CN1048200C - 生产薄壁金属管的设备 - Google Patents
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Abstract
一种生产薄壁金属管的设备，首先成形出带缝管子，然后进行缝焊，在焊接装置后面设置连续作业的、带有将焊好管子防止转动地夹紧住及其弹簧压力可按定量调节的夹头的牵引装置和支承在夹头上的、沿着固定的导轨滚动的导轮。在一导轮上设有一个通过长形开孔形成的横梁或测量梁，在该梁的背向夹头的表面上贴靠着一个力传感器或固定有一片应变片，该力传感器或应变片各自与一计值装置相连。夹头对管子的夹紧力通过横梁的弯曲量求出。
Description
本发明涉及一种生产薄壁金属管、特别是波纹金属管的设备，其中，首先成形出有缝隙的管子，然后进行缝焊，在焊接装置的后面设置一个连续作业的牵引机构，该牵引机构带有将焊接好的管子防止转动地夹紧住以及其弹簧压力可按定量进行调节的夹头，该牵引机构还具有支承在所述夹头上的、沿着固定的导轨滚动的导轮，这些导轮可垂直于管子轴线进行调节地支承在夹头内，这样，导轮中的至少一个在其所属的夹头块内坐落在一个偏心销栓上、并且导轮中的至少一个在其夹头块内坐落在单臂摇动装置上，该单臂摇动装置的自由端处在可调节的弹簧压力下。
DE-PS 11 64 355公开了金属带在由滚轮、辊子或样板构成的成型装置中成形成带缝隙的管子，并且将带缝隙的管子的纵向缝进行焊接。在同一作业过程中通过一个波纹成形装置将制出的光滑管加工成波纹管。
连续加工出来的光滑管被一个牵引装置牵引并向波纹成形装置导送。在光滑管上压出波纹是通过一个同心地或偏心地围绕光滑管轴线运动的旋转波纹成形工具来实现的。通过波纹成形过程，有一个扭矩施加到光滑管上，这个扭矩在光滑管上产生一个导致光滑管扭转的扭应力。为了避免在焊缝上出现缺陷，必然需要使扭应力避开焊点。在公知的牵引装置中，光滑管被牵引机构把持住，这些牵引机构设计成分成两半的、可横向于其循环运动方向运动的夹头块，这些夹头块在小车上导引，这些小车则固定在循环链条上。运动着的夹头块通过固定着的导轨导引而相向或相背地运动，并在闭合状态下牢固地把持住管子，使光滑管在通过波纹形成装置时产生的扭应力不可能传到焊点上。
从牵引机构的夹头施加到光滑管上的夹紧力必须设定成一方面要达到待牵引的光滑管被牢固地导引并确保不出现扭转，另一方面要防止光滑管由于夹头闭合的夹紧力而出现压陷。这种危险特别出现在直径/壁厚比是很大的管子上。为了适配由于夹头闭合而施加到光滑管上的夹紧力，将沿导轨滚动的闭合滚轮可垂直于管子轴线调节地支承在夹头块内，这样，滚轮在其所属的夹头块内坐落在一个偏心销栓上。滚轮中之一个在夹头的闭合状态下被一组盘形弹簧弹压住。这种公知的设备总的说来经受住了考验。但是在正常生产过程中却不能排除夹头在光滑管上、因而也在波纹管上造成的变形。
因此，本发明的目的在于发展公知的设备，使之能够对在夹头小车内的张紧力、从而对加在光滑管上的夹紧力进行精确测量、精确与均匀调节并在设备运行过程中进行监测。应以同样的测量装置配备牵引装置的所有夹头小车来提供测量手段。
根据本发明的生产薄壁金属管、特别是波纹金属管的设备，其中，首先成形出有缝隙的管子，然后进行缝焊，在焊接装置的后面设置一个连续作业的牵引机构，该牵引机构带有将焊接好的管子防止转动地夹紧住以及其弹簧压力可按定量进行调节的夹头，该牵引机构还具有支承在所述夹头上的、沿着固定的导轨滚动的导轮，这些导轮可垂直于管子轴线进行调节地支承在夹头内，这样，导轮中的至少一个在其所属的夹头块内坐落在一个偏心销栓上、并且导轮中的至少一个在其夹头块内坐落在单臂摇动装置上，该单臂摇动装置的自由端处在可调节的弹簧压力下，该设备中设有一个通过开设在一个导轨中的长孔而形成的横梁或测量梁，在该梁的背向夹头的表面上贴靠着一个力传感器或固定有一片应变片，该力传感器或应变片各自与一个计值装置相连。通过设在一个固定的导轨上的横梁就为所有夹头提供了测量的可能性，因为所有的夹头在牵引装置的循环运行中都通过该横梁。由于夹头是在闭合状态下、即在最高夹紧力的情况下沿横梁走过，横梁就出现一些弯曲，其偏移的大小与夹紧力成正比。根据弯曲量的大小在应变片的电阻上或力传感器的指示上产生一个或多或少的变化。通过一系列的试验可得出适合于每一种管子规格的最佳夹紧力，并在加工开始之前对每个夹头小车调出该最佳夹紧力。
本发明的其它有利的结构描述如下。该长形的开孔是一个沿导轨的纵向伸展的槽，并且力传感器在槽的中心部位贴靠在横梁上，并且力传感器支承在槽的一个缺口内。通过夹头的压力造成的横梁的弯曲量最高不超过0.1mm，最高不超过0.05mm更好，最好的是最高不超过0.02mm。力传感器与一个计值装置相连。该计值装置配备有一个接口，该接口在生产过程中把测量数据传输给记录印出机。
本发明借助于在图1至3中示意地示出的实施例进行详细描述。在附图中：
图1示出生产例如同轴高频电缆的生产线的前视图；
图2是说明夹头的工作情况的示意俯视图；
图3是相应于图2的、说明夹头的工作情况的示意立面剖视图。
图1是用于生产例如同轴高频电缆的生产线1的前视图。没有详细示出的、设有垫片的内导体5、例如是一根波纹铜管、从备用线盘3上拉出。一条金属带11、例如是铜带、从备用盘料架7上拉出，传送通过清洗装置9并送到成形装置13，在该成形装置中，铜带11成形成一根跟内导体5同心的、具有纵向缝隙的管子。通过一个焊接装置15、最好是一个钨极隋性气体保护焊接装置、对纵向缝隙进行焊接。沿作业方向看在焊接装置15的后面设置了一个牵引装置17，该牵引装置用于运送焊接好的管子23、从而也运送了内导体5和铜带11。牵引装置17含有一个循环链条19，在该循环链条19上，装有相互隔开一定距离设置的夹头21。在牵引装置的壳体31内设有链轮33与35，循环链条19环绕着链轮运行。链轮33带驱动装置来带动其上装有夹头21的张紧的链条19，而链轮35只用作张紧链轮。
在牵引装置17的后面设有一个波纹成形装置25，该装置25在焊好的管子23的壁上成形出环形或螺旋形波纹。如此制出的高频电缆在摇动轮27的调整下收卷到一个电缆盘29上。在制出的高频电缆上的、其上制有波纹的管子23构成外导体。
牵引装置17是DBP 11 64 355专利的主题，通过引证结合到本申请中。
虽然DBP 11 64 355涉及为夹头的夹紧力设置了所谓的力平衡措施，但是这项措施不足以完全排除夹头21对焊好的管子23的管壁造成的变形。这样的变形正是对高频电缆有害，因为这样的变形会引起反射峰，而反射峰会降低高频电缆的质量并缩窄了这样的高频电缆的应用范围。
如在DBP 11 64 355中所描述那样，焊接管23被两个夹头21紧紧地包围住。每个夹头21在其面向管子23的表面上具有一个与管子23匹配的表面(见图3)。每个弹簧夹头21在其背向管子23的一侧具有一个导轮22，该导轮22在导轨24上滚动并使夹头21闭合。该导轮22通过一个没有示出的偏心装置进行调节。导轮22中之一是由一组没有示出的盘形弹簧夹紧的。在导轨24中之一上加工出一个长孔26，从而形成一个横梁28，该横梁28在承载情况下弹性弯曲(见图2中的虚线)。在长孔26的为此目的而设立的空腔30中设有一个力传感器32，其销杆32a与横梁28的背向导轮22的表面接触。该销杆32a以公知方式作用在一个在其上固定有应变片的膜片上。由于这样的力传感器是公知的，因此图上没有详细示出。也可以将应变片直接粘贴在横梁28的背面上。
横梁28在夹头21通过时弹性变形并作用到力传感器32上。力的大小可通过一个与其相连的计值装置34得出。记录打印机(36)示出生产过程中的数据。横梁28的宽度应根据导轨24的高度、材料的特征数据、横梁28的长度及夹紧力选择成使产生的变曲量最大不超过0.05mm。该限定范围的考虑出发点是使盘形弹簧组施加的压力在整个范围内是恒定的。
最佳参数的测定是通过以下描述的方式实现的。
每个要制造的管子规格(壁厚、外径、材质)的最佳夹紧力通过经验得出，就是说，在这样得出的夹紧力下管壁不发生变形，同时也消除了扭应力。相继为所有夹头调出这个夹紧力，也就是说，通过改变盘形弹簧组的压力来调出该夹紧力。要生产特定规格的管子就要调出特定的值。在产生过程中要一直监测和记录各个夹头21的夹紧力。
这样才能生产出质量总是一致的管子。
Claims (6)
1.一种生产薄壁金属管、特别是波纹金属管的设备，其中，首先成形出有缝隙的管子，然后进行缝焊，在焊接装置的后面设置一个连续作业的牵引机构，该牵引机构带有将焊接好的管子防止转动地夹紧住以及其弹簧压力可按定量进行调节的夹头，该牵引机构还具有支承在所述夹头上的、沿着固定的导轨滚动的导轮，这些导轮可垂直于管子轴线进行调节地支承在夹头内，这样，导轮中的至少一个在其所属的夹头块内坐落在一个偏心销栓上、并且导轮中的至少一个在其夹头块内坐落在单臂摇动装置上，该单臂摇动装置的自由端处在可调节的弹簧压力下，其特征在于，设有一个通过开设在一个导轨(24)中的长孔(26)形成的横梁或测量梁(28)，在该梁(28)的背向夹头(21)的表面上贴靠着一个力传感器(32、32a)或固定有一片应变片，该力传感器或应变片各自与一个计值装置(34)相连。
2.按权利要求1所述的设备，其特征在于该开孔是一个沿导轨(24)的纵向伸展的槽(26)，并且力传感器(32)在槽(26)的中心部位贴靠在横梁(28)上。
3.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于，力传感器(32)支承在槽(26)的一个缺口(30)内。
4.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于通过夹头(21)的压力造成的横梁(28)的弯曲量最高不超过0.1mm。
5.按权利要求1或2所述的设备，其特征在于力传感器(32)与一个计值装置(34)相连。
6.按权利要求5所述的设备，其特征在于该计值装置(34)配备有一个接口，该接口在生产过程中把测量数据传输给记录打印机(36)。
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