DE1452409A1

DE1452409A1 - Dreh- und Vorschubantrieb fuer metallische,schraubenfoermig mit einer Drahtwendel zubewickelnde Waermeaustauscherrohre

Info

Publication number: DE1452409A1
Application number: DE19631452409
Authority: DE
Inventors: Franciscus Roffelsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-07-20
Filing date: 1963-07-20
Publication date: 1970-01-29
Also published as: AT246539B; DE1452409B2; BE650752A; NL7001568A; CH419028A; US3265276A; NL7001567A; NL6408017A

Description

14 52409 Dipl.-lng. H. Sauerland ■ Dr.-lng. R. König

Patentanwälte ■ «βοοο Düsseldorf ■ Cecilienallee 76 · Telefon 432732

PU 52 409.5

Herr Francisous Roffeisen, Mauritslaan 7, Heimond, Niederlande

"Dreh- und Vorschubantrieb für metallische, schraubenförmig mit einer Drahtwendel zu bewickelnde Wärmeaustauscherrohre"

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Herstellen von Wärmeaustauschern, die aus einem metallischen Rohr und einer schraubenförmig darauf gewickelten Drahtwendel bestehen. Bei solchen Vorrichtungen mit ortsfest aufgestellter Wickelvorrichtung für die Drahtwendel ist es notwendig, das zu bewickelnde Rohr relativ zu dem feststehenden Dorn der Wickelvorrichtung, von dem die kontinuierlich darauf gewickelte Drahtwendel axial über das freie Dornende abgeschoben wird, unter ständiger Drehung um seine Achse entspreohend der gewünschten Wendelsteigung axial vorzuschieben.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Dreh- und Vorsohubantriebes für das zu bewickelnde Rohr, der die Zuführung von Rohren, mit - auoh erheblich - voneinander abweichenden Durchmessern mit in weiten Grenzen unabhängig voneinander einstellbaren Dreh- und Vorsohubgeschwindigkeiten gestattet.

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Erreicht wird das erfindungsgemäß mit Hilfe von drei an einem das Rohr durchlassenden angetriebenen Spindelkopf, um dessen mit der Rohrachse übereinstimmende Drehachse verteilten, in radial verstellbaren Lagern gehaltenen, in Achsebenen umlaufenden Zahnrädern, die unmittelbar auf die RohraufSenflache einwirken, und in ein zur Rohrachse zentrisches Flachgewinde einer um die Rohrachse drehbaren Ringscheibe eingreifen.

Die etwa nach Art der Spannbacken eines Spannfutters im Spindelkopf verstellbaren Lager der Zahnräder erlauben es, diese mit ihren vorteilhaft zu in Umfausrichtung verlaufenden Schneiden angeschärften Zahnköpfen gegen ein in den Spindelkopf eingeschobenes Rohr praktisch beliebigen Durchmessers so fest andrücken, daß dieses sicher von dem in Drehung versetzten Spindelkopf initgedreht, anderseits aber auch von den über das Flachgewinde der Ringscheibe in Drehung versetzten Zahnrädern axial verschoben wird.

Wird der Spindelkopf gegenüber der stillstehenden mit dem Flachgewinde versehenen Ringscheibe gedreht, drehen sich die in das Flachgewinde eingreifenden Zahnräder um ihre Achsen mit einer durch ihre Zähnezahl und die Steigung des Flachgewindes bestimmten Geschwindigkeit. Diese den axialen Vorschub des Rohres und damit die Steigung der daraufgewickelten Drahtwendel bestimmende Geschwindigkeit kann - gevmnschtenfalls sogar unter Umkehrung der Vorschubriohtung - dadurch verändert werden, daß die mit dem Flaohgewinde versehene Ringscheibe mehr oder weniger schnell in der einen oder anderen Richtung um die Rohrachse gedreht wird«

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Um sowohl die die UtafanßSgeseiwiiiäigkeit des Rohres bestimmende Drehzahl des Spindelkopfes, als auch, die den axialen Bohrro'rschub bestiBmetide Drehzahl der. Ring-, scheibe in weiten Grenzen 'kontinuierlich regeln zu können, sind der Spindelkopf-und. die mit dem Flaehgewinde versehene Ringscheibe über unabhängig voneinander stufenlos regelbare Getriebe.antreibbar. Dabei.genügt es iai allgemeinen, wenn der Spindelkopf nur in einer Sichtung antreibbar ist, da es für Wärmeaustauscher kaum darauf ankoaiat_f ob die Drahtwendel in rechts-' oder linksgängigen Schraubenwindun^en aufgewickelt Ist. Das Getriebe für die Hingseheibe sollte dagegen so eingerichtet sein, daß die Ringscheibe vom Stillstand aus nach beiden Richtungen antreibbar ist.

Damit eine einmal eingestellte Relation zwischen Drehantrieb und Vorschubantrieb stets aufrechterhalten bleibt, empfiehlt es sich, den Antrieb sowohl des Spindelkopfes als auch den der Ringscheibe von einer gemeinsamen Kraftquelle abzuleiten.

Damit aber aucli Drehung und Vorschub des Rohres sich immer im gleichen einmal gewählten Verhältnis zu der Geschwindigkeit stehen, mit der die Drahtwendel vom Wickeldorn abgeschoben wird, Ist es angezeigt, die Antriebe des Spindelkopfes und der Ringscheibe vom Antrieb der Wickelvorrichtung abzuleiten. Auf diese Welse wird zugleich der Aufbau der ganzen Vorrichtung wesentlich vereinfacht, da nur ein einziger Kraftantrieb erforderlich ist.

Ein Ausführungsbeispiel für den den Gegenstand der Erfindung bildenden Dreh- und Vorschubantrieb ist in der

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Fiß.	CVJ
Piff.	3
Pip.	4

Zeichnung schematisqh dargestellt. Darin zeigen

eine vollständige Maschine zum Herstellen von Wärmeaustauschern der eingangs genannten Art mit einem der Erfindung entsprechenden Dreh- und Vorschubantrieb für das zu bewickelnde Rohr,

den Dreh- und Vorschubantrieb in Seitenansicht, teilweise längsgeschnitten, den Antrieb nach Pig. 2 in Stirnansicht mit abgenommenen Deckel,

eines der Zahnräder des Antriebs nach den Figuren 2 und 3 im Eingriff mit einem anzutreibenden Rohr in Richtung der Rohrachse gesehen.

Der gemäß Fig. 1 auf dem Maschinengestell 1 neben der die Drahtwendel 10 erzeugenden Wickelvorrichtung 9 mit dem Gehäuse 4 der zugehörigen Getriebe befestigte Dreh- und Vorschubantrieb 2 für das Rohr 3 besteht im wesentlichen aus einem in einem das Rohr 3 durchlassenden Spindelkopf 11, der in dem um die Rohrachse drehbaren und über das Zahnrad 12 in beiden Richtungen antreibbaren Spindelkopfgehäuse 13 drehbar gelagert und unabhängig von diesem über ein Zahnrad 14 antreibbar ist. An den nach Art der Backen eines Dreibackenfutters"im Spindelkopf 11 radial verstellbaren Lagerstücken 15 ist je ein Zahnrad 16 in einer Achsebene drehbar gelagert. Die Zahnräder 16 greifen in ein Plachge\^inde 17 an der Innenseite einer mit dem Gehäuse 13 verschraubten Ringscheibe 18 ein, die zugleich einen Stirndeckel des Gehäuses 13 bildet. Die Köpfe der Zahnradrähne sind - wie aus Fig. 4 ersichtlich gegenüber dem übrigen Teil des Zahnkörpers um das Maß 19

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einseitig abgesetzt und dadurch sowie durch eine Abschrägung an der anderen Seite zu Schneiden ausgebildet, mit denen sie in die Umfangsfläche des Rohres 5 eindrückbar sind.

Wird der Spindelkopf 11 gegenüber dem stillstehenden Gehäuse 13 in Drehung versetzt, nehmen die Zahnräder 16 ■ das Rohr in Umlaufrichtung mitj zugleich aber werden die Zahnräder 16 infolge ihres Eingriffs in das Flachgewinde 17 des stillstehenden Gehäusedeckels 18 in Drehung um ihre Achsen versetzt, wodurch sie je nach Verlauf des Flachgewindes des Rohr in der einen oder anderen Richtung axial verschieben. Durch Drehen des Gehäuses 13 mit dem Deckel 18 im einen oder anderen Drehsinn, kann erreicht werden, daß die Zahnräder 16 sich langsamer oder schneller in beliebiger Richtung um ihre Achsen drehen, stillstehen oder ihren Drehsinn Umkehren. Das Rohr 3 kann also mit in weiten Grenzen wählbarer Geschwindigkeit in beiden Richtungen axial verschoben werden.

Um einen möglichst schwingungsfreien Rohrvorschub zu erreichen, empfiehlt es sich, die !Peilung der Zahnräder 16 so zu wählen, daß die Differenz zwischen dem Kopfkreisradius und dem Abstand der Verbindung zweier benachbarter Zahnköpfe von der Zahnradachse im Bereich der Bindringtiefe der Zahnschneiden liegt. Selbst bei über die Eindringtiefβ hinausgehender Differenz ergeben sich jedoch Schwingungen des Rohrs, die allerdings ohne Einfluß auf den Wickelvorgang sind, innerhalb der Elastizität von üblichen Rohrwerkstoffen liegen und erforderlichenfalls zwischen Vorschubantrieb und Vickelstelle mit bekannten Mitteln leicht zu beruhigen wären.

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— b —

Am Gehäuse 4 αer an sich nicht zur Erfindung gehörigen und deshalb nicht dargestellten stufenlos regelbaren Getriebe sind gemäß Fig. 1 Schalter 5 und 6 zum Einschalten der auf die Zahnräder 10 und 12 wirkenden Getriebe sowie Handhaben 7 und 8 zum Einstellen der Getriebeübersetzungen vorgesehen.

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Claims

U52409 Herr Franciscus Roffelsen, Mauritslaan 7, Helmond, ITiederlande Patentansprüche:

1. Dreh- und Vorschubantrieb für metallische, schraubenförmig mit einer Drahtwendel zu bewickelnde Wärmeaustauscherrohre, gekennzeichnet durch drei an einem das Rohr (3) durchlassenden angetriebenen Spindelkopf (9) um die Rohrachse verteilte, in radial verstellbaren Lagern (13) gehaltene in Ac^aebenen umlaufende Zahnräder (14), die unmittelbar auf die Rohraußenfläche einwirken und in ein zur Rohrachse zentrisches Flachgewinde (15) einer um die Rohrachse drehbaren Rinfscheibe (16) eingreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Zahnköpfe der Zahnräder (14-) zu in Urafangsrichtung verlaufenden Schneiden angeschärft sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Spindelkopf (9) und die mit dem Plachgewinde (15) versehene Ringscheibe (16) über unabhängig voneinander stufenlos regelbare Getriebe (7, 8) antreibbar sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebe der mit dem Plachgewinde versehenen Scheibe (16) und des Spindelkopfes (9) von einer gemeinsamen Kraftquelle vorzugsweise von dem Antrieb einer die Drahtwendel erzeugenden Wickelvorrichtung (9) abgeleitet sind.

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