DE2901141A1 - Vorrichtung zum zuschneiden eines metallstreifens bei der herstellung von aus einem spiralfoermig aufgewundenen metallstreifen hergestellten rohren - Google Patents

Vorrichtung zum zuschneiden eines metallstreifens bei der herstellung von aus einem spiralfoermig aufgewundenen metallstreifen hergestellten rohren

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DE2901141A1 DE19792901141 DE2901141A DE2901141A1 DE 2901141 A1 DE2901141 A1 DE 2901141A1 DE 19792901141 DE19792901141 DE 19792901141 DE 2901141 A DE2901141 A DE 2901141A DE 2901141 A1 DE2901141 A1 DE 2901141A1
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Description

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Die Herstellung von Rohren erfolgt heute zu einem großerv TeIl unter Verwendung langer Blechstreifen. Der Blechstreifen wird gefalzt, beispielsweise mit einem einfachen Falz an einer Kante und mit einem Doppelfalz an der anderen Kante. Der Blechstreifen durchläuft dann einen Rohrformabschnitt der Maschine, in dem die gefalzten Kanten zusammengepreßt und ggfs. weiter verstärkt werden, beispielsweise durch Loten oder Schweißen. Auf diese Weise wird ein langes kontinuierliches Rohr ohne Querverbindüngen gebildet, das nachher zu Einzelrohren der gewünschten Longe zurechtgeschnitten werden kann.
Durch dieses Verfahren können Rohre mit unterschiedlichen Durchmessern aus, verschiedenem Material wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder galvanisiertem Stahlblech mit unterschiedlicher Materialdicke hergestellt werden.
Die Mehrzahl der auf diese Weise aus dünnem galvanisiertem Stahlblech hergestellten Rohre wurde hauptsächlich für Lüftungsleitungen verwendet.
Es wurden bereits Untersuchungen durchgeführt im Zusammenhang mit den Problemen, die durch den beim Schneiden dieser Rohre auftretenden Lärm entstehen. Als Beispiel kann angeführt werden, daß beim Schneiden von Lüftungsleitungen mit einem Durchmesser von 4oo mm mittels einer fein gezahnten Kreissäge der Lärmpegel im Bereich von etwa 11o bis 12o dB A lie>gt,wenn die sich rasch drehende Säge in das langsam rotierende Rohr einschneidet. Dieses Geräusch dauert etwa eine Minute und wiederholt
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sich etwa zwanzigmal pro Stunde je nachdem, welche Rohrlängen hergestellt werden.
In der Industrie wurden große Anstrengungen unternommen, um dieser Lärmprobleme Herr zu werden, insbesondere seit die Behörden einen Grenzwert von 85 dB A für derartige Geräusche vorgeschrieben haben. Die größte Geräuschdämpfung, die bisher erreicht wurde, liegt bei 1o dB A. Diese Dämpfung wurde dadurch erreicht, daß man Wände und Dach mit einem schallabsorbierenden Material verkleidet hat. Dies ist ein äußerst teures Verfahren zur Geräuschdämpfung und die Ergebnisse sind dürftig, wie man sehen kann.
Ein weiterer Nachteil des derzeit verwendeten Verfahrens liegt darin, daß der Ausstoß der Maschine während der Schneidevorgänge, stark verringert wird, was bedeutet, daß die Maschinenkapazität nur sehr ungenügend ausgenützt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Rohren gewünschter Länge aus einem spiralförmig aufgewundenen Streifen anzugeben, die mit voller Kapazität arbeiten kann, ohne daß dabei Lärmprobleme auftreten.
Bei einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Rohren aus spiralförmig aufgewundenen Streifen, wobei der Streifen in Form einer kontinuierlichen Bahn in die Vorrichtung eingeführt wirdf umfassend eine Vorschubeinrichtung, eine Schneidevorrichtung mit Messern, eine Stanzvorrichtung zur Herstellung von Markierungsschn.it-
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ten an dem Streifen, um die zum Zerschneiden eines kontinuierlichen Rohres in Einzelrohre bestimmten Messer zu führen, Rollen zum Falzen der Streifenkanten und Mittel zum Formen des Streifens zu einem Rohr und zum Schliessen der Randfalze, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung ein oberes angetriebenes Messerrad und ein unteres frei drehbares, kreisförmiges und im wesentlichen horizontales Drehmesser aufweist, wobei die Messer auf einem gegenüber der Streifenvorschubrichtunq schwenkbaren Tisch und quer zur Streifenvorschubrichtung bewegbar angeordnet sind, und daß der Winkel des oberen Messerrades mit der Streif en vo r"3chubrichtung vor dem Schneiden mittels dei schwenkbaren Tisches einstellbar ist, um den Rohrdurchmesser bei der Herstellung von Rohren mit geraden Enden zu berücksichtigen.
Bei bestimmten Blechmaterialien und insbesondere bei der Herstellung von Rohren aus rostfreiem Stahl werden die Rohre ohne gefalzte Kanten hergestellt und die Streifenkanten stattdessen miteinander verschweißt. In diesen Fällen kann es zweckmäßiger sein, eine Knabber- oder Stanzschere anstelle des Messerrades und des Drehmessers der vorstehend beschriebenen Art zu verwenden. Das Einstellen des Winkels und die Querbewegung der Schneidevorrichtung während dp.s Schneidevorgangs erfolgt dagegen in der gleichen Weise wie für das Messerrad.
Der Streifen wird somit mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung geschnitten oder gestanzt, bevor er in die Vorrichtung zum Formen des Rohres einläuft. Der Schnitt wird so gelegt, daß keine weiteren Arbeitsschritte notwendig sind, um fertige Rohrenden zu erzeugen. Der Streifen
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wird unter einem Winkel geschnitten, der von dem Durchmesser des fertigen Rohres abhängt- Wenn beispielsweise ein Streifen von 14o mm Breite zur Erzeugung von Rohren mit einem Durchmesser von 4oo mm verwendet wird, muß der Streifen unter einem Winkel von etwa 7 geschnitten werden, was eine Schnittlänge von 1256 mm ergibt.
Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen;
Fig. 1 ein · schematische Ansicht, Fig. 2 eine Seltenansicht, und
Fig. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Schneidevorrichtung.
Ein Blechstreifen 1 wird in die Schneidevorrichtung 2 eingeführt, welche einen Schnitt 3 unter einem Winkel oL. zur Streifenlängsrichtung ausführt, wobei der Winkel 06 von dem Durchmesser des fertigen Rohres abhängt. Der Schnitt wird mittels eines Messerrades 4 durchgeführt, das auf einer Welle 5 gelagert ist und von einem Motor 6 angetrieben wird, dessen Geschwindigkeit variabel ist. Um das Messerrad 4 auf der Welle 5 zu positionieren, werden zwei herkömmliche Distanzhülsen 7 und 8 verwendet. Die Welle T> ist in üblichen Kegelrollenlagern gelagert, deren Gehäuse auf zwei Ständern 9, 1o angeordnet sind. Vor und hinter der Schneidevorrichtung 2 können Führungseinrichtungen 11 und 12, beispielsweise Rollenpaare, zur Führung des Blechstreifens 1 angeordnet sein. Damit das Messer an genau der richtigen Stelle zu schneiden beginnt, muß
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irgendeine Art von Markierung 13 an dem Blechstreifen 1 vorgesehen sein, die beispielsweise von einer Ausstanzung gebildet sein Rann, die in Förderrichtung vor der Schneidevorrichtung vorgenommen wird. Diese Markierung ist vorzugsweise dreieckförmig ausgebildet^ wobei die kurze Dreieckseite im rechten Winkel zur Streifenkante verläuft und in ihrer Länge der Breite des herzustellenden Falzes entspricht. Der Winkel der langen Dreieckseite der dreieckigen Markierung 13 gegenüber der Streifenkante soll gleich dem Winkel sein, unter dem tier Blechstreifen geschnitten wird.
Dadurch, daß der Ausschnitt 13 so breit gemacht wird wie die Breite des Falzes, wird ein vorstehendes spitzes Streifenende am Ende des Rohres vermieden. Eine solche Spitze entsteht immer an einem Ende eines Rohres, wenn man aus spiralförmig aufgewundenen und gefalzten Streifen hergestellte Rohre schneidet, wobei der Falz schräg geschnitten wird. Diese Spitze kann leicht zu Verletzungen der Personen führen, welche die Rohre handhaben und wurde deshalb bisher von Hand abgeschnitten.
Wenn man mit steifen Blechstreifen arbeitet, kann mindestens eine der Führungsvorrichtungen weggelassen werden, da die Falzrollen den Streifen direkt nach der Schneidevorrichtung 2 erfassen.
wie man in Fig. 2 erkennt, wird der Blechstreifen 1 durch das Messerrad 4 im Zusammenwirken mit einer anhebbaren und absenkbaren Schneidewalze 2o geschnitten, deren Oberfläche (Stirnfläche der Walze) einen Winkel von etwa 1
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gegenüber einer horizontalen Kbene hat. Das Messerrad ist ferner mit einem Rinq 21 aus einem verschleißfesten PolYmermaterial hergestellt, um den Metallstreifen beim Schneiden nach unten gegen die Schneidewalze 2o zu drücken. Ein solches Polymermaterial ist beispielsweise ein unter dem Warenzeichen Adiprene bekanntes plastoelastisches : unststoffZwischenprodukt aus linearem Polyurethan. Während des Schneidevorqanges wirkt die Schneidekante des Messerrades mit der Schneidekante der den Blechstreifen 1 unterstützenden Schneidewalze 2o zusammen. Während das Messerrad den Blechstreifen 1 abschert, dreht 3ich die Schneidewalze. 2o mit dem vorlaufenden Blechstreifen mit und ermöglicht so einen schrägen Schnitt.
Die Schneidewalze 2o ist, wie bereits erwähnt, etwa 1 gegenüber einer horizontalen Ebene geneigt, wobei ihre jeweilig schneidende Kante am höchsten Punkt liegt. Der Blechstreifen berührt die Schneidewalze 2o lediglich an dieser Stelle und steht im übrigen mit der Schneidewalze in keinerlei Berührung. Die i.chneidende Kante ist mit einem Hinterschneidunqswinkel von etwa 2 ausgebildet, die bewirkt, daß die Kantfläche etwa 1 gegenüber der Schneidekante des vertikalen Messerrades 4 geneigt ist. Die Schneidekante der Schneidewalze 2o ist ferner so ausgebildet, daß der geschnittene Streifen durch den Ring 21 unter die schneidende Kante der Schneidewalze hinuntergedrückt werden kann.
Die Ständer 9 und 1o, welche zusammen mit der Welle 5 eine Ilalterungsanordnunq für das Messerrad 4 bilden, sind auf einem schwenkbaren Tisch 22 anaeordnet. In dem Schwenktisch 22 sind vier gekrümmte Schlitze 2 3 bis 26 vorgesehen,
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rait deren Hilfe und nntpr Verwendung von Bolzen 27 bis 3o, welche die gekrümmten Schlitze 2 3 bis 26 durchgreifen und in einer Basisplatte. 31 befestigt sind, er in verschiedene Stellungen gebracht werden kann (siehe E'ig. 3) . Die Schneidewalze 2o ist auf einer pneumatischen oder hydraulischen Kolben-Zylinder-Anordnung 32 gelagert, mit deren Hilfe sie angehoben oder abgesenkt werden kann. Diese Kolben-Zylinder-Anordnung 32 ist an der Basisplatte 31 befestigt. Zwischen dem zylinder und dem Schwenktisch ist ein selbstschmierendes Gleitlager 33 angeordnet, so daß der Schwenktisch gedreht werden kann.
Die Basisplatte 31 ist auf vier kugelgelagerten Führungslagern 34, 37 gelagert, die jeweils paarweise auf zwei Führungsstangen 38 und 39 geführt sind. Die. Basisplatte 31 mit der gesamten Schneidevorrichtung kann auf diesen beiden Führungsstangen 38, 39 quer zur Transportrichtung des Blechstreifens verschoben werden. Die. Führungs stangen 38 und 39 sind an Kndplatten 4o und 41 befestigt, die ihrerseits in einem die Schneidevorrichtung tragenden Gestell angeordnet sind. Eine Einrichtung zum Antrieb der Schneidevorrichtung in Querrichtung ist an einer der Kndplatten angeordnet, beispielsweise der Endplatte
Diese hin- und hergehende Vorschub- und Rückkehrbewegung kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Beispielsweise kann die Bewegung mit Hilfe eines Hydraulikzylinders erfolgen, der dann sowohl die Schneidebewegung als auch die Rückholbewegung ausführt. Wenn dagegen der Schnitt durch die Bewegung des Blechstreifens gesteuert wird, kann eine Einrichtung zum schnellen Zurückholen der Schneidevorrichtung vorgesehen sein, beispielsweise irgendeine Art von Feder oder ein pneumatischer Zylinder. Eine Quer-
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bewegung kann ferner durch Verwendung einer Schraubenspindel ausgeführt werden. Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung weist einen Hydraulikzylinder 42 auf, dessen Kolben 4 3 mit der Basisplatte 31 über einen Bügel 44, beispielsweise ein flaches Stahlstückr verbunden ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Querbewegung des Messerrades 4 durch den Vorschub des Blechstreifens und seine eigene Drehung gesteuert, während die Rückkehrbewegung durch eine Feder oder eine andere geeignete Einrichtung bewirkt werden kann.
Bevor der Blechstreifen in die Schneidevorrichtug eingeführt wird, wird er mit geeigneten Markierungen oder Einschnitten für den Beginn des Schnittes versehen, beispielsweise mit Hilfe einer an einem Ständer angeordneten Stanzvorrichtung. Wenn die Markierung das Messerrad 4 erreicht, läuft dieses los, während gleichzeitig die Schneidewalze 2o in ihre Schneideposition angehoben wird. Die Sclineidekante der Schneidewalze 2o kann aus Gründen der Verschleißfestigkeit aus einem Metallkarbid hergestellt sein. Das Messerrad 4 und die Schneidewalze 2o werden während des Schneidevorganges quer zur Vorschubrichtung des Blechstreifens bewegt, während dieser sich auf einer festen Bahn bewegt. Dies kann dadurch erfolgen, daß der Streifen an der etwas geneigten Schneidewalze 2o gleitend anliegt, wobei die Schneidewalze 2o sich dreht, um der Bewegung des Blechstreifens zu folgen. Das Schneiden wird durch den Ring 21 erleichtert, w-icher den Blechstreifen nach unten unter die. Kante der Schneidewalze drückt, die mit
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einer gewissen Neigung gegenüber der Horizontalen angeordnet ist, wie dies bereits oben beschrieben wurde.
Damit die fertigen Rohre gerade Enden aufweisen, muß der Schnittwinkel auf den Durchmesser des fertigen Rohres abgestimmt werden. Je größer der Durchmesser ist, umso kleiner muß der Schnittwinkel sein. Die Winkeleinstellung erfolgt mit Hilfe des Schwenktisches 22. Zunächst werden die Bolzen ·.'} bis 3o gelöst und dann der Schwenktisch 22 gedreht, wobei die Bolzen 27 bis 3o in den gekrümmten Schlitzen 2 3 bis 26 gleiten. Hierauf werden die. Bolzen 27 bis 3o wieder angezogen.
Es ist ferner zweckmäßig, den Schwenktisch 22 mit einer Winkelskala zu versehen, die direkt in Rohrdurchmessern geeicht ist und einen Zeiger aufweist, so daß die Schneide-Vorrichtung direkt auf dan gewünschten Rohrdurchmesser des herzustellenden Rohres eingestellt werden kann.
Nach jedem Schnitt wild die SchneidewaJ ,.e 2o abgesenkt, so daß das Messerrad 4 und die Schnei .'ewalze 2o sich von dem Blechstreifen lösen und in ihre Ausgangspositionen zurückkehren können. Diese lUickkehrbewegung kann auf viele verschiedene. Arten erreicht werden, die teilweise davon abhängen, wie der Messervorschub während des Schneidevorganges erfolgt. Wenn der Messervorschub mit Hilfe einer Schraubenspindel, eines Hydraulikzylinders oder dergleichen erfolgt, wird die Rückkehrbewegung zweckmäßigerweise durch die gleichen Mittel bewerkstelligt. Wenn dagegen der Vorschub des Blechstreifens den Vorschub des vertikalen Messerrades 4 steuert, kann die Rückkehrbewegung des Messerrades beispielsweise, mittels einer Federanordnung erfolgen.
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Das rückwärtige Ende eines erst-.pri Rohres und das Vorlaufende des anschließenden Rohres werden aleichzeitig hergestellt, wenn ein Streifen geschnitten wird. Die Rohre werden kontinuierlich geformt und treten eines nach dem anderen aus der Maschine, wobei sie unmittelbar aneinander anschließen. Das hat zur Folge., daß die Maschine während der gesamten Betriebszeit voll ausgelastet ist. Verglichen mit früneren Herstellungsverfahren stellt dies eine beträchtliche Verbesserung dar.
Aus Flg. 2 ergibt sich, daß die das Vorlaufende des aus der Rohrformmaschine austretenden Rohres bildende Kante um einige Millimeter einwärts gebogen ist. Dies ist sehr vorteilhaft, wenn die Rohre miteinander in der Weise verbunden werden, daß sie ineinander gesteckt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde nicht nur der Geräuschpegel gesenkt, sondern die Geräuschursache tatsächlich vollständig beseitigt. Die Geräuschverminderung von 1o dB Λ, die bisher durch Isolierung der Werkhalle erreicht wurde, ist um ein Vielfaches teurer als die Kosten für die erfindungscremäße Vorrichtung, die praktisch geräuschlos arbeitet, zumindest was den eigentlichen SchneideVorgang anbelangt.
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Claims (1)

  1. PATENTANWÄLTE DR. KADOR & DiL KLUINKEK
    K 12 557
    PROV & VKRK1I1YG ΛΒ
    öräkers giird
    S-196 90 Kungsängen / Schweden
    Vorrichtung zum Zuschneiden eines Metallstreifens bei der Herstellung von aus einem spiralförmig aufgewundenen Metallstreifen hergestellten Rohren
    Patentansprüche
    ■ 1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Rohren aus spiralförmig aufgewundenen Streifen, wobei der Streifen in Form einer kontinuierlichen Bahn in die Vorrichtung eingeführt wird, umfassend eine Vorschubeinrichtung, eine Schneidevorrichtung mit Messern d eine Stanzvorrichtung zur Herstellung von Markierungsschnitten an dem Streifen, um die zum Zerschneiden eines kontinuierlichen Rohres in Einzelrohre bestimmten Messer zu führen, Rollen zum Falzen der Streifenkanten und Mittel zum Formen des Streifens zu einem Rohr und zum Schließen der Randfalze„ dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung ein oberes angetriebenes Messerrad (4) und ein unteres frei drehbares, kreisförmiges und im wesentlichen horizontales Drehmesser (2o) aufweist, wobei die Messer (4, 2o) auf einem gegenüber der Streifenvorschubrichtung schwenkbaren Tisch (22) und quer zur Streifenvorschubrichtung bewegbar angeordnet sind, und daß der Winkel des oberen Messerrades (4) mit der Streifenvorschubrichtung vor dem Schneiden mittels des schwenkbaren Tisches (22)
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    einstellbar ist, um den Rohrdurchmesser bei der Herstellung von Rohren mit geraden Enden zu berücksichtigen.
    2 - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Streifen (1) unterstiitzende Drehmesser (2o) unter einem Winkel von ungefähr 1 gegenüber einer horizontalen Ebene angeordnet ist, um eine Drehung des Drehmessers (2o) bei einem Vorschub des Streifens zu ermöglichen, wobei der höchste Punkt des Drehmessers (2o) an der Schneidestelle liegt.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Stanzvorrichtung derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie am Beginn eines jeden Schnittes dreieckförmige Ausschnitte in der Streifenkante erzeugt, wobei die Abmessung der Ausschnitte quer zur Streifenlängsrichtung der Breite des nachfolgend erzeugten Falzes entspricht und wobei die Ausschnitte als Schnittmarkierungen für das obere Messerrad (4) dienen und die freien, vorstehenden dreieckförmigen Streifenspitzen eliminieren, die andernfalls am Anfang eines Falzes gebildet würden.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Querbewegung der Messer (4, 2o) mit Hilfe einer hydraulischen Kolbenzylinderanordnung (42) erzeugt wird.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Querbewegung der Messer (4, 2o) mittels einer SchrauL·· erzeugt wird.
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    6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Querbewegung der Messer (4, 2o) durch den Vorschub des Streifens (1) bewirkt wird und daß die Rückkehrbewegung der Messer (4, 2o) mittels einer Federanordnung erfolgt.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß das obere Messerrad (4) mittels des schwenkbaren Tisches (22) unter verschiedenen Winkeln gegenüber der Längsrichtung des Streifens einstellbar ist und daß vier längliche gekrümmte Schlitze (23 bis 26) vorgesehen sind, um den Tisch (22) in der gewünschten Winkelstellung mit Hilfe von vier Bolzen (27 bis 3o) festzuklemmen.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der schwenkbare Tisch
    (22) mit einer Winkelskala und einem Zeiger versehen ist, um die Schneideeinrichtunq entsprechend einem gewünschten Rohrdurchmesser einzustellen.
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    ORIGINAL INSPECTED
DE19792901141 1978-01-17 1979-01-12 Vorrichtung zum zuschneiden eines metallstreifens bei der herstellung von aus einem spiralfoermig aufgewundenen metallstreifen hergestellten rohren Withdrawn DE2901141A1 (de)

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