[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung längsnahtgeschweißter schraubenlinienförmig
gewellter Metallrohre nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Ein die Gattung bildendes Verfahren ist aus der DE-AS 1 086 314 bekannt.
[0003] Mit diesem bekannten Verfahren können nur Rohre mit einer relativ flachen Wellung
hergestellt werden. Der Grund hierfür liegt darin, daß die Breite des Wellentales
nicht kleiner sein kann als die Dicke des scheibenförmigen Wellwerkzeuges. Bei einer
großen Steigung, d. h. bei einem großen Abstand der Wellentäler ist die Welltiefe
etwa gleich der Tiefe, um welche das Wellwerkzeug in das Glattrohr eintaucht. Will
man nun die Steigung extrem reduzieren, wird der Wellenberg beim Eintauchen des Wellwerkzeugs
in das Glattrohr mit in das Rohr eingezogen. Von daher entsteht eine maßliche Kopplung
zwischen maximaler Welltiefe und Steigung. Selbst bei Wahl eines extrem dünnen Wellwerkzeugs
führt das nicht unbedingt zu einer engen Steigung, da aufgrund der Zähigkeit des Rohrmaterials
eine untere Grenze der Breite des Wellentals existiert. Von daher ist das bekannte
Verfahren im Hinblick auf eine hohe Flexibilität begrenzt.
[0004] Um die Flexibilität gewellter Metallrohre zu erhöhen hat man bereits versucht, bereits
gewellte Metallrohre im Anschluß an die Fertigung zu stauchen (DE-PS 493 930).
[0005] Aus der DE 24 00 842 C ist es bekannt, das Wellen des Rohres unter längsaxialem Druck
unabhängig von den zum Wellen aufgebrachten Kräften vorzunehmen. Dabei wird das Rohr
nach dem Wellen gebremst.
[0006] Die hierfür verwendete Vorrichtung weist unmittelbar hinter der Wellvorrichtung ein
ringförmiges Werkzeug mit veränderbarem Durchmesser zum Aufbringen von Reibungskräften
und damit von längsaxialen Druckspannungen auf. Der Nachteil bei diesem Verfahren
besteht darin, daß es nicht gelingt, während der gesamten Fertigung gleichmäßig hohe
Reibungskräfte aufzubringen. Die Folge davon ist, daß über die Länge des Rohres gesehen
eine ungleichmäßige Wellung entsteht.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit
welchem Rohre mit einer tieferen Wellung bzw. kleineren Steigung herstellbar sind,,
wobei die Wellung über die Länge des Rohres gesehen gleichförmig ist.
[0008] Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 erfaßten Merkmale gelöst.
[0009] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
[0010] Mit besonderem Vorteil wird das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt für die Ummantelung
von Lichtwellenleitern aus Kunststoff, die in Kraftfahrzeugen zur Übertragung von
Signalen eingesetzt werden.
[0011] Die Erfindung ist anhand eines in der Figur schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel
näher erläutert.
[0012] Mit 1 ist die Spule bezeichnet, von der das zu formende Metallband 2 abgezogen wird.
Zwischen zwei nicht dargestellten Rundmesserpaaren wird das Band auf Maß geschnitten
und in der Verformstufe 3 zum Schlitzrohr geformt. Mit Hilfe der Schweißeinrichtung
4, vorzugsweise einer elektrischen Lichtbogenschweißeinrichtung oder einer Laserschweißeinrichtung
werden die Bandkanten des Schlitzrohres miteinander verschweißt und das nun geschlossene
aber noch glatte Rohr von dem Abzug 5 gefaßt und dem Wellwerkzeug 6 zugeführt. Als
Abzug wird vorzugsweise ein sogenannter Spannzangenabzug verwendet, wie er aus dem
deutschen Patent 11 64 355 bekannt ist. Das aus dem Wellwerkzeug 6 austretende gewellte
Rohr 7 wird unmittelbar hinter der Wellvorrichtung 6 von einem Bandabzug 8 umfaßt
und einer Aufwickeltrommel 9 zugeführt.
[0013] Die Wellvorrichtung 6 besteht wie aus der eingangs erwähnten DE 1 086 314 bekannt
aus einem Wellwerkzeug, welches unter einem Winkel von weniger als 90° geneigt und
exzentrisch zur Rohrlängsachse frei drehbar in einem drehantreibbaren Wellerkopf gelagert
ist. Das Wellwerkzeug ist eine Ringscheibe, welche sich mit ihrer inneren Oberfläche
auf dem Glattrohr abwälzt und infolge der exzentrischen Lagerung in die Rohrwandung
eindringt und eine kontinuierliche schraubenlinienförmige Wellung erzeugt. Die Geschwindigkeit,
mit welcher das gewellte Rohr 7 die Wellvorrichtung verläßt, ist abhängig von der
Neigung des Wellwerkzeuges zur Rohrlängsachse, vom Verhältnis Innendurchmesser des
Wellwerkzeugs zum Außendurchmesser des gewellten Rohres im Bereich des Wellentales
gemessen sowie von der Umdrehungszahl des Wellerkopfes.
[0014] Alternativ kann auch eine Wellvorrichtung verwendet werden, wie sie in der deutschen
Patentanmeldung 101 26 399.6 angemeldet am 31. 05. 2001 beschrieben ist.
[0015] Das gewellte Rohr 7 wird von dem Bandabzug 8 fest umfaßt. Aus diesem Grund besteht
der Bandabzug 8 aus zwei endlosen über Rollen abgetriebene Bänder aus einem elastischen
Werkstoff z. B. Gummi. Solche Bandabzüge sind bekannt.
[0016] Erfindungsgemäß ist die Abzugsgeschwindigkeit des Bandabzugs 8 geringer als die Geschwindigkeit
des gewellten Rohres 7, mit welcher dieses aus der Wellvorrichtung 6 austritt. Der
Abstand zwischen der Wellvorrichtung 6 und dem Bandabzug 8 sollte so gering wie möglich
sein, um ein Ausknicken des gewellten Rohres 7 zu verhindern.
[0017] Läßt sich der Abstand aus konstruktiven Gründen nicht auf das notwendige Maß verringern,
kann zwischen der Wellvorrichtung 6 und dem Bandabzug 8 ein nicht mehr dargestelltes
Rohr angeordnet sein, durch welches das gewellte Rohr 7 hindurchgeführt wird. Der
Innendurchmesser dieses Führungsrohres muß größer sein als der Außendurchmesser des
gewellten Rohres 7. Sein Innendurchmesser richtet sich nach dem Grad der Stauchung
und dem sich dadurch verändernden Außendurchmesser des gewellten Rohres 7.
[0018] Die Geschwindigkeit, mit welcher das gewellte Rohr 7 aus der Wellvorrichtung 6 austritt,
ist bei einem bestimmten Rohrtyp bei vorgegebener Welltiefe und Wellsteigung des gewellten
Rohres 7 nur abhängig von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Wellerkopfes.
[0019] Durch geeignete Wahl der Abzugsgeschwindigkeit des Bandabzuges 8 läßt sich somit
die Welltiefe in weiten Grenzen vergrößern und gleichzeitig die Wellsteigung verringern.
[0020] Dieser Effekt ist bei Metallen mit geringem E-Modul besser zu beobachten als bei
solchen mit hohem E-Modul. Gut geeignet für das erfindungegemäße Verfahren sind Aluminium
und Kupfer, weniger geeignet sind Stahl, Edelstahl wegen des hohen Rückfederungsverhaltens.
1. Verfahren zur Herstellung längsnahtgeschweißter, schraubenlinienförmig gewellter Metallrohre,
bei dem ein von einem Bandvorrat abgezogenes Metallband zu einem Rohr mit Längsschlitz
geformt, der Längsschlitz verschweißt wird und die Wellung vorzugsweise durch ein
exzentrisch und geneigt zur Rohrachse frei drehbar in einem drehantreibbaren Wellerkopf
gelagertes Wellwerkzeug erzeugt wird, welches sich auf der Oberfläche des Rohres abwälzt,
wobei das Metallband sowie das ungewellte Metallrohr durch eine zwischen dem Schweißpunkt
und der Wellvorrichtung vorgesehene Abzugsvorrichtung vorwärts bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Abzugsvorrichtung (8) unmittelbar hinter der Wellvorrichtung (6) an dem
gewellten Rohr (7) angreift und die Abzugsgeschwindigkeit der zweiten Abzugsvorrichtung
(8) kleiner ist als die sich aus der Neigung der Wellerscheibe und der Rotationsgeschwindigkeit
des Wellerkopfes ergebende Vortriebsgeschwindigkeit des gewellten Rohres (7) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abzugsvorrichtung ein aus zwei endlosen angetriebenen Bändern aus elastisch
verformbaren Material besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vor der Wellvorrichtung (6) an dem ungewellten Rohr angreifende Abzug ein sogenannter
Spannzangenabzug ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das noch offene Schlitzrohr ein langgestrecktes strangförmiges Gut eingefahren
wird, dessen Außendurchmesser gleich oder kleiner ist als der Innendurchmesser des
gewellten Rohres hinter der zweiten Abzugsvorrichtung.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das strangförmige Gut ein Lichtwellenleiter aus Kunststoff ist.