DE69610996T2 - METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING ROLLED SCREW SEAM PIPES WITH LESS LUBRICANT - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING ROLLED SCREW SEAM PIPES WITH LESS LUBRICANTInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Spiralfalzrohren und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung für diese Herstellung, für die weniger Schmierung erforderlich ist.The present invention relates to the manufacture of spiral corrugated pipes and, in particular, to a method and apparatus for such manufacture which requires less lubrication.
Bekannte Maschinen zur Herstellung von Spiralfalzrohren werden beispielsweise von der britischen Patentveröffentlichung GB 2,213,748 sowie vom US Patent Nr. 4,706,481 offenbart. Diese Maschinen sind dem Fachmann bekannt und müssen daher hier nicht ausführlich beschrieben werden. Verschiedene Weiterentwicklungen derartiger Maschinen sind auf dem Markt erhältlich, jedoch weisen diese Maschinen nach wie vor bestimmte Nachteile auf, wie dies im folgenden erläutert wird.Known machines for producing spiral-corrugated pipes are disclosed, for example, in British patent publication GB 2,213,748 and US patent no. 4,706,481. These machines are known to those skilled in the art and therefore do not need to be described in detail here. Various further developments of such machines are available on the market, but these machines still have certain disadvantages, as explained below.
Das Metallband, das für die betreffende Herstellung eingesetzt wird, ist normalerweise mit Zink beschichtet, so dass es korisionsbeständig ist. Das Metallband ist daher galvanisiert, was zu Problemen führt, die dem Fachmann bekannt sind.The metal strip used for the production in question is normally coated with zinc so that it is corrosion-resistant. The metal strip is therefore galvanized, which causes problems that are known to those skilled in the art.
Wenn das Metallband in der Walzenbaugruppe vor dem Formkopf abgekantet wird, werden kleine Zinkteile von dem Metallband gelöst und haften an den Abkantwalzen. Aufgrund dieser Zinkteilchen nimmt der Durchmesser der Abkantwalzen zu, und zwar insbesondere beim letzten Walzenpaar. Da diese Walzen nicht federnd gelagert sind, nimmt die Klemmkraft in dem Spalt zwischen zwei Walzen aufgrund der Anlagerung an Zink an den Walzen erheblich zu. In schwerwiegenden Fällen sind diese unerwünschten Kräfte so stark, dass die Walzen brechen, so dass die Produktion unterbrochen werden muss.When the metal strip is folded in the roller assembly before the forming head, small zinc particles are released from the metal strip and stick to the folding rollers. Due to these zinc particles, the diameter of the folding rollers increases, especially in the last pair of rollers. Since these rollers are not spring-mounted, the clamping force in the gap between two rollers increases significantly due to the deposition of zinc on the rollers. In severe cases, these undesirable forces are so strong that the rollers break, so that production has to be stopped.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass Zinkteilchen aufgrund des Gleitens des Metallbandes zwischen den Führungsplatten vor dem Formkopf gelöst werden, was zur Ablagerung von Zink an den einander gegenüberliegenden Flächen dieser Leitplatten führt. Wenn die Ablagerung an den Führungsplatten zu stark ist, kann der Transport des Metallbandes zwischen den Führungsplatten gestört werden.Another problem is that zinc particles are released due to the sliding of the metal strip between the guide plates in front of the forming head, which leads to Deposits of zinc on the opposing surfaces of these guide plates. If the deposits on the guide plates are too heavy, the transport of the metal strip between the guide plates can be disrupted.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Zinkbeschichtung auf dem Metallband aufgrund erheblicher Reibungskräfte und der Wärmeentwicklung im Formkopf erweicht wird und an der Innenseite des Formkopfes haftet. Dadurch wird es schwieriger, das Rohr in dem Formkopf zu formen.Another disadvantage is that the zinc coating on the metal strip is softened due to significant frictional forces and the heat generated in the forming head and adheres to the inside of the forming head. This makes it more difficult to form the pipe in the forming head.
Bisher sind die Probleme, die auf die herausgelösten Zinkteilchen zurückzuführen sind, dadurch gelöst worden, dass dem Metallband an verschiedenen Stellen in der Maschine Schmiermittel, normalerweise Öl, zugeführt wird. Diese Schmierung wird beispielsweise im US Patent Nr. 2,136,943 erläutert. Die Schmierung von Metallbändern wird auch im US Patent Nr. 3,750,439 und der russischen Veröffentlichung Nr. 835,558 erörtert.To date, the problems caused by the dislodged zinc particles have been solved by applying lubricant, usually oil, to the metal belt at various points in the machine. This lubrication is explained, for example, in US Patent No. 2,136,943. Lubrication of metal belts is also discussed in US Patent No. 3,750,439 and Russian Publication No. 835,558.
Bei den meisten Maschinen, die heute auf dem Markt sind, wird das Öl dem Metallband jedoch auf sehr einfache Weise zugeführt. Herkömmlicherweise ist die untere Walze des ersten Walzenpaars in der Abkantbaugruppe ständig in einer Wanne in Öl eingetaucht, wobei so das Öl über die gesamte Breite des Metallbandes zugeführt wird. Diese Anordnung weist jedoch verschiedene Nachteile auf, wie dies im folgenden erläutert wird.However, in most machines on the market today, the oil is supplied to the metal strip in a very simple way. Traditionally, the lower roller of the first pair of rollers in the bending assembly is permanently immersed in oil in a pan, thus supplying the oil across the entire width of the metal strip. However, this arrangement has several disadvantages, as explained below.
Wenn sich die in Öl in der Ölwanne eingetauchte Walze dreht, wird Öl auf der Oberseite des Metallbandes, die später die Innenseite des Rohres bildet, verteilt. Die fertigen Rohre sind daher sowohl innen als auch außen mit Öl bedeckt, was unvorteilhafte Folgen hat.As the roller, immersed in oil in the oil pan, rotates, oil is distributed on the top of the metal strip, which later forms the inside of the pipe. The finished pipes are therefore covered with oil both inside and outside, which has unfavorable consequences.
Wenn die Rohre in Belüftungsleitungssystemen eingesetzt werden, sammeln sich Staub und andere Teilchen an der Innenseite des Rohrs an, die dadurch zu einer Brutstätte von Bakterien, Viren, Schimmel und dergleichen wird, die für die menschliche Gesundheit gefährlich sein können. Des Weiteren bewirkt an der Innenseite des Rohrs angesammelter Schmutz eine Verringerung des Innenquerschnitt des Rohrs, so dass die Luftströmungsmengen und die Belüftungswirkungsgrade, für die das Rohr ursprünglich ausgelegt war, nicht mehr aufrecht erhalten werden.When the pipes are used in ventilation duct systems, dust and other particles accumulate on the inside of the pipe, making it a breeding ground for bacteria, viruses, mold and the like, which can be dangerous to human health. Furthermore, dirt accumulated on the inside of the pipe causes a reduction in the internal cross-section of the pipe, so that the air flow rates and ventilation efficiencies for which the pipe was originally designed are no longer maintained.
Des gleichen sammeln sich Staub und andere Teilchen an der Außenseite der Rohre an, was für die Beschäftigten bei der Handhabung unangenehm ist. Weiterhin müssen die Rohre an der Außenseite gereinigt werden, wenn sie gestrichen werden sollen.Likewise, dust and other particles accumulate on the outside of the pipes, which makes handling uncomfortable for workers. Furthermore, the pipes must be cleaned on the outside if they are to be painted.
Beim Transport werden Rohre mit kleinerem Durchmesser häufig in Rohre mit größerem Durchmessern eingeführt, um Platz zu sparen. Öl an der Außenseite der kleineren Rohre wird dann auf die Innenseite der größeren Rohre übertragen.During transportation, smaller diameter pipes are often inserted into larger diameter pipes to save space. Oil on the outside of the smaller pipes is then transferred to the inside of the larger pipes.
Ein spezieller Nachteil besteht darin, dass eine zu große Menge an Öl in der Naht bewirken kann, dass sich das Rohr beim Transport und der Handhabung "dreht" bzw. gleitet. Durch dieses Verdrehen nimmt der Rohrdurchmesser zu, und dadurch wird die Dichtigkeit beeinträchtigt und Standardkomponenten können nicht an dem Rohr angebracht werden.A particular disadvantage is that too much oil in the seam can cause the pipe to "twist" or slide during transport and handling. This twisting increases the pipe diameter, thereby compromising the tightness and preventing standard components from being fitted to the pipe.
In den letzten Jahren hat der Bedarf an ölfreien Spiralfalzrohren zugenommen, und es besteht daher großes Interesse daran, eine Lösung für die oben aufgeführten Probleme zu finden.In recent years, the need for oil-free spiral ducts has increased and there is therefore great interest in finding a solution to the problems listed above.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend von einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß den Oberbegriffsabschnitten der Ansprüche 1 und 4 (siehe US 2, 136, 943 A) darin, bezüglich der oben genannten Nachteile Abhilfe zu schaffen, indem ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Spiralfalzrohren unter Einsatz eines Minimums an Schmiermitteln geschaffen werden.An object of the present invention, based on a method and an apparatus according to the preamble sections of claims 1 and 4 (see US 2,136,943 A), is to remedy the above-mentioned disadvantages by providing a method and an apparatus for producing spiral-corrugated pipes using a minimum of lubricants.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Herstellung von Spiralfalzrohren zu ermöglichen, die sich von den Beschäftigten angenehm handhaben lassen.A further object of the invention is to enable the production of spiral-corrugated pipes that are easy for employees to handle.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die einfach an vorhandene Maschinen angepasst werden können. Das erfindungsgemäß hergestellte Rohr kann beispielsweise in Belüftungsleitungssystemen eingesetzt werden.A further object of the invention is to create a method and a device that can be easily adapted to existing machines. The pipe produced according to the invention can be used, for example, in ventilation piping systems.
Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren, wie es im beigefügten unabhängigen Anspruch 1 aufgeführt ist, gelöst, wobei bevorzugte Varianten desselben in den Unteransprüchen 2-3 definiert sind.These objects are achieved by a method as set out in the appended independent claim 1, preferred variants of which are defined in the subclaims 2-3.
Die oben genannten Aufgaben werden des Weiteren mit einer Vorrichtung, wie sie in dem beigefügten unabhängigen Anspruch 4 aufgeführt ist, gelöst, wobei bevorzugte Ausführungen derselben in den Unteransprüchen 5-9 definiert sind.The above objects are further achieved with a device as set out in the appended independent claim 4, preferred embodiments of which are defined in subclaims 5-9.
Praktische Versuche mit der Erfindung unter Verwendung von Öl als Schmiermittel haben zu ausgezeichneten Ergebnissen geführt. Im Vergleich zu der herkömmlichen Produktion gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik wurde die Ölmenge an der Außenseite des fertigen Rohrs um wenigstens 25% verringert, und das Innere des Rohrs ist nahezu frei von Öl. Da keine Ölwanne eingesetzt wird und viel weniger Öl verteilt wird, stellt sich die Umgebung der Maschine für die Bedienungsperson als viel angenehmer dar.Practical tests of the invention using oil as a lubricant have produced excellent results. Compared to conventional production according to the prior art described above, the amount of oil on the outside of the finished pipe has been reduced by at least 25%, and the inside of the pipe is almost free of oil. Since no oil pan is used and much less oil is distributed, the environment of the machine is much more pleasant for the operator.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungen der Erfindung zeigen, ausführlicher beschrieben. Bei den Zeichnungen zeigtThe invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments of the invention. In the drawings,
Fig. 1 schematisch eine Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung.Fig. 1 shows schematically an embodiment of the device according to the invention.
Fig. 2 einen Schnitt durch das Metallband vor der Abkantbaugruppe,Fig. 2 a section through the metal strip before the bending assembly,
Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, die jedoch eine andere Ausführung der Schmiermittel-Zuführ-Einrichtung zeigt, undFig. 3 is a similar view to Fig. 2, but showing a different embodiment of the lubricant supply device, and
Fig. 4 einen Schnitt durch das Metallband nach der Abkantbaugruppe.Fig. 4 a section through the metal strip after the bending assembly.
Wie in Fig. 1 dargestellt, führen Treibwalzen 11 ein Metallband 12 (Pfeil A) durch eine Abkantbaugruppe mit Walzen 13, in der Längskantenabschnitte 16a und 16b geformt werden. Das Metallband 12 wird geformt und in einem Formkopf 14 auf bekannte Weise spiralförmig gewunden, um ein Rohr 15 herzustellen. Der Formkopf 14 weist Abkantwalzen 17-19 auf, die einen Falz 25 an dem Rohr 15 herstellen, das aus dem Formkopf 14 (Pfeil B) herausgeleitet wird. Ein Paar Führungsplatten 20 sind zwischen den Treibwalzen 11 und dem Formkopf 14 angeordnet, wie dies üblich ist.As shown in Fig. 1, drive rollers 11 feed a metal strip 12 (arrow A) through a folding assembly having rollers 13 in which longitudinal edge portions 16a and 16b are formed. The metal strip 12 is formed and spirally wound in a forming head 14 in a known manner to produce a tube 15. The forming head 14 has folding rollers 17-19 which produce a fold 25 on the tube 15 which is fed out of the forming head 14 (arrow B). A pair of guide plates 20 are arranged between the drive rollers 11 and the forming head 14, as is conventional.
Eine Leitung 30, die dem Metallband 12 ein Schmiermittel, beispielsweise Öl, zuführt, ist unter der Abkantbaugruppe 13 angeordnet. Die Leitung 30 ist mit einem Ölvorrat 31 verbunden. Wahlweise können eine ähnliche Ölleitung 32 und ein Ölvorrat 33 hinter den Treibwalzen 11 angeordnet sein, wie dies weiter unten erläutert wird.A line 30 which supplies a lubricant, such as oil, to the metal strip 12 is arranged under the bending assembly 13. The line 30 is connected to an oil reservoir 31. Optionally, a similar oil line 32 and an oil reservoir 33 can be arranged behind the drive rollers 11, as explained further below.
Wie in Fig. 2 zu sehen ist, ist die Ölleitung 30 an dem Kantenabschnitt 16a angeordnet, der in der Abkantbaugruppe 13 in die Form eines Z gebracht wird (siehe Fig. 4). Die Ölleitung 30 weist eine Zuführöffnung 34 auf, die entweder auf dem Band 12 aufsitzt oder geringfügig davon beabstandet ist.As can be seen in Fig. 2, the oil line 30 is arranged on the edge portion 16a, which is formed into the shape of a Z in the bending assembly 13 (see Fig. 4). The oil line 30 has a feed opening 34 which either sits on the belt 12 or is slightly spaced therefrom.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist die Zuführöffnung 34 der Ölleitung 30 in größerem Abstand zu dem Metallband 12 angeordnet, am Ende der Leitung 30 ist jedoch ein Bürstenelement 35 vorhanden. Das Bürstenelement 35 ist in ständigem Kontakt mit dem Metallband 12 und gleicht mögliche vertikale Bewegungen des Bandes 12 bei der Produktion aus.In the embodiment shown in Fig. 3, the feed opening 34 of the oil line 30 is arranged at a greater distance from the metal strip 12, but a brush element 35 is present at the end of the line 30. The brush element 35 is in constant contact with the metal strip 12 and compensates for possible vertical movements of the strip 12 during production.
Fig. 4 zeigt den Z-förmigen Kantenabschnitt 16a und den L-förmigen Kantenabschnitt 16b, die in der Abkantbaugruppe hergestellt werden.Fig. 4 shows the Z-shaped edge portion 16a and the L-shaped edge portion 16b, which are produced in the bending assembly.
Da Öl örtlich begrenzt und nur auf der Seite des Bandes 12 zugeführt wird, die die Außenseite des Rohrs 15 bildet, ist das fertige Rohr 15 an der Innenseite nahezu frei von Öl. Aus Fig. 2 und 3 ist deutlich ersichtlich, dass Öl auf das Band 12 nur über einen sehr begrenzten Abschnitt der Breite des Bandes 12 zugeführt wird. Kein Öl wird auf der Oberseite des Bandes 12 verteilt.Since oil is supplied locally and only on the side of the band 12 which forms the outside of the pipe 15, the finished pipe 15 is almost free of oil on the inside. From Fig. 2 and 3 it is clearly evident that oil is only supplied to the band 12 via a very limited section of the width of the belt 12. No oil is distributed on the upper side of the belt 12.
Um zu gewährleisten, dass es zu keiner Ablagerung von Zinkteilchen an der Innenseite der Führungsplatten 20 kommt, kann eine entsprechende Ölzufuhr-Baugruppe 32, 33 wahlweise hinter den Treibwalzen 11 vorhanden sein. Die Ölleitung 32 weist eine Öffnung 36 auf, die in einer entsprechenden Öffnung in der unteren Führungsplatte 20 angeordnet ist.In order to ensure that no deposits of zinc particles occur on the inside of the guide plates 20, a corresponding oil supply assembly 32, 33 can optionally be present behind the drive rollers 11. The oil line 32 has an opening 36 which is arranged in a corresponding opening in the lower guide plate 20.
Um die Menge an Öl auf dem Band 12 weiter zu verringern, können Schabeinrichtungen 40-43 vor, an und hinter den Formkopf 14 vorhanden sein. Der Schaber 40 umfasst in der Praxis Gummilippen (nicht dargestellt), die um die Kantenabschnitte 16a und 16b des Bandes 12 herumgreifen. Vorzugsweise weist der Schaber 41 an dem Formkopf 14 ebenfalls Gummilippen (nicht dargestellt) auf, während der Schaber 42, der in einer Öffnung (nicht dargestellt) des Formkopfes 14 angeordnet ist, Einrichtungen (beispielsweise aus Papier) zum Aufsaugen von Öl aufweist. Der Schaber 43, der an der Außenseite des Rohrs 15 angeordnet ist, kann von jedem beliebigen geeigneten Typ sein, so beispielsweise ein Gummilippenelement.To further reduce the amount of oil on the belt 12, scraping means 40-43 may be provided in front of, on and behind the forming head 14. The scraper 40 in practice comprises rubber lips (not shown) which grip around the edge portions 16a and 16b of the belt 12. Preferably, the scraper 41 on the forming head 14 also comprises rubber lips (not shown), while the scraper 42, which is arranged in an opening (not shown) of the forming head 14, comprises means (for example made of paper) for absorbing oil. The scraper 43, which is arranged on the outside of the tube 15, may be of any suitable type, such as a rubber lip element.
Abschließend ist zu erwähnen, dass die Erfindung in keiner Weise auf die hier beschriebenen Ausführungen beschränkt ist, sondern dass verschiedene Abwandlungen innerhalb des erfindungsgemäßen Prinzips und des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche vorstellbar sind. So kann die Vorrichtung beispielsweise mit weiteren Schab- und Wischeinrichtungen versehen sein, die Öl entfernen. Des Weiteren kann das Bürstenelement jede beliebige andere Konstruktion aufweisen.Finally, it should be mentioned that the invention is in no way limited to the embodiments described here, but that various modifications are conceivable within the inventive principle and the scope of the appended claims. For example, the device can be provided with additional scraping and wiping devices that remove oil. Furthermore, the brush element can have any other design.
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