DE2060878C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rippenrohren - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich aiii ein Verfahren zur Herstellung von Rippenrohren, wobei recht eckige Metallplättchen. Metallstäbe od. dgl. gcspeichert, der Speicherung entnommen, nacheinander tangential der Außenfläche eines rotierenden Rohres zugeführt und radial ausgerichtet mit ihrer Schmalseite auf dieser Außenfläche fcsigeschwcißt werden.

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Herstellung \t>n Rippenrohren bekannt (s. beispielsweise DT-AS

. 11 08 716). welche die spiralförmig umlaufende Rippe eines Rippenrohres aus Metallplättchen herstellt, die von einem Metallband abgeschnitten werden. Da die Schnittlinien dabei senkrechi zur Tangente des Rippen

rohres verlaufen, kann durch eine Veränderung des Schnittlinien.ibstandes lediglich die Breite der Metallplättchen verändert werden. Sind jedoch für einen bestimmten Verwendungszweck Metallplättchen größerer Höhe notwendig, so muß in die Vorrichtung ein

Band anderer Breite eingesetzt werden, was bedeutet, daß für jede Rippenhöhe ein gesondertes Band mil der entsprechenden Breite zur Verfügung stehen muß.

Es ist ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von Rippenrohren bekannt (s. GB-PS 8 10 87b). bei welcher

bereits vorgefertigte Metallplättchen in einen Aufnahmebehälter eingefüllt werden, von dort aus in ein Magazin gelangen und hintereinander durch einen Stempel zwischen die Backen der Schweißelektrode geschoben werden. Es zeigt sich jedoch, daß mit einer derartigen Vorrichtung keine hohen IFertigungsgeschwindigkeiten erzielbar sind, weil die Zufuhr der einzelnen Metallplättchen Schwierigkeiten bereitet.

Es ist demzufolge Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, nach welchem Rippen-

rohre mit den heutzutage verwendeten hohen Fertigungsgeschwindigkeiten hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Metallplättehen von mindestens einem Metallband durch quer zur Bandlängsrichtung verlaufende Schnitte abgetrennt werden und daß die Speicherung in dieser Ausrichtung, die Entnahme und die Zuführung zum Rohr an mindestens zwei nebeneinander angeordneten Stellen erfolgen.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können die einzelnen Metallplättchen sehr rasch von dem Metallband abgeschnitten und dem Rohr zugeführt werden, an welcher Stelle dann die Verschweißung vorgenommen wird. Es sind somit die gewünschten hohen Fertigungsgeschwindigkeiten zur Herstellung der Rippenrohre möglich.

Ein besonderer Vorteil des mit hoher Ferligungsgesehwindigkeit arbeitenden eirfindungsgemäßcn Verfahrens besteht darin, daß Rippenrohre mit unterschiedlicher Rippenhöhe hergestellt werden können, ohne daß hierzu eine Vielzahl von Bändern unterschiedlicher Breite zur Verfügung stehen müssen. Da nämlich die die Rippen bildenden Metallplättchen von einem Metallband abgeschnitten und im Anschluß daran dem Rohr mii zur Tangente an das Rohr parallelen Schnittes flächen zugeführt und mit diesen Schnittflächen auf der Außenseite des Rohres festgeschweißt werden, wird durch den Abstand der Schnittlinien die Länge der Metallplättchen und somit die Höhe der Rippen bestimmt.

Dies bedeutet, daß mit ein und demselben Band Rippenrohre unterschiedlicher Rippenhöhen hergestellt werden können.

Um selbst bei kleinen Rohrdurchmessern eine gute Befestigung der Metallplättchen an den Roh^ren zu erreichen, erweist es sich als /weckmäßig, wenn die Encikanten der Metallplättchen entsprechend der Außenflächenkrümmung des Rohres bogenförmig abgeschnitten werden.

Um durch Erzeugung von Turbulenzen den Wärmeübergang nach außen hin zu verbessern, erweist es sich ferner als vorteilhaft, wenn beim Fesischweißen der Metallplättchen unter Materialzuschuß ein fortlaufender Kamm auf der Außenseite des Rohres gebildet wird.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des crfindungsgemäßen Verfahrens ist zwcckniäßigerweise derart ausgebildet, daß im Bereich der .Speicherausgänge ein quer zur Speicherachsrichlung verlaufender Bandförderer angeordnet ist, welcher die Metallplättchen einzein übernimmt, einer tangential zur Rohraußenfläche mündende Zufuhrrinne übergibt, und daß im Bereich der Zufuhrrinne eine Fördereinrichtung vorgesehen ist. welche die Metallplättchen im Bereich der dem Rinnenboden abgcwandlen Enden erfaßt und während des Festschweißens an der Außenfläche des Rohres festhält.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieser obengenannten Vorrichtung ergeben sich an Hand der Unicransprüche 5 bis 8.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher erläutert und beschrieben, wobei auf Figuren Bezug genommen ist. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Rohres, auf welchem eine Rippe aufgesetzt wird.

F i g. 2 und 3 Draufsichten auf zwei Ausführungsfornicn des als Ausgangsmaterial für die Rippen verwendeten Metallbandes,

F i g. 4 eine schematische seitliche Ansicht der Vorrichtung, mit welcher die Befestigung der Mctallplättchen an der Außenseite eines Rohres erfolgt,

F i g. 5 eine Grundrißansicht des zur Vorrichtung von F i g. 4 gehörenden Bandförderers,

F i g. 5a eine Schnittansicht der Fördereinrichtung mit ihren Klemmen für die Metallplättchen,

F i g. 6 eine Vertikalschniltansicht durch einen Metallplättchenspeicher und die angrenzenden Teile des Bandförderers,

F i g. 7 eine teilweise im Schnitt des mit F i g. 6 gezeigten Speichers mit dem dazugehörigen Bandförderer. und

F i g. 8 die schematische Ansicht eines Spreizkeils für die Klemmen.

Entsprechend F i g. 1 werden im Rahmen der vorlic genden Erfindung rechteckige oder mit bogenförmigen Enden versehene Metallplättchen 1, 2, 3 nacheinander entlang einer Zufuhrrinne 4 auf die Außenseite eines mit Rippen zu versehenden Rohres 5 geschoben. Die Zufuhrrinne 4 hält die Metallplättchen in einer senkrecht zur Rohrachse verlaufenden Ebene. Der Vorschub der Metallplättchen in der Zuführrinne 4 erfolgt mittels einer Fördereinrichtung, von welcher in F i g. 1 eine Vorschubrolle 6 schcmatisch dargestellt ist. Die Fördereinrichtung ergreift von zwei Seiten durch Öffnungen in den Seiten der Zuführrinne 4 die Meiallplältchen und verschiebt sie entlang der Zufuhrrinne 4, so daß sie stets entweder in Berührung miteinander verbleiben oder bestimmte Abstände zwischen sich behalten. Eine Rolle 7, welche an dem dem Rohr 5 a.n nächsten liegenden Ende der Zuführrinne 4 gelagert ist, drückt die Metallplättchen mit ihren dem Rohr zugewandten Enden an die Außenseite des Rohres. Am genannten Ende ist die Zuführrinnr 4 mit einer seitlichen Ausnehmung 8 versehen, durch welche Schweißelektroden eingeführt werden, so daß die an die Außenseite des Rohres 5 von der Rolle 7 angepreßten Metallplättchen mit ihren Enden an das Rohr 5 angeschweißt werden. Wenn das Rohr 5 und die Zufuhrrinne 4 während des Drchens des Rohres 5 in der Längsrichtung zueinander verschoben werden, wird an der Außenseite des Rohres 5 eine schraubenförmig verlaufende Rippe gebildet. An der Unterseite der Zuführrippe 4 kann ein Kühlmantel 9 mit einem Kühlmitteleinlaß 10 und einem Kühlmittelauslaß 11 vorgesehen sein. Das Kühlmittel wird dann vorzugsweise durch eine Leitung 12 abgeführt, dessen innere Mündung sich in der Nähe des dem Rohr 5 am nächsten liegenden Teils des Kühlmantels befindet.

Gemäß F i g. 2 werden die Metallplättchen 1, 2, 3 von einen; Band 13 abgeschnitten, welches die gleiche Breite b wie die Metallplättchen hat. während deren Länge / gleich der Höhe h der Rippe ist. Wenn Rippenrohre mit einer anderen Rippenhöhe hergestellt werden sollen, werden die Metallplättchen vom gleichen Band wie vorher, jedoch mit unterschiedlicher Länge, abgeschnitten. An Stelle von Metallbändern können auch Drähte gewünschten Querschnitts — z. B. runder, ovaler oder vieleckiger Draht — verwendet werden. Das Abschneiden des Metallbandes kann gemäß F i g. 2 durch Stanzen entlang querverlaufenden, gerader Linien gemäß F i g. 3 entlang qucrvcrlaufender gekrümmter Linien erfolgen. Die im letztgenannten Falle gebildeten bogenförmigen Endkanten der Metallplättchen, deren F.ndkanten vorzugsweise die gleichen Krümmungsradien wie der Außenradius des Rohres 5 aufweisen, können sich dabei besser an den gekrümmten Umfang des Rohres anfügen.

Mit der gegenwärtigen Schweißtechnik können die Metallplättchen mit großer Geschwindigkeit — z. B. vier bis sechs Plättchen in der Sekunde — an die Außenseite des Rohres 5 festgeschweißt werden. Dies erfordert einen rasch arbeitenden Vorschubmechanismus. Da es außerdem erwünscht ist, den Abstand zwischen den Metallplättchen auf der Außenseite des Roh res ändern zu können, um verschiedenen Forderungen hinsichtlich der Wärmeübertragung zu entsprechen, muß der Vorschubmechanismus derart ausgeführt sein, daß er die Metallplättchen in genauen vorgegebenen Abständen halten kann. Ein Vorschubmechanismus, welcher diesen Forderungen entspricht, ist in F i g. 4 bis 8 schematisch dargestellt.

Dieser Vorschubmechanismus umfaßt außer einer Zuführrinne 14 für den Vorschub der einzelnen Metallplättchen eine Einsetzvorrichtung zum Einsetzen der Metallplättchen in die Zuführrinne 14 sowie ein nicht dargestelltes Schweißgerät zum Befestigen der Metallplättchen an die Außenseite des Rohres 5. Die Einsetz vorrichtung besteht aus einem in drei Speicherteilen 15, 16, 17 bestehenden Speicher, einem Bandförderer 18 für die Entnahme der Metallplättchen, aus dem Speicher und deren Transport in einer Reihe zu der Zuführrinne 14, sowie einer Fördereinrichtung mil einem endlosen Band 32, dessen Klemmen 19' die Metallplättchen ergreifen und entlang der Zufuhrrinne 14 zur Schweißstelle an der Außenseite des Rohres 5 bewegen.

jeder Speicherteil 15, 16, 17 bildet gemäß Fig.6

einen geneigten Kanal 20. welcher innen mil einer seitlichen Öffnung 22 versehen und mit einem geneigten Boden 23 abgeschlossen ist. Auf diesem geneigten Boden 23 gleitet das unterste Metallplättchen schräg nach unten und durch die seitliche Öffnung 22 heraus, wo es von einem endlosen Band 24 zurückgehalten wird, welches den llauptteil des Bandförderers 18 bildet. Das äußere Metallplättchen 25. welches gemäß I i g. 6 dem endlosen Band 24 am nächsten liegt, stützt sich hier auf dieses ab. Das endlose Band 24. welches über eine Antriebsrolle 26 und eine Unikehrrolle 27 läuft, ist auf seiner Außenseite mit querverlaufenden Vorsprungen 28 versehen, wobei die freien Zwischenräume zwischen den aufeinanderfolgenden Vorspriingen 28 wenigstens der Breite der Metallplättchen entsprechen, so daß jeweils ein Metallplättchen /wischen jedem Paar aufeinanderfolgender Vorsprünge 28 aufgefangen wird. Da das Festschweißen der Metallplättchen an die Außenseite des Rohres 5 mit so großer Geschwindigkeit durchgeführt wird, daß in der Regel sechs Metallplättchen in der Sekunde festgeschweißt werden, muß das Band 24 mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit angelrieben werden. IaIIs das unterste Metallplättchen 25 im Kanal 20 des ersten Spcicherleils 15 /wischen zwei aufeinanderfolgenden Vorspriingen 28 nicht aufgefangen werden sollte, besteht noch die Möglichkeit, daß gemäß F i g. 7 das unterste Metallplättchen 25' des folgenden Spcicherleils 16 aufgefangen wird. Wenn auch dieses Metallplättchen nicht aufgefangen werden sollte, wird in der seitlichen Öffnung 22 des Kanals 20 des letzten Spcicherteils 17 das dort zu Unterst liegende Metallplättchen 25" aufgefangen und mitgenommen. Cine Führung 29 erstreckt sich bis zur Zuführrinne 14. Diese Führung 29 kann aus L-förmigen Schienen bestehen, deren einer Schenkel sich parallel zum endlosen Band 24 erstreckt, während der andere Schenkel sich unter dem Speicher erstreckt. Die Speicherteile 15. 16. 17 sind gemäß F i g. 6 auf der Hinterseitc mit einer Ausnehmung 30 versehen, in welche eine auf der genannten Rückseite befestigte Blattfeder 31 so hineinragt, chiß sie dazu beiträgt, die iinlersien Metallplättchen dem geneigten Boden 23 entlang und durch die im untersten Teil des Kanals 20 befindliche seitliche Öffnung hinaus/udrücken.

Die Metallplättchen werden entlang der Zufuhrrinne 14 (.inter Beibehaltung ihrer gegenseitigen Abstände fortgewegt. Die Klemmen 19' der Fördereinrichtung 19 sind auf dem endlosen Band 32 angebracht, welches über eine Antriebsrolle 33 und eine Umkchrrollc 34

ίο liiul's und dessen einer Teil sich parallel mit der Zufuhrrinne 14 oberhalb dieser bewegt. Die Klemmen 19' bestehen gemäß l^; i g. 5a aus zwei gegenüberliegenden, gebogenen Blattfedern 35. 36. welche am endlosen Hand 32 derart befestigt sind, daß sie die Meiallplättehen 37 zwischen sich festklemmen und der Zufuhrrinne 14 entlang verschieben können. Damit die Metallplättchen zwischen den Blattfedern 35. 36 der Klemmen 19' eingeführt werden können, ist eine .Spreizvorrichtung vorgesehen, welche die Blattfedern 35. 36 atiseinandcrsprci/t, sobald sie sich den der Führung 29 entlang vorgeführten Metallplättchen nähern. Diese Spreizvorrichtung beMehl gemäß F ig. 8 aus einem Keil 38, welcher sich im eingebauten Zustand bogenförmig und konzentrisch zu der Umkehrrolle 34 erstreckt.

Der Keil 38 sitzt dabei auf einer ortsfesten Stütze 39. Wenn das endlose Band 32 mit seinen Klemmen 19' am Keil 38 vorbeibewegi wird, dringt die Keilspilze zwischen die Blattfedern 35.36. welche somit auseinandergespreizt werden. Der Keil 38 endet mit einer quer abgeschnittenen Fndkantc an derjenigen Stelle, an welcher die Klemmen 19' im Laufe ihrer Bewegung auf der Unterseite der Umkehrrollc 34 über die von der Führung 29 emporragenden Metallplättchen gelangen. Die Metallplättchen werden somit nacheinander ergriffen und entlang der Zufuhrrinne 14 dem Rohr 5 zugeführt. Da die Metallplättchen mit einem gewisser Druck an das Rohr 5 angedrückt werden müssen, wird die Welle der Antriebsrolle 33 mit einer gewissen Kraft ρ beaufschlagt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren /.ur Herstellung von Rippenrohren, wobei rechteckige Metallplättchan, Metalltube od. dgl. gespeichert, der Speicherung entnommen, nacheinander tangential der Außenfläche eines rotierenden Rohres zugeführt und radial ausgerichtet mit ihrer Schmalseite auf dieser Außenfläche festgeschweißt werden, dadurch gekenn/eic line t, daß die Metallplättchen (I. 2, 3) von mindestens einem Metallband durch quer /ur Bandlängsrichtung verlaufende Schnitte abgetrennt werden und daß die Speicherung in dieser Ausrichtung, die Entnahme und die Zuführung zum Rohr an mindestens zwei nebeneinander angeordneten Stellen (15. 16,17) erfolgen.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Endkanten der Metallplättchen (1, 2, 3) entsprechend der Außenflachenkrümmung des Rohres bogenförmig abgeschnitten werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß beim Festschweißen der Metallplättchen (1. 2. 3) unter Materialzuschuß ein fortlaufender Kamm auf der Außenseite des Rohres gebildet wird.

4. Vorrichtung zur Herstellung von Rippenrohren mit einer die Metallplättchen aufnehmenden Speicheranordnung, einer die Metallplättchen übernehmenden tlbergabceinrichtung sowie einer die Metallplättchen hintereinander an ein rotierendes Rohr festschweißenden Schweißeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Speicherausgänge ein quer zur Speicherachsrichtung verlaufender Bandförderer (18) angeordnet ist, welcher die Metallplättchen (1, 2. 3) einzeln übernimmt, einer tangential zur Rohraußenfläche ruindende Zuführrinne (4, 14) übergibt, und daß im Bereich der Zufuhrrinne (14) eine Fördereinrichtung (19) vorgesehen ist. welche die Metallplättchen (1, 2, 3) im Bereich der dem Rinnenboden abgewandten Enden erfaßt und während des Festschweißens an der Außenfläche des Rohres (5) festhält.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß diese drei Speicherteile (15, 16. 17) aufweist, welche mit je einem der Aufnahme der Metallplättchen (1, 2. 3) dienenden Kanal (20) versehen sind, der im unteren Bereich eine seitliche Öffnung (22) für die Abgabe einzelner Metallplättchen (1.2, 3) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß der Bandförderer (18) ein über Rollen (26, 27) geführtes endloses Band (24) aufweist, welches in regelmäßigen Absländen mit Vorsprüngen (28) versehen Kt. die den gegenseitigen Absland der geförderten Metallplättchen (1, 2, 3) festlegen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (19) ein über Walzen (33, 34) geführtes endloses Band (32) aufweist, welches in regelmäßigen Abständen mit Klemmen (19') versehen ist, die die von dem Bandförderer (19) abgegebenen Metallplättchen (1, 2,3) dem Rohr (5) zuführen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmen (19') aus zwei im Abstand angeordneten Blattfedern (35, 36) bestehen, welche vor der Übernahme der Metallplättchen (1,

2. 3) von einem feststehenden Keil (38) auseinandergespreizt sind.