DE2228496A1

DE2228496A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines gewellten duennen bleches

Info

Publication number: DE2228496A1
Application number: DE2228496A
Authority: DE
Inventors: Emil Siegwart
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-12
Filing date: 1972-06-12
Publication date: 1974-01-03
Also published as: AT323526B; BE800793A; NL7307839A; IT986424B; FR2187446A1; FR2187446B1; DE2228496C2; GB1425615A; JPS4963642A; CH554200A; US3859832A; JPS5135548B2

Description

DH. INCi. K. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATENTANWÄLTE

D-8000 MÜNCHEN 81 · ARABELLASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 911087

Emil Siegwart in Sulzbach-Neuweiler

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines gewellten

dünnen Bleches

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines gewellten dünnen Bleches, insbesondere eines Blechbandes für die Fertigung eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln des Bandes.

Insbesondere beim Wellen von dünnen Blechbändern, beispielsweise solchen von ca. 0,1 mm Blechstärke und aus einem Werkstoff mit nur geringen Gleiteigenschaften besteht die Gefahr, daß diese dünnen Bleche beim Wellen über Radien hinweg sich verhaken und einreißen, da sie praktisch keinen seitlichen Pormwiderstand haben. Dies gilt insbesondere auch für spröde und harte Bleche, welche nur einer geringen Dehnung unterworfen werden können.

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Die erwähnten.Probleme sind insbesondere bei der Fertigung von Wellrohren durch schraubenlinienförmiges Wickeln von gewellten Blechbändern gegeben. Dort wurde bisher so vorgegangen, daß das zu wellende und schraubenlinig zu einem Rohr zu wickelnde Band zwischen zwei sich drehende Formungswerkzeuge, nämlich einen Gewindebolzen mit großer Steigung und eine diesen passend aufnehmende mehrgängige Mutter bzw. Gewindebuchse hindurchgeführt wird und zwischen diesen beiden Formungswerkzeugen eine gewindeförmige mehrgängige Wellform erhält. Um bei dieser Art der Fertigung überhaupt ein Gleiten der Bänder in der Gewindebüchse und auf dem Gewindedorn sicherzustellen und zwar auch bei Blechen, die zum Schlieren oder Fressen neigen, werden die Bänder mittels Papierstreifen an der Innenseite und Außenseite abgedeckt. Diese Papierstreifen müssen je nach Anwendungsgebiet der Rohre von diesen anschließend wieder abgezogen werden, was einen zusätzlichen umständlichen Arbeitsgang erfordert.

Dieses bekannte Verfahren ist nicht nur umständlich, ohne dabei eine absolute Sicherheit gegen Verhaken und Einreißen zu bieten, sondern besitzt auch den Nachteil, daß es trotz seines Aufwandes nur für die Herstellung von Rohren mit einer gewissen Mindestblechstärke geeignet ist. Auch mit diesem bekanrten Verfahren können also Bleche mit besonders geringer Blechstärke nicht verarbeitet werden. Die Verarbeitung solcher besonders dünnwandiger Bleche ist aber insbesondere bei der Herstellung von mehrlagigen flexiblen Rohren durch schraubenlinienförmiges Wickeln von Bändern unter Überlappung der Bandränder erwünscht.

Ziel der Erfindung ist daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines gewellten dünnen Bleches, insbesondere eines Blechbandes für die Fertigung eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln des Bandes, bei welchem bzw. mit welcher selbst spröde und harte Bleche

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bzw. Bleche mit relativ geringer Blechstärke in der erforderlichen Weise gewellt werden können, ohne daß dabei ein Verhaken und Aufreißen eintritt und ohne daß das Blech ein- oder beidseitig mit Gleitschichten, wie Papier oder dergleichen abgedeckt werden muß. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einem ebenen Blech zunächst eine Wellung gegeben wird, welche größer ist als die endgültig gewünschte Blechwellung, daß dann in den Scheitellinien dieser großen Wellen jeweils mindestens eine kleinere Gegenwelle eingedrückt wird und daß diese Gegenwellen so vertieft werden, bis sämtliche Wellen in gleicher Höhe zu liegen kommen. Die großen Wellen werden dabei in ihrer Abwicklung derart bemessen, daß diese der Summe der Abwicklungen der aus dieser großen Welle zu bildenden Vielzahl von kleinen Wellen der ge'/ränschten Größe entspricht, da sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch auszeichnet, daß das Eindrücken und bzw. oder Vertiefen der Gegenwellen ohne Materialstreckung des Blechbandes erfolgt.

Bei dem erfindungsgemaßen Verfahren kann bei der Erzeugung der zunächst erforderlichen großen Blechwellung derart vorgegangen werden, daß dem ebenen Blech zu Beginn weite und gegebenenfalls auch niedere Wellen gegeben werden, welche allmählich oder schrittweise unter Raffung des Bleches verengt und evtl. auch vertieft werden. Nach dem Eindrücken und Vertiefen der Gegenwellen können sämtliche in gleiche Höhenlage gebrachte Wellen des Bleches zur Bildung der endgültigen gewünschten Wellenform unter weiterer Raffung des Bleches seitlich derart zusammengedrückt werden, daß sich die Wellenflanken im wesentlichen oder nahezu senkrecht zu einer an die Wellenscheitel angelegten Tangente erstrecken.

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Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung besteht aus einem Satz von in Transportrichtung des Bleches hintereinanderliegenden
Paaren von Fonnrollen mit ineinandergreifenden Rippen und
dazwischen befindlichen Rillen, wobei die Rippen und Rillen der in Transportrichtung voranliegenden Formrollen eine
Größe haben, die der zunächst im Blech herzustellenden
großen Wellung entspricht, und die in Transportrichtung
dahinter befindlichen Formrollen in den Scheitellinien ihrer ähnlich großen Rippen und Rillen kleinere Gegenrillen bzw. Gegenrippen haben, die zum Eindrücken der Gegenwellen in
die große Wellung bestimmt sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt,
ebenso wie eine zu dessen Durchführung besonders geeignete Vorrichtung:

Fig. 1 zeigt diese Vorrichtung in Draufsicht.

Fig. 2 veranschaulicht diese Vorrichtung in Seitenansicht.

Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die mit
dieser Vorrichtung vorzunehmenden verschiedenen Verfahrensstufen des erfindungsgemäßen Wellverfahrens.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine gewellte Wand eines mit der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2 hergestellten Wellrohres in größerem Maßstab.

Fig. 5 ist ein Teilschnitt durch ein Formrollenpaar der in Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung in größerem Maßstab.

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Die in Fig. 1 land 2 dargestellte Vorrichtung besitzt fünf nebeneinander befindliche Paare von übereinander angeordneten Formrollen 1 bis 5, die durch ein in einem Gehäuse 6 angebrachtes Antriebsaggregat angetrieben werden. Zwischen die Formrollen jedes Rollenpaares hindurch wird das zu wellende Blechband 7 hindurchgeführt, welches von einem Blechwi.ckel 8 abgezogen wird. Bei seinem Hindurchführen durch die einander gegenüberliegenden Paare von Formrollen 1 bis 5 erfährt das Blechband 7 die im folgenden näher beschriebene Wellung. Nach Wellung des Blechbandes wird dieses auf einen schräg zur Bandlängsrichtung angeordneten Wickeldorn 9 aufgewickelt und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart, daß sich die schraubenlinienförmig gewundenen Bandwickel jeweils zur Hälfte der Bandbreite überlappen.

Bei seinem Hindurchlaufen zwischen die Formrollen der Rollenpaare 1 bis 5 wird das Band in fünf aufeinanderfolgenden Stufen derart verformt, bis es die endgültig gewünschte Blechwellung besitzt. Die Verformungsstufen sind in Fig. J5 der Zeichnung schematisch in Art eines Diagramms untereinander dargestellt. Die im Diagramm mit 0 bezeichnete gerade Linie stellt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch das Blechband 7 unmittelbar nach dessen Abwickeln vom Bandwickel 8 und vor dessen erster Verformung dar. Die mit I bezeichnete Linie zeigt das Blechband nach seiner ersten Verformung, die es durch das erste Rollenpaar 1 erhalten hat. Bei dieser ersten Verformung hat das Blechband große und relativ flache Wellen •erhalten.

Durch das zweite Rollenpaar 2 werden die großen flachen Wellen gemäß Linie I unter seitlicher Raffung des Blechbandes 7 verengt. In Fig. 3 ist mit Linie II ein Querschnitt durch das Blechband nach diesem Verformungsstadium dargestellt.

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Durch das nächstfolgende Rollenpaar 3 werden die Scheitel der verengten großen, nunmehr relativ steilen Wellen derart eingedrückt, daß in den Scheitelbereichen der Wellen jeweils kleine Gegenwellen 11 entstehen. Das Blechband hat nunmehr den in Fig. 3 mit Linie III gezeigten Querschnitt. Die Breite der Gegenwellen 11 beträgt zweckmäßig etwa ein Drittel oder weniger als ein Drittel der Breite der verengten großen Wellen, während die Höhe der Gegenwellen kleiner als ein Drittel der Höhe der großen Wellen sein sollte. Diese Bemessung sol]/dazu beitragen, die Verformung des Blechbandes 7 ohne Streckung des Bandmaterials durchführen zu können.

Mit dem darauffolgenden Rollenpaar 4 werden die kleinen Gegenwellen 11 unter Reduzierung der Höhe der mit dem Rollenpaar 2 gebildeten großen Wellen vertieft, so daß das Blechband die in Linie IV dargestellte Querschnittsform erhält. Die vertieften Gegenwellen 11' werden beim Durchlaufen des Blechbandes zwischen die Formrollen des Rollenpaares 5 nochmals vertieft und zwar so weit, daß die Gegenwellen und die dazwischen verbleibenden Restwellen der großen Wellung in gleiche Höhenlage zu liegen kommen. Der sich daraus ergebende Bandquerschnitt ist in Fig. 3 mit Linie V dargestellt.

Um die eben beschriebene Profilierung des Blechbandes zu erreichen, haben die Formrollen des ersten Rollenpaares an ihrem Umfange ineinandergreifende Rippen und dazwischen befindliche Rillen in einer Größe, die der zunächst im Blech herzustellenden großen Wellung gemäß Linie I in Fig.3 entspricht, während die Formrollen des nächsten Rollenpaares 2 an ihrem Umfange so in Form von Rippen und Rillen profiliert sind, daß sich unter seitlicher Raffung des Bleches die"verengten steileren großen Wellen gemäß Linie II in FIg. 3 ergeben. Die Rollen der folgenden

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Rollenpaare 3, 4 und 5 haben an ihrem Umfange eine Profilierung, daß mit ihnen die Gegenrippen 11 erzeugt und in zwei aufeinanderfolgenden Schritten derart vertieft werden, daß sich hintereinander die Bandquerschnitte gemäß Linie III, IV und V in Flg. 3 ergeben. Infolgedessen sind bei den Formrollen 5 des letzten Rollenpaars sämtliche Rippen und Rillen in gleicher Größe und in gleicher Höhenlage vorgesehen.

In Fig. 1 und 2 sind die Formrollen der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber ohne die erforderliche Profilierung ihres Rollenumfanges dargestellt. In Fig. 5 ist dagegen ein Querschnitt durch den Umfangsbereich der Rollen 3 dargestellt, mit welchen die in Fig. 3 mit Linie III schematisch dargestellte Querschnittsform des Blechbandes 7 erhalten wird. Dieser Rollenquerschnitt zeigt, wie die beiden zusammenwirkenden Formrollen an ihrem Umfange derart ineinandergreifen, daß in den Scheitelbereichen der relativ steilen großen Wellen des Blechbandes die Gegenwellen 11 eingedrückt werden.

Das mit der endgültigen Wellung versehene Blechband wird anschließend auf den sich mit seiner Drehachse schräg zurBandlangsrichtung erstreckenden Wickeldorn 9 in der oben geschilderten Art und Weise derart aufgewickelt, daß die Wellen der sich überlappenden Seitenränder der aufeinanderfolgenden Bandwickel ineinander zu liegen kommen, wie dies in Fig. 4 der Zeichnung im Querschnitt durch eine Wand des zu fertigenden Wellrohres dargestellt ist. In Fig. 4 ist der erste Bandwickel des durch schraubenlinienförmiges Aufwickeln des gewellten Blechbandes 7 entstandenen Wellrohres mit 12 bezeichnet. Mit diesem ersten Bandwickel 12 überlappt der nächste Bandwickel 13 mit etwa der Hälfte seiner Bandbreite. Etwa im Bereich der Kantenlinie des mit dem Bandwickel 13 überlappenden Seitenrandes des vorangegangenen Bandwickels befindet sich die Seitenkante des auf den Bandwickel 13 folgenden Bandwickels 14, welche beiden letztgenannten Bandwickel' ebenfalls

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etwas mit der Hälfte ihrer Bandbreite einander überlappen. In gleicher Weise überlappt der Bandwickel 14 mit dem Bandwickel 15. Damit ergibt sich beim Aufwickeln des gewellten Blechbandes 7 auf den Wickeldorn 9 ein Wellrohr, welches mit Ausnahme seines ersten und seines letzten Bandwickels aus zwei Wellblechlagen besteht, wodurch die beiden Blechlagen des Rohres ohne Beeinträchtigung der Beulsteifigkeit der Rohre sehr geringe Stärke haben können. Die Doppelwandigkeit der Wellrohre ermöglicht in Verbindung mit der möglichen geringen Blechstärke eine außerordentlich .hohe Flexibilität der Rohre.

Das im Zusammenhang mit der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung geschilderte erfindungsgemäße Verfahren kann gegebenenfalls in der Anzahl seiner Verformungsstufen noch erweitert werden , So ist es beispielsweise möglich und gegebenenfalls zweckmäßig, die große flache Wellung des Blechbandes gemäß Linie I in Fig. 3 nicht in einer, sondern in zwei oder mehr Verformungsstufen zu erzeugen. Dabei kann dem ebenen Blechband 7 zunächst eine Wellung gegeben werden, deren Wellen geringere Tiefe haben als diejenigen der großen Wellung gemäß Linie I in Fig. 3. Anschließend können diese niedrigen Wellen derart vertieft werden, daß das Band die in Linie I in Fig. ;5 gezeigte große Wellung erhält.

Es ist evtl. auch möglich, das seitliche Raffen des Blechbandes zur Verengung der großen Wellung innerhalb einer anderen Reihenfolge als derjenigen durchzuführen, die in Fig. 3 dargestellt ist.

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Claims

-9 Patentansprüche

1.) Verfahren zum Herstellen eines gewellten, dünnen Bleches, insbesondere eines Blechbandes für die Fertigung eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln des Bandes, dadurch gekennzeichnet, daß einem ebenen Blech zunächst eine Wellung gegeben wird, welche größer ist als die endgültige gewünschte Blechwellung, daß dann in den Scheitellinien dieser großen Wellen jeweils mindestens eine kleinere Gegenwelle eingedrückt wird und daß diese Gegenwellen so vertieft werden, bis sämtliche Wellen in gleicher Höhe zu liegen kommen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zunächst erzeugte große Blechwellung dadurch hergestellt wird, daß dem Blech zu Beginn weite und niedere Wellen gegeben werden, welche allmählich oder schrittweise unter Raffung des Bleches und Verengung der Wellen vertieft werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Vertiefen der Gegenwellen sämtliche in gleiche Höhenlage gebrachten Wellen zur Bildung der endgültigen Wellenform unter weiterer Raffung des Bleches seitlich derart zusammengedrückt werden, daß sich die Wellenflanken im wesentlichen oder nahezu senkrecht zu einer an die Wellenscheitel angelegten Tangente erstrecken.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vertiefen der flachen Wellen der anfänglichen Großwellung und bzw. oder das Eindrücken und bzw. oder Vertiefen der Gegenwellen ohne Materialstreckung des Blechbandes erfolgt.

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5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Satz von in Transportrichtung des Bleches hintereinander liegenden Paaren von Formrollen mit ineinandergreifenden Rippen und dazwischen befindlichen Rillen besteht, wobei die Rippen und Rillen der in Transportrichtung voranliegenden Formrollen eine Größe haben, die der zunächst im Blech herzustellenden großen Wellung entspricht, und die in Transportrichtung dahinter befindlichen Formrollen in den Scheitellinien ihrer Rippen und Rillen kleinere Gegenrillen bzw, Gegenrippen haben, die zum Eindrücken der Gegenwellen in die große Wellung bestimmt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Gegenrippen und Gegenrillen etwa . einem Drittel derjenigen der Rippen und Rillen der voranliegenden Formrollen für die Herstellung der großen Wellung entspricht und daß die Höhe der" Gegenrippen und -rillen kleiner als ein Drittel der Höhe der die große Wellung bildenden Rippen und Rillen der voranliegenden Formrollen entspricht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß den Paaren von Formrollen zum Eindrücken der Gegenwellen Paare von Formrollen folgen, welche Rippen und Rillen in gleicher Größe und in gleicher Höhenlage haben.

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