<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren und Maschine zur Herstellung eines ovalen biegesteifen
Rippenrohres
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines ovalen biegesteifen Rippenrohres, wobei zur Herstellung der Rippung mindestens ein etwa normal zur Rohrachse zulaufendes Band schraubenförmig hochkant auf die Aussenfläche des sich drehenden Rohres durch eine Vorrichtung gewickelt wird, die ge- mäss dem Rippenabstand in der Richtung der Rohrachse vorgeschoben wird, sowie Maschinen zur Herstellung eines ovalen Rippenrohres. Das genannte Verfahren lässt sich jedoch nur für das Aufwickeln von Metallbändern anwenden, deren Längskante offene Ausnehmungen aufweist. Bei derartig zugeschnittenen Bändern treten beim Aufwickeln auf das Rohr keine Faltenbildungen auf.
Als Endprodukt erhält man ein Nadel- und kein Rippenrohr, wobei jedoch die Teilung der Nadeln abhängig ist von der Krümmung des Rohres. Ist diese von Ort zu Ort veränderlich, so ändert sich dementsprechend auch die Teilung. Will man eine konstante Teilung erreichen, so muss das vorgefertigte Band Ausnehmungen aufweisen, deren Teilung ungleichmässig ist. Die Herstellung der Ausnehmungen, insbesondere von Ausnehmungen mit ungleicher Teilung, ist schwierig und mit erheblichem Materialverlust bzw. Aufwand an Arbeitszeit und Maschinen verbunden.
Die aufgezeigten Schwierigkeiten werden gemäss dem neuen Verfahren vermieden, wenn unter Hinund Herbewegung der Wickelvorrichtung zum oder vom Rohr entsprechend der Ab- oder Zunahme des Berührungsradius des Rohres an der Bandauflaufstelle die Umfangsgeschwindigkeit des Rohres an der Bandauflaufstelle konstant gehalten wird. Durch die Kombination der Bewegung der Wickelvorrichtung zum oder vom Rohr mit der konstanten Umfangsgeschwindigkeit an der Bandauflaufstelle ergibt sich eine gute Auflage des Bandes am Rohr und eine einwandfreie Faltenbildung. Erst die erfindungsgemässe Massnahme ermöglicht es, Bänder, deren äussere Kante nicht unterbrochen ist, einwandfrei auf ein ovales Rohr aufzwickeln, ohne dass hiebei die äussere Kante der Rippen beschädigt und eingerissen wird.
Es ist auch bereits bekannt, auf Rohre mit kreisrundem Querschnitt Bänder schraubenförmig hochkant aufzuwickeln, um dem Wärmeaustausch dienende Rippen zu schaffen. Der Platzbedarf solcher Rippenrohre ist jedoch erheblich. Dieser Nachteil wird bei der Benutzung von ovalen Rippenrohren vermieden. Hiebei macht jedoch die Herstellung der Rippen Schwierigkeiten. Man könnte zwar die Rippen durch Stanzen herstellen und auf das Ovalrohr aufschieben. Die Herstellung solcher Rippen erfordert aber einen erheblichen Material- und Arbeitsaufwand, wozu noch die zeitraubende Aufbringung und Befestigung der ausgestanzten Rippen auf dem Ovalrohr kommt. Es sind auch Verfahren zur Herstellung flexibler Rippenrohre bekannt. Flexible Rohre werden im allgemeinen über einen Dorn gewickelt. Nach dem Bewickeln des Dornes müssen die fertigen Rohre vom Dorn abgezogen werden.
Es darf dabei die Pressung zwischen Rohr und Dorn einerseits nicht zu hoch sein, muss jedoch anderseits ausreichen, dem Rohr die gewünschte Gestalt zu geben. Verfahren oder Vorrichtungen, die sich als brauchbar für die Herstellung flexibler Rohre erweisen, sind jedoch zur Herstellung biegesteifer Rohre nicht verwendbar. Vor allem deshalb nicht, weil beim Bewickeln von Rohren mit hochkant gestellten Bändern die Faltenbildung zu beherrschen ist, die bei flexiblen Rohren in den Hintergrund tritt, da die Höhe der Balgen bei flexiblen Rohren viel geringer ist, als die Rippenhöhe bei Rippenrohren, die zwecks Erreichung einer möglichst grossen wirksamen Oberfläche für die Wärmeübertragung gross sein soll.
Bevorzugt wird die Grösse von Falten des Bandes während dessen Aufwicklung durch Ausübung einer über den Querschnitt des Bandes veränderlichen Reibung oder einer Gewichtsbelastung des Bandes beeinflusst. Gemäss der Erfindung wird hiedurch ein ovales Rippenrohr mit geringem Material-, Zeit- und Ar-
<Desc/Clms Page number 2>
beitsaufwand geschaffen, wobei gleichzeitig ein fester Sitz der Rippen erreicht wird. Auch die Neigung der Bandebene zur Normalebene des Rohres spielt eine Rolle in der Faltung bzw. deren Formung. Sinnge- mäss ist eine Faltung anzustreben, die den geringsten Strömungswiderstand ergibt. Da die Luft in Rich- tung der grösseren Ellipsenachse strömt, spielt also die Faltung nur in dieser Richtung eine grössere Rol- le.
Wegen Turbulenz ist wieder bei der kleinen Rundung der Ellipse eine grössere Faltung sogar erwünscht, da damit der Wärmeübergangswert wächst. Zur Herstellung der Rohre nach der Erfindung wird zweckmä- ssigerweise eine Maschine benutzt, bei der der Antrieb für die Drehung des Rohres der Antrieb der Wik- kelvorrichtung sowie deren Hin- und Herbewegen gekoppelt sind, so dass die Umfangsgeschwindigkeit des Rohres an der Bandauflaufstelle konstant ist. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Kopplung über eine elektronische Einrichtung, die z. B. über Selenzellen wirkt.
Zweckmässig ist die
Maschine so ausgestattet, dass für die Drehung des Rohres und den Vorschub sowie das Hin- und Herbewegen der Bandwickelvorrichtung ein gemeinsamer Antrieb vorgesehen ist, der über Kettentriebe mit einem mit der Rohrhalterung verbundenen Ovalkettenzahnrad und mit einem kreisförmige : : Kettenzahnrad in Verbindung steht, das auf einer auf die Wickelvorrichtung wirkenden Vorschubspindel sitzt.
Zur Errei- chung des erwähnten Bandzuges ist mit Vorteil das Ovalkettenzahnrad gegenüber der Rohrhalterung verdreht, so dass die grossen Ellipsenachsen des Ovalkettenrades und des eingespannten Rohres einen Winkel miteinander einschliessen und das Rohr nachläuft. Über den ganzen Rohrumfang wird eine richtige Rohrgeschwindigkeit und eine richtige Bandgeschwindigkeit erreicht, wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Querschnitte des Rohres und des Ovalkettenzahnrades einander ähnlich sind.
Zur richtigen Abstimmung der vorgenannten Geschwindigkeiten sind zweckmässig das Ovalkettenzahnräd und die Linie der neutralen Bandfaser einander ähnlich.
Damit wird angestrebt, die Umfangsgeschwindigkeit entsprechend der neutralen Faser des aufgewikkelten Bandes gleichmässig zu halten. Es soll hier ausdrücklich festgehalten werden, dass die neutrale Faser am Wickelband nicht übereinstimmt mit dem Ovalrohrumfang. Es wird sicherlich verständlich erscheinen, dass an den Endpunkten der längeren Achse des Rohres die neutrale Linie mehr gegen die Rohrmitte rückt, während sie in den Zonen der geringeren Ellipsenkrümmung des Rohres mehr nach aussen wandert. Dadurch entsteht also ein Gebilde, das man nicht mehr als Ellipse ansprechen kann.
Zur praktischen Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verschiebt vorteilhaft die Vorschubspindel einen Schlitten, in welchem eine Nocke drehbar gelagert ist, die mit der Wickelvorrichtung zusammenarbeitet und diese zum Rohr hin- und vom Rohr wegbewegt. Auf diese Weise wird die eigentliche Wickelvorrichtung gemäss dem wechselnden Abstand der Bandauflaufstelle von der Rohrachse automatisch an das Rohr herangeführt oder davon wegbewegt, z. B. gehoben oder gesenkt. Beispielsweise wirkt die Nocke auf einen Schwenkarm, der die Wickelvorrichtung trägt, wobei dieser Schwenkarm durch eine Feder oder durch ein Gewicht gegen die Nocke gedrückt wird.
Zur Beschleunigung des Arbeitsvorganges kann ein auf die Vorschubspindel wirkender zweiter Antrieb für den Rücklauf der Wickelvorrichtung, insbesondere mit wesentlich, z. B. auf das Vier-Fünffache erhöhter Geschwindigkeit, vorgesehen sein. Es sind dann zweckmässig Einspannvorrichtungen und Wickelvorrichtungen für zwei oder mehr Rohre sowie gegebenenfalls zwei oder mehr Vorschubspindeln am gleichen Maschinenkörper gelagert, wobei diese Wickelvorrichtungen vorteilhaft auf dem gleichen Schlitten sitzen. Hiemit können Rohre bewickelt werden, während andere Rohre ein-bzw. ausgespannt werden. Für die Vorschubspindeln können gemeinsame oder getrennte Arbeits-bzw. Rücklaufantriebe vorgesehen sein.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt in schaubildlicher Darstellung eine Ausführung einer Maschine nach der Erfindung, wo-
EMI2.1
Rippenrohr, beide ebenfalls in schaubildlicher Darstellung, zeigen. In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt. Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen zugehörige Ansichten von den Stirnseiten.
Fig. 8 lässt die Wickelvorrichtung dissser Maschine erkennen. Schliesslich gibt die Fig. 9 in vereinfachter Darstellung eine weitere Ausführungsform wieder, die zur Einspannung und Umwicklung zweier Rohre geeignet ist.
Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht die Maschine nach der Erfindung aus einem Spindelstock 1, einem Schlitten 2. einem Reitstock 3 und einem Rücklauf antrieb 4, wobei eine Vorschubspindel 5 zum Transport des Schlittens 2 dient und Organe zur Höhensteuerung des Trägers 6 der eigentlichen Wickelvorrichtung betätigt, die im Schlitten 2 angeordnet sind. Die Vorschubspindel 5 erstreckt sich zwischen dem Spindelstock 1 und dem Rücklaufantrieb 4. Im vorliegenden Fall befindet sich der Arbeitsantrieb im Inneren des Spindelstockgehäuses 7. Von diesem Antrieb her wird die Antriebswelle 8 gedreht, von der
<Desc/Clms Page number 3>
aus fiber einen Kettentrieb 9 die Vorschubspindel 5 und über einen weiteren Kettentrieb 10 die Einspann- vorrichtung für das Rohr 11 gedreht wird.
Der Kettentrieb 9 enthält nur kreisrunde Kettenzahnräder 11 und 12, während der Kettentrieb 10 ausser dem Kettenzahnrad lg, das kreisrund ist, ein ovales Zahnrad
13 aufweist, das auf die Achse 14 des Rohrantriebes sitzt. Das ovale Zahnrad 13 ist erfindungsgemM vor- gesehen, um das Rohr an der Bandauflaufstelle mit im wesentlichen konstanter Umfangsgeschwindigkeit zu drehen. Zur Herstellung der Rippung 15 des Ovalrohres 11 läuft von der Haspel 16 etwa normal zur
Rohrachse 17 das Band 18 zu, das mit Hilfe der Wickelvorrichtung 19 (s. auch Fig. 2) hochkant auf die
Aussenfläche 20 (Fig. 3) des Rohres gewickelt wird. Das Band wird an das Rohr durch die Vorrichtung 19 angepresst und damit um das Rohr gewickelt. Wie erwähnt, sitzt der Träger 6 der Wickelvorrichtung 19 auf einem Schlitten 2.
Dieser Schlitten wird mittels der Vorschubspindel 5 gemäss dem gewünschten Rip- penabstand in der Richtung der Rohrachse vorgeschoben. Die Wickelvorrichtung wird ausserdem entspre- chend der Ab- und Zunahme des Berührungsradius des Rohres an der Bandauflaufstelle zum Rohr hin-bzw. vom Rohr wegbewegt, im vorliegenden Fall gehoben bzw. gesenkt. Diese Höhenverstellung des Träger* 6 bzw. der Wickelvorrichtung 19 wird hier durch eine Nocke bewerkstelligt, die auch von der Vorschub- spindel angetrieben wird. Der entsprechende Mechanismus wird bei der Schilderung des nächsten Ausfüh- rungsbeispieles genauer erörtert werden. Die Wickelvorrichtung 19 besitzt eine genau ausgemittelte Aus- nehmung 21 zur Steuerung der Bildung der Falten 22 am Rohrumfang (s. Fig. 3). Diese Falten sind ge- neigt, wie in Fig. 3 angedeutet ist.
Die Wickelplatte 19 hat eine schraubenförmige Ansatzfläche 23 zur Führung der entstehenden Rippen. In Fig. 2 ist der Bandeinlauf mit 24 bezeichnet. Im Körper 25 des Reit- stockes 3 sitzt ein drehbares Zwischenstück 26 mit einem Dorn für die Halterung des Rohrendes. Das spindelstockseitige Rohrende sitzt zweckmässigerweise ebenfalls auf einem Dorn. Das Rad 13 und das Rohr sind im Querschnitt ähnlich geformt und winkelmässig so gegeneinander abgestimmt, dass das Band beim Aufwickeln etwas gezogen wird.
Es ist demnach ein gewisser Nachlauf des Rohres vorgesehen, d. h. also mit andern Worten ausgedrückt, dass die grossen Ellipsenachsen des ovalen Kettenrades und des eingespannten Rohres einen Winkel miteinander einschliessen, wobei die Ellipsenachse des eingespannten Rohres gegenüber der grossen Ellipsenachse des ovalen Kettenrades in der Drehrichtung gesehen zurückgedreht ist.
Es ist also ersichtlich, dass der Antrieb der Wickelvorrichtung synchron mit dem Schlittenvorschub erfolgt. Auf Grund der Verwendung des Ovalkettentriebes ist trotz der veränderlichen Mittelpunktsentfernungen des Ovalrohres für das aufzuwickelnde Band eine gleichmässige Umfangsgeschwindigkeit gewährleistet. Die eigentliche Wickelvorrichtung wird entsprechend der jeweiligen Mittelpunktsentfernung der Bandauflaufstelle automatisch höhenmässig gesteuert.
Der Rücklauf des Schlittens 2 kann schneller erfolgen als der Arbeitsgang, wozu ein gesonderter Rücklaufantrieb 4 vorgesehen ist. Die Gestalt des Antriebsrades 13 ist etwa gleich der Gestalt der neutralen Faser des aufgewickelten Bandes.
Gemäss den Fig. 4 - 8 ist eine Maschine für die Herstellung eines einzigen Rippenrohres 27 eingerichtet. Der Pfeil 28 zeigt die Wickelrichtung, der Pfeil 29 die Richtung des Rücklaufes des Schlittens 30 an. In diesem Fall sitzt der Antrieb 31 für die Vorschubspindel 32 und den Rohrantrieb 33 ausserhalb des Spindelstockes 34. Fig. 7 zeigt in einer Ansicht der rechten Stirnseite der Maschine die Ausführung der Kettentriebe 35 und 36, wobei der erstere wieder über ein Ovalkettenzahnrad 37 die Rohrdrehung und der letztere über das kreisförmige Kettenzahnrad 38 den Antrieb der Vorschubspindel 32 besorgt. Für den Rücklauf ist der Motor 39 vorgesehen, der über den Rollenkettentrieb 40 den Rücklauf des Schlittens 30 über die Spindel 32 bewerkstelligt.
Für den Arbeitsantrieb ist die Kupplung 41, für den Rücklauf die Kupplung 42 geschlossen. Der Reitstock 43 trägt den Dorn 44 zur Halterung des Rohres.
Die Funktion ist eine ähnliche wie die der an Hand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung. Besonderes Augenmerk verdient die Winkelverdrehung der grossen Ellipsenachse 45 des Ovalkettenzahnrades 37 gegenüber der grossen Ellipsenachse 46 des eingespannten Rohres 27. Die Drehrichtung von Rad 37 und Rohr 27 ist durch den Pfeil 47 angedeutet.
Fig. 8 lässt die spezielle Ausgestaltung des Schlittens 30 und der Wickelvorrichtung 48 erkennen.
Auf der Vorschubspindel 32 sitzt die Nocke 49, die entsprechend der Änderung des Abstandes der Bandauflaufstelle von der Rohrachse 50 den Träger 51 der Wickelvorrichtung 48 in der Höhe verstellt, wobei eine Feder 52 oder ein Gewicht dafür sorgt. dass der Träger 51 immer an der Nocke 49 anliegt. Der Träger 51 ist bei 53 schwenkbar gelagert. Der Schlitten 30 ist in der Schiene 54 des Maschinenkörpers 55 geführt. Das Band 56 wird, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, zu den Rollen 57,58 wieder von einer Haspel her zugeleitet.
Es soll besonders betont werden. dass die beim Aufwickeln der Rippen erforderliche Umfangsgeschwin-
<Desc/Clms Page number 4>
digkeit an der Bandauflaufstelle des Rohres nur eine Relativbewegung zwischen Band und Rohr erfordert.
Es ist daher auch grundsätzlich möglich, dass das Rohr stillsteht und das Band mit seiner Haspel od. dgl. um das Rohr herum bewegt wird, so dass sich ein Aufwickeln des Bandes ergibt. Es ist auch möglich, dass sich sowohl das Rohr als auch das Band bewegen. Gleiches gilt für den Vorschub, um die Schraubenlinie des Bandes zu schaffen. Es kann also hiebei das Rohr stillstehen und der Schlitten wandern oder der Schlit- ten und die Wickelvorrichtung stillstehen und das Rohr in axialer Richtung verschoben werden. Auch eine
Kombination beider Bewegungen ist denkbar.
Die Ausgestaltung der Wickelvorrichtung kann auch bei der Ausführung nach den Fig. 4 - 8 in glei- cher Weise erfolgen wie bei der erstbeschriebenen Maschine.
Das erfindungsgemäss hergestellte ovale Rippenrohr ist bevorzugt durch ein Band gekennzeichnet, das im aufgewickelten Zustand im Bereich der grossen Ellipsenachse eine geringere Höhe besitzt als in der kleinen Ellipsenachse, wobei zweckmässigerweise die am Rohr vorhandenen Stauchungsfalten geneigt sind, wie bereits bei der Beschreibung der Fig. 3 erwähnt wurde.
Schliesslich zeigt die Fig. 9 noch eine Ausführung für die Wicklung von zwei Rohren 59 und 60.
Hiebei sind demgemäss zwei Halterungspaare 61,62 und 63,64 für die Rohre vorgesehen. Es ist hingegen nur eine Vorschubspindel 65 angeordnet, die auf einen einzigen Schlitten 66 wirkt, der zwei Wickelvor- richtungen 6'7 und 68 trägt. von denen jede von einer Bandhaspel 69 bzw. 70 her mit dem aufzuwickeln- den Band 71 bzw. 72 versorgt wird. Es ist klar, dass jeweils nur eine Wickelvorrichtung in Betrieb sein kann, wobei die andere ausgekoppelt sein muss. Die Wickelrichtungen sind mit den Pfeilen 73 bzw. 74 und die Rücklaufrichtungen mit den Pfeilen 75 und 76 angedeutet. Der Arbeitsantrieb erfolgt mittels eines einzigen Motors 77, wogegen zwei Rücklaufantriebe 78 und 79 vorgesehen sind. Der Antrieb erfolgt wie- der mittels Kettentrieben 80.
Für die Kettentriebe sind zweckmässigerweise stets Rollenketten vorzusehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines ovalen biegesteifen Rippenrohres, wobei zur Herstellung der Rippung mindestens ein etwa normal zur Rohrachse zulaufendes Band schraubenförmig hochkant auf die Aussenfläche des sich drehenden Rohres durch eine Vorrichtung gewickelt wird, die gemäss dem Rippenabstand in der Richtung der Rohrachse vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass unter Hin- und Herbewegung der Wickelvorrichtung (48) zum oder vom Rohr entsprechend der Ab- oder Zunahme des Berührungsradius des Rohres an der Bandauflaufstelle die Umfangsgeschwindigkeit des Rohres (11) an der Bandauflaufstelle konstant gehalten wird.
<Desc / Clms Page number 1>
Method and machine for producing an oval that is rigid
Finned tube
The invention relates to a method for the production of an oval, rigidly ribbed tube, whereby for the production of the ribbing at least one band running approximately normal to the tube axis is wound on the outer surface of the rotating tube by a device which, according to the rib spacing in the direction of the Tube axis is advanced, as well as machines for the production of an oval finned tube. However, the method mentioned can only be used for the winding of metal strips whose longitudinal edge has open recesses. With tapes cut in this way, no creases occur when they are wound onto the tube.
The end product is a needle tube and not a finned tube, although the pitch of the needles depends on the curvature of the tube. If this changes from place to place, the division changes accordingly. If you want to achieve a constant pitch, the prefabricated strip must have recesses, the pitch of which is uneven. The production of the recesses, in particular recesses with unequal spacing, is difficult and involves considerable material loss or expenditure in terms of working time and machines.
The difficulties identified are avoided according to the new method if the circumferential speed of the tube is kept constant at the belt run-up point with the winding device moving back and forth to or from the tube according to the decrease or increase in the contact radius of the tube at the belt run-up point. The combination of the movement of the winding device to or from the pipe with the constant circumferential speed at the tape run-up point results in a good support of the tape on the pipe and perfect wrinkling. Only the measure according to the invention makes it possible to properly wind tapes, the outer edge of which is not interrupted, onto an oval tube without the outer edge of the ribs being damaged and torn.
It is also already known to wind strips helically upright on tubes with a circular cross-section in order to create ribs serving for heat exchange. However, the space requirement of such finned tubes is considerable. This disadvantage is avoided when using oval finned tubes. In this case, however, the production of the ribs causes difficulties. You could make the ribs by punching and push them onto the oval tube. The production of such ribs, however, requires a considerable amount of material and labor, including the time-consuming application and fastening of the punched-out ribs on the oval tube. Methods for making flexible finned tubes are also known. Flexible pipes are generally wound over a mandrel. After the mandrel has been wound, the finished pipes must be pulled off the mandrel.
On the one hand, the pressure between pipe and mandrel must not be too high, but on the other hand it must be sufficient to give the pipe the desired shape. However, methods or devices which are found to be useful for the manufacture of flexible tubes cannot be used for the manufacture of rigid tubes. Above all, not because when wrapping pipes with edgewise tapes, the formation of wrinkles has to be controlled, which takes a backseat in flexible pipes, since the height of the bellows in flexible pipes is much lower than the rib height in finned pipes, which is necessary to achieve this the largest possible effective surface for the heat transfer should be large.
The size of folds in the tape during its winding is preferably influenced by the exertion of a friction variable over the cross section of the tape or a weight load on the tape. According to the invention, an oval finned tube with little material, time and work
<Desc / Clms Page number 2>
labor created, while a tight fit of the ribs is achieved. The inclination of the plane of the strip to the normal plane of the pipe also plays a role in the folding and its formation. Similarly, a folding should be aimed for which results in the lowest flow resistance. Since the air flows in the direction of the larger axis of the ellipse, the folding only plays a larger role in this direction.
Because of turbulence, a larger fold is even desirable for the small rounding of the ellipse, as this increases the heat transfer value. To manufacture the tubes according to the invention, a machine is expediently used in which the drive for rotating the tube, the drive of the winding device and its reciprocating movement are coupled so that the circumferential speed of the tube is constant at the belt run-up point . According to a further embodiment of the invention, the coupling takes place via an electronic device which, for. B. acts via selenium cells.
That is useful
Machine equipped in such a way that a common drive is provided for the rotation of the tube and the feed as well as the back and forth movement of the tape winding device, which is connected via chain drives to an oval chain sprocket connected to the tube holder and to a circular:: chain sprocket that is connected to a feed spindle acting on the winding device is seated.
To achieve the aforementioned belt tension, the oval chain gear is advantageously rotated relative to the pipe holder, so that the large elliptical axes of the oval chain wheel and the clamped pipe enclose an angle with one another and the pipe follows. A correct pipe speed and a correct belt speed are achieved over the entire pipe circumference if, according to a preferred embodiment of the invention, the cross-sections of the pipe and the oval chain sprocket are similar to one another.
For the correct coordination of the aforementioned speeds, the oval chain toothed wheel and the line of the neutral ribbon fiber are expediently similar to one another.
The aim is to keep the circumferential speed uniform in accordance with the neutral fiber of the wound tape. It should be expressly stated here that the neutral fiber on the winding tape does not match the circumference of the oval tube. It will certainly appear understandable that at the end points of the longer axis of the pipe the neutral line moves more towards the center of the pipe, while it moves more outward in the zones of the lower elliptical curvature of the pipe. This creates a structure that can no longer be referred to as an ellipse.
For the practical implementation of the method according to the invention, the feed spindle advantageously displaces a slide in which a cam is rotatably mounted, which works together with the winding device and moves it towards the pipe and away from the pipe. In this way, the actual winding device is automatically brought up to the pipe or moved away from it according to the changing distance between the tape run-up point and the pipe axis, e.g. B. raised or lowered. For example, the cam acts on a swivel arm that carries the winding device, this swivel arm being pressed against the cam by a spring or by a weight.
To accelerate the work process, a second drive acting on the feed spindle for the return of the winding device, in particular with substantially, z. B. to four-five times the speed increased. It is then expedient for clamping devices and winding devices for two or more pipes and optionally two or more feed spindles to be mounted on the same machine body, these winding devices advantageously being seated on the same slide. This can be used to wrap pipes, while other pipes can be wound in or out. be stretched out. For the feed spindles, common or separate working or Reverse drives may be provided.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a machine according to the invention, where-
EMI2.1
Ribbed tube, both also in a graphical representation, show. Another embodiment is shown in FIGS. FIGS. 6 and 7 illustrate associated views from the end faces.
8 shows the winding device of this machine. Finally, FIG. 9 shows, in a simplified representation, a further embodiment which is suitable for clamping and wrapping two tubes.
As can be seen from FIG. 1, the machine according to the invention consists of a headstock 1, a slide 2, a tailstock 3 and a return drive 4, a feed spindle 5 serving to transport the slide 2 and elements for height control of the carrier 6 actuated the actual winding device, which are arranged in the carriage 2. The feed spindle 5 extends between the headstock 1 and the return drive 4. In the present case, the drive is located inside the headstock housing 7. From this drive, the drive shaft 8 is rotated
<Desc / Clms Page number 3>
The feed spindle 5 is rotated via a chain drive 9 and the clamping device for the pipe 11 is rotated via a further chain drive 10.
The chain drive 9 contains only circular chain sprockets 11 and 12, while the chain drive 10 apart from the chain sprocket lg, which is circular, is an oval gear
13, which sits on the axis 14 of the tubular drive. The oval toothed wheel 13 is provided according to the invention in order to rotate the tube at the belt run-up point at an essentially constant peripheral speed. To produce the ribbing 15 of the oval tube 11 runs from the reel 16 approximately normal to
Tube axis 17 to the tape 18, which with the help of the winding device 19 (see. Also Fig. 2) on edge on the
Outer surface 20 (Fig. 3) of the tube is wound. The tape is pressed against the pipe by the device 19 and thus wrapped around the pipe. As mentioned, the carrier 6 of the winding device 19 sits on a carriage 2.
This slide is advanced in the direction of the pipe axis by means of the feed spindle 5 according to the desired rib spacing. In addition, the winding device is moved towards and away from the pipe at the point where the tape runs up, depending on the decrease and increase in the contact radius of the pipe. moved away from the pipe, in the present case raised or lowered. This height adjustment of the carrier * 6 or the winding device 19 is brought about here by a cam which is also driven by the feed spindle. The corresponding mechanism will be discussed in more detail in the description of the next exemplary embodiment. The winding device 19 has a precisely centered recess 21 for controlling the formation of the folds 22 on the pipe circumference (see FIG. 3). These folds are inclined, as is indicated in FIG. 3.
The winding plate 19 has a helical attachment surface 23 for guiding the resulting ribs. In FIG. 2, the strip inlet is designated by 24. In the body 25 of the tailstock 3 there is a rotatable intermediate piece 26 with a mandrel for holding the pipe end. The end of the pipe on the headstock side also expediently sits on a mandrel. The wheel 13 and the tube are shaped similarly in cross section and angularly matched to one another in such a way that the tape is pulled somewhat when it is wound up.
A certain amount of overrun of the pipe is therefore provided, i. H. In other words, in other words, the large elliptical axes of the oval chain wheel and the clamped tube enclose an angle with each other, the elliptical axis of the clamped tube being turned back in the direction of rotation compared to the major elliptical axis of the oval chain wheel.
It can thus be seen that the winding device is driven synchronously with the carriage advance. Due to the use of the oval chain drive, a uniform circumferential speed is guaranteed for the tape to be wound, despite the variable center distances of the oval tube. The actual winding device is automatically controlled in terms of height according to the respective distance from the center of the tape run-up point.
The return of the carriage 2 can take place faster than the operation, for which a separate return drive 4 is provided. The shape of the drive wheel 13 is approximately the same as the shape of the neutral fiber of the wound tape.
According to FIGS. 4-8, a machine for the production of a single finned tube 27 is set up. The arrow 28 shows the winding direction, the arrow 29 the direction of the return travel of the carriage 30. In this case, the drive 31 for the feed spindle 32 and the tubular drive 33 sits outside the headstock 34. Fig. 7 shows the execution of the chain drives 35 and 36 in a view of the right front side of the machine, the former again rotating the tube via an oval chain gear 37 and the latter provides the drive of the feed screw 32 via the circular sprocket wheel 38. For the return, the motor 39 is provided, which brings about the return of the carriage 30 via the spindle 32 via the roller chain drive 40.
The clutch 41 is closed for the work drive and the clutch 42 for the return. The tailstock 43 carries the mandrel 44 for holding the pipe.
The function is similar to that of the device described with reference to FIGS. 1 and 2. The angular rotation of the large elliptical axis 45 of the oval chain gear wheel 37 relative to the large elliptical axis 46 of the clamped tube 27 deserves particular attention. The direction of rotation of the wheel 37 and the tube 27 is indicated by the arrow 47.
FIG. 8 shows the special design of the carriage 30 and the winding device 48.
The cam 49 sits on the feed spindle 32 and adjusts the height of the carrier 51 of the winding device 48 in accordance with the change in the distance between the tape run-up point and the tube axis 50, a spring 52 or a weight taking care of this. that the carrier 51 is always in contact with the cam 49. The carrier 51 is pivotably mounted at 53. The slide 30 is guided in the rail 54 of the machine body 55. As shown in FIG. 5, the belt 56 is fed back to the rollers 57, 58 from a reel.
It should be emphasized. that the circumferential speed required when winding the ribs
<Desc / Clms Page number 4>
At the point where the pipe comes into contact with the tape, only a relative movement between tape and pipe is required.
It is therefore also possible in principle for the pipe to stand still and the tape with its reel or the like to be moved around the pipe so that the tape is wound up. It is also possible for both the pipe and the tape to move. The same applies to the feed to create the helical line of the belt. The pipe can therefore stand still and the slide can move or the slide and the winding device stand still and the tube can be displaced in the axial direction. Also one
A combination of both movements is conceivable.
The design of the winding device can also take place in the embodiment according to FIGS. 4-8 in the same way as with the machine described first.
The oval finned tube produced according to the invention is preferably characterized by a band which, when rolled up, has a lower height in the area of the large elliptical axis than in the small elliptical axis, whereby the compression folds present on the tube are expediently inclined, as already in the description of FIG. 3 was mentioned.
Finally, FIG. 9 shows another embodiment for the winding of two tubes 59 and 60.
Accordingly, two pairs of brackets 61, 62 and 63, 64 are provided for the pipes. In contrast, only one feed spindle 65 is arranged, which acts on a single slide 66 which carries two winding devices 6'7 and 68. each of which is supplied with the tape 71 or 72 to be wound up from a tape reel 69 or 70. It is clear that only one winding device can be in operation at a time, the other having to be decoupled. The winding directions are indicated with the arrows 73 and 74 and the return directions with the arrows 75 and 76. The work drive takes place by means of a single motor 77, whereas two return drives 78 and 79 are provided. The drive takes place again by means of chain drives 80.
It is advisable to always provide roller chains for the chain drives.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the production of an oval, rigid finned tube, whereby for the production of the ribbing at least one band running approximately normal to the tube axis is wound helically upright onto the outer surface of the rotating tube by a device which is advanced according to the rib spacing in the direction of the tube axis, characterized in that the circumferential speed of the tube (11) is kept constant at the belt run-up point with the winding device (48) moving back and forth to or from the tube according to the decrease or increase in the contact radius of the tube at the belt run-up point.