DE19502918B4 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung längsnahtgeschweißter dünnwandiger schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung schraubenlinien- oder ringförmig gewellter, dünnwandiger längsnahtgeschweißter Metallrohre, mit einer ein Metallband zu einem Schlitzrohr formenden Einrichtung, einer das Schlitzrohr verschweißenden Schweißeinrichtung, einer Welleinrichtung (2) mit einem drehantreibbaren Wellerkopf (7), in welchem exzentrisch zum zu wellenden Glattrohr (1) ein Wellerwälzring (4) frei drehbar angeordnet ist, sowie einer an dem gewellten Metallrohr (3) angreifenden Abzugsvorrichtung, bei welcher der Wellerkopf (7) an einer Hohlwelle (9) befestigt ist, innerhalb derer das gewellte Rohr geführt ist und die über Rollenlager (10, 11) in einem feststehenden Gehäuse (12) in längsaxialer Richtung begrenzt verschiebbar gelagert ist, und bei welcher Abzugsvorrichtung die auf den Wellerwälzring (4) einwirkende Kraft über den Wellerkopf (7) auf die Hohlwelle (9) übertragen wird und auf eine Kraftmeßvorrichtung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßvorrichtung aus zumindest einem am Gehäuse (12) befestigten Biegestab (22) besteht, der mit einem Dehnmeßstreifen versehen ist und der bei Verschiebung der Hohlwelle (9) gebogen wird.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung längsnahtgeschweißter dünnwandiger schraubenlinien- oder ringförmig gewellter Metallrohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der DE 41 37 275 A1 ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von gewellten Metallrohren bekannt, bei welcher eine feinfühlige Anpassung der Antriebsgeschwindigkeit des Wellerkopfes in Abhängigkeit von Veränderungen der Verfahrensparameter wie z. B. Unregelmäßigkeiten des Rohrwerkstoffes möglich ist. Durch diese Maßnahme kann eine wesentlich gleichmäßigere Wellung, die nahezu frei von Unregelmäßigkeiten wie Einfallstellen, Verformungen an den Wellenflanken etc. ist, erzeugt werden.
• Die auf den Wellerwälzring einwirkende Kraft wird über den Wellerkopf auf eine an dem Wellerkopf befestigte Hohlwelle übertragen. Diese ist in begrenztem Ausmaß innerhalb eines feststehenden Gehäuses längsverschieblich gelagert und wirkt bei einer Verschiebung auf eine am Gehäuse befestigte Kraftmeßdose. Die gemessene Kraft wird als Regelgröße für die Drehgeschwindigkeit des Wellerkopfes vorgesehen.
• Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, daß diese die Kraft nur in einer Richtung messen kann und zwar kann mit dieser Vorrichtung lediglich ein auf den Wellerwälzring einwirkender Druck gemessen werden.
• Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sowohl ein auf den Wellerwälzring einwirkender Druck als auch ein auf ihn einwirkender Zug meßbar ist.
• Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 erfaßten Merkmale gelöst.
• Durch die erfindungsgemäße Lösung ist eine wesentlich feinfühligere Drehzahlregelung des Wellerkopfes und damit eine bessere Qualität der Wellung möglich geworden. Solche hochqualitativen Wellrohre finden bevorzugt Anwendung als Wellenleiter in der Hochfrequenztechnik.
• Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Figur dargestellt.
• Ein längsnahtgeschweißtes Metallrohr 1 wird kontinuierlich einer mit 2 bezeichneten Wellvorrichtung zugeführt, welche das glatte Metallrohr 1 in ein gewelltes Rohr 3 umformt. Das längsnahtgeschweißte Rohr 1 passiert zunächst einen Wellerwälzring 4, welcher eine nicht näher bezeichnete ringförmige Verformungsrippe aufweist. Der Wellerwälzring 4 ist mittels eines Kugellagers 5 in einer Wellerwälzringhalterung 6 drehbar gelagert. Die Wellerwälzringhalterung 6 gestattet eine exzentrische Verschiebung zur Rohrlängsachse sowie eine winklige Anstellung des Wellerwälzringes 4. Die Wellerwälzringhalterung 6 ist fest in einen Wellerkopf 7 angeordnet. Mit dieser an sich bekannten Vorrichtung können längsnahtgeschweißte Metallrohre gewellt werden, in dem sich der drehbar gelagerte Wellerwälzring 4 bei Drehung des Wellerkopfes 7 aufgrund seiner exzentrischen Anordnung auf der Oberfläche des längsnahtgeschweißten Metallrohres 1 abwälzt und dabei je nach Größe der Exzentrizität mehr oder weniger tief in die Wandung des längsnahtgeschweißten Metallrohres 1 eintaucht. Durch die winklige oder schräge Anstellung des Wellerwälzringes 4 wird beim Umlaufen des Wellerkopfes 7 eine schraubenlinienförmige Wellung erzeugt. Der Wellerkopf 7 ist an der flanschartigen Erweiterung 8 einer Hohlwelle 9 befestigt, die über Zylinderrollenlager 10 und 11 in einem feststehenden Gehäuse 12 gelagert ist. Mit 13 ist eine Scheibe bezeichnet, an welcher ein nicht mehr dargestellter Antrieb angreift und welche die Antriebskraft über die Verzahnung 14 auf die Hohlwelle 9 überträgt.
• Auf der Hohlwelle 9 sind noch die beiden Wälzlager 15 und 16 vorgesehen, welche vorzugsweise als sog. Vierpunktlager ausgebildet sind.
• Das Wälzlager 15 ist in einem ersten Lagerflansch 17 gelagert und mittels eines Stiftes 18 fixiert. Das Wälzlager 16 ist in einem zweiten Lagerflansch 19 gelagert und dort mit einem Stift 20 fixiert.
• An dem zweiten Lagerflansch 19 ist ein Biegestabhalter 21 mit veränderbarem Abstand befestigt, an den drei über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete Biegestäbe 22, von denen nur einer sichtbar ist, angeschraubt sind. Die Biegestäbe 22 weisen nicht näher bezeichnete Dehnmeßstreifen auf, die über nicht dargestellte Leitungen mit einem nicht dargestellten Verstärker verbunden sind. Der Lagerflansch 19 weist Bohrungen 23 und 24 auf, in welche Zylinderstifte 25 und 26 eingeführt sind, welche sich an den Wälzlagern 15 und 16 abstützen. Die einander zugekehrten Enden der Zylinderstifte tangieren das freie Ende des Biegestabes 22. Für jeden Biegestab 22 sind zwei Zylinderstifte 25, 26 vorgesehen.
• Bei einer auf den Wellerwälzring 4 einwirkenden Kraft wird der Wellerwälzring 4, die Wällerwälzringhalterung 6, der Wellerkopf 7, die Hohlwelle 9 sowie die auf ihr befestigten Wälzlager 15 und 16 in axialer Richtung verschoben. Über die Zylinderstifte 25 bzw. 26 werden die Biegestäbe 22 gebogen und die Dehnmeßstreifen aktiviert. Die Biegung der Biegestäbe 22 wird von den Dehnmeßstreifen in eine elektrische Größe (Strom/Spannung) umgewandelt, die verstärkt wird und zur Axialkraftanzeige und zur Regelung der Drehzahl des Wellerkopfes 7 dient.
• Die Biegestäbe 22 sind aus einem Federwerkstoff hergestellt und dienen daher gleichzeitig als Rückstellfeder.
• Es reicht normalerweise aus, wenn nur einer der Biegestäbe 22 mit einem Dehnmeßstreifen (Dehnmeßstreifen – Vollbrücke) versehen ist. Alternativ können zwei Biegestäbe mit Dehnmeßstreifen (Dehnmeßstreifen – Halbbrücke) ausgerüstet sein. Hierdurch wird eine feinfühligere Messung und Regelung möglich. Darüberhinaus können weitere Dehnmeßstreifen vorgesehen werden, um eine Temperaturkompensation der Messung zu ermöglichen.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung schraubenlinien- oder ringförmig gewellter, dünnwandiger längsnahtgeschweißter Metallrohre, mit einer ein Metallband zu einem Schlitzrohr formenden Einrichtung, einer das Schlitzrohr verschweißenden Schweißeinrichtung, einer Welleinrichtung (2) mit einem drehantreibbaren Wellerkopf (7), in welchem exzentrisch zum zu wellenden Glattrohr (1) ein Wellerwälzring (4) frei drehbar angeordnet ist, sowie einer an dem gewellten Metallrohr (3) angreifenden Abzugsvorrichtung, bei welcher der Wellerkopf (7) an einer Hohlwelle (9) befestigt ist, innerhalb derer das gewellte Rohr geführt ist und die über Rollenlager (10, 11) in einem feststehenden Gehäuse (12) in längsaxialer Richtung begrenzt verschiebbar gelagert ist, und bei welcher Abzugsvorrichtung die auf den Wellerwälzring (4) einwirkende Kraft über den Wellerkopf (7) auf die Hohlwelle (9) übertragen wird und auf eine Kraftmeßvorrichtung einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßvorrichtung aus zumindest einem am Gehäuse (12) befestigten Biegestab (22) besteht, der mit einem Dehnmeßstreifen versehen ist und der bei Verschiebung der Hohlwelle (9) gebogen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei gleiche Biegestäbe (22) gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegestäbe (22) aus Federstahl bestehen und gleichzeitig als Rückstellfeder wirken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnmeßstreifen temperaturkompensiert sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Wellerkopfes (7) in Abhängigkeit vom Meßergebnis regelbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem dem Wellerkopf (7) abgewandten Ende der Hohlwelle (9) zwei Wälzlager (15, 16) im Abstand zueinander aufsitzen, an deren einander zugekehrten Stirnflächen Stifte (25, 26) vorgesehen sind, die zwischen sich den Biegestab (22) einspannen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlwelle (9) im Gehäuse (12) mittels Zylinderrollenlager (10, 11) gelagert sind, deren Innenring axial verschiebbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der/die Dehnmeßstreifen über Meßkabel mit einem Verstärker verbunden ist/sind.