DE1268091B - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rippenrohren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B21c

Deutsche Kl.: 7b-16/20

Nummer: 1268 091

Aktenzeichen: P 12 68 091.0-14

Anmeldetag: 26. März 1958

Auslegetag: 16. Mai 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Rippenrohren.

Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen von Rippenrohren wird ein Band zu einem U-Profil gebogen und wendelförmig derart auf ein Rohr gewickelt, daß der U-Steg auf dem Rohr aufsitzt und die U-Schenkel radial vom Rohr abstehen und die gewünschten Rippen bilden. Bei diesem bekannten Verfahren werden also in einem einzigen Wickelvorgang gleichzeitig zwei nebeneinanderliegende Rippen erzeugt, und dies ermöglicht im Vergleich zum Aufwickeln einer einzigen Rippe eine merkliche Senkung der Herstellungskosten. Im übrigen sind die gleichen Gesichtspunkte wie beim Aufwickeln einer Einfachrippe zu beachten; insbesondere darf die Wandstärke des Bandes einerseits nicht zu dick sein, da sonst der Wickelvorgang zu viel Kraft erfordern würde, und andererseits aber auch nicht zu dünn, da sonst die Gefahr besteht, daß das Band bzw. die U-Schenkel sich beim Aufwickeln unter der Einwirkung der im Band-Randbereich auftretenden starken Zugkräfte deformieren oder umlegen. Man ist also gezwungen, verhältnismäßig dicke Bänder zu verwenden.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, bei der Herstellung von Rippenrohren die Verwendung dünnerer Bänder zu ermöglichen und dadurch die Herstellungskosten und das Gewicht der Rippenrohre entsprechend zu vermindern, ohne dabei die Gefahr zu vergrößern, daß sich das Band beim Aufwickeln umlegt oder deformiert.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient nach der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Rippenrohres, bei dem ein Band U-förmig gebogen und mit radial abstehenden U-Schenkeln wendelförmig auf ein Rohr gewickelt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Biegen des Bandes entlang einer Falzlinie bis zum Aufeinanderliegen der U-Schenkel erfolgt und daß nach dem Wickeln die U-Schenkel auseinandergespreizt werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit während des Aufwickeins die doppelte Bandstärke wirksam, und erst nach dem Aufwickeln, also erst nach beendeter Streckung des Bandmaterials, werden die U-Schenkel auseinandergespreizt, so daß sich die Anzahl der Rippen pro Längeneinheit des Rohres verdoppelt. Es hat sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein dünneres Band verwendet werden kann, woraus sich die geschilderten Kosten- und Gewichtsvorteile ergeben.

Es ist zwar bei der Herstellung von Rippenrohren bei Bändern, die bis nahe an eine Falzlinie querverlaufende Schlitze aufweisen, bereits bekannt, das Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von
Rippenrohren

Anmelder:

Carrier Corporation, Syracuse, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Robert J. Garland, DeWitt, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 27. März 1957 (648 940)

Biegen bis zum Aufeinanderliegen der U-Schenkel auszuführen, doch treten bei diesem Verfahren die besonderen Probleme nicht auf, die sich bei ungeschlitzten Bändern infolge der beim Wickeln insbesondere in den Band-Randbereichen entstehenden Spannungen ergeben; es ist deshalb nicht naheliegend, dieses Verfahren bei ungeschlitzten Bändern zu verwenden.

Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Spreizen der Falzrücken zunehmend verbreitert, um die Anlage zwischen dem Band und dem Rohr zu verbessern.

Zur Durchführung des Verfahrens dient nach der Erfindung eine Vorrichtung, die eine Bandzufuhr- und Faltvorrichtung aufweist und dadurch gekennzeichnet ist, daß zum Aufwickeln des Bandes zwei an sich bekannte, das gefaltete Band zwischen sich aufnehmende Kegelwalzen vorgesehen sind, daß die eine Kegelwalze koaxial zum Rohr liegt und einen axialen Durchgang für das Rohr aufweist, daß die andere Walze mit zum Rohr rechtwinkliger Achse angeordnet ist, daß in dem Bereich, wo das Band das Kegelwalzenpaar verläßt, ein das Rohr konzentrisch umgreifendes, schneckenartig gewundenes Führungsblech vorgesehen ist, daß in an sich bekannter Weise eine Scheibenwalze, die wenigstens eine ausrichtend zwischen die Windungen des aufgewickelten Bandes greifende Ausrichtscheibe aufweist, neben dem bewickelten Rohr mit zum Rohr paralleler Achse angeordnet ist, und daß die Scheibenwalze wenigstens eine zwischen die aneinanderliegenden Bandteile des

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aufgewickelten Bandes greifende und diese Teile aus- das Band 2 das Kegelwalzenpaar 15,16 verläßt, wird

einanderdrückende Trennscheibe aufweist. es von einem Führungsblech 14 erfaßt, das das Rohr Die Kegelwalzen und das Führungsblech dienen 17 konzentrisch umgreift und schneckenartig gewun-

gemeinsam mit der Ausrichtscheibe dazu, das zu- den ist. Nachdem das Band zwischen den Kegel-

sammengefaltete Band während des Aufwickeins 5 walzen 15 und 16 hindurchgelaufen und dabei auf

exakt zu führen, so daß die dabei besonders in den das Rohr 17 aufgewickelt worden ist, wird es vom

Außenbereichen des Bandes auftretenden Streck- Führungsblech 14 von der Oberfläche der Walze 15

kräfte mit Sicherheit keine unerwünschten Verfor- abgelöst und auf einem schraubenförmigen Weg zur

mungen des Bandes hervorrufen können. Diese Merk- Rückseite der vertikalen Kegelwalze 16 und sodann

male tragen deshalb dazu bei, daß dünneres Band- io zu der in F i g. 1 dargestellten Scheibenwalze 18 ge-

material verwendet werden kann. Das Auseinander- führt.

spreizen der aneinanderliegenden Bandteile oder Die in F i g. 3 dargestellte axiale Ansicht der Be-

U-Schenkel des aufgewickelten Bandes erfolgt in be- rippungsmaschine, zum Maschinenkopf hin gesehen,

sonders einfacher Weise durch die ebenfalls auf der zeigt die räumliche Anordnung dreier Scheibenwalzen

Scheibenwalze sitzende Trennscheibe. 15 18, 24 und 25, die um 120° gegeneinander versetzt

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines um die Achse des Rohres 17 herum angeordnet sind.

Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Die Scheibenwalzen 18, 24 und 25 können, falls

Figuren dargestellt ist. Es zeigt gewünscht, motorisch angetrieben sein. Anzahl und

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer erfindungs- Gestalt der Scheiben richten sich danach, wie stark

gemäßen Vorrichtung, 20 der Kontakt zwischen Rohr und Rippe sein muß und

Fig. 2 eine axiale Draufsicht auf die zum Auf- wie rasch das Auseinanderspreizen der U-Schenkel

wickeln dienenden Teile der in F i g. 1 dargestellten des Bandes erfolgen soll.

Vorrichtung, Die Wirkungsweise der Kegelwalzen und des Füh-

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, jedoch rungsblechs ist deutlicher aus den Fig. 4 und 5 zu

unter Hinzunahme von Teilen der zur Ausrichtung 25 erkennen. Die in Fig. 4 dargestellte Seitenansicht

des aufgewickelten Bandes dienenden Einrichtungen, der in F i g. 3 gezeigten Berippungsmaschine zeigt,

F i g. 4 eine gegenüber F i g. 3 um 90° verdrehte wie das gefaltete Band 2 zwischen die Formwalzen

Seitenansicht, 15 und 16 hindurchgeführt und dann mit Hilfe des

F i g. 5 eine der F i g. 4 ähnliche Ansicht, bei der Führungsblechs 14 zur Scheibenwalze geleitet wird.

die Führung für das Band geschnitten dargestellt ist, 30 Die Scheiben der Scheibenwalze sorgen zunächst für

und eine Glättung und Streckung der Doppelrippen und

Fig. 6 eine vergrößerte Schnittansicht, die die trennen sodann die beiden Rippen voneinander, wo-

Arbeitsweise der Ausricht- und Trennscheibe er- bei gleichzeitig der Kontakt zwischen den Rippen und

läutert. dem Rohr verstärkt wird.

Fig. 1 zeigt ein Band2, das von einer nicht dar- 35 Fig. 5 ist eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, gestellten Vorratstrommel kommt und über eine Füh- jedoch in vergrößertem Maßstab, und das Band 2 rungsrolle 3 und eine Schlitzführung 4 zu Falzrollen 5 sowie das Führungsblech 14 sind im Schnitt dar- und 6 gelangt. Diese Falzrollen erzeugen einen Längs- gestellt. Man erkennt, daß das Band 2 an der Rückfalz in der Mitte des Bandes 2. Von den ersten Falz- seite der Kegelwalze 16 schräg zur Achse des Rohres rollen 5 und 6 aus gelangt das Band zu einem zweiten 40 17 liegt. In Fällen, bei denen eine breite Rippe er-Falzrollenpaar 7 und 8, in denen der Falz verstärkt wünscht ist, kann es unter Umständen vorteilhaft sein, wird. Von den Falzrollen 7 und 8 läuft das Band die Rippe an der Rückseite der vertikalen Kegelwalze weiter an einer Führungsrolle 9 vorbei und durch 16 so gerade wie möglich ausgerichtet zu haben. Um zwei Seitenrollen 10 und 11, die die gefalzten Ab- dies leichter zu erreichen, können die Kegelwalzen schnitte des Bandes 2 flach aufeinanderdrücken, so 45 so ausgebildet und angeordnet sein, daß ihre Achsen daß das Band ein U-Profil mit aufeinanderliegenden miteinander einen Winkel bilden, der kleiner als 90° U-Schenkeln bildet. Das in dieser Weise in der Band- ist. In diesem Fall wird das Band unter einem bezuführ- und Faltvorrichtung gefaltete Band gelangt trächtlichen Winkel zwischen die Kegelwalzen eindurch eine Schlitzführung 13 in die eigentliche Be- geführt, liegt jedoch an der Rückseite der Kegelwalze rippungsmaschine. 50 16, unmittelbar vor dem Eintritt in die Scheiben-

Die eigentliche Berippungsmaschine enthält einen walze, nahezu senkrecht zum Rohr. Maschinenkopf 20, in dem ein Antrieb zum Drehen Aus der vergrößerten Schnittdarstellung der F i g. 6 und gleichzeitigem Vorschieben eines zu berippenden erkennt man, daß das aufgewickelte, vom Führungs-Rohres 17 angeordnet ist. Die Rohroberfläche kann blech abgegebene Band zunächst in den Raum A vor dem Aufbringen des Bandes angerauht werden, 55 zwischen den ersten Ausrichtscheiben 30 und 31 einbeispielsweise mit Hilfe von Rändelwalzen 21; mit tritt. In diesem Raum liegt die von dem Band gebilsolchen Rändelwalzen können auch Vorschub und dete Rippe noch schräg in bezug auf die Achse des Drehung des Rohres 17 erzeugt werden. Rohres 17. Beim weiteren Durchlauf wird das Band Zum Aufwickeln des Bandes dienen zwei Kegel- in den Räumen B und C zwischen den Ausrichtwalzen 15 und 16, die über Rutschkupplungen mit 60 scheiben 31, 32 und 33 in bezug auf die Oberfläche der Vorschub- und Drehvorrichtung gekoppelt sind, des Rohres 17 gestreckt und senkrecht ausgerichtet. so daß während der Berippung ein gewisser Schlupf In Durchlaufrichtung schließt an den ersten Satz Ausauftreten kann. richtscheiben 30 bis 33 ein zweiter Satz dünnerer Aus den F i g. 1 und 2 ist zu erkennen, daß die Ausrichtscheiben 34 bis 36 an, zwischen denen sich eine Kegelwalze 15 koaxial zum Rohr 17 liegt und 65 Trennscheiben 40 bis 42 befinden. Die Umfangseinen axialen Durchgang für das Rohr aufweist, wäh- bereiche der Trennscheiben 40 bis 42 sind im Axialrend die andere Kegelwalze 16 mit zum Rohr recht- schnitt keilförmig ausgebildet, wobei die den Kegelwinkliger Achse angeordnet ist. In dem Bereich, wo walzen 15 und 16 näheren Trennscheiben (in F i g. 6

die weiter rechts liegenden Trennscheiben) einen größeren Keilwinkel aufweisen als die den Kegelwalzen ferneren Trennscheiben. Die Spalte zwischen dem Umfang des Rohres 17 und den Rändern der Trennscheiben 40 bis 42 sind gleich der Dicke des an das Rohr zu legenden Falzes des Rippenbandes. Während das Rippenband sich mit dem Rohr 17 dreht, treten die Trennscheiben 40 bis 42 zwischen die aufeinanderliegenden Bandteile oder U-Schenkel und spreizen diese Teile fortschreitend auseinander. Dabei werden die Seiten des Bandes von den Ausrichtscheiben 33 bis 36 gestützt. Man erkennt, daß bei dieser Bearbeitung die Höhe der Rippe gegenüber der im Raum C vorhandenen Höhe geringfügig verringert wird. Während die Rippe zwischen den verschiedenen Scheiben durchläuft, vergrößern sich Stärke und Größe des Oberflächenkontaktes zwischen Rippe und Rohr, und zwar vor allem infolge der Tatsache, daß die im Axialschnitt keilförmigen Umfangsbereiche der später durchlaufenden Trennschei- ao ben 41 und 42 einen größeren Keilwinkel aufweisen als bei der Scheibe 40. Beim Spreizen der U-Schenkel wird der Falz zunehmend verbreitert; dadurch wird der Wärmeübergang zwischen Rohr und Rippe entsprechend verbessert.

Dadurch, daß bei der vorliegenden Erfindung das Band ähnlich wie bei einer Einfach-Berippungsmaschine auf das Rohr aufgebracht wird, kann das gefaltete Band eine Gesamtdicke haben, die mit der einer normalen Einfachrippe vergleichbar ist. Es läßt sich somit das anfänglich zugeführte Band wesentlich dünner ausbilden als bei Einfach-Berippungsmaschinen. Auf diese Weise wird eine Rippe aufgebracht, die wesentlich dünner ist, als es bisher auf Grund der physikalischen Gegebenheiten möglich ist, so daß die Erfindung die Herstellung billigerer und leichterer Rippenrohre ermöglicht.

Claims (4)

Patentansprüche: 40

1. Verfahren zum Herstellen von Rippenrohren, bei dem ein Band U-förmig gebogen und mit radial abstehenden U-Schenkeln wendelförmig auf ein Rohr gewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Biegen des Bandes entlang einer Falzlinie bis zum Auf einanderliegen der U-Schenkel erfolgt und daß nach dem Wikkeln die U-Schenkel auseinandergespreizt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spreizen der Falz zunehmend verbreitert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Bandzuführ- und Faltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufwickeln des Bandes zwei bei der Rippenrohrherstellung bekannte, das gefaltete Band (2) zwischen sich aufnehmende Kegelwalzen (15, 16) vorgesehen sind, daß die eine Kegelwalze (15) koaxial zum Rohr (17) liegt und einen axialen Durchgang für das Rohr aufweist, daß die andere Walze (16) mit zum Rohr rechtwinkliger Achse angeordnet ist, daß in dem Bereich, wo das Band (2) das Kegelwalzenpaar (15, 16) verläßt, ein das Rohr (17) konzentrisch umgreifendes, schneckenartig gewundenes Führungsblech (14) vorgesehen ist, daß in bei der Rippenrohrherstellung bekannter Weise eine Scheibenwalze (18), die wenigstens eine ausrichtend zwischen die Windungen des aufgewickelten Bandes greifende Ausrichtscheibe (30 bis 32) aufweist, neben dem bewickelten Rohr mit zum Rohr paralleler Achse angeordnet ist, und daß die Scheibenwalze (18) wenigstens eine zwischen die aneinanderliegenden Bandteile des aufgewickelten Bandes (2) greifende und diese Teile auseinanderdrückende Trennscheibe (40 bis 42) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenwalze (18) in ihrem den Kegelwalzen (15, 16) näheren Endabschnitt einen ersten Satz Ausrichtscheiben (30 bis 33) und in Durchlaufrichtung daran anschließend einen zweiten Satz dünnerer Ausrichtscheiben (34 bis 36) mit dazwischenliegenden Trennscheiben (40 bis 42) aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 534 389, 302 605;
französische Patentschrift Nr. 589134;
USA.-Patentschriften Nr. 2380111, 2363 224,
1992296, 1689 568.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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