wird durch das Rohr 96 bis zu seinem Ende geführt (siehe Fig. 5), den wo es das Rohr verlässt (und wie dies später dargelegt wird), in den Ringraum zwischen den Rohren 94 und 96 gelangt. Dieses zurückgeführte Wasser gelangt aus dem Ringraum in die Bohrung 102 und von dort durch die Öffnungen 103 und 104. in das Rohr 91.

Das Gas, welches durch das Rohr 92 zugeführt wird, gelangt in einen ringförmigen Raum 106, aus diesem durch die Öffnung 107 in die Bohrung 108 und strömt aus dieser nach rechts zur Schweisszone in einem ringför migen Raum 105 (siehe die Fig. 6) zwischen der äusseren Seite des Rohres 94 und einer inneren Fläche 109 der inneren Antriebswelle 37. Dichtungen 111 dienen einer gasdichten Abdichtung zwischen den benachbarten Ab schnitten der Kupplung 79 und verhindern ein Lecken und eine Kurzschlussströmung von Wasser und Gas.

Die Kupplung 79 rotiert selbst nicht, sondern ist unbeweglich. Die Drehbewegung wird von der inneren Antriebswelle 37 durchgeführt.

Die äusseren Enden der Antriebswellen 36 und 37 sowie die Dorne und die zugeordneten Teile sind in Einzelheiten in den Figuren 5 bis 9 dargestellt. Aus diesen Figuren geht hervor, dass die eigentlichen Arbeits flächen 38a und 39a des ersten und des zweiten Dornes zylindrisch sind und im wesentlichen beide den gleichen Durchmesser haben. Der erste Dorn 38 ist an seinem Ende aufgebohrt, zur Aufnahme einer Dichtung 112 und eines Halteringes 113 (Fig. 6). Der zweite Dorn 39 enthält im vorliegenden Falle zwei Teile 114 und 116, welche durch Schrauben 117 zusammengehalten werden. Am anderen Ende ist der Teil 114 des Dornes auf der inneren Welle 37 mittels einer Feder118 befestigt, wobei ein Paar von Gewinderingen119, 121 das Ganze zusammenhält.

Das Ende der inneren Antriebswelle 37 ist durch einen Gewindezapfen 122 verschlossen. Wie in der Fig. 6 dargestellt ist, werden die inneren Enden der Rohre 96 und 94 innerhalb der Antriebswelle 37 durch Distanzringe 123 und 124 konzentrisch gehal ten. Die Ringe 123 und 124 sind an ihrem Umfang mit 0- Ringen zur Abdichtung versehen.

Das Kühlwasser, welches entlang der Aussenseite des Rohres 93 innerhalb des zweiten Dornes 39 strömt, folgt dem folgenden Pfad: es gelangt durch eine Öffnung 126 in eine ringförmige Kammer127, welche sich innerhalb des Schweissbereiches 128 auf der Aussenseite des zwei ten Dornes befindet. Dann strömt das Wasser durch die Kammer 127 nach innen durch eine Öffnung 129 und darauf nach links zum Rohr 91 durch den Ringraum 100 zwischen den konzentrischen Rohren 94 und 96.

Wie aus den Figuren 6 und 7 hervorgeht, gelangt das durch den ringförmigen Raum 105 nach rechts strömen de Gas durch eine Öffnung 131 in eine ringsförmige Kammer 132 und aus dieser durch radiale Öffnungen 133 in den Schweissbereich 128.

Es versteht sich, dass zur Herstellung von Rohren mit verschiedenem Durchmesser die Dorne entfernt und durch Dorne mit anderem Durchmesser ersetzt werden können.

Die Dorne 38 und 39 werden im entgegengesetzten Sinne angetrieben, wobei die Drehzahl jedes von ihnen einstellbar ist, und und zwar durch den Teil der Vorrich tung, welcher in den Figuren 1 bis 4 dargestellt ist. Die Riemenscheibe 52, welche dem Antrieb der äusseren Antriebswelle 36 und des ersten Dornes 38 dient, wird von einem Motor 136 über ein stufenlos veränderliches Getriebe 137 angetrieben, das ein Handrad 138 zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses aufweist, so wie über einen Riemen 139, einen Winkeltrieb 141 und eineu Riemen 142.

Auf ähnliche Weise erhält die Riemenscheibe 73 der inneren Antriebswelle 37 und des zweiten Dornes 39 ihren Antrieb von einem Motor 143 über ein stufenlos veränderliches Getriebe 144, welches durch ein Handrad 146 einstellbar ist, einen Riemen 147, einen Winkeltrieb 148 und einen Riemen 149. Die Dorne werden im entgegengesetzten Drehsinn angetrieben, wie dies durch Pfeile in der Fig. 11 angedeutet ist.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist der Rahmen 28 gegenüber der Basis 22 um eine vertikale Achse A-A drehbar. Über der Platte 29 ist der Hilfsrahmen 28 mit einer geneigten Tragplatte 151 versehen, auf welcher sich eine Grund platte 152 befindet. Zur Erleichterung der Einstellbar keit der Vorrichtung für einen bestimmten Arbeitsvor gang kann die Grundplatte 152 gegenüber der Tragplatte 151 auf eine beliebige Weise verstellbar sein.

Auf der Platte 152 befindet sich eine aufrechte Platte 153, welche von einer Rippe 154 gestützt ist sowie ein Paar von oberen Seitenwänden 156 und 157 und eine obere Verbindungswand 158, welche dem Hilfsrahmen Festig- keit und Starrheit verleiht. Der untere Teil der Seiten wand 156 hat einen gekrümmten vorderen Teil 159, welcher mit seiner Krümmung der Form einer Vorrats spule 165 für den Streifen folgt.

Ein Streifen161 des Rohmateriales, der z.B. aus Kupfer oder rostfreiem Stahl besteht, wird in die Vor richtung in der Form einer Rolle 160 angebracht. Der innere Hohlraum der Rolle wird über vier Stangen 162 der Spule 165 gezogen bis die Rolle gegen eine flache ringförmige Seitenwand 163 stösst. Mittels eines Handra des 164 kann ein Mechanismus170 betätigt werden, durch welchen der wirksame Aussendurchmesser der vier Stangen162 verändert werden kann. Die Stangen 162 werden dabei nach innen oder nach aussen bewegt, so dass sie an den Innenraum verschiedener Rollen ange- passt werden können.

Es ist aus der Fig. 1 ersichtlich, dass der Hilfsrahmen über den Platten151, 152 um einen kleinen Winkel gegenüber der Vertikalen geneigt ist. Das hat zur Folge, dass die Rolle 160 gegen die einzige Seitenwand 163 durch ihr Gewicht gedrückt wird und dass daher nicht zwei Seitenwände, jede an einer Seite der Rolle erforderlich sind. Gleichzeitig wird es dadurch ermöglicht, den Streifen von der Spule abzuziehen, ohne ihn aus der Ebene der Spule verdrehen zu brauchen und ihn auf diese Weise genau in die Führungsorgane einzu führen, durch welche der Streifen den Dornen zugeführt wird.

Die Spule 165 ist an einer Wand 166 des Hilfsrah mens befestigt. Die Wand 166 ist mit einem vorspringen den Teil 167 versehen, in welchem eine Welle 169 mit einer Riemenscheibe 168 gelagert ist. Die Welle 169 führt durch die Wand 166 und dient dem Antrieb der Spule 165. Zum Antrieb der Spule 165 ist ein Elektromotor 171 mit einem Winkeltrieb 172 und einer Riemenscheibe173 vorgesehen.

Der Streifen 161 wird selbsttätig durch einen Steuer mechanismus in einer langen Schlinge geführt, welche sich bis zum Boden erstreckt. Innerhalb der Schlinge bürührt eine Rolle 176 leicht den Streifen und ist dabei am Ende eines Armes 177 eines Schalters 178 befestigt. Jedesmal, wenn sich die Schlinge kürzt, in der Weise wie der Streifen den Dornen zugeführt wird, und zwar um ein Mass, welches ausreicht, um den Arm 177 des Schalters um einen bestimmten Wert anzuheben, so schliesst der Arm 177 einen nicht dargestellten elektri schen Kreis, durch welchen der Motor 171 in Betrieb gesetzt wird. Dadurch wird die Spule angetrieben und eine bestimmte Länge des Streifens 161 abgewickelt, bis der Arm 177 fällt und den Motor 171 abschaltet.

Bevor zur Beschreibung der Führungen für die Zulei tung des Streifens 161 den Dornen beschrieben werden, muss hervorgehoben werden, dass der Streifen äusserst dünn sein kann und dass daher keine Art von Führungen verwendbar ist, in welchen der Streifen durch Anschläge geführt ist, die mit seinen Rändern zusammenwirken, wie dies bei dickeren Streifen möglich ist. Es ist wesentlich, dass der Streifen in den Schweissbereich auf den Dornen mit vollständig glatten und unbeschädigten Rändern gelangt. Wie bereits erwähnt, wird der Streifen 161 in einer langen Schlinge geführt, die in vielen Fällen fast bis zum Boden fällt und darauf über eine Rolle 174 nach oben gezogen wird. Diese Rolle ist wesentlich breiter als die Breite des in der Fig. 1 verwendeten Streifens.

Der Grund dafür besteht darin, dass die Rolle zum Führen von Streifen mit verschiedenen Breiten bestimmt ist, je nach der Dimension der herzustellenden Rohre.

Nach der Rolle 174 wird der Streifen über eine flache Führungsplatte 179 geführt, und zwar schräg zu den Dornen. Seitlich von den Rändern des Streifens befindet sich ein Paar von Seitenplatten 181, deren Abstand für verschiedene Breiten des Streifens einstellbar ist. Wie in der Fig. 11 dargestellt ist, wird der Streifen 161 schräg dem ersten Dorn 38 zugeführt, und zwar in einer Richtung, welche der Drehung des ersten Dornes an dessen Umfang entgegengesetzt ist. Der Streifen bildet eine erste vollständige Windung um den ersten Dorn 38 und berührt seine zweite Windung im wesentlichen an einer Stelle 182, welche sich über dem Schweissbereich 128 befindet, der bereits beschrieben wurde.

An dieser Stelle befindet sich, wie in den Figuren 7 und 10 dargestellt ist, eine Elektrode 183 zum elektrischen Schmelzschweissen, durch welche kontinuierlich die ein ander berührenden Ränder der aufeinander folgenden Windungen miteinander verschweisst werden, so dass auf dem zweiten Dorn ein schraubenförmig geschweisstes Rohr 184 entsteht. Bei der als Beispiel angeführten besonderen Ausführung der Vorrichtung wird ein Bogen- Schweissen mit einer Wolfram-Elektrode in Argon-At mosphäre verwendet. .

Die Führungsplatte 179 nähert sich dem ersten Dorn schräg unter einem Winkel A/F in der Fig. 11. Ausser- dem ist wegen der geneigten Anordnung der Platten 151, 152 (siehe die Fig. 1) die Führungsplatte 179 ebenfalls geneigt, d.h. sie ist im Uhrzeigersinn so schräg angeord net, dass ihr rechter Teil niedriger ist als ihr linker Teil. Dadurch wird der Streifen 161 tangential auf die Fläche des ersten Dornes entlang einer Linie T-T geführt, die in der Fig. 11 dargestellt ist. Diese tangentiale Linie verläuft nicht parallel zur Achse des Dornes, so dass das rechte Ende des eingeführten Streifens 161 sich jeweils immer ein kleines Stück vor dem Schweissbereich 182 befindet.

Es ist somit an der Linie T-T der Streifen auf den zylindrischen Flächen der Dorne zur Ausführung einer Schweissnaht bereit. Es ist auch aus der Fig. 11 ersicht lich, dass sich der Berührungspunkt der der rechten Kante des zugeführten Streifens 161 etwas vor dem Schweissbereich 128 befindet. Dadurch wird eine voll ständige Windung erzielt, welche einen im wesentlichen gasdichten äusseren Abschluss des Schweissbereiches 128 bildet.

Beim Schmelzschweissen einer am Umfang oder entlang einer Schraubenlinie verlaufenden Schweissnaht auf den rotierenden Dornen ist es wichtig, dass die Schweissstelle vor dem höchsten Punkt liegt. Das Metall soll erstarren, bevor es über die höchste Stelle gelangt. Das geschmolzene Metall soll nämlich nicht von seinem Basismetall abfliessen, damit die richtige Form der Schweissnaht eingehalten wird. In dieser Beziehung ist die Funktion der Führungsplatte 179 und der Platten 29 und 151 wichtig, durch welche der Streifen von unten auf die Dorne geführt wird.

Dadurch werden die Ränder des Streifens vor der höchsten Stelle des Dornes zueinander gebracht, und es wird ermöglicht, dass der Schweissvor- gang vor dieser höchsten Stelle durchgeführt wird. Wie in der Fig. 11 dargestellt ist, verläuft die Linie T-T schräg und befindet sich vollständig vor der höchsten Stelle.

Die Schrägung ermöglicht die Bildung einer kleinen Schweiss- raupe durch einen Überschuss von Metall und hat keinen Einfluss auf den Druck beim Schweissvorgang, welcher durch die gegensinnig angetriebenen Dorne gebildet wird, sowie durch die daraus resultierenden Reibungskräfte.

Ein besonderes Merkmal dieser Vorrichtung, welches die Verarbeitung von äusserst dünnen Materialien zur Herstellung von Rohren ermöglicht, besteht darin, dass sich die Rolle 160 mit dem Streifen in der gleichen aufrechten Ebene (welche entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 geneigt ist), befindet wie die Führungsplatte 179. Ausserdem ist die obere Führungsfläche dieser Platte parallel zur Achse der Rolle. Bei dieser Anord nung wird der Streifen161 ohne Faltung und ohne Verdrehung der Führungsplatte 179 zugeführt. Das ist besonders wichtig bei der Verwendung von spröden metallischen Streifen für den vorliegenden Zweck.

Die Länge des zweiten Dornes 39, welche sich in reibender Berührung mit den Windungen des Streifens befindet, ist grösser als die Länge des ersten Dornes 38. Das hat zur Folge, dass das fertige geschweisste Rohr 184 bei der Herstellung des Rohres und dessen Abführung aus der Maschine eine Drehung in der Richtung des zweiten Dornes 39 ausführt.

Der Antrieb für die Zufuhr des Streifens 161 zu den Dornen enthält eine Transportvorrichtung mit endlo sen Bändern, welche im vorliegenden Falle ein Paar von biegsamen Bändern 186, 187 aufweist, die von einem Motor 188 eingetrieben werden (Fig. 1). Der Motor188 treibt ein Reduktionsgetriebe 189 an, welches seinerseits einen Riemen 191 und eine Riemenscheibe 192 eines Winkeltriebes 193 antreibt. Der Winkeltrieb 193 dient dem Antrieb einer Kette 194, welche über ein Kettenrad 196 eine Welle197 antreibt. Auf der Welle befindet sich ein Paar von Riemenscheiben 198, um welche die beiden Bänder 186, 187 herumgeführt sind.

Die Bänder führen darauf nach oben, zuerst um eine verhältnismässig breite Führungsrolle199, darauf über eine Spannrolle 201, welche von einer Kette 202 nach oben gezogen wird. Die Kette 202 ist über Rollen 203 und 204 geführt und führt nach unten in ein rohrförmiges Gehäuse 205, in welchem am Ende der Kette ein Gewicht 206 eingehängt ist. Das Gewicht 206 kann durch verschiedene Gewichte ersetzt werden oder besteht aus abnehmbaren Abschnitten, so dass die Spannung der Bänder 186, 187 verändert werden kann.

Von der Spannrolle 201 führen die Bänder 186, 187 nach unten, führen nochmals um die Führungsrollen 199 herum, darauf nach vorne zu Führungsrollen 207, die sich auf einer Welle 208 befinden und von dort zu den Seitenplatten 181, zwischen diese und parallel zu i'anen, und zwar entlang der oberen Seite des Streifens 161 auf der Führungsplatte 179. Wie aus den Figuren 10 und 11 ersichtlich ist, folgen somit die Bänder 186, 187 der ersten vollständigen Wicklung des Streifens161 um den ersten Dorn, trennen sich von diesem bei der zweiten Wicklung und kehren auf die vorher erwähnten Riemen scheiben 198 zurück, um ihren Umlauf zu beenden.

Es muss hervorgehoben werden, dass die beiden Bänder 186 und 187 auf den Dornen genügend weit voneinander entfernt sind, um die Durchführung des Schweissvorgan- ges zwischen ihnen zu ermöglichen.

Der Abstand zwischen den Bändern 186 und 187 ist zur Anpassung an Streifen verschiedener Breite leicht einstellbar, und zwar durch Veränderung des Abstandes zwischen den Paaren von Riemenscheiben 198, 201 und 207.

Wie am besten aus der Fig. 10 hervorgeht, ist ein Paar von Rollen 209 vorgesehen, durch welche die Bänder 186, 187 von oben niedergedrückt werden, so dass sie flach auf der oberen Fläche der Führungsplatte179 aufliegen. Daduch wird gewährleistet, dass der Streifen 161 gerade und tangential auf den ersten Dorn 38 geführt wird, so dass eine einwandreie Führung der Kanten der Wicklungen vor der Schweissstelle 182 gewährleistet wird.

Eine weitere Einrichtung, welche sich in gewissen Fällen zur Gewährleistung einer richtigen Führung der Kanten des Streifens kurz vor dem Schweissen bewährt hat, ist eine Niederhalte-Stange 212, die in den Figuren 7 und 10 dargestellt ist.

Die Verwendung und die Funktion der Vorrichtung wird nun anhand einer Ausführung für die Herstellung einer besonderen Art und Dimension von gewundenen Rohren beschrieben, und zwar von Kupferrohren mit einem äusseren Durchmesser von 35,7 mm und einem inneren Durchmesser von 34,9 mm.

In diesem Falle ist der gewählte Streifen 161 ungefähr 67 mm breit und 0,4 mm dick. Die Maschine wird auf einen Winkel A/F (Fig.ll) der Zuführung des Streifens von ungefähr 37,5 eingestellt. Die Drehzahlen der Dorne, die mittels der Handräder 138 und 146 eingestellt werden, betragen ungefähr 20 Umdrehungen in der Minute beim ersten Dorn und 5 Umdrehungen in der Minute beim zweiten Dorn, wobei diese Umdrehun gen im entgegengesetzten Sinne in der Richtung der Pfeile in der Fig. 11 verlaufen. Unter diesen Umständen verlässt das fertige geschweisste Rohr den zweiten Dorn mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 60 cm in der Minute.

Es kann auch ein nicht dargestellter selbsttätiger Hammer vorgesehen sein, welcher dem Glätten der Schweissnaht dient, sowie eine Säge zum Abschneiden der fertigen Rohrstücke.

Die Geschwindigkeit der Herstellung des Rohres ist nur durch den verwendeten Schweissvorgang begrenzt. Die Fig. 12 zeigt schematisch ein anderes Schweissverfah- ren, bei welchem hochfrequente elektrische Energie ver wendet wird. Eine Sekundärspule 216 eines Hochfre quenz-Transformators ist mit Leitungen versehen, welche zu zwei Kontaktschuhen oder Bürsten217, 218 führen, die die beiden Ränder des zu verschweissenden Streifens berühren, und zwar kurz vor dem Punkt 182a, in welchem diese Ränder zusammenlaufen. Der elektrische Strom ist somit entlang der aufeinander zugeführten Ränder konzentriert, wodurch ein Schweissen mit sehr hohen Geschwindigkeiten möglich ist.

Die Sekundärspule muss an einen geeigneten Hochfrequenz-Generator ange schlossen sein, der einen Strom mit einer Frequenz von 200 bis 500 und mehr Kilohertz erzeugt. Der Schuh oder die Bürste 217 können die Form der Niederhalte-Stange 212 aus den Figuren 7 und 10 erhalten, um die Funktion der Zufuhr von Strom und der Führung des Streifens zu vereinigen.

Bei der Ausführung nach der Fig.12 kann die Neigung der Führungsplatte 179, welche sich den Dornen von unten nähert, vermindert werden, da die Schweiss- naht fast augenblicklich beim Berühren der Kanten fertiggestellt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung von aus einem Ma terialstreifen gewickelten Rohren, dadurch gekenn zeichnet, dass der Streifen schräg auf ein Paar von im entgegengesetzten Sinne rotierenden, in der Fortsetzung ihrer Achsen hintereinander angeordneten Dornen ge führt wird, wobei zuerst der Streifen einem Dorn zugeführt wird, dessen Drehung im entgegengesetzten Sinne zur Drehung desjenigen Dornes verläuft, bei wel cher der Streifen aufgewickelt wird, und die einander zugewandten Ränder der eizelnen Windungen des Streifens miteinander verbunden werden.

II. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein Paar von in der Fortsetzung ihrer Achsen hintereinander angeordne ten, drehbar gelagerten Dornen (38, 39) die an Antriebs organe (52, 73, 137, 143) angeschlossen sind, durch welche sie in Drehbewegungen im entgegengesetzten Sinne versetzbar sind, sowie durch Organe (165, 174,179, 186, 187) zur Führung des Materialstreifens (16l) schräg auf beide Dorne (38, 39) nacheinander, wobei die Dre hung des Dornes (38), welcher als erster den Streifen (161) zugeführt erhält, im entgegengesetzten Sinne zum Sinne des Aufwickelns erfolgt, sowie durch Organe (183, 216, 217, 218) zum gegenseitigen Verbinden der einander zugewandten Ränder der einzelnen Windungen des Strei fens (161). UNTERANSPRÜCHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Streifen aus schweissbarem Mate rial besteht, und die Verbindung der Ränder durch Schweissen erfolgt. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Kühlflüssigkeit in die Dorne zu deren Kühlung eingeführt wird. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1 oder Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen des Streifens an der Schweissstelle gegen die Dorne gedrückt werden. 4.

Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Länge des zweiten Dornes (39), die sich im Reibungsverhältnis mit dem Streifen (161) befindet, grösser ist als die im Reibungsverhältnis mit dem Streifen (161) befindliche Länge des ersten Dornes (38), so dass das hergestellte Rohr im gleichen Sinne wie der zweite Dorn (39) in Drehung versetzt wird. 5.

Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch ge kennzeichnet, dass Organe (137, l44) zur Veränderung der Drehzahl vorgesehen sind, durch welche die Differenz der Drehzahl der beiden Dorne (38, 39) einstellbar ist, zum Zwecke einer veränderlichen Einstellung des Druk- kes zwischen den aufeinander stossenden Kanten benach barter Windungen des Streifens (161) an der Stelle der Organe (l83) zum gegenseitigen Verbinden der Rän der. 6.

Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Organe zum Verbinden der Rän der eine Schweisseinrichtung (183, 216-218) enthalten, welche sich an der Verbindungsstelle der beiden Dorne (38, 39) befindet und der gegenseitigen Verschweissung der aufeinander stossenden Ränder benachbarter Win dungen des Streifens (161) dient, wobei das geschweisste Rohr auf den zweiten Dorn (39) geführt wird, und der Streifen (l61) aus schweissbarem Material besteht. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die beiden drehbaren Dorne (38, 39) in axialer Richtung voneinander getrennt sind, unter Bildung eines Zwischenraumes (128), wobei sich die Schweisseinrichtung (183, 216-2l8) an der Stelle dieses Zwischenraumes zwischen den Dornen (38, 39) befin det. B.

Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass die Organe (179, 186, 187) zur Führung des Materialstreifens (161) schräg nacheinander auf beide Dorne (38, 39) so ausgebildet sind, dass die erste Wicklung im wesentlichen vollständig um den ersten Dorn (38) entsteht, und die Berührung der ersten Windung mit der zweiten Windung an einer Stelle über dem Zwischenraum (128) zwischen den Dornen (38, 39) entsteht, wodurch der Zwischenraum (128) durch den Streifen (161) im wesentlichen vollständig verschlossen wird. 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zwischenraum (128) zwischen den Dornen (38, 39) an eine Quelle von inertem Gas ange schlossen ist, wobei die Verbindung mit der Quelle durch einen der Dorne (39, 133) erfolgt. 10.

Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, gekenn zeichnet durch ein Paar rohrförmiger konzentrischer Antriebswellen (36, 37), die drehbar in einem Gehäuse (34) und relativ zueinander gelagert sind, wobei auf diesen Wellen (36, 37) die beiden Dorne (38, 39) gelagert sind. 11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch den zweiten Dorn (39) ein Rohr (96) für die Zufuhr eines Kühlmittels durchgeführt ist, welches konzentrisch in der zweiten rohrförmigen Antriebswelle (37) angeordnet und mit dieser drehbar ist. 12.

Vorrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehbare Kupplung (79) am äusseren Ende der zweiten Welle (37) angeordnet ist und an eine Einlassleitung (89) und eine Auslassleitung (91) eines Kühlkreislaufes angeschlossen ist, welcher durch Kanäle innerhalb und ausserhalb des Kühlrohres (96) und im Innenraum (127) des zweiten Dornes (39) führt und der Ableitung der Wärme vom Schweissen des Rohres aus dem zweiten Dorn (39) dient. 13.

Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe zur Führung des Mate rialstreifens (161) auf und um beide Dorne (38, 39) eine Vorratspule (165) enthalten, welche auf einem Hilfsrah men (28) angeordnet ist und sich gegenüber den Füh rungsorganen (179, 186, 187) ausgerichtet befindet, über welche die Zufuhr des Streifens (16l) zu den Dornen (38, 39) erfolgt. 14.

Vorrichtung nach Unteranspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsrahmen (28) schwenkbar am Rahmen (21) der Dorne (38, 39) angeordnet ist und um eine Achse (A-A) schwenkbar ist, welche sich in einer Richtung erstreckt, in welcher sie durch einen Bereich in der Nähe der Organe (183, 216-2l8) zum gegenseitigen Verbinden der Ränder verläuft, wodurch die Führung (l79) des Streifens (161) und die Vorratsspule (165) um die Achse gegenüber den Dornen (38, 39) einstellbar sind, der Winkel der Zuführung des Streifens (161) auf die Dorne (38, 39) wählbar ist und die Verwendung von Streifen (161) verschiedener Breite und Dornen (38, 39) verschiedener Durchmesser für die Herstellung von Roh ren verschiedener Dimensionen möglich ist. 15.

Vorrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorratsspule (165) und die Führung (179) zur Aufnahme von Streifen (161) verschie dener Breiten ausgebildet sind. 16. Vorrichtung nach Patentanspruch Il, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe zur Führung des Mate rialstreifens (161) mindestens ein endloses biegsames Band (186, 187) aufweisen, welches in einer Umlaufbahn entlang der Führung (179) und parallel zu dieser geführt ist und mindestens der ersten Windung des Streifens (161) um die Dorne (38, 39) folgt, wobei das Band (l86, (187) eine Reibungsfläche aufweist, die zur Zusammen wirkung mit dem Streifen (161) bestimmt ist. 17.

Vorrichtung nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass Organe (202, 206) zur Spannung des Bandes (186, 187) vorgesehen sind, die der Ausübung einer Druckkraft zum Zwecke der Bildung von Reibung zwischen dem Band (186, 187) und dem Streifen (161) bei seiner Windung um die Dorne (38, 39) dienen und dass Antriebsorgane (188, 189 usw.) vorgesehen sind, die dem Antrieb des Bandes (186,187) in seiner Umlaufbahn dienen. 18.

Vorrichtung nach Unteranspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Rückseite des biegsamen Bandes (186, 187) mindestens eine dem Nie- derhalten dienende Rolle (207) vorgesehen ist, die der Führung des Streifens (l61) auf eine Weise dient, dass der Streifen (161) sich dem Dorn (38) in einer geraden tangentialen Linie nähert. 19. Vorrichtung nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von biegsamen Bändern (186, 187) vorgesehen ist, welche parallel zueinander und in Abstand voneinander angeordnet sind, wobei Organe (209) zur Veränderung des Abstandes zwischen den Bändern (l86, 187) zur Berücksichtigung verschiedener Breiten des Streifens (161) vorgesehen sind. 20.

Vorrichtung nach Unteranspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänder (l86, 187) um die beiden Dorne (38, 39) gewickelt sind und untereinander einen Abstand haben, welcher die Durchführung eines ununter brochenen Schweissvorganges gestattet, wobei zwischen den Bändern (186, 187) eine Schweissvorrichtung (183, 216-218) zum Verschweissen der Ränder benachbarter Windungen des Streifens (161) angeordnet ist. 21. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Organe (171, l76-178) zur Führung des Materialstreifens (161) in einer losen Schlinge und von dieser nacheinander auf die beiden Dorne (38, 39) vorgesehen sind. 22.

Vorrichtung nach Unteranspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe zur Führung des Mate rialstreifens eine Vorratsspule (165) enthalten, die sich über der Schlinge befindet und von welcher der Streifen (161) in die Schlinge abgegeben wird, sowie ein Antriebs organ (171) zum Antrieb der Vorratsspule (165) zur Abgabe des Streifens (l61) und einen Fühler (176, 177) zum Fühlen des Zustandes der Schlinge, mit einem Steuerorgan (178), das vom Fühler (176) betätigbar ist und der Steuerung des Antriebsorganes (17l) dient und die Grösse der Schlinge in einem gegebenen Zustand hält. 23.

Vorrichtung nach Patentanspruch 1f, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe zur Führung des Strei fens (161) eine längliche Führung (179) enthalten, welche in ihrer Längsrichtung geneigt ist, sich den Dornen (38, 39) schräg nähert und einer tangentialen Zufuhr des Streifens (16l) auf die Fläche (38a) des ersten Dornes (38) entlang einer Linie (T-T) auf dieser Fläche dient, die schräg zur Achse der Dorne (38, 39) verläuft und sich vor der Stelle (128) befndet, an welcher die Organe (183, 216 218) zum Verbinden der Ränder angeordnet sind. 24.

Vorrichtung nach den Unteransprüchen 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (179) des Streifens (161) in der Ebene der Vorratsspule (165) verläuft und die Achse der Dorne (38, 39) schräg schneidet, wodurch der Streifen (161) von der Spule (165) über die Führung (179) auf die Dorne (38, 39) ohne Verdrehung oder Verbiegung der Ränder geführt werden kann. 25. Vorrichtung nach den Unteransprüchen 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Spule (165) und die Führung (179) zusammen mit der losen Schlinge des Streifens (161) zwischen der Spule (165) und der Führung (179) in einer aufrechten, jedoch nicht vertika len Ebene befinden, welche den ersten Dorn (38) schräg an der Stelle schneidet, an welcher sich die Organe (l83, 216-218) zum Verbinden der Ränder befinden.