DE102006019823A1

DE102006019823A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohren

Info

Publication number: DE102006019823A1
Application number: DE200610019823
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Butzke; Masoum Hashemian
Original assignee: ARUP ALU-ROHR und -PROFIL GmbH; ARUP Alu Rohr und Profil GmbH
Current assignee: ARUP ALU-ROHR und -PROFIL GmbH; ARUP Alu Rohr und Profil GmbH
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2026-04-29
Also published as: DE102006019823B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen und gesteuerten Herstellung von längsseitig verbundenen, insbesondere verschweißten, Rohren, insbesondere von Flachrohren (44), aus einem metallischen Endlosflachbandmaterial (3), z. B. aus Aluminium, die zumindest eine in die Rohrwand, vorzugsweise ins Rohrinnere, weisende Prägung aufweisen, wobei das Rohr, bezogen auf seine Längserstreckung, zumindest einen prägefreien Bereich und zumindest einen geprägten Bereich aufweist, sowie eine Vorrichtung für die Herstellung eines derartigen Rohres nach diesem Verfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontinuierliches Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von längsseitig verschweißten Rohren, vorzugsweise Flachrohren, aus einem metallischen Flachband, vorzugsweise aus einem Flachband aus Aluminium, für einen Wärmetauscher, die zumindest eine in die Rohrwand im Bereich zumindest einer der Rohrbreitseiten eingebrachte, vorzugsweise ins Rohrinnere weisende, Prägung aufweisen, die an zumindest einem Bereich des Flachrohres für eine vorgegebene Länge ausgespart ist.
Wärmetauscher mit Flachrohren bestehen üblicherweise aus zwei sich gegenüberliegenden Sammelrohren für Kühlmedium, in die eine Vielzahl von zueinander parallelen Flachrohren mit ihren Enden in dafür vorgesehene Schlitze eingesteckt sind und mit den Sammelrohren verlötet sind, so dass die Flachrohre die Sammelrohre strömungstechnisch verbinden. Zwischen benachbarten Flachrohren sind üblicherweise Lamellen angeordnet, die mit einer Rohraußenwand verlötet sind und die Wärmeaustauschfläche vergrößern.
Für eine möglichst gute Wärmeübertragung und zur Gewichts- sowie zur Materialersparnis weisen die Flachrohre üblicherweise eine geringe Wandstärke, im Bereich von 0,15 bis 0,4 mm, auf und neigen aufgrund dessen dazu durch den hohen Druck des komprimierten, zweckmäßigerweise gasförmigen oder flüssigen, Kühlmittels auszurunden. Dadurch drücken die Flachrohre auf die zwischen den Flachrohren angeordneten Lamellen, was zum Ablösen der Lamellen führen kann. Um das Ausbeulen der Flachrohre zu verhindern, ist es deshalb bekannt, Mehrkammerflachrohe zu verwenden, da diese eine erhöhte Stabilität bzw. Verformungsfestigkeit bei gleicher Höhe und Wandstärke aufweisen. Die Ausbildung der Kammern in den Flachrohren erfolgt dabei z.B. durch in die Rohrbreitseiten eingebrachte, sich in Rohrlängsrichtung erstreckende und ins Rohrinnere ragende Sicken, die meist sich gegenüberliegend angeordnet sind und deren Sickenböden sich etwa in einer zu den Rohrbreit seiten parallelen Rohrmittelebene berühren und zur Ausbildung der Kammern miteinander verlötet sind.
Die BE 517 964 A offenbart beispielsweise ein gesicktes Mehrkammerflachrohr, das aus einem einzigen metallischen Flachband hergestellt wird, in das vor dem Biegen des Flachbandes zu dem späteren Flachrohr die zueinander parallelen Sicken eingebracht werden. Nach dem Biegevorgang, bei dem die Sickenböden sich gegenüberliegend positioniert werden, werden die beiden zu verbindenden Längskanten des Flachbandes zur Ausbildung des Mehrkamerflachrohres miteinander verklemmt. Um die Verbindung der sich gegenüberliegenden Sickenböden herzustellen, ist das Metallband ein- oder beidseitig verzinnt. Durch Erwärmen des Flachrohres in einem Ofen werden die Sickenböden nach dem Verklemmen der Längskanten miteinander verlötet. Zudem werden gegebenenfalls auch die miteinander verklemmten Längskanten zusätzlich miteinander verlötet oder verschweißt.
Aus der DE 103 19 226 A1 ist ein weiteres gesicktes, längsseitig nahtgeschweißtes Zweikammerflachrohr bekannt, das aus einem Flachband aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist und außen und/oder innen lotplattiert ist.
Des weiteren ist es aus der EP 0457 470 B1 bekannt, napfförmige Prägungen („Dimpel") in die Rohrwand eines aus einem Flachband hergestellten, nahtverschweißten Flachrohres im Bereich der Breitseiten vor dem Biegen einzubringen, wobei die napfförmigen Prägungen sich gegenüberliegend miteinander oder mit der gegenüberliegenden Rohrbreitseite innenseitig verlötet sind und zur Verwirbelung des Kühlmittels dienen.
Außerdem ist es bekannt, die Dimpel nicht bis ganz zur Rohrmittelebene ins Rohrinnere hinein ragend auszubilden.
Alle diese Gestaltungen des Flachrohres mit in die Rohrwand eingebrachten Prägungen erfordert jeweils eine Anpassung der Form der im Rohrboden der Sammelrohre vorgesehenen Schlitze, damit die geprägten Flachrohre in die Schlitze dichtend formschlüssig eingesetzt werden können. Dies ist relativ aufwendig und kostenintensiv.
Aus diesem Grund ist man teilweise dazu übergegangen, die beiden Endbereiche der Flachrohre frei von Prägungen auszuführen, so dass die Form der beiden Rohr enden der Form eines gewöhnlichen, nicht geprägten Flachrohres entspricht. Derartige Flachrohre können problemlos in die üblichen, für die ungeprägten Flachrohre vorgesehenen Schlitze in den Sammelrohren eingesetzt und abgedichtet werden.
Außerdem sind aus der EP 0 632 245 A1 und der DE 100 51 070 A1 teils gedimpelte Zweikammerflachrohre für zweiflutige Wärmetauscher bekannt, die mit nur einem freien Ende ausgeführt sind, das jeweils in eine Endplatte dichtend eingesteckt ist. Dadurch entsteht am freien Ende ein Verbindungsbereich der beiden Kammern des Flachrohres, an dem der Fluidstrom umgelenkt wird.
Aus der DE 100 51 070 A1 geht zudem ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zweikammerflachrohres mit einem freien Ende hervor, bei dem das Flachrohr zunächst mit einer durchgehenden, durch sich gegenüberliegende Sicken gebildete Trennwand hergestellt wird, die dann im Nachhinein durch Aufweiten an einem Rohrende über eine gewisse Länge entfernt, insbesondere ausgedrückt wird.
Ein derartiges Verfahren ist auch für Zweikammerflachrohre mit zwei freien Enden und gegebenenfalls zusätzlichen Dimpeln bekannt, die dann ebenfalls im Nachhinein wieder ausgedrückt werden. Bei diesem kontinuierlichen Verfahren werden die Sicken und die Dimpel in einer Bandstraße mittels sich gegenläufig drehender, aber ansonsten feststehender Prägerollen in einen Endlosblechstreifen eingebracht, der zwischen den Prägerollen durchgeführt wird. Anschließend wird der Endlosblechstreifen um seine Längsachse zu einem Flachrohr gebogen und die aneinander stoßenden Längskanten miteinander verschweißt. Anschließend wird das so erzeugte Endlosflachrohr auf die gewünschte Länge abgeschnitten und an den beiden Rohrenden mittels eines Stempels die Sicken und die Dimpel wieder herausgedrückt, so dass zwei prägefreie Enden gebildet werden.
Nachteil bei diesem Herstellungsverfahren ist, dass für das Ausdrücken der Prägungen ein separater Verfahrensschritt und eine separate Einrichtung notwendig sind. Zudem ist es kaum möglich, das einmal verformte Material zu 100% in seinen Ausgangszustand zurück zu formen. Das Material des Flachrohres wird zunächst beim Einbringen der Prägungen verdrängt bzw. gedehnt und dann wieder unter Druckanwendung zusammen gedrückt, wobei eine Welle bzw. ein Wulst auf der Bandkante des Materials entsteht, die zu einer ungleichmäßigen Schweißung führen.
Ein weiteres Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von an den Flachrohrbreitseiten außenseitig geprägten Flachrohren mit zwei ungeprägten, freien Enden ist aus der DE 195 35 834 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren läuft ein Endlosblechstreifen kontinuierlich zwischen zwei sich entgegengesetzt drehenden Prägerollen durch, von denen eine untere Prägerolle derart mit einer Kurvenscheibe in vertikaler Richtung antreibbar in Verbindung steht, dass sie sich in bestimmten Zeitabständen von der oberen Prägerolle entfernt, so dass sich der Durchgang zwischen den beiden Prägerollen vergrößert und der Endlosblechstreifen die Prägerollen passieren kann, ohne geprägt zu werden. Dadurch werden prägefreie Abschnitte auf dem Endlosblechstreifen erzeugt. Anschließend wird der Endlosblechstreifen mittels Rohrrollverformung zu einem stoßschlitzgeschlossenen Endlosflachrohr gebogen und die aufeinander stoßenden Längskanten miteinander kontinuierlich verschweißt. Das so entstandene verschweißte Endlosflachrohr wird dann ebenfalls kontinuierlich auf die gewünschte Länge im Bereich des ungeprägten Abschnitts durchtrennt. Damit die untere Prägerolle die vertikale Bewegung ausführen kann, ist sie drehbar und ansonsten unverschieblich in einem Verschiebegehäuse gelagert, das wiederum vertikal verschieblich und federbelastet in einem feststehenden Gehäuse gelagert ist, und mit der Kurvenscheibe in vertikaler Richtung antreibbar in Verbindung steht. Dazu weist die Kurvenscheibe eine Abflachung oder eine Vertiefung oder dergleichen auf. Um die Größe der Freifläche variabel zu gestalten, sind gemäß der DE 195 35 834 A1 mehrere Kurvenscheiben hintereinander, koaxial zueinander und zueinander verdrehbar angeordnet, so dass die Gestaltung bzw. die Länge des abgeflachten Abschnitts variiert werden kann.
Dieses Verfahren hat sich bewährt. Allerdings ist die Steuerung eines derartigen Verfahrens aufgrund der großen Maschinenlänge relativ schwierig, so dass eine genaue Einstellung der Länge der Freiflächen bzw. der geprägten Flächen von Rohr zu Rohr nicht reproduzierbar möglich war.
Aus der DE-OS 24 52 065 ist ein ähnliches kontinuierliches Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von runden Rohren bekannt, die innen- und/oder außenseitig geprägte und prägefreie Abschnitte aufweisen, was ebenfalls durch zwei sich gegenüberliegenden Prägerollen erzeugt wird, von denen allerdings die obere in vertikaler Richtung antreibbar ist und dazu mit einer hydraulischen Antriebseinheit in Verbindung steht. Um das Abheben der oberen Prägerolle zu steuern, ist außerdem in Förderrichtung gesehen vor den Prägerollen eine Längenmesseinrichtung vorgesehen, die die Länge des Endlosstreifenmaterials misst, das die Messeinrichtung passiert hat. Diese Messeinrichtung steht mit einer ersten Steuereinrichtung in Verbindung, die wiederum mit der hydraulischen Antriebseinheit der oberen Prägerolle in Verbindung steht und diese ansteuert bzw. aktiviert, wenn das Endlosstreifenmaterial eine vorbestimmte Länge weiter gefördert wurde, so dass das Abheben der oberen Prägerolle mit der Vorschubgeschwindigkeit des Endlosstreifenmaterials synchronisiert ist. Des weiteren ist eine weitere Steuereinrichtung vorgesehen, die das Trennen des geformten Rohres ebenfalls mit der Vorschubgeschwindigkeit des Endlosstreifenmaterials synchronisiert, indem sie ebenfalls mit der ersten Steuereinrichtung in Verbindung steht. Außerdem wird das Trennen des geformten Rohres aber noch durch einen Fühler gesteuert, der die Lage eines Endes des aus der Vorrichtung austretenden Rohres feststellt und der Steuereinrichtung der Trenneinrichtung signalisiert, mit dem Abschneiden einer Rohrlänge zu beginnen, wenn das Ende eine vorbestimmte Stelle erreicht hat.
Mit einer derartigen Steuerung des Verfahrensablaufs ist es erfahrungsgemäß aber nicht möglich, die Länge der Freiflächen der Rohre ausreichend genau zu erzeugen, so dass die Menge an Ausschuss der produzierten Rohre relativ hoch ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines kontinuierlichen und gesteuerten Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung von längsseitig verschweißten, mit zumindest einer Prägung versehenen Rohren, insbesondere von Flachrohren, aus einem metallischen Flachband, wobei die Rohre zumindest einen nicht geprägten, freien Abschnitt vorgegebener Länge aufweisen, wobei die Herstellung wirtschaftlich sein soll und wobei die Rohre reproduzierbar und die geprägten/ungeprägten Abschnitte mit einer hohen Genauigkeit bezüglich ihrer Erstreckung in Rohrlängsrichtung herstellbar sein sollen. Außerdem soll die Umrüstung auf eine andere Rohrlänge und/oder andere Längenabmessungen bezüglich der Erstreckung der geprägten und/oder ungeprägten Bereiche einfach möglich sein.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 24 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den jeweiligen Unteransprüchen gekennzeichnet. Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1: eine schematische Skizze der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht
2: den in 1 mit Z gekennzeichneten Ausschnitt eines erfindungsgemäß hergestellten Endlosflachrohres
3: eine schematische Skizze einer Prägeeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Seitenansicht ohne Lagerelemente der Prägerollen
4: eine schematische stirnseitige Schnittansicht der Prägeeinrichtung gemäß 3 entlang der Linie A-A mit Lagerelementen der Prägerollen
5: eine isometrische Ansicht eines Querschnitts eines geschlitzten, auf Stoß gesetzten und gesickten Endlosdreikammerflachrohres
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 (1) weist jeweils in einer horizontalen Förderrichtung A gesehen hintereinander angeordnet eine Bevorratungseinrichtung 2 für metallisches Endlosflachbandmaterial 3, vorzugsweise aus Aluminium, eine Prägeeinrichtung 4, mehrere, ebenfalls in Bezug zur Förderrichtung A hintereinander angeordnete Biegeeinrichtungen 5, eine Schweißeinrichtung 6, eine Messeinrichtung 7 und eine Trenneinrichtung 8 auf.
Die Bevorratungseinrichtung 2 ist z.B. ein Bandspeicher und weist zumindest eine Vorratsrolle 9 auf, von der zweckmäßigerweise ein- oder beidseitig lotplattiertes, metallisches Endlosflachbandmaterial 3 im wesentlichen kontinuierlich abgewickelt wird. Das Endlosflachbandmaterial 3 weist dabei zweckmäßigerweise eine Wandstärke entsprechend der gewünschten Wandstärke der herzustellenden Rohre von 0,1 bis 1,0 mm auf. Zudem weist die Bevorratungseinrichtung 2 in Förderrichtung A der Vorratsrolle 9 nachgeordnet mehrere, vorzugsweise 20 bis 30 tanzende Rollen 10 auf, die jeweils in Förderrichtung A hintereinander und vertikal zueinander versetzt angeordnet sind und unabhängig voneinander in vertikaler Richtung beweglich sind, so dass sie eine variable Länge des Flachbandmaterials 3 einspannen können. Die tanzenden Rollen 10 dienen somit als Akkumulator, der dazu dient, bei einem Wechsel der Vorratsrolle 9 das Flachbandmaterial zwischen zu speichern, so dass genü gend Zeit zur Verfügung steht, die Vorratsrolle 9 zu wechseln und den Anfang und das Ende des Flachbandmaterials der neuen bzw. der alten Vorratsrolle 9 zusammen zu schweißen. Dadurch kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auch bei einem Wechsel der Vorratsrolle 9 kontinuierlich ohne Unterbrechung weiter betrieben werden. Von den tanzenden Rollen 10 wird das Flachbandmaterial 3 dann weiter zur Prägeeinrichtung 4 gefördert.
Die Prägeeinrichtung 4 (3, 4) weist zwei in vertikaler Richtung übereinander angeordnete, drehbar gelagerte Prägerollen 11; 12 auf, deren Drehachsen 13; 14 horizontal und senkrecht zur Förderrichtung A ausgerichtet und vertikal fluchtend zueinander angeordnet sind, wobei die beiden Prägerollen 11; 12, in gegenläufige Drehrichtungen B, C antreibbar sind. Nach der Erfindung ist zumindest eine der beiden Prägerollen 11; 12, vorzugsweise die obere Prägerolle 11, zudem um einen begrenzten Betrag in vertikaler Richtung verschieblich und antreibbar gelagert. In einer Prägestellung sind die beiden Prägerollen 11; 12 dabei erfindungsgemäß derart voneinander beabstandet angeordnet, dass das Flachbandmaterial 3 dazwischen durchgeführt wird und dabei die entsprechenden Prägungen in das Flachbandmaterial 3 eingedrückt werden, da die beiden Prägerollen 11; 12 aufgrund ihrer gegenläufigen Drehrichtungen B; C im Bereich ihrer Angrifflinien gleichlaufend sind, das heißt ihre Bewegungsrichtung im Bereich ihrer Angrifflinien parallel zur Förderrichtung A ist. Bei den Angriffslinien handelt es sich dabei um den Bereich von umlaufenden Prägeflächen 25; 26 der Prägerollen 11; 12, der mit dem Flachbandmaterial 3 in Eingriff steht. In einer abgehobenen Stellung der oberen Prägerolle 11 ist der Abstand der Prägerollen 11; 12 voneinander so groß, dass das Flachbandmaterial 3 zwischen den beiden Prägerollen 11; 12 durchgeführt wird, ohne dass Prägungen eingebracht werden, so dass ein prägefreier Bereich 15 auf dem Flachbandmaterial 3 entsteht (2). Dabei erfolgt der Antrieb der Prägerollen 11;12 vorzugsweise automatisch durch den Zug des zwischen den Prägerollen 11; 12 durchgeführten Endlosflachbandmaterials 3, so dass die Prägerollen 11; 12 diskontinuierlich angetrieben werden und sich diskontinuierlich drehen, nämlich nur dann wenn sie in ihrer prägenden Stellung sind, oder der Antrieb erfolgt kontinuierlich durch jeweils eine separate Antriebseinrichtung (nicht dargestellt), so dass sich die Rollen kontinuierlich drehen.
Um die Auf- und Abwärtsbewegung der oberen Prägerolle 11 zu steuern, steht die obere Prägerolle vertikal auf und ab antreibbar mit jeweils einer geeigneten Hub- bzw. Antriebseinrichtung, vorzugsweise aufweisend eine Kurvenscheibe 16 oder eine Nockenwelle (nicht dargestellt), in Verbindung. Eine Drehachse 17 der Kurvenscheibe 16 ist dabei ebenfalls horizontal und vorzugsweise parallel zu der Drehachse 13 der oberen Prägerolle 11 angeordnet. Zweckmäßigerweise steht die Kurvenscheibe 16 über eine vertikal ausgerichtete und vertikal verschieblich gelagerte Antriebsstange 18 oder dergleichen mit der oberen Prägerolle 11 in Verbindung, wobei die Antriebsstange 18 einendig, z.B. unter Federdruck an einer Umfangsfläche 19 der Kurvenscheibe 16 entlang, z.B. mit einem Gleitstück gleitend oder z.B. mit einer Rolle rollend gelagert ist und andernendig mit der oberen Prägerolle 11 unverschieblich in Verbindung steht. Dabei dient die Umfangsfläche 19 der Kurvenscheibe 16 als Widerlager für die Aufwärtsbewegung der Antriebsstange 18 und somit der oberen Prägerolle 11. Des weiteren ist die obere Prägerolle 11 zweckmäßigerweise in einem feststehenden Gehäuse vertikal verschieblich und jeweils durch zumindest eine Feder 21 mit Federkraft in Richtung Kurvenscheibe 16 beaufschlagt gelagert, wobei die obere Prägerolle 11 durch die nach oben gerichtete Federkraft in Bezug zum feststehenden Gehäuse nach oben gedrückt wird. Infolgedessen hat die obere Prägerolle 11 aufgrund der Federkräfte das Bestreben, sich von dem Flachbandmaterial 3, also vertikal nach oben weg zu bewegen, wobei als Widerlager für diese Bewegung die Umfangsfläche 19 der Kurvenscheibe 16 dient.
Die zeitliche Komponente der Auf- und Abwärtsbewegung der oberen Prägerolle 11 hängt also bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 von der Umfangsform, also der radialen Erstreckung der Vertiefungen 22, und der Drehgeschwindigkeit der Kurvenscheibe 16 ab. Liegt die Antriebsstange 18 in einer Vertiefung 22 der Kurvenscheibe 16 an, wird die obere Prägerolle 11 durch die Federkräfte der Federn 21 von dem Flachbandmaterial 3 weg in ihre abgehobene Stellung gedrückt. Liegt die Antriebsstange 18 an einem übrigen zylindrischen Bereich 23 der Umfangsfläche 19 der Kurvenscheibe 16 an, wird die obere Prägerolle 11 gegen die Federkräfte in Richtung des Flachbandmaterials 3 in ihre Prägestellung gedrückt und in dieser gehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Kurvenscheibe 16 dabei zwei sich diametral gegenüberliegend angeordnete Vertiefungen 22 auf.
Infolgedessen hängt die Länge der erzeugten Freifläche 15 und einer erzeugten geprägten Fläche 24 des Flachbandmaterials 3 von der Drehgeschwindigkeit der Kurvenscheibe 16 einerseits und der Vorschubgeschwindigkeit des Flachbandmaterials 3 andererseits ab, wobei das Abheben und Absenken der oberen Prägerolle 11 durch die Drehgeschwindigkeit der Kurvenscheibe 16 und die Erstreckung der Vertiefung 22 in Umfangsrichtung zeitlich genau definiert ist.
Um die Länge der Freifläche 15 und der dazwischen liegenden geprägten Fläche 24 zu variieren sind gemäß einer weiteren Ausführungsform (nicht dargestellt), wie in der DE 195 35 834 A1 beschrieben, mehrere Kurvenscheiben hintereinander, koaxial und zueinander verdrehbar angeordnet, so dass die Gestaltung der Vertiefung 22, insbesondere deren Erstreckung in Umfangsrichtung, variiert werden kann.
Zum Einbringen der Prägungen 45 in das Flachbandmaterial 3 weisen die beiden Prägerollen 11; 12 jeweils die außenliegenden, umlaufenden und im wesentlichen zylindrischen Prägeflächen 25; 26 auf, die jeweils die positiven bzw. negativen Prägeformen 27; 28 der in das Flachbandmaterial 3 einzubringenden Prägungen 45 aufweisen. Dabei handelt es sich bei den einzubringenden Prägungen z.B. um sickenartige und/oder musterartige Prägungen. Insbesondere weist die untere Prägefläche 26 der unteren Prägerolle 12 positive, konvexe bzw. hervorstehende Prägeformen 28 auf und die obere Prägefläche 26 der oberen Prägerolle 11 die entsprechenden negativen, konkaven, also nach einwärts gewölbten Prägeformen 27 dazu auf. Vorzugsweise weist die untere Prägefläche 26 zumindest eine umlaufende Wölbung zum Erzeugen einer Sicke 46 zur Herstellung eines Mehrkammerflachrohres und mehrere, über die Prägefläche 26 verteilte Zapfen auf, die zum Erzeugen von Dimpeln dienen. Die obere Prägefläche 25 weist dann jeweils die dazu negativen Formen auf, also zumindest eine umlaufende Rinne und mehrere, kleinere Einbuchtungen.
Die Umform- bzw. Biegeeinrichtungen 5 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 weisen jeweils eine untere und eine obere Umform- bzw. Biegerolle 30; 31 auf, die jeweils ober- bzw. unterhalb des Flachbandmaterials 3 angeordnet sind, wobei Drehachsen der Biegerollen 30; 31 parallel zu den Drehachsen 13; 14 der Prägerollen 11; 12 und zueinander in vertikaler Richtung fluchtend ausgerichtet sind. Auch die beiden Biegerollen 30; 31 sind in Bezug zueinander in gegenläufige Drehrichtungen antreibbar, wobei die obere Biegerolle 30 die gleiche Drehrichtung wie die obere Prägerolle 11 und die untere Biegerolle 31 die gleiche Drehrichtung wie die untere Prägerolle 12 aufweisen.
Des Weiteren weisen die beiden Biegerollen 30; 31 je eine außenliegende, umlaufende Biegefläche auf. Dabei ist die obere Biegefläche vorzugsweise konkav gewölbt ausgebildet und die untere Biegefläche ist konvex, also nach innen gewölbt ausgebildet, so dass die obere und die untere Biegefläche ebenfalls eine in Bezug zueinander positive/negative Form aufweisen. Die Krümmungsradien und der Abstand der beiden Biegeflächen voneinander sind außerdem derart bemessen, dass das zwischen den Biegeflächen durchgeführte Flachbandmaterial 3 aufgrund der Negativ/Positivform der Biegeflächen um die obere Biegefläche und um seine Flachbandlängsachse 32 (5) herum beim Abrollen gebogen wird. Dabei nimmt die Krümmung der Biegeflächen zu jeder nachfolgenden Biegeeinrichtung 5 hin etwas zu und die Breite der Biegerollen ab, bis das Flachbandmaterial 3 annähernd die Form eines längsgeschlitzten Endlosflachrohres 39 aufweist mit zwei sich gegenüberliegenden, nahezu zueinander parallelen, Breitseiten 34, einer in Bezug zur Anordnung in der Vorrichtung 1 unteren, durch das Biegen abgerundeten und geschlossenen Schmalseite 35 und einer noch geöffneten Schmalseite 36, wobei sich Längs- bzw. Stoßkanten 37 des Endlosflachrohres 39 gegenüberliegen und vorzugsweise in Kontakt sind (2, 5). Bei Mehrkammerflachrohren (5) sind dann die eingebrachten Sicken 46 mit ihren Sickenböden 47 sich gegenüberliegend angeordnet und zweckmäßigerweise in Kontakt miteinander.
Um das Flachbandmaterial 3 in diese Form zu bringen, sind vorzugsweise 5 bis 14, bevorzugt 6 bis 12 in Förderrichtung A hintereinander angeordnete Biegeeinrichtungen 5 vorhanden. Dabei dienen die Biegeeinrichtungen 5 zusätzlich zum Antrieb des Flachbandmaterials 3, indem es jeweils zwischen den beiden Biegerollen 30; 31 eingeklemmt wird und durch die kontinuierlich angetriebenen Biegerollen 30; 31 durch die Vorrichtung 1 gezogen (vor den Biegeeinrichtungen) bzw. geschoben (nach den Biegeeinrichtungen) wird.
In der sich an die letzte Biegeeinrichtung 5 anschließenden Schweißeinrichtung 6 werden die sich gegenüberliegenden Längskanten 37 des Flachbandmaterials in an sich bekannter Weise kontinuierlich miteinander verschweißt, so dass ein geschlossenes, vorgefertigtes Endlosflachrohr 39 entsteht mit wechselweise Freiflächen 15 und geprägten Flächen 24, wobei zweckmäßigerweise lediglich die beiden Breitseiten 34 Prägungen aufweisen. Anstelle der Schweißeinrichtung 6 kann selbstver ständlich auch jegliche andere Art einer Verbindungseinrichtung, z.B. eine Löteinrichtung oder eine Klebeeinrichtung vorgesehen sein.
Bei der sich an die Schweißeinrichtung 6 anschließenden Messeinrichtung 7 handelt es sich vorzugsweise um ein Messrad 40 oder eine Kamera, wobei in der Messeinrichtung 7 alternativ eine Längenmessung (oder eine Geschwindigkeitsmessung der Vorschubgeschwindigkeit) des die Messeinrichtung 7 in Förderrichtung A passierenden Endlosflachrohres 39 erfolgt.
Die Trenneinrichtung 8 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 weist zweckmäßigerweise ein Messer (nicht dargestellt) zum Schneiden des Endlosflachrohrs 39 entlang einer Trennlinie 43 (1, 2) auf, wobei das Messer zum Beispiel um eine horizontale, zur Förderrichtung A parallele Achse verschwenkt oder gedreht wird. Zusätzlich kann das Messer, um die Vorschubbewegung des Endlosflachrohrs 39 auszugleichen, beim Schneidvorgang in an sich bekannter Weise ebenfalls in Förderrichtung A mitbewegt werden („fliegendes Messer"). Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Messer allerdings in Förderrichtung A unverschieblich („stehendes Messer"), wobei die Bewegung des Endlosflachrohrs 39 durch eine entsprechend in Richtung A abgeschrägte, die Bewegung des Rohres 39 ausgleichende Form des Messers oder durch eine entsprechende Schrägstellung des Messers ausgeglichen wird. Bei dieser Art zu schneiden mit dem „stehenden Messer" hängt die Dauer des gesamten Schneidvorgangs u. a. von der Breite des Endlosflachrohrs 39, die vorzugsweise 12 bis 60 mm beträgt, von der Geschwindigkeit des Messers und von der Bandgeschwindigkeit ab und liegt im ms-Bereich, wobei das Endlosflachrohr vorzugsweise automatisch durch das Schneiden für eine sehr kurze Zeit angehalten wird.
Dabei wird das Endlosflachrohr 39 entweder vorzugsweise genau in der Mitte eines ungeprägten Bereichs 15 des Endlosflachrohrs 39 getrennt, damit ein Flachrohr 44 (1) mit zwei gleich langen freien Enden entsteht, oder das Endlosflachrohr 39 wird genau am Ende bzw. am Anfang eines ungeprägten Bereichs 15 des Endlosflachrohrs 39 getrennt, damit ein Flachrohr 44 mit nur einem freien Ende gefertigt wird. Im Rahmen der Erfindung ist es aber auch möglich, das Endlosflachrohr 39 an jeder beliebigen Stelle zu trennen. Die Trennlinie 43 ist dabei vorzugsweise im wesentlichen senkrecht zur Rohrlängsrichtung, die der Förderrichtung A entspricht.
Um eine möglichst hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bei der Herstellung der Flachrohre mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erreichen, ist es, wie bereits oben bei dem Verfahren gemäß der DE-OS 24 52 065 erläutert, notwendig, die Betätigung der Prägeeinrichtung 4, also das Abheben und Absenken der oberen Prägerolle 11, und den Trennvorgang des Endlosflachrohres 39 in der Trenneinrichtung 8 aufeinander abzustimmen. Im Rahmen der Erfindung wurde jedoch herausgefunden, dass eine ausreichend hohe Genauigkeit überraschenderweise nur dann erreicht werden kann, wenn die dazu verwendete Messeinrichtung 7 in Förderrichtung A gesehen zwischen der Schweißeinrichtung 6 und der Trenneinrichtung 8 angeordnet ist und vorzugsweise eine Längenmessung erfolgt. Vorzugsweise beträgt der Abstand der Messeinrichtung 7 in Förderrichtung A zur Trenneinrichtung 8 dabei 0,2 bis 2 m, bevorzugt 0,5 bis 1,5 m, wobei die Maschinenlänge, also der Abstand der Prägeeinrichtung 4 von der Trenneinrichtung 8 in Förderrichtung A abhängig vom Aufbau der Vorrichtung 1, z.B. von der Anzahl der Biegeeinrichtungen 5, vorzugsweise 6 bis 20 m, bevorzugt 10 bis 15 m beträgt.
Zur Steuerung und Regelung des erfindungsgemäßen Verfahrens sendet also die insbesondere Längenmesseinrichtung 7 ein Signal an eine Prägeeinrichtungssteuereinrichtung 41 und an eine Trenneinrichtungssteuereinrichtung 42, z.B. in Form einer Längenangabe immer dann, wenn sich das Endlosflachrohr 39 um eine bestimmte Länge, insbesondere der gewünschten Trennlänge, in Richtung der Förderrichtung A bewegt hat oder in Form eines Geschwindigkeitsmesswertes in definierten Zeitabständen.
Aufgrund dieses Signals wird dann der Trennvorgang zu dem dadurch definierten Zeitpunkt durch die Trenneinrichtungssteuereinrichtung 42 ausgelöst.
Ausgelöst durch den Trennvorgang sendet dann die Trenneinrichtungssteuereinrichtung 42 ein weiteres Signal, im folgenden als Schnittsignal bezeichnet, an die Prägeeinrichtungssteuereinrichtung 41.
Basierend auf dem Zeitpunkt des gesendeten Schnittsignals, des von der Messeinrichtung 7 kommenden Messwertes, der vorher festgelegten gewünschten Rohrlänge und des Abstands der Trenneinrichtung 8 von der Prägeeinrichtung 4 in Förderrichtung A wird von der Prägeeinrichtungssteuereinrichtung 41, die zweckmäßigerweise eine interne Uhr aufweist, dann die Antriebseinrichtung der Prägeeinrichtung 4 ange steuert, also der Abhebezeitpunkt, die Abhebedauer und die Prägedauer, vorzugsweise durch entsprechendes Ansteuern der Kurvenscheibe 16, mittels eines speziellen Steuerprogrammes gesteuert und geregelt. Dazu liegt der Prägeeinrichtungssteuereinrichtung 41 zweckmäßigerweise auch noch ein Signal eines Drehwertgebers oder dergleichen vor, wo die Kurvenscheibe 16 steht.
Dabei ist die Drehgeschwindigkeit der Kurvenscheibe 16 während der Abhebedauer und der Prägedauer regelbar und abhängig von der gewünschten Länge der Freifläche 15 bzw. der geprägten Fläche 24 und der Vorschubgeschwindigkeit des Flachbandmaterials 3 unterschiedlich. Üblicherweise wird die Länge der Freifläche 15 möglichst kurz gehalten, um ein Aufknöpfen des im Wärmetauscher mit hohen Drücken beaufschlagten Flachrohres zu vermeiden, und bei jeder Rohrlänge ungefähr gleich sein, so dass bei gleicher Vorschubgeschwindigkeit auch die Drehgeschwindigkeit der Kurvenscheibe 16 während der Abhebedauer bei jeder Rohrlänge zweckmäßigerweise gleich ist. Lediglich die Drehgeschwindigkeit während der Prägezeit wird also je nach Rohrlänge variiert. Dadurch ist es in sehr einfacher Weise möglich, die Länge der Freifläche 15 und der geprägten Fläche 24 flexibel einzustellen, ohne dass dazu eine Veränderung an der Form der Kurvenscheibe 16 vorgenommen werden muss. Zweckmäßigerweise beträgt die Länge der erzeugten Freifläche 15 dabei 5 bis 20 mm, bevorzugt 10 bis 12 mm, wobei zweckmäßigerweise Rohre mit einer Gesamtlänge von 100 bis 3000 mm, bevorzugt 400 bis 2000 mm, hergestellt werden.
Damit diese variable, regelbare Drehbewegung der Kurvenscheibe 16 aber auch genau und präzise erfolgt, ist die Steuerung der Kurvenscheibe 16 ebenfalls sehr genau und zuverlässig, was durch die erfindungsgemäße, sich selbst regelnde Steuerung über das Schnittsignal als immer wiederkehrendes Referenzsignal und das Signal der Messeinrichtung als immer wiederkehrendes Regelsignal möglich ist, so dass auf eventuell geringfügig auftretende Schwankungen der Vorschubgeschwindigkeit des Flachbandmaterials bzw. des Endlosflachrohrs schnell reagiert werden kann. Trotz der Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung von hinten bzw. vom Ende der Produktion her über fast die gesamte Länge der Vorrichtung 1 arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in überraschender Weise sehr genau und zuverlässig, so dass Flachrohre mit Freiflächen und geprägten Flächen mit einer Längentoleranz in Rohrlängsrichtung von +/–0,5 mm bei einer Rohrlänge < 1600 mm, und mit einer Längentoleranz in Rohrlängsrichtung von +/–10 mm bei einer Rohrlänge > 1600 mm herstellbar sind.
Vorteilhaft ist außerdem, dass eine Änderung der gewünschten Rohrlänge bei gleicher Freifläche oder umgekehrt während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 möglich ist. Innerhalb nur einer Maschinenlänge, nachdem die neuen Werte eingestellt worden sind, wird schon das gewünschte Rohr mit Trennung an der gewünschten Stelle produziert, so dass bei Umstellung der Rohrabmessungen sehr wenig Ausschuss, also genau nur eine Maschinenlänge Ausschuss, produziert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind zudem nicht auf die Herstellung von Flachrohren beschränkt. Selbstverständlich ist es auch möglich, runde Rohre damit herzustellen.
Zudem liegt es auch im Rahmen der Erfindung Flachrohre herzustellen, deren Verbindungs- bzw. Schweißnaht bzw. Verbindungsbereich im Bereich einer der beiden Breitseiten liegt.
Ist auch bzw. nur die untere Prägerolle 12 vom Endlosflachbandmaterial 3 abhebend ausgebildet, ist deren Antrieb für die vertikale Bewegung im wesentlichen spiegelverkehrt zum Antrieb der oberen Prägerolle 11 ausgebildet.

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen und gesteuerten Herstellung von längsseitig verbundenen, insbesondere verschweißten, Rohren, insbesondere von Flachrohren (44), aus einem metallischen Endlosflachbandmaterial (3), z. B. aus Aluminium, die zumindest eine in die Rohrwand, vorzugsweise ins Rohrinnere weisende, Prägung (45) aufweisen, wobei das Rohr bezogen auf seine Längserstreckung zumindest einen prägefreien Bereich (15) und zumindest einen geprägten Bereich (24) aufweist, mit folgenden Verfahrensschritten: a) Kontinuierliches abführen des Endlosflachbandmaterials (3) aus einer Bevorratungseinrichtung (2) b) Abschnittsweises prägen des Endlosflachbandmaterials (3) mittels zweier, in gegenläufige Drehrichtungen (B, C) drehbarer Prägerollen (11; 12), zwischen denen das Endlosflachbandmaterial (3) in einer Förderrichtung (A) durchgeführt wird, wobei zumindest eine der beiden Prägerollen (11; 12), vorzugsweise die obere Prägerolle (11), gesteuert von dem Endlosflachbandmaterial (3) abhebt und dabei die prägefreien Bereiche (15) erzeugt werden, c) Kontinuierliches biegen des Endlosflachbandmaterials (3) zu einem längsgeschlitzten Endlosrohr (39) mit zwei sich gegenüberliegen Längs- bzw. Stoßkanten (37), d) verbinden, insbesondere verschweißen, der beiden Stoßkanten (37), e) abmessen einer in Förderrichtung (A) geförderten, vorbestimmten Länge und/oder der Vorschubgeschwindigkeit des Endlosrohres (39) und f) ablängen des Endlosrohres (39) in einer Trenneinrichtung (8) entlang einer vorbestimmten Trennlinie (43) in einzelne Rohre, wobei zur Steuerung des Trennzeitpunktes der bei der Messung der Länge und/oder der Vorschubgeschwindigkeit erhaltene Messwert verwendet wird und zur Steuerung des Abhebezeitpunktes, der Abhebedauer und der Prägedauer der Prägerolle (11; 12) ebenfalls dieser Messwert, der Zeitpunkt des Trennens des Endlosrohres (39), die vorbestimmte Rohrlänge und der Abstand der Prägeeinrichtung (4) von der Trenneinrichtung (8) in Förderrichtung (A) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass von der Messeinrichtung (7) ein in der Messeinrichtung (7) erzeugtes Signal an eine Prägeeinrichtungssteuereinrichtung (41) und an eine Trenneinrichtungssteuereinrichtung (42), in Form einer Längenangabe immer dann gesendet wird, wenn sich das Endlosflachrohr (39) um eine bestimmte Länge, insbesondere der gewünschten Trennlänge, in Richtung der Förderrichtung (A) bewegt hat oder in Form eines Geschwindigkeitsmesswertes in definierten Zeitabständen gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aufgrund dieses Signals der Trennvorgang zu einem definierten Zeitpunkt durch die Trenneinrichtungssteuereinrichtung (42) ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausgelöst durch den Trennvorgang die Trenneinrichtungssteuereinrichtung (42) ein Schnittsignal an die Prägeeinrichtungssteuereinrichtung (41) sendet.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre hergestellt werden, deren prägefreie Bereiche (15) eine Genauigkeit bezüglich ihrer Ausdehnung in Rohrlängsrichtung von mindestens +/–5 mm, vorzugsweise von mindestens +/–2 mm aufweisen.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flachrohre (44), insbesondere Mehrkammerflachrohre, hergestellt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre mit (einem) prägefreien Bereich(en) (15) mit einer Länge von 5 bis 20 mm, bevorzugt 10 bis 12 mm und vorzugsweise mit einer Gesamtlänge von 100 bis 3000 mm, bevorzugt 400 bis 2000 mm, hergestellt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre (44) hergestellt werden, deren beiden Enden als prägefreie Bereiche (15) ausgebildet sind, wobei der dazwischenliegende Bereich durchgehend geprägt ist.
Verfahren nach Anspruch einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre (44) mit lediglich einem, vorzugsweise endseitig angeordneten, freien Bereich (15) hergestellt werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, vorzugsweise 2 bis 10, zueinander parallele Sicken (46) in das Endlosflachbandmaterial (3) eingebracht werden, die nach dem Biegen sich mit ihren Sickenböden (47) vorzugsweise gegenüberliegend angeordnet werden.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bevorratungseinrichtung (2) verwendet wird, die in Förderrichtung (A) einander nachgeordnet zumindest eine Vorratsrolle (9), von der das Endlosflachbandmaterial (3) im wesentlichen kontinuierlich abgewickelt wird und zweckmäßigerweise mehrere, vorzugsweise 20 bis 30 tanzende Rollen (10) aufweist, die jeweils in Förderrichtung (A) hintereinander und vertikal zueinander versetzt angeordnet sind und unabhängig voneinander in vertikaler Richtung bewegt werden und dadurch eine variable Länge des Endlosflachbandmaterials (3) zwischenspeichern.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägerollen (11; 12) um Drehachsen (13; 14) angetrieben werden, die horizontal und senkrecht zur Förderrichtung (A) ausgerichtet und vertikal fluchtend zueinander angeordnet sind.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Prägerolle (11) mittels einer Antriebseinrichtung angehoben und abgesenkt wird, die vorzugsweise eine Kurvenscheibe (16) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (16) um eine horizontale und vorzugsweise zur Drehachse (13) der oberen Prägerolle (11) parallele Drehachse (17) angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 13 und/oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurvenscheibe (16) verwendet wird, die über eine vertikal ausgerichtete und vertikal verschieblich gelagerte Antriebsstange (18) mit der oberen Prägerolle (11) in fester Verbindung steht, wobei die Antriebsstange (18) einendig an einer Umfangsfläche (19) der Kurvenscheibe (16) entlang gleitet und andernendig mit der oberen Prägerolle (11) unverschieblich in Verbindung steht, wobei die Umfangsfläche (19) der Kurvenscheibe (16) als Widerlager für die Aufwärtsbewegung der oberen Prägerolle (11) verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Prägerolle (11) in einem feststehenden Gehäuse in vertikaler Richtung verschoben wird und jeweils durch zumindest eine Feder (21), als weiteres Element der Antriebseinrichtung mit Federkraft beaufschlagt wird, wobei die obere Prägerolle (11) durch die Federkraft in Bezug zum feststehenden Gehäuse zum Endlosflachbandmaterial (3) hin gedrückt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurvenscheibe (16) verwendet wird, die zumindest einen abgeflachten Bereich, z. B. eine Vertiefung (22), vorzugsweise zwei sich diametral gegenüberliegend angeordnete Vertiefungen (22), in einer Umfangsfläche (19) aufweist, wobei die obere Prägerolle (11) durch die Federkräfte in ihre abgehobene Stellung gedrückt wird, wenn die Antriebsstange (18) in einer Vertiefung (22) der Kurvenscheibe (16) anliegt, und die obere Prägerolle (11) gegen die Federkräfte in ihre Prägestellung gedrückt wird, wenn die Antriebsstange (18) an einem zylindrischen Bereich (23) der Umfangsfläche (19) der Kurvenscheibe (16) anliegt.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (16) während der Abhebedauer und der Prägedauer mit unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten angetrieben wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des prägefreien Bereichs (15) und des geprägten Bereichs (24) unter Verwendung des Wertes der Drehgeschwindigkeit der Kurvenscheibe (16) und des Wertes der Vorschubgeschwindigkeit des Endlosflachbandmaterials (3) gesteuert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurvenscheibe (16) verwendet wird, die aus mehreren, hintereinander, koaxial und zueinander verdrehbar angeordneten Kurvenscheiben besteht.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messer zum Trennen verwendet wird, das vorzugsweise um eine horizontale, zur Förderrichtung (A) parallele Achse verschwenkt oder gedreht wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer in Förderrichtung (A), insbesondere mit Vorschubgeschwindigkeit des Endlosrohres (39), angetrieben wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Messer verwendet wird, das in Förderrichtung (A) unverschieblich ist und eine abgeschrägte, die Bewegung des Endlosflachrohrs (39) ausgleichende Form aufweist.
Vorrichtung zur gesteuerten und kontinuierlichen Herstellung von längsseitig verbundenen, insbesondere verschweißten, Rohren, insbesondere von Flachrohren (44), aus einem metallischen Endlosflachbandmaterial (3), z. B. aus Aluminium, die zumindest eine in die Rohrwand, vorzugsweise ins Rohrinnere weisende, Prägung (45) aufweisen, wobei das Rohr bezogen auf seine Längserstreckung zumindest einen prägefreien Bereich (15) und zumindest einen geprägten Bereich (24) aufweist, nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit jeweils in einer Förderrichtung (A) gesehen hintereinander angeordnet a) einer Bevorratungseinrichtung (2) für das metallische Endlosflachbandmaterial (3) b) einer Prägeeinrichtung (4) zum abschnittsweisen Prägen des Endlosflachbandmaterials (3) mit zwei in gegenläufige Drehrichtungen (B, C) antreibbaren Prägerollen (11; 12), zwischen denen das Endlosflachbandmaterial (3) durchführbar ist und von denen zumindest eine, vorzugsweise die obere Prägerolle (11), mit einer Antriebseinrichtung regelmäßig von dem Endlosflachbandmaterial (3) in eine nicht prägende Stellung abhebend und wieder in eine prägende Stellung absenkend antreibbar in Verbindung steht, c) mehreren, in Bezug zur Förderrichtung (A) hintereinander angeordneten Biegeeinrichtungen (5) zum Rollbiegen des Endlosflachbandmaterials (3) zu einem längsgeschlitzten Endlosrohr (39) mit zwei sich gegenüberliegenden Stoßkanten (37), d) einer Verbindungseinrichtung, insbesondere einer Schweißeinrichtung (6), zum Verbinden der beiden Stoßkanten (37), e) einer Messeinrichtung (7) zum Messen einer vorbestimmten, in Förderrichtung (A) geförderten Länge und/oder der Vorschubgeschwindigkeit des Endlosrohres (39) und f) einer Trenneinrichtung (8) zum Trennen des Endlosrohres (39) in einzelne Rohre entlang einer vorbestimmten Trennlinie (43), und mit einer Prägeeinrichtungssteuereinrichtung (41) und einer Trenneinrichtungssteuereinrichtung (42), wobei die Trenneinrichtungssteuereinrichtung (42) mit der Messeinrichtung (7) den Trennzeitpunkt steuernd in Verbindung steht und die Prägeeinrichtungssteuereinrichtung (41) mit der Messeinrichtung (7) und der Trenneinrichtungssteuereinrichtung (42) den Abhebezeitpunkt, die Abhebedauer und die Prägedauer der Prägerollen (11; 12) steuernd in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre (44) herstellbar sind, deren prägefreie Bereiche (15) eine Genauigkeit bezüglich der Längenausdehnung von mindestens +/–5 mm, vorzugsweise mindestens +/–2 mm aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 24 und/oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass Flachrohre (44), vorzugsweise Mehrkammerflachrohre, herstellbar sind.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Bevorratungseinrichtung (2) in Förderrichtung (A) einander nachgeordnet zumindest eine Vorratsrolle (9), von der das Endlosflachbandmaterial (3) im wesentlichen kontinuierlich abwickelbar ist und zweckmäßigerweise mehrere, vorzugsweise 20 bis 30 tanzende Rollen (10) aufweist, die jeweils in Förderrichtung (A) hintereinander und vertikal zueinander versetzt angeordnet sind und unabhängig voneinander in vertikaler Richtung beweglich sind, so dass eine variable Länge des Endlosflachbandmaterials (3) zwischen den Rollen (10) einspannbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägerollen (11; 12) Drehachsen (13; 14) aufweisen, die horizontal und senkrecht zur Förderrichtung (A) ausgerichtet und vertikal fluchtend zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung der oberen Prägerolle (11) eine Kurvenscheibe (16) aufweist, deren Drehachse (17) horizontal und vorzugsweise parallel zur Drehachse (13) der oberen Prägerolle (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (16) über eine insbesondere vertikal ausgerichtete und insbesondere vertikal verschieblich gelagerte Antriebsstange (18) mit der oberen Prägerolle (11) in fester Verbindung steht, wobei die Antriebsstange (18) einendig an einer Umfangsfläche (19) der Kurvenscheibe (16) entlang gleitbar gelagert ist und andernendig mit der oberen Prägerolle (11) unverschieblich in Verbindung steht, wobei die Umfangsfläche (19) der Kurvenscheibe (16) Widerlager für die Aufwärtsbewegung der oberen Prägerolle (11) ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Prägerolle (11) in einem feststehenden Gehäuse vertikal verschieblich und jeweils durch zumindest eine Feder (21), als weiteres Element der Antriebseinrichtung mit Federkraft beaufschlagt gelagert ist, wobei die obere Prägerolle (11) durch die Federkraft in Bezug zum feststehenden Gehäuse (20) nach oben, vom Endlosflachbandmaterial (3) weg drückbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe (16) zumindest einen abgeflachten Bereich, z. B. eine Vertiefung (22), vorzugsweise zwei sich diametral gegenüberliegend angeordnete Vertiefungen (22), in der Umfangsfläche (19) aufweist, wobei die obere Prägerolle (11) durch die Federkräfte in ihre abgehobene Stellung drückbar ist, wenn die Antriebsstange (18) in einer Vertiefung (22) der Kurvenscheibe (16) anliegt, und die obere Prägerolle (11) gegen die Federkräfte in Richtung in ihre Prägestellung drückbar ist, wenn die Antriebsstange (18) an dem übrigen zylindrischen Bereich (23) der Umfangsfläche (19) der Kurvenscheibe (16) anliegt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurvenscheibe (16) verwendet wird, die aus mehreren, hintereinander, koaxial und zueinander verdrehbar angeordneten Kurvenscheiben besteht.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Prägerollen (11; 12) jeweils eine außenliegende, umlaufende und im wesentlichen zylindrische Prägefläche (25; 26) aufweisen, die jeweils die positiven bzw. negativen Prägeformen (27; 28) der in das Flachbandmaterial (3) einzubringenden Prägungen aufweisen, wobei vorzugsweise die untere Prägefläche (26) der unteren Prägerolle (12) positive, konvexe bzw. hervorstehende Prägeformen (28) aufweist und die obere Prägefläche (26) der oberen Prägerolle (11) die entsprechenden negativen, konkaven, also nach einwärts gewölbten Prägeformen (27) dazu aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Prägefläche (26) zumindest eine umlaufende Wölbung zum Erzeugen einer Sicke (46) zur Herstellung eines Mehrkammerflachrohres und mehrere, über die Prägefläche (26) verteilte Zapfen zum Erzeugen von napfförmigen Einbuchtungen aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise 5 bis 14, bevorzugt 6 bis 12 in Förderrichtung (A) hintereinander angeordnete Biegeeinrichtungen (5) vorhanden sind, wobei zweckmäßigerweise jede Biegeeinrichtung (5) jeweils eine untere und eine obere Biegerolle (30; 31) aufweist, die jeweils ober- bzw. unterhalb des Endlosflachbandmaterials (3) angeordnet sind und in gegenläufige Drehrichtungen antreibbar sind, wobei Drehachsen der Biegerollen (30; 31) parallel zu den Drehachsen (13; 14) der Prägerollen (11; 12) und zueinander in vertikaler Richtung fluchtend ausgerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Biegerollen (30; 31) je eine außenliegende, umlaufende Biegefläche aufweisen, wobei vorzugsweise die obere Biegefläche konkav gewölbt ausgebildet und die untere Biegefläche ist konvex, also nach innen gewölbt ausgebildet ist, so dass die obere und die untere Biegefläche ebenfalls eine in Bezug zueinander positive/negative Form aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmungsradien und der Abstand der beiden Biegeflächen voneinander außerdem derart bemessen sind, dass das zwischen den Biegeflächen durchführbare Endlosflachbandmaterial (3) um die obere Biegefläche und um seine Flachbandlängsachse (32) herum rollbiegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 37 und/oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung der Biegeflächen der Biegerollen jeder nachfolgenden Biegeeinrichtung (5) im Vergleich zur vorhergehenden Biegeeinrichtung (5) größer ist und die Breite der Biegerollen (30; 31) geringer ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (7) ein Messrad (40) oder eine Kamera ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (8) ein Messer aufweist, das vorzugsweise um eine horizontale, zur Förderrichtung (A) parallele Achse verschwenkbar oder drehbar antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer in Förderrichtung (A), insbesondere mit Vorschubgeschwindigkeit des Endlosrohres (39), antreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer in Förderrichtung (A) unverschieblich ist und eine in Richtung A abgeschrägte, die Bewegung des Endlosflachrohrs (39) ausgleichende Form aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Messeinrichtung (7) in Förderrichtung (A) zur Trenneinrichtung (8) 0,2 bis 2 m, bevorzugt 0,5 bis 1,5 m beträgt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Prägeeinrichtung (4) von der Trenneinrichtung (8) in Förderrichtung (A) 6 bis 20 m, bevorzugt 10 bis 15 m beträgt.