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Maschine zur Herstellung von Wendelfalzrohren Die Erfindung bezieht
sich auf eine Maschine zur Hes stellung von Wendelfalzrohren unter schraubenförmigem
Aufwickeln eines Blechbandes auf einem drehangetriebenen Dorn, dem eine Andruckrolle
sowie eine Zudrückrolle für den zunächst nach aussen hochstehenden Falz gegenüberstehen,
und bei welcher das gebildete Rohr durch diese Rollen fortlaufend auf dem Dorn weitergeschoben
und schliesslich von dem Dorn abgestreift wird.
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Bei einem solchen an sich vorteilhaften Vorgehen treten zuweilen Schwierigkeiten
dann auf, wenn besonders dickalandige Rohre aus einem entsprechend steifen Blechband
hergestellt werden sollen. In diesem Falle bestand nämlich die Gefahr, dass sich
das Blechband nicht allenthalben satt an dem Dorn anlegt, um ein maæshaltiges Rohr
zu ergeben. Da die Verbindung der Rohre zu einem Leitungssystem im allgemeinen durch
Ineinanderstecken der Rohrenden oder Einführen derselben in ein entsprechendes Formstück
unter Zwischenfügung eines Diohtungsmittels hergestellt wird, kommt es sehr auf
die Masshaltigkeit
der Rohre an. Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es daher, einen Weg anzugeben, um insbesondere auch bei der Verarbeitung verhältnismKssig
steifer Blechbänder die geforderte Masshaltigkeit zu garantieren, Dies wird erfindungsgemäss
dadurch erreicht, dass beide Rollen zumindest an ihren äusseren Mantelflächen mit
einer in Umfangrichtung verlaufenden Rillung versehen und in dem Masse gegen den
Dorn angedrückt sind, dass die zwischen den einzelnen Rillen-auftretenden Rücken
sich in das Blechband eingraben.
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Hierdurch wird das Blechband beim Aufwickeln auf den Dorn stets unter
Spannung gehalten, da es sich an den sich eingrabenden Rücken abzustützen vermag.
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Zweckmässigerweise wird man zusätzlich den axialen Abstand der beiden
Rollen vergrössern, um den einzelnen Windungen des Blechbandes vor dem endgültigen
Schliessen des Falzes die Möglichkeit zu geben, gegeneinander zu gleiten, um sich
nach Art des Seiles satt um den spillartig wirkenden Dorn zu legen.
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Diese Massnahmen werden noch unterstützt, wenn die Andruckrolle für
den vorgebildeten Falz eine konische, das heisst in Ablaufrichtung des Rohres sich
verjüngende Anlagefläche aufweist, da der dann bereits schräggestellte Falz die
Neigung besitzt, sich unter dem in dem Blechband auftretenden Zug von selbst umzulegen
und nicht vor der ZudrUckrolle zu stauen.
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Weiterhin erscheint es vorteilhaft, wenn die Andruckrolle beiderseits
einer den Falz aufnehmenden Ringnut an dem Blechband anliegende Flansche besitzt,
die mit der Rillung verse hen sind, um damit die beiden aneinanderschliessenden
Windungen beiderseits des von der Nut aufgenommenen Falzes
gleichzeitig
erfassen zu können.
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Da das Blechband sich durch die angegebenen Massnahmen sehr fest um
den Dorn legt, erscheint es weiterhin zweckmässig, um den Abschiebewiderstand des
gebildeten Rohres gegenüber dem Dorn in Grenzen zu halten, den Dorn im Anschluss
an die Zudrückrolle geringfügig zu verjüngen.
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Weitere Einzelheiten gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels anhand der Figuren hervor.
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Es zeigt Figur 1 das Wesentliche des Rohrherstellungsvcrganges nach
der Erfindung; Figur 2 in einem Teilschnitt das auf dem Dorn aufliegende Blechband
mit vorgebildetem Falz unter der Andruckrolle; Figur 3 den bereits umgelegten Falz
unter der Zudrückrolle und Figur 4 die auf den noch nicht umgelegten Falz durch
Andruck- und Zudrückrolle ausgeübten Kräfte.
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Wie aus Figur 1 und 2 hervorgeht, läuft das Blechband 1 auf den motorisch
angetriebenen Dorn 2 bereits mit einer Verfalzung auf, die aus einer mehr als rechtwinkligen
Abkantung 3 (Abkantwinkel A) sowie einer entsprechend steilen U-förmigen Abkantung
4 (Abkantwinkel B = 18o0-A) am anderen Rand des Blechbandes besteht. Die U-förmige
Abkantung 4 nimmt beim Auflaufen des Blechbandes 1 auf den Dorn 2 die Abkantung
3 umschliessend in sich auf. Dies geschieht etwa an der Stelle
der
Andruckrolle 5, die eine Nut 6 mit einer konischen, zur Ablaufrichtung des Rohres
sich verjüngenden Anlagefläche 7 für den Falz besitzt.
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Die Rolle 5 ist zwar, ebenso wie die Andruckrolle 11, mit zur Dornachse
paralleler Achsenrichtung gezeichnet, in Wirklichkeit Jedoch entsprechend der Steigung
der einzelnen Schraubengänge des Blechbandes 1 schräggestellt.
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Beiderseits der Nut 6 besitzt die Rolle 5 Abschnitte 8 und 9 mit im
wesentlichen zylindrischen Mantelflächen, mit denen sie das Blechband 1 in zwei
aufeinanderfolgenden Windungen an den Dorn 2 anzudrücken vermag. Da die Rolle 5
während des Betriebs seitens des Blechbandes 1 bzw, des daraus gebildeten Rohres
in Achsenrichtung des Dornes 2 gerichtete Kräfte aufzunehmen hat, sind die Flanschabschnitte
8 und 9 an ihrem Aussenumfang mit einer Rillung lo versehen, deren zwischen den
einzelnen Rillen liegende Rücken sich geringfügig in das Blechband eingraben (Figur
2).
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Um es dem drehangetriebenen Dorn 2 zu ermöglichen, möglichst grosse
Zugkräfte spillartig auf das Blechband 1 zu übertragen, ist der axiale Abstand der
Zudrückrolle 11 von der Andruckrolle 5 nunmehr so gewählt, dass zwischen beiden
Rollen ein Umschlingungswinkel von mindestens 3600 auftritt, in welchem sich die
aneinanderschliessenden Windungen des Blechbandes noch frei gegeneinander zu verschieben
vermögen. Bekanntlich wächst Ja die durch den Dorn auf das Band zu übertragende
Zugkraft exponential mit dem Umschlingungswinkel.
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Diese wie die erstgenannte Massnahme hat eine sehr stramme Aufwicklung
des Bandes auf dem Dorn 2 zur Folge, wodurch eine sehr hohe Masshaltigkeit des fertigen
Rohres garantiert wird.
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Um indessen die Abschiebekraft für das fertiggestellte Rohr
in
Grenzen zu halten, ist der Dorn im Anschluss an die Zudrückrolle 11 geringfügig
verjüngt.
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Die Zudrückrolle 11 ist an sich konventionell ausgebildet, doch besitzt
sie, ebenso wie auch die Andruckrolle 5, an ihrem Aussenumfang eine Rillung 12 (Figur
3), die gleichfalls zur Aufnahme bzw. tibertragung axialer Schubkräfte vorgesehen
ist. Diese Rillung 12 kann sich auch an der zurUckliegenden, auf dem Falz zur Auflage
kommenden Zylinderfläche 13 fortsetzen.
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Figur 4 veranschaulicht mittels der Pfeile 14 und 15 die Kräfte, die
auf den Falz 3, 4 seitens der Andruckrolle 5 bzw. der Zudrllckrolle 11 ausgeübt
werden. Durch die Schräg stellung des Falzes, die ihm spätestens durch die Anlagefläche
7 der Andruckrolle 5 mitgeteilt wird, erfährt der Falz bereits beim Auflaufen des
Blechbandes l auf den Dorn ein Biegemoment, welches ihn in der gewünschten Weise
umzulegen sucht, da er sich anderenfalls an seinem Aussenumfang dehnen müsste. Dennoch
findet die Abkantung 3 zunächst, d.h. vor dem endgültigen Schliessen des Falzes
durch die Zudrückrolle 11, noch Gelegenheit, innerhalb der U-förmigen Abkantung
4 zu gleiten, so dass die Windungen des Blechbandes sich eng um den Dorn zu legen
vermögen.
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Die hierdurch naturgemäss auftretenden grossen Kräfte für das fortlaufende
Abschieben des gebildeten Rohres von dem Dorn werden ausser von der Anlagefläche
7 sowie einer entsptechenden Fläche 16 der Zudrückrolle 11 durch die in das Blech
eingreifenden Rücken der Rillungen le und 12 aufgenommein.
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Der Andruck der Zudrückrolle 11 kann im übrigen nun so gross gewählt
werden, dass das Blechmaterial innerhalb des Falzes
zum Fliessen
kommt, wn dadurch ein besonders dichtes Schliessen des Falzes zu erzielen. Damit
lässt sich auch die auf der Rohrinnenwand zurückbleibende Falznut auf ein Mindestmass
verkleinern.
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Um auch die restliche Falznut noch zu beseitigen und damit ein innen
glattwandiges, strömungsgünstiges Rohr zu erreichen, kgnn gleichzeitig mit dem Blechband
1 im übrigen ein Draht aus einem geschmeidigen Metall, beispielsweise Aluminium,
auf den Dorn 2 auflaufen, das beim Zudrücken des Falzes ebenfalls zum Fliessen kommt
und dabei die Falznut restlos ausfüllt. Dieser Draht kann bereits vorprofiliert
sein, um mit einem nach aussen hin abstehenden Steg zwischen die Abkantungen und
4 des Blechbandes einzugreifen, wodurch r am Herausfallen aus der Falznut gehindert
wird.