DE1402779B2 - Verfahren zum schraubenfoermigen aufwickeln von band auf rohre mit ovalem querschnitt und vorrichtung zur ausuebung des verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum ., Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III in schraubenförmigen Aufwickeln von Band auf Rohre Fig. 2;

mit ovalem Querschnitt, bei dem das Rohr gedreht F i g. 4 veranschaulicht ein Detail der Einrichtung

und das Band unter Kaltverformung an den jeweili- in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2 gesehen;

gen Radius des Rohres angepaßt wird, und auf eine 5 F i g. 5 ist die Seitenansicht eines Rippenrohrab-

Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens. schnittes und

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (deut- F i g. 6 ein Schnitt senkrecht zur Rohrachse in

sehe Patentschrift 556 390) erfolgt die Anpassung des F i g. 5;

Bandes an das Rohr durch von einer Rollenführung F i g. 7 und 8 sind die analogen Ansichten einer auf das Band ausgeübten Druck. Dabei müssen die io Variante des Rippenrohres, und
Rollen immer einen gewissen Abstand vom Rohr F i g. 9 zeigt ein Detail desselben in einem größeaufweisen, um das Band fortwährend unter Druck zu ren Maßstab.

halten. Dadurch läßt es sich aber nicht vermeiden, Die Einrichtung gemäß den Fig. 1 bis 4 ist dazu

daß das Band in seinem unteren, am Rohr anliegen- bestimmt, auf dem Support einer Leitspindel-Dreh-

den Teil, der besonders beansprucht ist, ohne jede 15 bank od. dgl. aufgespannt zu werden, wobei das zu

Führung bleibt. Infolgedessen wird es an der Fuß- bewickelnde Rohr mit dem einen Ende im Futter

kante des Bandes zwangläufig zu Fältelungen korn- eingespannt und mit dem anderen Ende an der Reit-

men, welche eine rasche und starke Verschmutzung stockspitze od. dgl. geführt ist.

der Rippenrohrflächen zur Folge haben. Dadurch Eine rechteckige Grundplatte 1 trägt an ihren

wird die Leistung sehr rasch und stark beeinträchtigt. 20 Ecken je eine Stütze 2, und je zwei Stützen sind paar-

Hinzu kommt, daß sich durch die Fältelung auch der weise durch eine Achse 3 verbunden, welche in den

Widerstand für die durchströmende Luft sehr stark Stützen befestigt, beispielsweise verstiftet ist. Jede

erhöht, so daß ein erheblicher Mehrbedarf an Energie Achse trägt zwei geschlitzte Klötze 4, 8 und 5, 7,

für die Lüfter erforderlich wird. welche mittels Spannschrauben auf der Achse fest-

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, 25 geklemmt sind. Je zwei gegenüberliegende Klötze 4, 5 das Band bei Vermeidung der nachteiligen Fältelung und 7, 8 sind durch einen Zwischenboden 6 bzw. 9 ohne zusätzliche Hilfsmittel an den jeweiligen Rohr- miteinander starr verbunden. Auf dem Zwischendurchmesser anzupassen. Man erreicht dies, indem boden 9 ist eine Sockelplatte 10 festgeschraubt. Diese erfindungsgemäß das Band unter Zugspannung und trägt eine Konsole 11, auf welcher ein muldenförmiuntcr von der Fuß- bis zur Außenkante entsprechend 30 ges Zwischenstück 12 sitzt. Dieses Zwischenstück dem jeweiligen Rohrradius zunehmender Verformung geht am einen Ende in einen Ring 13 über, in welin der Bandebene glatt auf das Rohr aufgezogen und ehern eine Führungsplatte 14 drehbar eingesetzt ist. hierbei senkrecht gehalten wird. Diese Führungsplatte ist auswechselbar und entspre-

Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens chend dem Querschnitt des zu bewickelnden Rohres weist mehrere quer zur Rohrachse bewegliche Band- 35 60 (in Fig. 1 und 3 strichpunktiert eingezeichnet) führungen auf, von denen eine erste an der erstmals durchbrochen. Die im Ring 13 drehbare Führungsnut dem Band in Berührung kommenden Aufwickel- platte 14 dient somit zur genauen Führung des Rohstelle des Rohres vorgesehen ist. Sie ist erfindungs- res nach Art einer Lünette nahe der Bewicklungsgemäß gekennzeichnet durch eine vor der Aufwickel- stelle, wenn die Einrichtung auf dem Support in der stelle angeordnete Backenbremse für das Band und 40 Richtung des Pfeiles in Fig. 3 längs der Rohrachse einer der ersten gegenüberliegende zweite Bandfüh- fortbewegt wird.

rung, wobei die Bandführungen dauernd federnd am In den Klötzen 5 und 8 ist je ein zylindrischer

Rohr anliegen und als kammartige Schlitzführungen Zapfen 21 vertikal eingesetzt. Auf diesen Zapfen ist

ausgebildet sind. je ein Kreuzkopf 22 festgeklemmt, in deren waage-

Es ist zwar bereits bekannt, das Band beim Auf- 45 rechter Bohrung wiederum je ein Zapfen 23 festsitzt, ziehen auf das Rohr zumindest auf einem Teil seiner Von diesen Zapfen 23 ragt je ein mit ihnen starr ver-Breite in der Länge zu strecken, jedoch tritt auch bundener Tragarm 25 schräg nach unten, und in hier ein Stauchen des inneren Randes auf, wodurch deren Enden ist je eine Achse 26 eingesetzt. Diese sich ebenfalls eine Fältelung ergibt. Außerdem erfolgt - Achsen bilden den Gelenkzapfen für je einen nach bei diesen bekannten Verfahren die Bandverformung 50 oben führenden Träger, bestehend aus zwei Armen unter Zuhilfenahme einer Erwärmungsvorrichtung. 27, die durch je eine Platte 28 verbunden sind.
Bei der vorliegenden Erfindung wird jedoch auf jeg- Auf jeder Platte 28 ist ein Schlitten 35 mittels einer liehe Wärmezufuhr verzichtet und eine reine Kalt- Schwalbenschwanzführung horizontal, d. h. in Richverformung des Bandes vorgenommen. Jedoch sind tung der Rohrachse verschiebbar. Auf jedem Schlitzum Aufwickeln des glatten Bandes an Stelle von den 55 ten 35 ist eine Bandführung 36 mittels Schrauben 37 bekannten Druckkräften starke Zugkräfte erforder- befestigt (im Grundriß F ig. 2 der Übersicht halber nicht lieh, die es wiederum nötig machen, mindestens zwei dargestellt). An den beiden Trägern bzw. Armen 27 sich gegenüberliegende Bandführungen vorzusehen, ist eine Zugfeder 29 eingehängt, welche das Bestreben die ständig am Rohr anliegen, so daß das Band über hat, die Träger gegeneinander zu ziehen. Dadurch lieseine gesamte Breite senkrecht gehalten und am Kip- 60 gen die zu beiden Seiten des Rohres 60 angeordneten pen gehindert wird. Erst auf diese Weise ist das Auf- Bandführungen dauernd an der Außenfläche des bringen des Bandes in glatter Form ohne Wärmezu- Rohres an, wobei die beiden Träger um ihre Schwenkfuhr möglich. achse 26 eine Hin- und Herbewegung im Sinne der in

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von F i g. 1 eingezeichneten Pfeile ausführen.

Figuren näher erläutert. 65 Der eine Schlitten 35 setzt sich nach oben in einem

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der genann- Träger 38 fort, in welchem eine Führungsrolle 39 ge-

ten Einrichtung im Aufriß; lagert und eine Backenbremse 40 befestigt ist, deren

F i g. 2 zeigt die Einrichtung im Grundriß; Bremswirkung an der Schraube 41 einstellbar ist.

Bei der Rippenrohrherstellung wird das in der Drehbank eingespannte Ovalrohr 60 in Drehung um seine Längsachse versetzt und die beschriebene Einrichtung auf dem Support dem Rohr entlanggeführt, und zwar geführt von der Leitspindel im bestimmten Verhältnis zur Rohrdrehung entsprechend der Steigung der vom Band zu beschreibenden Schraubenlinie. Das Band 61 wird dabei von einer Vorratsrolle abgewickelt und über die Rolle 39 der Backenbremse 40 zugeführt, welche das Band beim Aufwickeln unter dauerndem Zug hält.

Die Bandführungen 36 sind kammartig ausgebildet. Sie weisen mehrere parallele Schlitze auf, deren Tiefe der Breite des Bandes, deren Breite der Banddicke und deren gegenseitiger Abstand der Bandsteigung entsprechen (in F i g. 3 ist die Steigung des strichpunktiert gezeichneten, aufgewickelten Bandes 61 gegenüber dem Schlitzabstand in der Führung 36 etwas übertrieben dargestellt). Durch diese Führungen 36 wird das von der Bremse 40 her zugeführte Band unmittelbar an der Aufwickelstelle beidseitig in seiner Ebene geführt, und die kammartige Ausführung mit mehreren Schlitzen sorgt dafür, daß immer die zuletzt aufgebrachten Bandwindungen gestützt werden, und zwar zu beiden Seiten des Rohres. Durch diese Anordnung wird das Band völlig glatt in seiner Ebene verformt, ohne daß das Band beim Aufwikkeln umkippen kann. Natürlich erweist sich eine Schmierung durch eine geeignete Schmier- und Kühlflüssigkeit an den kammartigen Führungen 36 als zweckmäßig. Für verschiedene Steigungen des herzustellenden Rippenrohres und verschiedene Abmessungen des abzuwickelnden Bandes 61 lassen sich verschiedene Bandführungen 36 einsetzen. Die Neigung der Führungsschlitze gegenüber der Rohrachse muß dabei jeweils entsprechend der Bandsteigung eingestellt werden. Dies erfolgt durch Verdrehen des Zapfens 23 im Kreuzkopf 22, wobei die Neigung an der Stellung eines auf dem Stellring 50 befestigten Zeigers 51 gegenüber der Skala 52 ablesbar ist (Fig. 4). Ferner läßt sich die Halterung der Bandführungen auch um den vertikalen Zapfen 21 verdrehen (Zeiger 53 und Skala 54), was jedoch nur dazu dient, kleinere Ungenauigkeitcn im Aufbau der Einrichtung auszugleichen.

Die einander zu beiden Seiten des Rohres gegenüberstehenden Bandführungen 36 müssen ferner um die halbe. Bandsteigung in Achsrichtung des Rohres gegeneinander versetzt sein, was sich mittels der Schwalbenschwanzführungen der Schlitten 35 einstel-Icn läßt.

Die F i g. 5 bis 9 zeigen zwei Beispiele von in der beschriebenen Einrichtung hergestellten Rippen-1 ohrcn.

Das Rippenrohr nach Fig. 5 und 6 besteht aus lern ovalen Metallrohr 60 und der Rippe 61, welche ms dem bandförmigen, längs einer Schraubenlinie Ulf das Rohr aufgewundenen Material besteht, wo- >ei die Rippe das Rohr mit dem einen Seitenrand beiihrt. Als Streifenmaterial ist ein möglichst gut ziehmrer, unelastischer Stahl zu verwenden. Dank der ■inwandfreien Führung des Bandes beim Aufwinden ■dingt es, das Ovalrohr mit völlig glatten Rippen zu ersehen. Als Beispiel für die Abmessungen des iohres und des Bandes seien genannt (Fig. 6): ν = 38 mm, /· = 4 mm, a = 36 mm, b = 14 mm, = 10 mm.

Auch das zweite, in den F i g. 7 bis 9 dargestellte Rippenrohr besteht aus dem Rohr 60 und der aus bandförmigem Material aufgewundenen Rippe 61. Bei dieser ist jedoch der auf dem Rohr 60 aufliegende Seitenrand 62 der Rippe 61 etwa rechtwinklig umgebogen. Das Umbördeln des Randes vom glatten Band der Vorratsrolle läßt sich leicht durch eine Zusatzeinrichtung bewerkstelligen.

Diese Maßnahme ist nicht, wie es zunächst scheinen könnte, in erster Linie getroffen, um die »Standfestigkeit« der Rippe auf dem Rohr zu erhöhen, sondern ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Rippenrohr zwecks Korrosionsschutz einen Metallüberzug erhalten, beispielsweise feuerverzinkt, werden soll. Zwischen dem umgebördelten Rand 62 und dem Rohr 60 bildet sich nämlich immer ein feiner Spalt, in den das Überzugsmetall infolge Kapillarwirkung zuverlässig eindringt und den Wärmeübergang zwischen Rohr und Rippe durch diese einwandfreie metallische Verbindung sicherstellt. Wo dies nicht der Fall ist, kann sich zwar wohl eine zusammenhängende, einwandfreie Korrosionsschutzschicht ausbilden, doch besteht die Gefahr, daß sich an der Berührungsstelle zwischen Rohr und Rippe, von außen kaum feststellbar, eine Oxydschicht ausbildet, welche den Wärmeübergang hemmen könnte.

Die beschriebenen Rippenrohre weisen die eingangs erwähnten Nachteile bekannter Ausführungen nicht auf. Insbesondere bieten die glatten Rippen den im durchströmenden Gas enthaltenen festen Partikeln kaum Gelegenheit, sich abzusetzen, und auch das Rohr selbst weist, dank seinem ovalen Querschnitt, einen geringen Strömungswiderstand für das senkrecht zu seiner Achse vorbeiströmende Gas auf. Die Herstellung dieser Rohre läßt sich nach dem beschriebenen Verfahren und der Einrichtung sehr wirtschaftlich durchführen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum schraubenförmigen Aufwikkeln von Band auf Rohre mit ovalem Querschnitt, bei dem das Rohr gedreht und das Band unter Kaltverformung an den jeweiligen Radius des Rohres angepaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Band unter Zugspannung und unter von der Fuß- bis zur Außenkante entsprechend dem jeweiligen Rohrradius zunehmender Verformung in der Bandebene glatt auf das Rohr aufgezogen und hierbei senkrecht gehalten wird.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mehreren, quer zur Rohrachse beweglichen Bandführungen, von denen eine erste an der erstmals mit dem Band in Berührung kommenden Aufwickelstelle des Rohres vorgesehen ist, gekennzeichnet durch eine vor der Aufwickelstelle angeordnete Backenbremse (40) für das Band (61) und einer der ersten (36) gegenüberliegende zweite Bandführung (36), wobei die Bandführungen dauernd federnd am Rohr anliegen und als kammartige Schlitzführungen (36, 36) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kammartigen Schlitzführungen (36, 36) in ihrer Neigung gegenüber der Rohrachse entsprechend der Bandsteigung einstellbar befestigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen