DE3131473C2 - Vorrichtung zum wendelförmigen Bewickeln von Rohren kreisförmigen Querschnitts mit glattem (ungewelltem) Band - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wendelförmigen Bewickeln von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt mit Band, welches durch das drehend angetriebene Rohr von einer Bandrolle abgezogen und unmittelbar vor dem Aufbringen auf das Rohr durch einen Walzvorgang verformt wird. Der Walzvorgang wird durch ein angetriebenes Walzelement und einen reibschlüssig mitlaufenden Walzteller bewirkt. Der Walzteller ist gegenüber der Rohrachse anstellbar und gegenüber dem Walzelement zustellbar gelagert. Um das Walzelement selbsttätig mit der richtigen, sich auch wechselnden Drehzahlen des Rohres anpassenden Umfangsgeschwindigkeit anzutreiben, ist es als das Rohr konzentrisch umgebender Walzring mit rechtwinklig zur Rohrachse verlaufender Walzfläche ausgebildet, der synchron mit dem Rohr angetrieben ist. Der das Rohr mit einem geringen, die jeweiligen Durchmessertoleranzen berücksichtigen Abstand konzentrisch umgebende Ring ist auswechselbar. Seine Walzfläche kann mit Erhebungen und/oder Vertiefungen sowie mit einer ringförmigen Ausnehmung am radial innenliegenden Rand versehen sein.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-AS 13 03 264 bekannt

Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt lediglich ein Auswalzen des äußeren Bandbereiches, und zwar auf einer Walzfläehe, die spitzwinklig zur Drehachse des Rohres verläuft. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß mit dieser Konstruktion das Band nicht mit dem notwendigen Anpreßdruck auf die Rohroberfläche aufgezogen werden kann. Es entsteht eine sehr lose Verbindung zwischen dem Fuß des aufgewickelten Bandes und der Rohroberfläche, wodurch sich ein schlechter Wärmeübergang ergibt, der aber gerade durch das aufgebrachte Band verbessert werden soll.

Ausgehend von dieser bekannten Vorrichtung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der bekannten Art derart weiterzubilden, daß das glatte, ungewellte Band mit dem notwendigen Anpreßdruck in Richtung auf die Rohrachse aufgezogen wird, um einen festen Sitz des Bandes auf dem Rohr zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß das im Kennzeichen des Anspruches 1 Erfaßte vorgeschlagen.

Durch die ringförmige Ausnehmung am radial innenliegenden, das Rohr mit einem geringen Abstand umgebende Rand der rechtwinklig zur Rohrachse verlaufenden Walzfläehe des Walzringes unterbleibt in einem schmalen Bereich am Fuß des aufzuwickelnden Bandes ein Auswalzen, d. h. Strecken des Bandes. Dies bedeutet, daß beim Aufbringen des Bandes auf das Rohr das Band an der Fußkante zusätzlich geringfügig gestaucht wird, womit der Anpreßdruck des Bandes in Richtung auf die Rohrachse erhöht und ein festerer Sitz des Bandes auf der Rohroberfläche erreicht wird. Dieser festere Sitz schafft die Möglichkeit, dünneres Band zum Bewickeln des Rohres zu verwenden, wodurch der Materialverbrauch erheblich verringert werden kann, und zwar bei gleichzeitiger Steigerung des Wärmeüberganges.

Aus der US-PS 26 35 571 war zwar das wendeiförmige Bewickeln von Rohren kreisförmigen Querschnitts mit Band bekannt Es wird jedoch ein vorgeweiltes Band verwendet das völlig anderen Verformungen unterworfen wird als das glatte, d. h. ungewellte Band gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das quer zur Längsrichtung gewellte Band nach der US-PS 26 35 571 wird durch die bekannte Wickelvorrichtung im äußeren Bereich lediglich geglättet während im inneren Randbe- reich eine ggf. verstärkte Wellung bewirkt wird oder erhalten bleibt Dies geht daraus hervor, daß bei der bekannten Vorrichtung nicht mit einem einem Walzvorgang vergleichbaren Arbeitsdruck gearbeitet wird, sondern lediglich mit einem Gegenhaltedruck, mit dem nur ein Glätteffekt im äußeren Randbereich erzeugt wird. Beim Erfindungsgegenstand wird dagegen ähnlich wie im Fall der gattungsbildenden DE-AS 13 03 264 ein Walzvorgang ausgerührt d.h. eine Bearbeitung des glatten Bandes, bei der Querschnittsveränderungen des Bandmaterials erreicht werden. Aus diesem Grunde ist die aus der US-PS 26 35 571 an sich bekannte ringförmige Ausnehmung des Walzringes nicht mit der erfindungsgemäüen Ausbildung vergleichbar. Aus der GB-OS 10 32 560 waren weiterhin Vertiefun gen in der Walzfläehe des Walzringes bekannt jedoch hatten diese Vertiefungen nicht die Aufgabe und die Wirkung der. erfindungsgemäßen Vorschlages, weil sie dazu dienen, das aufgewickelte Band geringfügig zu wellen, damit es auf die Rohroberfläche trotz des gerin gen Biegeradius aufgezogen werden kann. Auch bei die ser bekannten Konstruktion wird somit eine Wellung des aufgewickelten Bandes im inneren Randbereich erzielt die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung wegen der hiermit verbundenen Verschmutzungsgefahr gera de vermieden werden soll.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Walzfläehe des Walzringes in einem radial außerhalb der ringförmigen Ausnehmung liegenden Bereich mit Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen sein.

Diese Vertiefungen und/oder Erhebungen in der Walzfläehe des Walzringes ergeben eine gleichmäßige Profilierung des aufzuwickelnden Bandes beim Walzvorgang kurz vor dem Auflaufen des Bandes auf das Rohr, wobei diese Profilierung des Bandes nicht zu einer Wellung führt, sondern zu einer Erhöhung der Formstabilität des aufgewickelten Bandes.

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht, einer Vorrichtung zum wendeiförmigen Bewickeln von Rohren mit Band,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Walzvorrichtung,

F i g. 3 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Walzringes,

Fig.4 eine Ansicht der Walzfläehe des Walzringes und

F i g. 5 eine vergrößerte Darstellung eines Teilschnit-

tes gemäß dem eingekreisten Bereich V in F i g. 3.

Die perspektivische Darstellung in Fig. 1 zeigt ein Bett 1 einer Vorrichtung, mit welcher von einer Bandrolle 2 abgezogenes Band 3 wendelförmig auf ein Rohr 4 aufgewickelt wird. Das mit senkrecht auf der Rohr oberfläche stehenden, wendelförmig verlaufenden Rip pen versehene Rohr ist in Fig. 1 deutlich zu erkennen. Das aufgewickelte Band 3 kann entweder scharfkantig auf der gegebenenfalls mit wendelförmig verlaufenden

Einstichnuten versehenen Rohroberfläche stehen oder aber mit einem rechtwinklig abstehenden Fuß verseben sein, so daß das im Querschnitt L-förmige Band eine größere Berührungsfläche mit der Rohroberfläche besitzt wie dies in F i g. 2 angedeutet ist

Das unbewickelte Rohr 4 wird gemäß Fig. 1 in ein Spannfutter 5 eingespannt, welches einerseits drehend angetrieben und andererseits in Rohrlängsrichtung entsprechend der Steigung des aufzuwickelnden Bandes 3 gegenüber dem Bett 1 der Vorrichtung verschoben wird. Das Band 3 läuft über eine Umlenkeinrichtung 6 und beim dargestellten Ausführungsbeispiel weiterhin über eine Umformeißrichtung 7, in welcher das ursprünglich glatte Band 3 zur Bildung eines L-förmigen Querschnitts nut einem abgewinkelten Rand versehen wird. Die Umlenkeinrichtung 6 und Umformeinrichtung 7 s'fid ebenso ortsfest angeordnet wie eine auf einem Tisch 8 des Bettes 1 angeordnete Walzvorrichtung, die nachfolgend beschrieben werden soll.

Diese in F i g. 2 in vergrößerter Darstellung gezeichnete Walzvorrichtung umfaßt einen Lagerbock 9, in welchem ein Träger 10 drehbar gelagert ist Auf diesem Träger 10 ist eh Zahnrad 11 befestigt, welches mit einem Antriebszahnrad 12 einer Antriebswelle 13 kämmt, die mit derselben Drehzahl wie das Spannfutter 15 angetrieben wird.

An der Stirnseite des mit der Drehzahl des im Spannfutter 5 eingespannten Rohres 4 umlaufenden, das Rohr 4 mit verhältnismäßig großem Abstand konzentrisch umgebenden Trägers 10 ist ein Walzring 14 mittels Schrauben 15 auswechselbar befestigt, von den ein Ausführungsbeispiel in den F i g. 3 bis 5 dargestellt ist. Dieser Walzring 14 besitzt eine rechtwinklig zur Achse des Rohres 4 verlaufende Walzfläche 14a, welche bis nahe an die Oberfläche des Rohres 4 heranreicht und mit einem Walzteller 16 zusammenwirkt, der mittels Schrauben 17 an einem Tragelement 18 befestigt ist. Über dieses Tragelement 18 ist der Walzteller 16 drehbar an einem Schwenktisch 19 gelagert. Dieser Schwenktisch 19 kann gegenüber dem Tisch 8 der Walzvorrichtung um eine Achse 20 verschwenkt werden, um den Neigungswinkel des Walztellers 16 gegenüber dem Rohr 4 zu verändern und einzustellen. Außerdem ist es möglich, den Schwenktisch 19 in seiner Längsrichtung zu verstellen, damit der Walzteller 16 gegenüber dem Walzring 14 eingestellt werden kann. Schließlich besteht eine EinsteJlmöglichkeit des Tragelements 18 in dessen Achsrichtung gegenüber dem Schwenktisch 19, so daß der Walzteller 16 insgesamt gegenüber der Achse des Rohres 4 anstellbar und gegenüber dem Walzring 14 zustellbar ist. Die F i g. 2 läßt außer einem Rollenlager 21 einen Lagerring 22 und einen Einstellring 23 für das Tragelement 18 erkennen.

Das von der Bandrolle 2 abgezogene, über die Umlenkeinrichtung 6 lind die Umformeinrichtung 7 geführte Band 3 wird d^m sich drehenden Rohr 4 zwischen dem Walzring 14 Mnd dem Walzteller 16 zugeführt, wobei der Walzring 14 mit der Drehgeschwindigkeit des Rohres 4 umläuft und der Walzteller 16 reibschlüssig vom Walzring 14 mitgenommen wird. Das zwischen dem Walzring 14 und dem Walzteller 16 durchlaufende Band 3 wird auf diese Weise kurz vor dem Auflaufen auf die Oberfläche des Rohres 4 um einen einstellbaren Wert ausgewalzt. Es erhält außerdem einen entsprechend der Anstellung des Walztellers 16 gegenüber der Rohrlängsachse dreieckförmigen Querschnitt. Damit die bereits auf das Rohr 4 aufgewickelten Bandwinduneen nicht zerstört werden, ist der Walzteller 16 auf seiner dem Rohr 4 zugewandten Oberseite tellerförmig ausgenommen.

Das in den F i g. 3 bis 5 dargestellte Ausführungsbeispiel des Walzringes 14 zeigt in dessen Walzfläche 14a ausgebildete Vertiefungen 146, die beim Ausführungsbeispiel aus zwei konzentrischen Ringen und diese Ringe verbindenden speichenförmigen Vertiefungen bestehen. Selbstverständlich ist es möglich, die Vertiefungen 146 in jeder anderen gewünschten Weise auszubilden.

ίο Diese Vertiefungen 146 ergeben eine gleichmäßige Profilierung des auf das Rohr 4 aufzuwickelnden Bandes 3 während des Walzvorganges, wobei diese Profilierungen nicht nur die Formstabilität des aufgewickelten Bandes 3 erhöhen, sondern auch zu einer Verbesserung des Wärmeüberganges führen können.

Der zur Anpassung an den jeweiligen Außendurchmesser des zu bewickelnden Rohres 4 mittels der Schrauben 15 auswechselbar am Träger 10 befestigte Walzring 14 besitzt gemäß F i g. 5 weiterhin am radial innenliegenden Rand der Walzfläche 14a eine ringförmige Ausnehmung 14c, durch welche die sich unmittelbar an die Rohroberfläche anschließende Fußkante des Bandes 3 vom Walzvorgang ausgenommen wird. Hierdurch erfolgt eine zusätzliche geringfügige Stauchung dieses Fußkantenbereiches des aufzuwickelnden Bandes, wodurch sich der Anpreßdruck des aufgewickelten Bandes 3 auf das Rohr 4 in Richtung auf die Rohrachse erhöht und ein festerer Sitz des Bandes 3 auf dem Rohr 4 erzielt wird.

Da der Walzring 14 mit derselben Drehzahl angetrieben wird wie das Rohr 4 und da der Walzring 14 über das zulaufende Band 3 den Walzteller 16 durch Reibschluß mitnimmt, entstehen keine unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten, die zu unerwünschten Stauchungen oder Streckungen des Bandes 3 führen können. Innerhalb der zulässigen Toleranzen unterschiedliche Außendurchmesser des Rohres 4 werden selbsttätig dadurch ausgeglichen, daß sich das Band 3 auf der senkrecht zur Längsachse des Rohres 4 verlaufenden Walzfläche 14a in radialer Richtung verlagert. Es erfolgt somit innerhalb gewisser Grenzen eine selbsttätige Anpassung an unvermeidbare Toleranzen, ohne daß besondere Einstellmaßnahmen getroffen werden müssen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum wendeiförmigen Bewickeln von Robren kreisförmigen Querschnitts mit glattem (ungewelltem) Band, welches durch das drehend angetriebene Rohr von einer Bandrolle abgezogen und unmittelbar vor dem Aufbringen auf das Rohr durch einen Walzvorgang verformt wird, der durch einen synchron mit dem Rohr vom Drehtisch des Rohres angetriebenen, das Rohr konzentrisch umgebenden Walzring und einen reibschlüssig mitlaufenden Walzteller bewirkt wird, der gegenüber der Rohrachse anstellbar und gegenüber dem Walzring zustellbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinklig zur Rohrachse verlaufende Walzfläehe (Ua) des Walznnges (14) an ihrem radial innenliegenden, das Rohr (4) mit einem geringen, die jeweiligen Durchmessertoleranzen berücksichtigenden Abstand umgebenden Rand mit einer ringförmigen Ausnehmung (Hc) versehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzfläehe (Ha) des Walzringes (14) in einem radial außerhalb der ringförmigen Ausnehmung (Hc) liegenden Bereich mit Erhebungen und/oder Vertiefungen (Hb) versehen ist.