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JP2001232422A - 縦シーム溶接され波形付けされた金属管を連続的に製造する方法 - Google Patents

縦シーム溶接され波形付けされた金属管を連続的に製造する方法

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Publication number
JP2001232422A
JP2001232422A JP2001018319A JP2001018319A JP2001232422A JP 2001232422 A JP2001232422 A JP 2001232422A JP 2001018319 A JP2001018319 A JP 2001018319A JP 2001018319 A JP2001018319 A JP 2001018319A JP 2001232422 A JP2001232422 A JP 2001232422A
Authority
JP
Japan
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corrugated
hollow shaft
corrugating
tube
welded
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001018319A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Frohne
クリスチヤン・フローネ
Ernst Hoffmann
エルンスト・ホフマン
Wolfram Klebl
ボルフラム・クレブル
Dieter Muller
デイエター・ミユーラー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alcatel Lucent SAS
Nokia Inc
Original Assignee
Alcatel SA
Nokia Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alcatel SA, Nokia Inc filed Critical Alcatel SA
Publication of JP2001232422A publication Critical patent/JP2001232422A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/02—Making hollow objects characterised by the structure of the objects
    • B21D51/12—Making hollow objects characterised by the structure of the objects objects with corrugated walls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
    • B21C37/207—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls with helical guides
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転する質量を少なくして波形付けヘッドの
回転速度を上昇させ、高い製造速度が達成可能な、縦シ
ーム溶接され波形付けされた金属管を連続的に製造する
方法を提供する。 【解決手段】 繰出しリールから引き出された金属テー
プをスリット管に成形し、該スリット管の縦エッジを溶
接し、溶接された無地管４５に波形を付ける。電動モー
タで駆動される引出装置が無地管に作用する。回転駆動
可能な波形付けヘッド４２にある波形付けディスク４３
によって無地管４５を波形付けする。本発明の特徴は、
波形付けヘッド４２が中空軸モータ３７、３８によって
直接駆動されることにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、請求項１および７
のプリアンブルに基づく方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＥ−Ａ−１６５２９９０より、特に縦
シーム溶接された薄壁の無地管に連続的な波形を付ける
装置が知られており、この場合には繰出しリールから引
き出された金属テープをスリット管に成形し、その縦エ
ッジで溶接して波形付け装置に供給し、波形付け装置で
は溶接されたスリット管に渦巻き線状の波形を施す。波
形付け装置は、通過する無地管に対して同軸に、波形付
けヘッドが回転駆動可能に配置されているケーシングで
構成されている。波形付けヘッドには、無地管に対して
偏心的に、かつ螺旋ピッチで傾斜しながら、波形付けロ
ーラリングが自由に回転可能に支承されており、この波
形付けローラリングは、波形付けヘッドが回転すると無
地管の表面上で転動し、その際に無地管の壁部を成形す
る。
【０００３】波形付けヘッドの回転駆動装置は、伝動装
置を介して引出装置と連結されており、この引出装置で
無地管が搬送される。波形付けヘッドは、歯車伝動装置
のピニオンと噛み合う歯車を外側表面に支持する中空軸
に取り付けられている。歯車伝動装置は、無段階に調節
可能なギヤを介してメイン駆動モータと連結されてお
り、メイン駆動モータは同時に引出装置も駆動する。
【０００４】このような装置を用いて、連続的な方法
で、渦巻き線状またはリング状に波形のある金属管を製
造することが可能である。
【０００５】波形付けヘッドと中空軸との回転する質量
が大きいために、当然ながら波形付けヘッドの回転速度
は比較的遅く、これに伴って波形付けされた金属管の製
造速度も比較的遅い。
【０００６】別の波形付け装置は、ＤＥ−Ａ−２０４９
２３５に記載されている。この場合にも、回転駆動可能
な波形付けヘッドが設けられており、この波形付けヘッ
ドは上述したように、中空軸、歯車伝動装置、無段階に
調節可能なギヤ、および電動モータを介して駆動可能で
ある。この波形付けヘッドには、波形を生成する変形リ
ブを有する波形付け工具が支承されている。変形リブ
は、渦巻き線状の形を有しており、その内のりは無地管
の外径よりも小さい。波形付け工程では、変形リブが無
地管にいわばネジ固定されて、渦巻き線状の波形を管の
壁に形成する。このような波形付け技術は、主として高
周波ケーブルの製造に利用されている。
【０００７】この波形付け装置でも同一の駆動装置が用
いられるので、この波形付け装置もやはり上述したよう
な欠点を有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、知られている波形付け方法ならびに波形付け装置を
改良して、回転する質量が少なくなり、それによって波
形付けヘッドの回転速度が上昇し、それに伴ってより高
い製造速度が達成可能であるようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項１お
よび７の特徴部に記載の構成要件によって解決される。
【００１０】本発明の主要な利点は、中空軸モータの採
用によって、波形付け装置で回転する機械要素の個数
を、最低限に抑えられるという点に見ることができる。
回転する部材の質量慣性モーメントは、中空軸モータの
中空軸あるいはロータの質量慣性モーメントまで低減さ
れる。その結果として、駆動システムの制御速度の上昇
が得られ、このことは波形管の品質の向上につながる。
特に、たとえば同軸の高周波ケーブルの中空導体または
内部導体および／または外部導体として、高周波伝送用
の波形管を使用する場合、波形の均等な形状は、反射ピ
ークの高さの低減につながるとともに反射レベルの低下
につながる。
【００１１】図１から図４に模式的に描かれている実施
形態を参照しながら、本発明について詳しく説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、たとえば同軸の高周波ケ
ーブルのための製造ライン１を示す図である。繰出しド
ラム３から、詳しくは図示しないスペーサを備えた内部
導体５、たとえば波形銅管が引き出される。繰出しリー
ル７からは、たとえば銅製の金属テープ１１が引き出さ
れ、洗浄装置９を通過して搬送されて成形装置１３に供
給される。この成形装置で、銅テープ１１が、内部導体
５と同心的な縦スリットのある管へと成形される。溶接
装置１５、有利にはＷＩＧ溶接装置によって、縦スリッ
トが溶接される。進行方向で見て溶接装置１５の後に
は、引出装置１７が配置されており、この引出装置は、
溶接された管２３すなわち内部導体５と銅テープ１１と
を搬送する。引出装置１７は、一定の相互間隔でコレッ
ト２１が取り付けられたエンドレスチェーン１９ででき
ている。引出ケーシング３１の内部には、スプロケット
３３および３５が設けられており、このスプロケットの
回りをエンドレスチェーン１９が案内される。スプロケ
ット３３は、図示しない電動モータによって駆動される
とともに、上に取り付けられたコレット２１でチェーン
１９を駆動し、それに対してスプロケット３５はチェー
ン引張ホイールとしての役目をする。
【００１３】引出装置１７の後には、溶接された管２３
の壁にリング状または渦巻き線状の波形を付ける、波形
付け装置２５が配置されている。このようにして製造さ
れた高周波ケーブルは、ダンサー２７を介して制御され
ながらケーブルドラム２９に巻きつけられる。完成した
高周波ケーブルでは、管２３に波形を施された後ではこ
の管が外部導体を形成する。
【００１４】引出装置１７は、ＤＢＰ１１６４３５５の
対象物であり、同明細書をここに援用する。
【００１５】図２には波形付け装置が描かれている。定
置のケーシング３６の内部に、電動モータのステータ３
７が固定されている。電動モータのロータ３８は、中空
軸として構成されている（中空軸モータ）。ロータ３８
は、中空軸３９と堅固に結合されており、たとえばプレ
ス成形や焼嵌めされている。中空軸３９は、ころ軸受な
いし軸受４０および４１を介して、長手方向にスライド
可能な内部リングとともに、定置のケーシング３６の内
部で回転可能に支承されている。
【００１６】中空軸３９の一方の端部には、波形付けヘ
ッド４２がフランジ接合されており、したがって波形付
けヘッドは、中空軸３９を介して直接中空軸モータで駆
動される。波形付けヘッド４２の内部には、無地管４５
に波形を生成させる波形付けディスク４３が固定されて
いる。無地管４５を支持するため、波形付けディスク４
３のすぐ手前には、波形付けブッシュ４４が配置されて
おり、波形付けブッシュの内径は無地管４５の外径とほ
ぼ同一である。波形付けディスクは、環状のすなわち閉
じた変形リブを有している。この場合、変形リブの内径
は、無地管４５の外径よりも大きく、波形付けディスク
４３は、自由に回転可能であり、無地管の長軸に対して
傾斜するとともに管軸に対して偏心的に配置されてい
る。波形付けディスク４３は、波形付けヘッド４２が回
転すると無地管４５の表面上で転動し、偏心的に支承さ
れているので、渦巻き線状に延びる波形を生成する（波
形管４６参照）。
【００１７】波形管に環状の波形を生成させたいとき
は、渦巻き状に伸びる変形リブを備えた波形付けディス
ク４３を使用する。
【００１８】変形リブが渦巻き線状に延びている波形付
けディスク４３を使用し、変形リブの内のりが無地管４
５の外径よりも小さく、波形付けディスク４３が傾斜も
偏心もしていないとともに自由に回転可能ではなく波形
付けヘッド４２に支承されていると、波形付けディスク
４３は、無地管４５の上にネジ固定されて、その際に渦
巻き線状の波形を生成する。このとき波形管の外径を波
の谷間で測定すると、波形付けディスク４３の内のりに
ほぼ相当している。
【００１９】中空モータの回転数は、一定の比率で、た
だし製造されるべき波形金属管の寸法に応じて、引出装
置の電動モータの回転数と連動している。無地管４５が
波形付けヘッド４２に供給される速度は、次式を満たし
ている。
【００２０】Ｖ＝ｎ・ｓ・ｃ 式中、ｎは中空軸モータの回転数、ｓは波形のピッチ、
ｃはリングごとのオーバーロールと単一波形を考慮した
係数である。ピッチとは、２つの波の頂上の相互間隔の
ことである。中空軸モータの回転数は、リゾルバまたは
増分発生器４７によって測定する。
【００２１】このとき、たとえば金属テープの硬さが異
なるために、中空軸モータの回転数が所定の回転数と食
い違っている場合、波形付けヘッド４２は、押しまたは
引きで作動する。押しで作動するときは、中空軸モータ
の回転数およびピッチに準じて設定されているよりも多
く無地管４５が供給され、すなわち無地管４５は、波形
付けディスク４３の方へと押される。引きで作動すると
きは逆になり、波形付けディスク４３が、無地管４５を
多く引き付けようとする。
【００２２】こうした所定のデータの変化は、検出部４
８によって測定される。
【００２３】検出部４８は、線形ポテンショメータ、圧
力検出器、または歪みゲージを備えたそれ自体知られて
いる曲げ部材を装備していてよい。
【００２４】測定値は、制御回路に入力され、中空軸モ
ータの回転数が、上昇（押しの場合）または減少（引き
の場合）させられる。
【００２５】図３に示す実施形態では、中空軸モータ
は、長手方向にスライド可能なキャリッジ４９に支承さ
れており、このキャリッジのスライド量が、線形ポテン
ショメータ４８によって、ないし圧力検出器または曲げ
部材に作用する軸方向力によって測定される。
【００２６】図４を参照しながら、本発明による波形付
け方法の制御構成をわかりやすく説明する。
【００２７】制御盤から製造速度を指定する。直径、波
形深さ、波形ピッチ、およびテープ材料などが異なって
いる可能性のある種々の型式の管について、引き出しの
回転数ｎＡと回転数ｎＷｅｌｌｅｒとの間の経験的に求
めた比率ｉｓｏｌｌを指定する。
【００２８】たとえば設備の始動時などに製造速度を上
げるときは、回転数ｎＡが乗算的に増大する。
【００２９】波形付けヘッドが、軸方向力がある中心位
置を離れると、測定装置４８で検出された値が、対応す
る制御回路に入力され、修正された比率ｉｋｏｒｒが、
設定値ｉｓｏｌｌに加算される。
【００３０】このようにして、差異が生じたときに、波
形付け回転数の所望の値を非常に迅速に修正することが
できる。こうしたきわめて迅速な修正は、中空軸モータ
のきわめて軽い回転する質量によってのみ可能となるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図１】同軸の高周波ケーブルのための製造ラインを示
す模式図である。
【図２】波形付け装置を示す模式図である。
【図３】中空軸モータが長手方向にスライド可能なキャ
リッジに支承されている本発明の実施形態を示す模式図
である。
【図４】本発明による波形方法の制御構成を説明する図
である。
【符号の説明】
１ 製造ライン ３ 繰出しドラム ５ 内部導体 ７ 繰出しリール ９ 洗浄装置 １１ 銅テープ １３ 成形装置 １５ 溶接装置 １７ 引出装置 １９ チェーン ２１ コレット ２３ 管 ２５ 波形付け装置 ２７ ダンサー ２９ ケーブルドラム ３１ 引出ケーシング ３３、３５ スプロケット ３６ ケーシング ３７ ステータ ３８ ロータ ３９ 中空軸 ４０、４１ 軸受 ４２ 波形付けヘッド ４３ 波形付けディスク ４４ 波形付けブッシュ ４５ 無地管 ４６ 波形管 ４７ 増分発生器 ４８ 測定検出部 ４９ キャリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボルフラム・クレブル ドイツ国、30916・イゼルンハーゲン、ジ ーフエルズダム・２・ベー (72)発明者 デイエター・ミユーラー ドイツ国、30900・ベーデマルク、シユレ ジールベーク・１

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 繰出しリールから引き出された金属テー
    プをスリット管に成形し、該スリット管の縦エッジを溶
    接し、溶接された無地管に波形を付け、波形を付けると
    き、電動モータで駆動される引出装置が無地管に作用
    し、回転駆動可能な波形付けヘッドにある波形付けディ
    スクによって無地管を波形付ける、縦シーム溶接され波
    形付けられた金属管を連続的に製造する方法であって、
    波形付けヘッドが、中空軸モータによって直接駆動され
    ることを特徴とする、縦シーム溶接され波形付けられた
    金属管を連続的に製造する方法。
  2. 【請求項２】 中空軸モータの回転数が、引出装置の電
    動モータの回転数に依存して制御されることを特徴とす
    る、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 中空軸モータのロータが、無地管の長手
    方向でスライド可能に中空軸モータのステータに支承さ
    れており、スライド量を測定して、当該スライド量に依
    存して中空軸モータの回転数を修正することを特徴とす
    る、請求項１または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 無地管の長手方向へスライド可能なキャ
    リッジに中空軸モータが支承されており、スライド量を
    測定して、キャリッジの当該スライド量に依存して中空
    軸モータの回転数を修正することを特徴とする、請求項
    １または２に記載の方法。
  5. 【請求項５】 線形ポテンショメータで、ロータないし
    キャリッジのスライド量を測定することを特徴とする、
    請求項３または４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 ロータまたはキャリッジのスライド量に
    基づいて、固定点に作用する軸方向力を測定することを
    特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
  7. 【請求項７】 縦シーム溶接され波形付けられた金属管
    を連続的に製造する装置であって、金属テープの繰出し
    リールと、金属テープをスリット管に成形する成形装置
    と、スリット管の縦スリットを溶接する溶接装置と、溶
    接された金属管に作用する電動モータで駆動される引出
    装置と、波形付けヘッドの内部にあって無地管に波形を
    施す波形付けディスクを備えた回転駆動可能な波形付け
    ヘッドを有している波形付け装置とを備え、管として構
    成された中空軸モータのロータによって、波形付けヘッ
    ドが駆動されることを特徴とする、縦シーム溶接され波
    形付けられた金属管を連続的に製造する装置。
  8. 【請求項８】 波形付けヘッドが、ロータにフランジ接
    合されていることを特徴とする、請求項７に記載の装
    置。
  9. 【請求項９】 ロータが、長軸方向へスライド可能にス
    テータに支承されていることを特徴とする、請求項７ま
    たは８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 ロータが、長軸方向で見てステータよ
    りも長いことを特徴とする、請求項７から９のいずれか
    １項に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 中空軸モータが、長手方向にスライド
    可能なキャリッジに取り付けられていることを特徴とす
    る、請求項７から１０のいずれか１項に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 中空軸の回転数が、リゾルバまたは増
    分発生器によって検出可能であることを特徴とする、請
    求項７から１１のいずれか１項に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 中空軸の回転数が、最大６０００回／
    分に制限されていることを特徴とする、請求項７から１
    ２のいずれか１項に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 ロータないしキャリッジのスライド量
    が、線形ポテンショメータで測定可能であることを特徴
    とする、請求項７から１３のいずれか１項に記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】 波形付けディスクに作用する力が、歪
    みゲージまたは圧力検出器によって測定可能であり、測
    定量が記録されて中空軸モータの回転数制御を行う制御
    回路に入力されることを特徴とする、請求項７から１４
    のいずれか１項に記載の装置。
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Applications Claiming Priority (2)

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EP00400265.5 2000-01-28
EP00400265A EP1084774B1 (de) 2000-01-28 2000-01-28 Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung längsnahtgeschweisster und gewellter Metallrohre und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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KR (1) KR100668584B1 (ja)
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AT (1) ATE235974T1 (ja)
CA (1) CA2332191C (ja)
DE (1) DE50001596D1 (ja)
DK (1) DK1084774T3 (ja)
ES (1) ES2195842T3 (ja)
PT (1) PT1084774E (ja)

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