專利名稱：制造細長金屬管的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按照權利要求1前序部分所述方法和一種實施此方法的設備。
由DE 4434133A1已知一種由金屬管制造光纜的方法，按此方法，金屬帶連續(xù)地從盤卷引出，成形帶縱向縫的管并焊接縱向縫。金屬管起光波導線護套的作用，光波導線在制造金屬管時插入仍帶有縱向槽開口的管內(nèi)。這些細管的直徑非常小，例如3.5mm，且壁厚為0.2mm。
尤其在這種細金屬管及已置入的光波導線用作所謂海底電纜或架空電纜時，要求其單根長度為6000m和6000m以上。
因為鋼廠供應的上述規(guī)格的盤卷，亦即帶寬約15mm和壁厚約0.2mm，基于盤卷穩(wěn)定性的及運輸?shù)脑颍饘賻芙邮艿淖畲箝L度為2000至2500m，所以盤卷的始端和尾端必須通過所謂的橫向焊縫連接起來。
因為在進行橫縫焊接時，焊縫部位在焊接期間必須處于靜止狀態(tài)，所以有各種可能性來保證連續(xù)的管子加工過程不中斷。
一種可能性是在管子加工前對金屬帶進行重繞，也就是說將一個個盤卷重繞成一個更大的備料卷，其中將連續(xù)相繼的兩個盤卷的尾端和始端在中斷卷繞過程時互相焊接起來。以此方式可以在相應的較大的備料卷中形成幾乎是無限長的帶長。
然而當盤卷的外徑與帶寬之比超出一個確定的量時會產(chǎn)生問題，因為盤卷將失去穩(wěn)定性，并導致各圈錯移。此外，在有些金屬中因冷焊會使金屬帶邊緣和帶表面損傷。還有，在卷繞時可能導致帶不同的伸長。再加上卷繞過程非常費時，因而費用很高。
另一種制成大長度帶的可能性是將從盤卷引出的金屬帶送入一個儲存器內(nèi)。當?shù)竭_此盤卷的尾端時，固定此尾端并將其與下一個盤卷的始端焊接起來。在焊接過程中為了連續(xù)生產(chǎn)要將帶料從儲存器內(nèi)取出(US-PS5191911)。
由DE2604324 B2已知一種由金屬帶制成縱向縫焊接管的設備，其中多個盤卷緊緊地卷繞在一個卷筒上，此卷筒裝在一個可旋轉(zhuǎn)的盤上，卷筒的縱軸線沿垂直方向延伸。金屬帶首先從最上面的那一個盤卷引出，經(jīng)帶的導向裝置和帶儲存器供入管子成形和焊接設備。在第一個盤卷用完后，將下一個盤卷的始端穿入帶導向裝置并輸往橫縫焊接設備，在那里焊接在前一個盤卷固定不動的尾端上。在此加工過程中，金屬帶從帶儲存器供往管子成形和焊接設備。
業(yè)已證明，借助于帶儲存器進行加工，尤其是用冷焊的金屬制的非常薄和窄的帶，其結(jié)果是不能令人滿意的。
因此本發(fā)明的目的是提供一種方法，借助于這種方法可以制造直徑小于20mm、壁厚小于0.4mm和長度超過6000m的金屬管。
此目的通過權利要求1的特征部分中所包含的特征來達到。
本發(fā)明的主要優(yōu)點在于，對于管子生產(chǎn)過程，無需重繞過程，可以由多個盤卷制備成大的帶長。避免了帶的損傷，尤其是避免帶的伸長。
此方法尤其適合于生產(chǎn)大長度的光波電纜。
從屬權利要求中包括了其它有利的設計。
下面借助于

圖1至6中示意表示的實施例詳細說明本發(fā)明。
圖1表示按本發(fā)明的教導制成的光纜的一部分的透視圖。光纜1由光波導線2和圍繞著光波導線2的金屬管3組成，金屬管3有一條縱向焊縫3a。在光波導線2與金屬管3之間的自由空間可充填一種所謂的礦脂，以防止水沿縱向灌入。光波導線2的數(shù)量通常在6至20之間，但也可以多至40根。光波導線2有比金屬管3更大的長度，也就是說它們波形、螺旋形或正弦形地在金屬管3內(nèi)延伸。超過的長度通常約為3‰。金屬管的壁厚S例如為0.2mm，而其外徑為3.5mm。這些對于一種光纜是典型的數(shù)據(jù)，這種光纜布置在電力電纜中導線的位置上。金屬管3的材料最好用優(yōu)質(zhì)鋼。
圖2表示設備的側(cè)視圖，迄今通過此設備生產(chǎn)圖1所示的產(chǎn)品。
從備料卷4連續(xù)引出帶5并將其輸入成形設備6，帶5在成形設備6中成形為帶縱向槽的管。此成形設備6的一部分是圖中沒有進一步表示的修邊機，在其中將帶5準確地修剪到所需要的寬度。此外，成形設備6還包括多個圖中未進一步表示的成形輥組。已成形管的縱向縫借助于激光焊機7封閉。為了在焊機7下面準確地導引帶縫的管，設有第一夾鉗排出機8，它由多個圍繞著管的夾鉗對組成，它們通過連續(xù)的鏈條驅(qū)動。設在第一夾鉗排出機8后面的是管子縮徑機9，例如是一個拉拔模，在其中減小管子的直徑。在管子縮徑機9后面設有第二夾鉗排出機10，它夾住冷拉管并拉管子通過拉拔模。第二夾鉗排出機10相對于第一夾鉗排出機8的排出速度，根據(jù)管子在拉拔模與第一夾鉗排出機8之間的垂度來調(diào)整。在第二夾鉗排出機10的后面有一個被驅(qū)動的排出盤11，在其圓周面上貼靠著多圈管子。排出盤11被驅(qū)動具有一個與第二夾鉗排出機10的排出速度相等的排出速度。在排出盤11后面設卷繞機12，它以輕度拉力來卷繞管子13。
14表示多根光波導線2的排出裝置，它配備有多個線軸15，其上卷繞著光波導線2。
為了使光波導線2在金屬管3內(nèi)具有更長的長度，金屬管3連續(xù)地在第二夾鉗排出機10與排出盤11之間彈性變形，亦即伸長，其中夾鉗排出機10的夾鉗對牢牢地夾住金屬管3并施加通過管子減徑產(chǎn)生的變形力。因此在排出盤11上卷繞了同樣長度的金屬管3和光波導線2。在排出盤11上此彈性變形的狀態(tài)“卸荷”，從而使金屬管3縮短到正常狀態(tài)。
采用本發(fā)明應能改善帶的排出。
圖3表示此新型帶排出裝置的局部剖視側(cè)視圖。
帶排出裝置由安裝滾筒17和排出機架18組成。排出機架18有一個用于安裝滾筒17的軸承19。安裝滾筒17套在中心軸20上并在那里定心。安裝滾筒17可旋轉(zhuǎn)地裝在排出機架1上，并借助于一個可調(diào)式制動器21制動。安裝滾筒17有一個安裝盤17a，由鉆孔板制的芯體17b固定在安裝盤17a上。安裝盤17a上裝有多個張緊環(huán)22a、22b、22c、…22n，盤卷23a、23b、23c、…23n放在張緊環(huán)上。盤卷23被張緊在張緊環(huán)22上。張緊環(huán)22借助于在圖3中沒有表示的止動銷固定在滾筒上，并因而防止轉(zhuǎn)動，所以各個盤卷23在退卷期間不可能相對轉(zhuǎn)動。因此在從一個盤卷到另一個盤卷的過渡區(qū)內(nèi)有效地防止了損傷金屬帶。盤卷23水平設置。因此金屬帶的各圈在盤卷23內(nèi)處于完全松馳的狀態(tài)。
張緊環(huán)22上下疊置，而且是支承在內(nèi)徑處的一個法蘭狀凸起24上。此凸起24的尺寸設計為，使張緊環(huán)22沿垂直方向的間距大于金屬帶的帶寬。
圖4表示張緊環(huán)22的俯視圖。張緊環(huán)有三個沿徑向延伸的臂25和一個開口26。張緊環(huán)22的材料是塑料，例如采用聚乙烯。由于有開口26，所以可以夾緊張緊環(huán)22，從而使與開口26相鄰的兩個臂25被相對移動。在這種情況下，張緊環(huán)22的內(nèi)徑縮小，并因而減少了凸起24的外徑。在未張緊狀態(tài)，凸起的外徑大于盤卷23的內(nèi)徑，因此每一個盤卷23可以與張緊環(huán)22牢固連接。用27表示止動銷，它用一個銷子27a插入由鉆孔板制成的芯體17b的一個孔中。
此外圖4還表示了金屬帶在兩個相鄰的盤卷23之間的走向。點劃線從上面的一個盤卷23的內(nèi)徑(帶尾端)延伸到在其下面的盤卷23的外徑(帶始端)。在其中一個臂25的外端處，一個形式上為槽28的帶導向系統(tǒng)保證帶的準確轉(zhuǎn)向。
圖5表示止動銷27的結(jié)構，它裝在張緊環(huán)22的一個腔29內(nèi)。
圖6還表示了一個用聚乙烯制的夾子30，它從外面套在盤卷23上，而且是在臂25之間。夾子30防止盤卷23的外層移動。當引出多圈且夾不住時，夾子30自動脫落。
盤卷堆垛的制作過程如下首先在第一個張緊環(huán)23a上張緊第一個盤卷23a，并在安裝滾筒17的芯體17b上用止動銷27固定。第二個盤卷23b放在圖中沒有表示的支架上，所以盤卷23b的里圈可以自由接近。將第一個盤卷23a的始端(盤卷23a的外徑)與盤卷23b的尾端(盤卷23b的內(nèi)徑)通過激光焊連接起來。接著將張緊環(huán)22b張緊在盤卷23b內(nèi)，在這種情況下必須將金屬帶置入帶的導向區(qū)(見槽28)內(nèi)。然后將張緊環(huán)22b與盤卷23b一起放在已放在安裝滾筒17上的張緊環(huán)22a上。此時應注意，在兩個盤卷23a與23b之間的金屬帶應繃緊并在槽28內(nèi)延伸。在每個盤卷23a和23b上套上夾子30。
以相同的方式處理其余的張緊環(huán)22c至22n以及盤卷23c至23n。通過盤卷23互相連接達到預期的帶長后，將配備好的安裝滾筒17裝在排出機架18上，并將盤卷23n的始端穿入管子加工設備中。
在這些工作完成后，可以開始生產(chǎn)管子和光纜。
權利要求
1.制造小直徑和大長度金屬細管的方法，按此方法，金屬帶從盤卷引出，逐漸成形為有縱向縫的管子，以及焊接縱向縫，其特征為多個盤卷的始端和尾端通過焊接互相連接起來；盤卷水平排列地放在張緊環(huán)上，張緊環(huán)固定在一個可旋轉(zhuǎn)的安裝滾筒上；始端和尾端焊接在一起的金屬帶不間斷地引出。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征為金屬帶是奧氏體鋼帶，盤卷的始端和尾端借助于激光束焊接。
3.按照權利要求2所述的方法，其特征為使用帶寬最大為25mm和壁厚最多為0.3mm的帶。
4.按照權利要求1至3之一所述的方法，其特征為至少設有第一盤卷的第一張緊環(huán)套在安裝滾筒上并固定在芯體上；第二盤卷位于內(nèi)部的帶端與第一盤卷位于外部的帶端通過激光焊接相連接；第二盤卷固定在第二張緊環(huán)上，第二張緊環(huán)和第二盤卷在第一盤卷上方固定在安裝滾筒上，其中，金屬帶在第一盤卷與第二張緊環(huán)之間以螺旋線的方式導引，緊接著的其它一些盤卷和它們的張緊環(huán)，以相同的方式處理；以及，金屬帶首先從最后一個盤卷引出。
5.用于實施按照權利要求1至4之一所述方法的設備，包括一個可旋轉(zhuǎn)地裝在排出機架(18)上的盤卷(23a…23n)的安裝滾筒(17)，一個用于盤卷(23a…23n)的安裝盤(17a)，以及多個張緊環(huán)(22a…22n)，其中第一個(22a)放在安裝盤(17a)上，它們每一個帶有一個盤卷(23)，每一個張緊環(huán)(22)固定在安裝滾筒(17)上，并且還有一個裝置，它引出帶的芯端到裝在它上面的盤卷(23)的帶的始端。
6.按照權利要求5所述的設備，其特征為安裝滾筒(17)設有一個中心孔，設在排出機架(18)上的中心軸(20)插入此中心孔內(nèi)。
7.按照權利要求5或6所述的設備，其特征為安裝滾筒(17)轉(zhuǎn)速可調(diào)地被驅(qū)動。
8.按照權利要求5至8之一所述的設備，其特征為安裝滾筒(17)的芯體(17b)由鉆孔板構成。
9.按照權利要求5至8之一所述的設備，其特征為每個張緊環(huán)(22)設計為開口環(huán)，從此環(huán)出發(fā)沿徑向至少延伸三個臂(25)，以及，環(huán)可夾緊在安裝滾筒(17)的芯體(17b)上。
10.按照權利要求9所述的設備，其特征為每個張緊環(huán)(22)由塑料制成，最好是聚乙烯。
11.按照權利要求5至10之一所述的設備，其特征為每個張緊環(huán)(22)有一個止動銷(27)，張緊環(huán)借助于將止動銷插入芯體(17b)的一個孔中，實施與安裝滾筒(17)不可旋轉(zhuǎn)地連接。
12.按照權利要求5至11之一所述的設備，其特征為每個張緊環(huán)(22)在其內(nèi)徑處有一個法蘭狀凸起(24)，它的外徑在張緊環(huán)(22)的松馳狀態(tài)略大于盤卷(23)的內(nèi)徑。
13.按照權利要求5至12之一所述的設備，其特征為張緊環(huán)(22)的臂(25)之一設計為帶的導向區(qū)(28)。
14.按照權利要求5至13之一所述的設備，其特征為圍繞著臂(25)的自由端的外接圓直徑大于盤卷(23)的外徑。
15.按照權利要求4至14之一所述的設備，其特征為張緊環(huán)(22)的壁厚大于金屬帶的寬度。
16.按照權利要求4至15之一所述的設備，其特征為在盤卷(23)上從外面夾上一個夾子(30)，在引出帶時夾子自動脫落。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造小直徑和大長度的金屬細管的方法,按此方法,金屬帶從盤卷引出,逐漸成型為有縱向縫的管子,以及焊接縱向縫,其中,多個盤卷的始端和尾端通過焊接互相連接起來,盤卷水平排列地放在張緊環(huán)上,張緊環(huán)固定在一個可旋轉(zhuǎn)的安裝滾筒上。始端和尾端互相焊接在一起的金屬帶無間斷地引出。
文檔編號B21C47/00GK1182650SQ97122698
公開日1998年5月27日 申請日期1997年11月13日 優(yōu)先權日1996年11月16日
發(fā)明者哈里·斯塔謝夫斯基 申請人:阿爾卡塔爾-阿爾斯托姆通用電氣公司