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Title:
METHOD FOR PRE-SHAPING SHEET METAL, AND COMPUTER PROGRAM AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/117286
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for pre-shaping sheet metal (1) in strip- or panel-form having a flat cross-sectional profile into a circular arc-shaped cross-sectional profile, in a pre-shaping section (3) of a plant for producing open-seam pipes, wherein the circular arc-shaped cross-sectional profile is provided to the sheet metal (1) in the pre-shaping section (3) by means of roll profiling in a plurality of successive bending steps in a transport direction, wherein the cross-sectional profile is created by step-by-step bending of individual circular arc portions (8) from an outer edge of the sheet metal (1) toward a centre line (7) such that the individual circular arc portions (8) directly adjoin one another or at least partially overlap. The invention further relates to a device for carrying out the method.

Inventors:
THOME MARIO (DE)
ZELLER SUSANNE (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/080966
Publication Date:
June 09, 2022
Filing Date:
November 08, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SMS GROUP GMBH (DE)
International Classes:
B21D5/12; B21C37/08; B21D5/00
Foreign References:
EP0988905A22000-03-29
DE19839614A11999-04-29
JPS63286220A1988-11-22
DE69926406T22006-05-24
EP2636463A12013-09-11
EP2636463A12013-09-11
DE69926406T22006-05-24
Attorney, Agent or Firm:
HEMMERICH & KOLLEGEN (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Vorformung von Metallblech (1) in Form von Bändern oder Platten mit einem flachen Querschnittsprofil zu einem kreisbogenförmigen oder annähernd kreisbogenförmigen Querschnittsprofil in einer Vorformstrecke (3) einer Anlage zur Herstellung von Schlitzrohren, wobei dem Metallblech (1) in der Vorformstrecke (3) durch Walzprofilieren in mehreren in einer Transportrichtung aufeinanderfolgenden Biegeschritten das kreisbogenförmige oder annähernd kreisbogenförmige Querschnittsprofil aufgegeben wird, wobei das Querschnittsprofil durch schrittweises Biegen einzelner Kreisbogenabschnitte (8) jeweils von einer Außenkante des Metallblechs (1) in Richtung auf eine Mittellinie (7) erzeugt wird, derart, dass die einzelnen Kreisbogenabschnitte (8) unmittelbar aneinander angrenzen oder sich wenigstens teilweise überlappen.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Kreisbogenabschnitte (8) ausgehend von beiden sich in Transportrichtung des Metallblechs (1) erstreckenden Außenkanten (6) symmetrisch in Richtung auf die Mittellinie (7) erzeugt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das kreisbogenförmige Querschnittsprofil mittels mehrerer Walzen in mehreren hintereinander angeordneten Walzgerüsten (5) erzeugt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das kreisbogenförmige Querschnittsprofil in einem kontinuierlichen Durchlauf des Metallblechs (1) durch in der Vorformstrecke (3) hintereinander angeordnete Walzgerüste (5) erzeugt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kreisbogenabschnitte (8) einen gleichen Biegeradius aufweisen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegeradius der Kreisbogenabschnitte (8) größer oder gleich einem gewünschten Zielradius des Metallblechs (1 ) gewählt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegeradius im Hinblick auf einen gewünschten Zielradius mit einer softwaregestützten Rückfederungsberechnung ermittelt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallblech (1) in jedem Biegeschritt von jeder Außenkante (6) symmetrisch zur Mittellinie einer Drei-Punkt-Verformung unterzogen wird. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drei-Punkt- Verformung mit einer Walzenkonfiguration erzeugt wird, bei welcher ein Biegeradius innenseitig des zu formenden Kreisbogenabschnitts (8) mit einem Auflager und außenseitig des zu formenden Kreisbogenabschnitts (8) mit zwei Auflagern erzeugt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Radius und/oder ein Anstellwinkel wenigstens einer Walze und/oder wenigstens einer Walzenkonfiguration im Hinblick auf einen gewünschten Zielradius in Abhängigkeit einer Rückfederungsberechnung und unter Berücksichtigung von Höhe und/oder Breite eines Walzenspalts computergestützt berechnet wird. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Walze aus einer Liste mit einer Vielzahl von Walzen mit verschiedenen Radien in einer gegebenen Abstufung in Abhängigkeit des Ergebnisses der Berechnung mithilfe eines Computerprogramms ausgewählt wird.

12. Computerprogramm umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10 auszuführen.

13. Einrichtung zur Vorformung von Metallblech (1) in Form von Bändern oder Platten mit einem flachen Querschnittsprofil zu einem kreisbogenförmigen Querschnittsprofil in einer Anlage zur Herstellung von Schlitzrohren, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , umfassend mehrere zu einer Vorformstrecke (3) hintereinander angeordnete Walzgerüste (5) jeweils mit einer Walzenkonfiguration, die so ausgebildet ist, dass dem Metallblech (1) ausgehend von jeder Außenkante (6) vorzugsweise symmetrisch zu einer Mittellinie (7) der Vorformstrecke (6) in mehreren Profilsequenzen ein Biegeradius aufgegeben wird.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen wenigstens eines Walzgerüsts (5) so ausgebildet sind, dass das

Metallblech (1 ) jeweils innenseitig eines zu formenden

Kreisbogenabschnitts (8) mit einem Auflager und außenseitig des zu formenden Kreisbogenabschnitts (8) mit zwei Auflagern gebogen wird.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzen hintereinander angeordneter Walzgerüste (5) unterschiedlich angeordnet sind und/oder unterschiedliche Radien und/oder unterschiedliche Walzprofile aufweisen.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Walzgerüst (5) beiderseits der Mittellinie (7)

17 wenigstens eine Oberwalze (9) , eine Unterwalze (10) und eine Biegewalze (11) aufweist, die jeweils ein Drei-Punkt-Auflager bilden.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Walzgerüst (5) beiderseits der Mittellinie (7) wenigstens eine Oberwalze (9) und eine Biegewalze (10) sowie eine einzige sich beiderseits der Mittellinie erstreckende Unterwalze (10) umfasst.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Walzgerüst (5) beiderseits der Mittellinie (7) wenigstens eine Oberwalze (9) und eine Unterwalze (12) umfasst, wobei die Unterwalze ein Walzprofil aufweist, welches zwei Auflager bildet.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand und/oder der Anstellwinkel der Walzen bezüglich der Mittellinie (7) verstellbar ist.

18

Description:
Verfahren zur Vorformung von Metallblech sowie Computerprogramm und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorformung von Metallblech in Form von Bändern oder Platten mit einem flachen Querschnittsprofil zu einem kreisbogenförmigen oder annähernd kreisbogenförmigen Querschnittsprofil in einer Vorformstrecke einer Anlage zur Herstellung von Schlitzrohren.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Computerprogramm zur Durchführung bestimmter Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Erfindung betrifft schließlich eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Zum Herstellen von Metallrohren sind im Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt. Metallrohre können sowohl nahtlos als auch mit Längsschweißnähten oder wendeiförmigen Schweißnähten hergestellt werden. Letztere werden im Allgemeinen als Spiralrohre bezeichnet.

Längsnahtgeschweißte Rohre werden aus zu Schlitzrohren verformten Metallbändern oder Metallblechen hergestellt, die entlang eines sich in Längsrichtung des gebogenen Metallblechs ersteckenden Schlitzes verschweißt werden. Als Ausgangsmaterial dienen beispielsweise Metallbänder, die von Coils abgewickelt werden und kontinuierlich zu einem geschlitzten Rohr gebogen und im Bereich des so entstehenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzes miteinander verschweißt werden. Alternativ können einzelne Platten als Ausgangsmaterial dienen, die entsprechend verarbeitet werden. Die Metallbleche werden in einer ersten Stufe der Herstellung zu einem Metallrohr zunächst mittels verschiedener Walzgerüste in einer Vorformstrecke zu einer konkaven Form gebogen und in Fin-Pass-Gerüsten, beispielsweise in Form von Messerscheibengerüsten zu einem Schlitzrohr geformt und anschließend verschweißt sowie ggf. zu einzelnen Rohrschüssen abgelängt.

Die Vorform strecke umfasst üblicherweise einzelne Walzgerüste mit konkaven Unterwalzen, die als Break-Down Gerüste bezeichnet werden, und/oder Walzgerüste mit Linealführungen. Die Walzen der einzelnen Gerüste müssen zur Herstellung eines entsprechenden Rohres aufwendig ausgelegt und für das jeweilige Produkt eingestellt werden. Diese Gerüste umfassen üblicherweise eine Vielzahl verschiedener Walzen mit verschiedenen Radien und verschiedenen Abmessungen. Für eine Verformung mit Linealen sind komplexe Auslegungs- und Einstellungsberechnungen durchzuführen.

Als Alternative zur Vorformung von Metallblech zwecks Herstellung von Schlitzrohren bzw. von längsnahtgeschweißten Rohren ist bekannt, die Vorformung mit Werkzeugen zu bewerkstelligen, die auf einem umlaufenden Kettenzug befestigt sind. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Biegen eines Metallblechs zu einer sogenannten Einformblume mittels auf einem endlos umlaufenden Kettenzug befestigten Formwerkzeugen ist beispielsweise aus der EP 2 636 463 A1 bekannt.

Die DE 699 26 406 T2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rollformen von Stahlrohren, bei welchem ein Metallband randseitig um eine Quetschkante gebogen wird, wobei eine Zielverformungszone des Bandes um eine Rollenfläche einer oberen Rolle gebogen wird. Dabei ist vorgesehen, dass eine Kontaktrolle von einer Biegeaußenseite her einen Zentrumsbereich des Materials in Querrichtung drückt, um einen W-förmigen Querschnitt zu biegen. Zur Erzeugung der gewünschten Einformblume zur Einführung des Metallbandes in die anschließend vorgesehenen Fin-Pass-Gerüste sind Gerüste mit seitlichen Hilfsrollen vorgesehen, die die seitlichen Ränder des Metallbandes in Richtung auf die Mittellinie der Vorform strecke biegen. Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind mit dem Nachteil behaftet, dass entweder eine Vielzahl verschiedener Walzen mit unterschiedlichen Radien und unterschiedlichen Anstellwinkeln oder komplexe Werkzeuge erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Vorformung von Metallblech in einer Vorform strecke sowie eine Einrichtung zur Vorformung von Metallblech bereitzustellen, welches mit einer reduzierten Anzahl verschiedener Walzen mit verhältnismäßig geringem Walzengewicht auskommt. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, einzelne Schritte des Verfahrens computergestützt zu automatisieren.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Computerprogramm zur Ausführung wenigstens eines der Verfahrensschritte gemäß der Erfindung sowie durch eine Einrichtung, die vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet und bestimmt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Gesichtspunkt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorformung von Metallblech in Form von Bändern oder Platten mit einem flachen Querschnittsprofil zu einem kreisbogenförmigen Querschnittsprofil in einer Vorformstrecke einer Anlage zur Herstellung von Schlitzrohren, wobei dem Metallblech in der Vorform strecke durch Walzprofilieren in mehreren in einer Transportrichtung aufeinanderfolgenden Biegeschritten das kreisförmige Querschnittsprofil aufgegeben wird, wobei das Querschnittsprofil durch schrittweises Biegen einzelner Kreisbogenabschnitte bzw. einzelner Profilsequenzen jeweils von einer Außenkante des Metallblechs in Richtung auf eine Mittellinie erzeugt wird, derart, dass die einzelnen Kreisbogenabschnitte unmittelbar aneinander angrenzen oder sich wenigstens teilweise überlappen. Der Kern des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass der gewünschte Radius des vorgeformten Metallblechs, d. h. der Zielradius des Metallblechs, nach und nach von außen nach innen in das Metallblech eingeformt wird, sodass dieses eine Querschnittskontur mit einem kontinuierlichen Radius oder einen kontinuierlichen Radienverlauf erhält, der nicht durch gerade Abschnitte unterbrochen ist. Vorzugsweise wird von Biegeschritt zu Biegeschritt ein konstanter gleicher Biegeradius erzeugt. Im Rahmen der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, dass kontinuierlich ineinander übergehende bzw. sich überlappende Profil abschnitte mit unterschiedlichen Radien erzeugt werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung hat insbesondere den Vorzug, dass von Schritt zu Schritt jeweils der gleiche konstante Winkelbereich von außen nach innen geformt werden kann, sodass, wenn das kreisbogenförmige Querschnittsprofil mittels mehrerer Walzen in mehreren hintereinander angeordneten Walzgerüsten erzeugt wird, identische Oberwalzen und Unterwalzen mit einer festen Winkeleinstellung bzw. mit festen Anstellwinkeln verwendet werden können. Hierdurch reduziert sich die Anzahl der benötigten Walzen mit unterschiedlichen Radien erheblich.

Bei einer bevorzugten Variante des Verfahrens ist vorgesehen, dass die einzelnen Kreisbogenabschnitte ausgehend von beiden sich in Transportrichtung des Metallblechs ersteckenden Außenkanten symmetrisch in Richtung auf die Mittellinie erzeugt werden.

Bevorzugt wird das kreisbogenförmige Querschnittsprofil in einem kontinuierlichen Durchlauf des Metallblechs durch in der Vorform strecke hintereinander angeordneten Walzgerüste erzeugt. Das Metallblech kann sowohl endlos und kontinuierlich in Form von Bändern als auch in Form von einzelnen Platten diskontinuierlich dem Prozess zugeführt werden.

Das Metallblech kann beispielsweise von Coils abgewickelt und zu einem endlosen Band verschweißt werden. In einem der Vorformung vorgelagerten Verfahrensschritt kann das Metallblech an beiden Rändern bzw. sich in Längsrichtung erstreckenden Außenkanten mit einem kleineren Radius mittels eines Anbiegegerüsts vorgebogen werden. Dieser kleinere Radius kann beispielsweise dem Zielradius für eine Verformung des Mettallblechs zu dem fertigen Schlitzrohr in Fin-Pass-Gerüsten entsprechen.

Vorzugsweise werden die einzelnen Kreisbogenabschnitte bzw. Profilsequenzen mit einem gleichen Biegeradius erzeugt. Der Biegeradius der Kreisbogenabschnitte kann größer oder gleich einem gewünschten Zielradius des Metallblechs gewählt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Biegeradius im Hinblick auf einen gewünschten Zielradius mit einer softwaregestützten Rückfederungsberechnung ermittelt wird, vorzugsweise die unter Zugrundelegung von Durchmesser, Wanddicke und Streckgrenze des Metallblechs sowie Berücksichtigung eines Minimalspaltes zwischen den Walzen, die sich aufgrund der Walzenbreite ergibt.

Vorzugsweise wird das Metallblech bei jedem Biegeschritt von jeder Außenkante symmetrisch zur Mittellinie einer Drei-Punkt-Verformung unterzogen. Eine solche Drei-Punkt-Verformung kann beispielsweise durch die Verwendung einer Walzenkonfiguration bewerkstelligt werden, mit welcher ein Biegeradius innenseitig des zu formenden Kreisbogenabschnitts mit einem Auflager und außenseitig des zu formenden Kreisbogenabschnitts mit zwei Auflagern erzeugt wird. Das kann beispielsweise auf jeder Seite des Metallbandes mit einer Oberwalze und zwei Unterwalzen durchgeführt werden.

Bei einer weiterhin zweckmäßigen und bevorzugten Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens ein Radius und/oder ein Anstellwinkel wenigstens einer Walze und/oder wenigstens einer Walzenkonfiguration im Hinblick auf einen gewünschten Zielradius in Abhängigkeit einer Rückfederungsberechnung und unter Berücksichtigung von Höhe und/oder Breite des Walzenspalts computergestützt berechnet wird. Aufgrund des so ermittelten Radius ergibt sich der theoretische ideale Radius für die bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zu verwendenden Walzen.

Da üblicherweise Walzen in diskreten Durchmesser Abstufungen bereitgestellt oder vorgehalten werden, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass wenigstens eine Walze aus einer Liste mit einer Vielzahl von Walzen mit verschiedenen Radien in einer gegebenen Abstufung in Abhängigkeit des Ergebnisses der Berechnung mithilfe eines Computerprogramms ausgewählt wird.

Die Erfindung schlägt ein entsprechendes Computerprogramm vor, welches mittels entsprechender Algorithmen unter Zugrundelegung von maximal zulässigen Randdehnungen an den Kanten des Metallblechs die Walzenkonfiguration aufeinanderfolgender Biegeschritte bestimmt. Das Computerprogramm kann beispielsweise die benötigte Kaliberanzahl und Kalibergeometrie bzw. die benötigte Anzahl an Biegeschritten mit den zugehörigen Walzenkonfigurationen iterativ bestimmen, um mit möglichst wenig Biegeschritten und mit möglichst wenigen Walzen die gewünschte Einformblume oder das für den Einlauf in die Fin-Pass-Gerüste benötigte ideale Querschnittsprofil des Metallblechs zu erhalten. Unter dem Begriff Walzenkonfiguration im Sinne der vorliegenden Erfindung wird die geometrische Walzenauslegung eines Walzgerüsts verstanden. Die Computer Software kann wenigstens einen selbstlernenden Algorithmus umfassen, mit dem die optimale Walzenkonfiguration ermittelt wird. Dies kann unter Berücksichtigung von Werten aus einer FEM-(Finite Elemente Methode) -Analyse des Metallblechs erfolgen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, bestimmte Grenzwerte oder Randbedingungen für die Verformung des Walzguts aus einer FEM-Analyse vorzugeben. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann beispielsweise vorgesehen sein, die maximal zulässige Kantendehnung der Bänder oder Platten mittels FEM-Analyse zu ermitteln und als Grenzwert an den Algorithmus zu übergeben, um so sicherzustellen, dass sich die Bandkanten nicht wellen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch die Bereitstellung einer Einrichtung zur Vorformung von Metallblechen in Form von Bändern oder Platten mit einem flachen Querschnittsprofil zu einem kreisbogenförmigen Querschnittsprofil in einer Anlage zur Herstellung von Schlitzrohren gelöst. Die Einrichtung ist vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens mit einem oder mehreren der vorstehend beschriebenen Merkmale bestimmt und geeignet. Nach einem Gesichtspunkt umfasst die Einrichtung mehrere zu einer Vorform strecke hintereinander angeordnete Walzgerüste, jeweils mit einer Walzenkonfiguration, die so ausgebildet ist, dass dem Metallblech ausgehend von jeder Außenkante vorzugsweise symmetrisch zu einer Mittellinie der Vorform strecke in mehreren Profilsequenzen ein Biegeradius aufgegeben wird. Die Mittellinie der Vorform strecke sollte idealerweise der Mittellinie des Metallblechs entsprechen.

Die Einrichtung zur Vorformung von Metallblechen gemäß der Erfindung kann ein Anbiegegerüst umfassen.

Bevorzugt ist wenigstens ein Walzgerüst so ausgebildet, dass das Metallblech jeweils innenseitig eines zu formenden Kreisbogenabschnitts mit einem Auflager und außenseitig des zu formenden Kreisbogenabschnitts mit zwei Auflagern gebogen wird.

Die Walzen hintereinander angeordneter Walzgerüste sind zweckmäßigerweise unterschiedlich angeordnet. Diese können weiterhin gleiche oder unterschiedliche Radien und/oder unterschiedliche Walzprofile aufweisen.

Der Umstand, dass bei einer vorteilhaften Variante des Verfahrens gemäß der

Erfindung die in das Metallblech von den Außenseiten in Richtung auf die Mittellinie eingeformten Profilsequenzen einen gleichen Biegeradius aufweisen, bedeutet nicht notwendigerweise, dass die Walzen in hintereinander angeordneten Walzgerüsten einen gleichen Radius aufweisen müssen.

Wenigstens ein Walzgerüst kann beiderseits der Mittellinie eine Oberwalze, eine Unterwalze und eine Biegewalze aufweisen, die jeweils ein Drei-Punkt-Auflager bilden.

Alternativ kann ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes Walzgerüst beiderseits der Mittellinie eine Oberwalze und eine Biegewalze sowie eine einzige sich beiderseits der Mittellinie erstreckende Unterwalze umfassen.

Bei einer anderen Ausgestaltung wenigstens eines Walzgerüsts kann vorgesehen sein, dass beiderseits der Mittellinie eine Oberwalze und eine Unterwalze vorgesehen ist, wobei die Unterwalze ein Walzprofil aufweist, welches zwei Auflager bildet.

Erfindungsgemäß können Walzgerüste mit unterschiedlichen Walzenkonfigurationen der vorstehend beschriebenen Art in einer Vorformstrecke kombiniert sein.

Zweckmäßigerweise sind der Abstand und/oder der Anstellwinkel der Walzen wenigstens eines Walzgerüsts bezüglich der Mittellinie verstellbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass alle hintereinander angeordneten Walzgerüste die gleiche Konfiguration mit unterschiedlichen Abständen und/oder Anstellwinkeln der Walzen umfassen.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine systematische Darstellung der Umformung eines Metallblechs zu einem Schlitzrohr in einer Rohrschweißanlage mit einer Vorform strecke gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Walzgerüsts zur Durchführung der Walzprofilierung gemäß der Erfindung,

Figur 3 eine entsprechende Darstellung einer zweiten Variante eines Walzgerüsts zur Durchführung der Walzprofilierung gemäß der Erfindung,

Figur 4 eine Darstellung einer dritten Variante eines Walzgerüsts zur Durchführung der Walzprofilierung gemäß der Erfindung,

Figur 5 eine schematische Darstellung einer vierten Variante eines solchen Walzgerüsts,

Figur 6 eine schematische Darstellung verschiedener bei dem Verfahren gemäß der Erfindung aufeinanderfolgender Biegeschritte,

Figur 7 eine schematische Darstellung verschiedener Verformungszustände des Metallblechs in Form einer sogenannten Vorformungsblume des Metallblechs und

Figur 8 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Einformen von Metallblech gemäß der Erfindung mit mehreren Walzgerüsten, die einer Walzenkonfiguration aufweisen, welche der in Figur 5 dargestellten Variante des Walzgerüsts entspricht. Die Darstellung gemäß Figur 1 zeigt die einzelnen Verfahrensstufen der Umformung eines Metallblechs 1 in einer Rohrschweißanlage. Das Metallblech 1 wird ausgehend von einem flachen Ausgangsquerschnitt entweder in Form von Platten oder in Form von Bändern bereitgestellt, die von einem Coil abgewickelt werden. In einem Bandkanten Anbiegegerüst 2 wird das Metallblech 1 zunächst randseitig angebogen. Sodann erfolgt eine Vorformung des Metallblechs 1 in einer Vorform strecke 3, die eine Vielzahl von Walzgerüsten 5 bzw. Vorgbiegegerüste umfasst. In der Vorformstrecke 3 erfolgt eine Walzprofilierung des Metallblechs 1 in mehreren aufeinanderfolgenden Biegeschritten zu einem nahezu geschlossenen, kreisbogenförmigen Querschnitt. In einer darauffolgenden Verfahrensstufe wird das vorgebogene Metallblech in Fin-Pass-Gerüsten, die beispielsweise als Messerscheibengerüste ausgebildet sind, zu einem Schlitzrohr 4 eingeformt. Schließlich wird in einer weiteren Verfahrensstufe das Schlitzrohr 4 entlang des sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzes verschweißt. Das erfindungsgemäße Verfahren bezieht sich im Wesentlichen auf die Vorformung des Metallblechs 1 in der Vorform strecke 3.

Die Vorform strecke 3 umfasst mehrere hintereinander angeordnete Walzgerüste 5, in denen dem Metallblech 1 durch Walzprofilieren in mehreren in einer Transportrichtung aufeinanderfolgenden Biegeschritten ein kreisbogenförmiges Querschnittsprofil aufgegeben wird, wobei das Querschnittsprofil durch schrittweises Biegen einzelner Kreisbogenabschnitte 8 bzw. Profilsegmente jeweils von einer Außenkante 6 zu einer Mittellinie 7 des Metallblechs symmetrisch zur Mittellinie 7 des Metallblechs 1 erzeugt wird. Diese Vorgehensweise lässt sich besten anhand der in Figur 6 dargestellten Abfolge an Biegeschritten a) bis e) erläutern. Die Biegeschritte a) bis e) sind sowohl in der Abfolge gemäß Figur 6 als auch in der Darstellung gemäß Figur 3 aus Vereinfachungsgründen lediglich bezogen auf eine Seite des Metallblechs 1 von einer Außenkante 6 bis zur Mittellinie 7 dargestellt. Der Biegevorgang wird spiegelsymmetrisch auf der nicht dargestellten Seite des Metallblechs 1 entsprechend und zeitgleich durchgeführt. Die Darstellung gemäß Figur 6 zeigt den vollständigen Vorgang des Vorbiegens in der Vorform strecke 3 in fünf in Transportrichtung des Metallblechs in der Vorformstrecke 3 aufeinanderfolgend angeordneten Walzgerüsten 5 zu einem gewünschten, nahezu geschlossenen kreisbogenförmigen Profilquerschnitt, der einen gewünschten Zielradius aufweist, mit welchem das Metallblech zu dem fertigen Schlitzrohr eingeformt wird. Die Anzahl der einzelnen Biegeschritte ist für das erfindungsgemäße Verfahren nicht kritisch, jedoch wird das Verfahren gemäß der Erfindung so durchgeführt, dass die Anzahl der Biegeschritte und die hierfür benötigten Walzen minimiert werden. Die letzte Biegestufe bzw. der letzte Biegeschritt ist in der Abbildung e) in Figur 6 dargestellt. Wie aus Figur 6 gut zu erkennen ist, werden einzelne Profilsequenzen bzw. Kreisbogenabschnitte 8 sukzessive von der Außenkante 6 des Metallblechs 1 in Richtung auf die Mittellinie 7 erzeugt, und zwar in einander überlappender Art und Weise, sodass ein im wesentlichen kontinuierlicher Kreisbogen mit einem vorzugsweise konstanten Radius erzeugt wird.

Die einzelnen Kreisbogenabschnitte 8 werden bei dem in Figur 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel beispielsweise mit einer Oberwalze 9, einer Unterwalze 10 und einer Biegewalze 11 auf je einer Seite des Metallblechs 1 erzeugt. Die Oberwalzen 9, die Unterwalze 10 und die Biegewalze 11 sind so zueinander angeordnet, dass diese eine Drei-Punkt-Auflage bilden. Bei einer solchen Walzenkonfiguration des verwendeten Walzgerüsts 5 sind insgesamt zwei Oberwalzen 9, zwei Unterwalzen 10 und zwei Biegewalzen 11 vorgesehen, die beispielsweise entsprechend der Darstellung in Figur 2 angeordnet sind und sich jeweils nur über eine Teilbreite des Metallblechs erstrecken. Die Oberwalzen 9 sind jeweils auf der Innenseite des zu biegenden Kreisbogenabschnitts 8 angeordnet, wohingegen die Unterwalzen 10 und die Biegewalzen 11 jeweils auf der Außenseite des zu biegenden Kreisbogenabschnitts 8 angeordnet sind. Die Oberwalzen 9 sind horizontal zueinander als auch vertikal verschiebbar in einem nicht dargestellten Walzenständer gelagert. Das Profil des Walzenballens und der Radius der Oberwalzen 9 sowie das Ballenprofil der Biegewalzen 11 und deren Radius definieren im Wesentlichen den Biegeradius des zu formenden Kreisbogenabschnitts 8. Der Abstand einer Anordnung von Oberwalze 9, Unterwalze 10 und Biegewalze 11 auf einer Seite der Mittellinie 7 von einer Anordnung von Oberwalze 9, Unterwalze 10 und Biegewalze 11 auf einer gegenüberliegenden Seite der Mittellinie 7 definiert die Lage des jeweils zu formenden Kreisbogenabschnitts 8 bezüglich der Mittellinie 7.

Bei einer Variante des Verfahrens gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die in Figur 6 gezeigte Abfolge von Biegeschritten a) bis e), die den in Figur 7 dargestellten Verformungszuständen A) bis E) des Metallblechs 1 entsprechen, mit einer entsprechenden Anzahl von hintereinander angeordneten Walzgerüsten 5 mit einer gleichen Walzenkonfiguration, die beispielsweise der Walzenkonfiguration gemäß Figur 2 entsprechen kann, gebogen wird, wobei der Abstand der jeweils beiderseits der Mittellinie 7 vorgesehenen Anordnung, umfassend jeweils eine Oberwalze 9, eine Unterwalze 10 und eine Biegewalze 11 , von einem Walzgerüst 5 zum nächsten Walzgerüst 5 variiert, bis mit dem letzten Biegeschritt ein nahezu geschlossener kreisbogenförmiger Querschnitt das Metallblechs gebogen ist.

Das in Figur 3 gezeigte Beispiel einer Walzenkonfiguration an einem Walzgerüst 5 zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst anstelle zweier Unterwalzen 10 eine einzige Unterwalze 10, die sich über einen wesentlichen Teil der Breite des Walzgerüsts 5 erstreckt und den nicht gebogenen Bereich des Metallblechs 1 stützt.

Ein Walzgerüst 5 mit einer anderen Walzenkonfiguration ist in Figur 4 dargestellt. Die in Figur 4 gezeigte Walzenkonfiguration entspricht in etwa derjenigen, die in Figur 2 dargestellt ist, wobei die Biegewalze 11 eine Walzenkontur aufweist, die derjenigen einer herkömmlichen Unterwalze 10 entspricht und der Biegeradius über den Anstellwinkel der Rotationsachse der Biegewalze 11 beeinflusst wird. Eine weitere mögliche Walzenkonfiguration ist in Figur 4 dargestellt. Bei dieser Walzenkonfiguration wird ein Drei-Punkt-Auflager jeweils mit einer Oberwalze 9 und einer kombinierten Biege- und Unterwalze 12 realisiert, die als Diablo Walze mit zwei kegelstumpfförmigen mit der Kegelspitze zueinander angeordneten konischen Mantelflächen ausgebildet ist. Der Walzenballen der kombinierten Biege- und Unterwalze 12 bildet zwei Auflager, sodass ein Drei-Punkt-Auflager mit insgesamt zwei Walzen realisierbar ist. Mit einer solchen Walzenkonfiguration lässt sich eine Vorform strecke 3 mit Walzgerüsten 5 realisieren, die jeweils nur 4 verhältnismäßig schmale Walzen aufweisen.

Je nach Größe der Kontaktfläche zwischen den einzelnen Walzen kann es zum Transport des Metallblechs 1 erforderlich sein, zwischen den Walzgerüsten Treiber vorzusehen. Grundsätzlich können einzelne Walzen der Walzgerüste 5 auch angetrieben sein.

Figur 8 zeigt eine perspektivische und schematische Ansicht einer Vorform strecke 3 unter Verwendung von Walzgerüsten 5, die eine Walzenkonfiguration gemäß dem in Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel aufweisen. In der

Vorform strecke 3 sind in aufeinanderfolgenden Walzgerüsten 5 beiderseits einer Mittellinie 7 jeweils eine Oberwalze 9 und eine kombinierte Biege- und Unterwalze 12 als Walzenpaarung angeordnet, wobei der Abstand der beiderseits der Mittellinie 7 vorgesehenen Walzenpaarungen zueinander von einem Walzgerüst 5 zum nächsten Walzgerüst 5 von einer Einlaufseite des Metallblechs 1 bis zu einer Auslaufseite des Metallblechs 1 schrittweise abnimmt.

Bezugszeichenliste

I Metallblech 2 Anbiegegerüst

3 Vorform strecke

4 Schlitzrohr

5 Walzgerüste

6 Außenkante des Metallblechs 7 Mittellinie des Metallblechs und Mittellinie der Vorformstrecke

8 Kreisbogenabschnitte

9 Oberwalze

10 Unterwalze

I I Biegewalze 12 kombinierte Biege- und Unterwalze