DE2140945A1

DE2140945A1 - Verfahren zum formen eines laengseinlaufenden metallbandes duenner wandstaerke zum rohr

Info

Publication number: DE2140945A1
Application number: DE2140945A
Authority: DE
Inventors: Kurt Mueller
Original assignee: KM Kabelmetal AG
Current assignee: KM Kabelmetal AG
Priority date: 1971-08-16
Filing date: 1971-08-16
Publication date: 1973-03-01
Also published as: BR7202633D0; NL7205192A; US3813910A; AT320778B; FR2149335A1; FR2149335B1; AU461919B2; DD96161A5; SE397640B; SU506335A3; CH538313A; GB1397592A; CA971042A; JPS4848357A; BE780248A; GB1397593A; ATA430775A; AU4256072A; IT948701B; ZA721425B

Description

2U0945

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 1157

11. 8. 1971

Verfahren zum Formen eines längseinlaufenden Metallbandes dünner Wandstärke zum Rohr

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen eines längseinlaufenden Metallbandes, vorzugsweise unter 0,3 mm, zum Rohr mit hochgezogenen Kanten gleicher Höhe und schweiß- oder lötbarer Schnittfläche.

Zur Herstellung elektrischer Kabel, die in ihrem Schichten- ' aufbau eine die Kabelseele umschließende rohrförmige Umhüllung aufweisen, ist es bereits bekannt,(DOS 2 045 976), um eine Kabelseele ein längseinlaufendes Metallband mit einer Wandstärke von höchstens 0,3 mm und einer Breite größer als der Umfang der Kabelseele zum Rohr mit radial hochgezogenen, parallel verlaufenden Kanten zu formen und die der Rohroberfläche abgekehrten Enden des so gebildeten längsverlciufenden Steges miteinander gasdicht durch Schweißen, Löten oder derglächen zu verbinden.

Aber auch rohrförmige Gebilde zur Fortleitung flüssiger oder gasförmiger, erwärmter oder gekühlter Medien dünner Wandstärke hat man bereits vorgeschlagen, die aus einem Metallband dünner Wandstärke mit hochgezogenen, gasdicht verschweißten Bandkanten bestehen. So hergestellte Rohre sind hochflexibel, sie können, wie bei Kabeln und Leitungen üblich, auf Vorratstrommeln auf und von diesen wieder

309809/0045 _ ₂ _

2U0945

abgewickelt werden und zeichnen sich darüber hinaus durch ein extrem leichtes Gewicht aus.

Die Verwendung solcher dünnwandiger rohrförmiger Umhüllungen im Kabelaufbau hat den besonderen Vorteil einer absoluten Wasserdampfsperre bei gleichzeitiger ausgezeichneter Schirmwirkung infolge der in Umfangsrichtung ununterbrochenen hohen elektrischen Leitfähigkeit.

Schwierigkeiten treten bei der Herstellung der oben beschriebenen rohrförmigen Gebilde dünner Wandstärke insbesondere dann bisweilen auf, wenn als Bandmaterial ein Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, verwendet wird. Ein solches, höchstens 0,3 ^m» starkes Aluminiumband läßt sich nämlich an seinen Kanten nur schwer führen, so daß es immer wieder vorkommen kann, daß die Bandkanten mehr oder weniger stark durch die begrenzenden Führungsrollen zumindest teilweise umgebogen oder umgebördelt werden. Ein an den Bandkanten jedoch bereits verformtes Metallband ist für den weiteren Form- und Schweißvorgang nicht mehr geeignet.

Die vorliegende Erfindung betrifft deshalb eine Verbesserung des bekannten Verfahrens zum Formen eines längseinlaufenden Metallbandes zum Rohr mit hochgezogenen Kanten gleicher Höhe und schweiß- oder lötbarer Schnittfläche und sieht vor, daß das gegebenenfalls oberflächengereinigte Metallband nach einer Umlenkung über eine Rolle, Walze oder dergleichen von unten her über eine Führung mit gekrümmter Oberfläche unter Zugspannung geführt und unmittelbar daran anschließend um seine der Führung abgekehrten Fläche zum Rohr mit hochstehenden Kanten geformt und durch Beschneiden auf eine vorbestimmte Höhe gebracht wird. Durch die Führung des dünnen Metallbandes unter Zugspannung über eine Führung mit gekrümmter Oberfläche werden während der Zuführung des Bandes zu den nachfolgenden Einrichtungen die Bandkanten derart stabilisiert, daß Umbördelungen, Umknickungen

303809/0045

oder dergleichen mit Sicherheit vermieden sind« Wesentlich ist, daß die Führung unter Zugspannung erfolgt; das nur sehr dünne Metallband erhält dadurch seine Stabilisierung während des weiteren Verarbeitungsvorganges» Das gilt" insbesondere dann, wenn, wie nach der Erfindung, das Band um die üer Führung abgekehrte Fläche zum Rohr geformt wird, d. he entgegen der durch di© Führung erzeugten Bandvorformung.

In Durchführung ύ.τ Erfindung besteht die Führung aus einem feststehenden zylindrischen walzenförmigen Körper aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise aus Polyäthylen, auf dem in Achsrichtung verschiebbare, beispielsweise ©benfalls aus Polyäthylen bestehende Ringe sar Begrenzung der Bandbreite angeordnet sind. Diese Führung ist vorsugntfeise in der Höhe verstellbar, um eine Anpassung an den jeweils geforderten Rohrdurchmesser zu erzielen» Vorteilhaft ist em auch, die Umlenkrolle oder Walze, die in Diarchlaufrichtusig vor der Führung angeordnet ist, mit der Führung su einer Einheit, beispielsweise über eine um einen Drehpunkt schwenkbare Wippe, zusammenzufassen. Auf diese Heise ist ©ine leichte Anpassung an die für unterschiedliche Rohrdicken benötigten Werkzeuge möglich.

Bei der Verformung von Folien zum Rohr oder ähnlichen Profilen ist es erforderlich, die Folie während des gesamten Verformungsvorganges von außen und nach Möglichkeit auch von innen zu stützen, um Deformierungen zu vermeiden und die gewünschte Form sicher zu erreichen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung ein das Band von außen formendes, nach oben offenes konisches Formwerkzeug und einen in seinem Inneren befindlichen, ebenfalls konisch ausgebildeten Formkeil mit hochstehender längsverlaufender Flosse vor. Als Werkstoff für dieses Formwerkzeug dient ein geeigneter Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, das sehr gute Gleiteigenschaften besitzt und gegenüber Reibung einem sehr geringen

309809/0045

2140345

, Verschleiß unterworfen ist. Das Formwerkzeug ist konisch* so daß die zu verformende Folie, beispielsweise aus Aluminium, gestreckt einlauft, zum Rohr geformt wird und die zwei zu verschweißenden längsverlaufenden Kanten durch den Formkeil nach außen parallel hochgestellt werden»

In Durchführung der Erfindung hat es sich hierbei als besonders vorteilhaft erwiesen, das Verhältnis vom Durchmesser des aus dem Band geformten Rohres zur Länge des konischen Formwerkzeuges etwa 1 : 30 zu wählen. Auf diese Weise ist es möglich, für alle Durchmesser und Banddicken eine sichere Verformung des Bandes ohne Knickungen und dergleichen zu erreichen.

Der Formkeil ist in das konische Formwerkzeug leicht einschiebbar angeordnet, so daß ein Werkzeugwechsel, etwa bei einem Verschleiß des einen oder anderen Teiles, und ein anschließendes Auswechseln ohne Schwierigkeiten möglich sind. Der Formkeil kann massiv ausgebildet sein, wenn es darum geht, das längeeinlaufende Band zum Rohr zu verformen, das anschließend der Fortleitung von Flüssigkeiten oder Gasen dient. Soll das zum Rohr geformte Gebilde jedoch im Schichtenaufbau eines elektrischen Kabels verwendet wer τ den, wird man den Formkeil mit einer konzentrischen Bohrung versehen, durch die die Kabelseele oder ein Kern hindurchgeführt und um den dann das Metallband zum Rohr herumgeformt wird.

Um eine einwandfreie Verschweißung der hochstehenden Kanten insbesondere dann zu erreichen, wenn es sich bei dem verwendeten Bandmaterial um ein solches mit oxydierbarer Oberfläche handelt, ist es erforderlich, daß die zu versckweißenden Bandkanten entsprechend vorbereitet, d. h* oxydfrei gestaltet werden. Zu diesem Zweck läuft das zum Rohr mit hoch-' stehenden Kanten geformte Metallband nach Durchlaufen des

309809/0045 - 5 -

Formwerkzeuges in eine sogenannte Rollenschere ein, die aus einem Paar horizontal angeordneter scheibenförmiger Schneidmesser und einer dem einen Schneidmesser unmittelbar gegenüberstehenden Führungescheibe besteht. Das auf der gleichen Achse wie die Führungsscheibe angeordnete Schneidmesser ist dabei exzentrisch verlagerbar, so daß das Schneidwerkzeug jeder Banddicke angepaßt werden kann und eine saubere Schnittkante gewährleistet ist. Dem gleichen Zweck dient auch die besondere Lagerung des der Führungsscheibe gegenüberstehenden Schneidmessers, das von der Führungsscheibe entsprechend der jeweiligen Banddicke wegbewegbar angeordnet ist.

In Weiterführung der Erfindung hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenigstens ein Schneidmesser mit einem geeigneten Tränkmittel, vorzugsweise auf Alkoholbasis, zu benetzen. Das Benetzungsmittel verhindert ein Kaltverschweißen der Messerkanten mit dein vorbeigeführten Alurainiumbandmaterial. Die Benetzung der Schneidmesser kann in einfaclrer"~~ Weise dadurch erfolgen, daß auf der Messerscheibe von oben her ein Filz schleift, der mit dem Alkohol benetzt ist und dem z. B. über eine geeignete Rohrleitung ständig neues Tränkmaterial zugeführt werden kann.

Um die Bandkanten einwandfrei zusammenzuhalten und bis zum Schweißunkt zu führen, hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, hinter dem Schneidwerkzeug, also hinter der Rollenschere eine verstellbare Andrückrolle vorzusehen, die die Bandkanten sicher fixiert. Desgleichen ist es vorteilhaft, die im Bereich des Schneidwerkzeuges vorgesehene, nach oben offene Führung durch eine geeignete Spannvorrichtung an dem für das Band auslaufenden Ende zusammenzuhalten, um beispielsweise Schwindungen des Kunststoff materials unter dem Einfluß des in der Nähe befindlichen Lichtbogens auszugleichen. Vorteilhaft ist es hierbei auch, die Spannvorrichtung mit einem Abdeckblech als Hitzeschild gegen die Einwirkung des Lichtbogens zu koppeln. ,

309809/0045

2U0945

Die Erfindung sex an Hand der in den Figuren 1 bis 5 dargeatellen Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Zur Durchführung des Verfahrens zum Formen eines längseinlaufenden Metallbandes vorzugsweise unter 0,3 nun zum Rohr mit hochgezogenen Kanten dient,wie aus der Figur 1 ersichtlich, das nach oben hin offene konische Formwerkzeug 1, in das der ebenfalls konische Formkeil 2 einschiebbar ist. Der konische Formkeil 2 weist an seiner oberen Seite die in Längsrichtung verlaufende Flosse 3 auf, wie sie in den Figuren i a und 1 b verdeutlicht ist. Das in Pfeilrichtung einlaufende, z. B. aus Aluminium bestehende Band ist mit h bezeichnet, es wird im Bereich des Formwerkzeuges, d. h. zwischen dem Formwerkzeug und den in seinem Inneren befindlichen Forakeil, zum Rohr mit hochstehenden Kanten geformt. Dadurch, daß da« Formwerkzeug konisch ausgebildet ist, läuft die zu verformende Folie- fezw. das zu verformende Band gestreckt ein _rund die iiochetehendprL Kanten werden durch den inneren Formkeil nach außen parallel hochgestellt. Das so geformte Gebilde läuft dann weiter in die ebenfalls aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, bestehende geschlitzte Führung 5 für die hochstehenden Kanten ein und wird dort mittels der schematisch angedeuteten Rollenschere 6 für den nachfolgenden Schweißvorgang dadurch vorbereitet, daß die hochstehenden Kanten auf eine vorher bestimmte Höhe abgetrennt und durch eine nachgeordnete, nicht dargestellte höhen- und seitenverstellbare Rolle zusammengepreßt werden, um die Kanten beim folgenden Schweißvorgang fest zusammenzuhalten.

Um den in den Figuren 1 bis 1 b beschriebenen Formvorgang einwandfrei durchführen zu können, insbesondere auch dann, wenn dünnwandige Folien oder Bänder aus einem Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium, verwendet werden, wird das in das Formwerkzeug einlaufende Band vorher über eine Führung unter Zugspannung geführt, die, wie aus der Figur 2

309809/0046.

— 7 —

~⁷' 2U0S4S

ersichtlich, aus einem walzenförmigen Kunststoffkörper 7 mit in Achsrichtung bewegbar angeordneten, die Bandbreite be grenz enden Flanschen B und 9 bestellt. Diese Führung, die unmittelbar vor dem Formwerkzeug angeordnet ist_s bewirkt, ■wenn das Band von unten her darüber unter Zug geführt ist, eine Stabilisierung der Bandkanten insoweit, als «in TJmbördeln oder Einknicken des empfindlichen Bandmaterial vermieden ist. Hinzu kommt, daß das Band hierdurch unter einer gewissen Eigenspannung in die Formvorrichtung einläuft, und zwar entgegengesetzt dem eigentlichen ForMVorgang, so daß sich auch dann einwandfreie runde Gebilde erzielen lassen, wenn es sich um Rohrleitungen handelt.

Wie aus der Figur 3 ersichtlich, ist es vorteilhaft, diese Führung für das Band mit einer oder mehreren in Richtung auf den Bandeinlauf angeordnetenUelenkrollen 10 und 11 zu kombinieren, beispielsweise in Form einer um einen Drehpunkt 12 angeordneten Wippe 13, so daß eine Höhenverstellung möglich ist, die zur Anpassung an die jeweils verlangten Rohrdurchmesser erforderlich ist. Ein Auswechseln der sonst üblichen Werkzeuge ist damit vermieden.

Die Rollenschere zum Beschneiden der hochstehenden Kanten besteht, wie aus der Figur k ersichtlich, aus einem Paar horizontal angeordneter Schneidmesser 14 und 15» die zur Rotation auf horizontal gelagerten Wellen 16 und 17 angeordnet sind. Diese vertikal angeordneten Wellen, in nicht näher bezeichneten Lagern gelagert, werden durch ebenfalls nicht näher bezeichnete Mittel angetrieben. Das Schneidmesser 15 ist, wie aus der Figur ersichtlich, exzentrisch gelagert, um eine Anpassung an die jeweils verwendeten Banddicken sicherzustellen. Desgleichen ist das Schneidmesser l4 mittels einer Verstellschraube 19 von der Führungsscheibe l8 wegbewegbar angeordnet. Die äußere Kante der Führungsscheibe l8 ist um ein weniges von dem horizontal angeordneten

309809/0045

2U09A5

Schneidmesser tk entfernt, um sicherzustellen, daß die hochgesogenen Kanten des zum Rohr geformten Bandes beim Schneidvorgang nicht umgebogen werden. Die beim Schneidvorgang anfallenden Abfallstreifen werden über gesonderte, nicht dargestellte Umlenkrollen weggeführt und auf Spulen aufgewickelt.

Mit 20 ist eine geschlitzte Führung für das Rohr bzw. die hochstehenden Kanten bezeichnet, die vorteilhaft ebenfalls aus einem geeigneten Kunststoff, beispielsweise Polyäthylen, besteht. Diese geschlitzte Führung sorgt dafür, daß die hochstehenden Bandkanten in ausreichender Weise für die Verwendung der nachfolgenden Schweißvorrichtung zum Fluchten gebracht werden.

309809/0045

Claims

2U0945

Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte Aktiengesellschaft

1 1157

11. 8. 1971

Patentansprüche

Verfahren zum Formen eines längseinlaufenden Metallbandes, vorzugsweise unter 0,3 mm Wandstärke, zum Rohr mit hochgezogenen Kanten gleicher Höhe und schweiß- oder lötbarer Schnittfläche, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebenenfalls oberflächengereinigte Metallband nach einer Umlenkung über eine Rolle, Walze oder dergleichen von unten her über eine Führung mit gekrümmter Oberfläche unter Zugspannung geführt und unmittelbar daran anschließend um seine der Führung abgekehrte Fläche zum Rohr mit hochstehenden Kanten geformt und durch Beahneiden auf eine vorbestimmte Höhe gebracht wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen feststehenden,in Achsrichtung verschiebbare Flansche aufweisenden zylindrischen Formkörper-, ein das Band von außen formendes, nach oben offenes konisches Formwerkzeug, einen in seinem Inneren befindlichen konisch ausgebildeten Formkeil mit hochstehender längsverlaufender Flosse und einer das geformte Rohr aufnehmenden geschlitzten Führung mit im Bereich der Führung angeordneter Rollenschere.

309809/0045

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise aus Kunststoff bestehende zylindrische Formkörper in der Höhe verstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Durchmesser des aus dem Band geformten ßohres zur Länge des konischen Formwerkzeuges etwa 1 : 30 beträgt.

5« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkeil in das konisch ausgebildete Formwerkstück einschiebbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkeil an seinem Umfang mit einer die hochstehenden Bandkanten führenden längsverlaufenden Flosse versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkeil mit einer zentrischen Bohrung versehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenschere aus einem Paar horizontal angeordneter scheibenförmiger Schneidmesser und einer dem einen Schneidmesser unmittelbar gegenüberstehenden Führungsscheibe besteht.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der gleichen Achse wie die Führungsscheibe angeordnete Schneidmesser exzentrisch verlagerbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das der Führungsscheibe gegenüberstehende Schneidmesser von der Führungsscheibe wegbewegbar angeordnet ist.

309809/0045

2140345

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß -wenigstens ein Schneidmesser mit einem Tränkmittel, vorzugsweise Alkohol, benetzt ist.

12.,Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß oberhalb des der Führungsscheibe gegenüberstehenden Schneidmessers und gleichachsig mit diesem eine Abfallstreif enuml enkro He angeordnet ist.

309809/0045

4i

Leerseite