DE2230086A1

DE2230086A1 - Vorrichtung zum umwickeln eines hohlkoerpers mit einem rohr

Info

Publication number: DE2230086A1
Application number: DE19722230086
Authority: DE
Inventors: Klaus Geil; Werner Schmeiter; Johannes Stuerzl
Original assignee: Joh Vaillant GmbH and Co
Current assignee: Vaillant GmbH
Priority date: 1972-06-21
Filing date: 1972-06-21
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE2230086C3; FR2189140A1; DE2230086B2; FR2189140B1; ES409084A1

Description

VAILLANT K.G, Akte DT 625 12. Juni 1972

Vorrichtung zum Umwickeln eines Hohlkörpers mit einem Rohr

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Umwickeln eines Hohlkörpers mit einem Rohr vorzugsweise zum Umwickeln eines Blechheizschachtes eines gasbeheizten Durchlauferhitzers mit einem Wasserzuleitungsrohr. Die Heizschächte von

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Gasdurchlauf- und Umlauferhitzern weisen fUr die verschiedenen Gerstetypen 1m Querschnitt die unterschiedlichsten Formen auf. Diese sind meistens kreisrund, rechteckig oder quadratisch.

Bisher war es üblich, den Heizschacht auf ein horizontales und drehbares Spannfutter aufzustecken, den Anfang des aufzuwickelnden welchen Kupferrohres am unteren Rande des aus Kupferblech bestehenden Heizschachtes anzuklemmen und bei gleichzeitigem Drehen des Spannfutters von Hand das Rohr ebenso von Hand an den Schacht durch Biegen anzulegen. Zur genauen Fixierung der Lage der Rohrwindungen am Heizschacht wurden mehrere am Umfang der Spannvorrichtung verteilte FUhrungsklammern an den Schacht und parallel zu seiner Hittellä'ngsachse von außen angeschwenkt, die das Rohr 1n Ausnehmungen hielten, und in dieser Lage wurden die Rohrwindungen durch Hartlöten am Heizschacht befestigt.

Es besteht die Aufgabe, vorbeschriebenen Arbeltsgang maschinell mit einer ZwangsfUhrung des Rohres am Heizschacht zu erledigen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß In einer Vorrichtung zum Umwickeln eines Hohlkörpers mit einem Rohr, vorzugsweise zum Umwickeln eines Blechheizschachtes eines gasbeheizten Durchlauferhitzers mit einem Wasserleitungsrohr,

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mit einer den Hohlkörper von Innen spannenden von einer Welle drehbaren Haltevorrichtung und einem sich am Hohlkörper abwälzenden mit FUhrungsnuten versehenen mit der Welle zwangsgekoppelten zu Ihr parallel geführten Rolle, wobei das mit seinem einen Ende am Hohlkörper befestigte Rohr zwischen ihm und der Rolle in der Führungsnut geführt 1st und dieser Über einen zur Welle und zur Rolle axial verschiebiichen Schlitten zugeführt 1st. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ergibt sich der Vorteil, daß nach Einhangen des einen Rohrendes an der den Heizschacht spannenden Haltevorrichtung das Rohr von der sich drehenden Welle der Haltevorrichtung auf den Heizschacht aufgewickelt wird, wobei der Abstand der einzelnen Windungen der KUhIrohrschlange durch die Nuten der sich drehenden Rolle vorgegeben 1st. Um unnötige Knickungen zu vermelden, wird das Rohr durch den zu den beiden Wellen sich parallel verschiebenden Schlitten zugeführt. Die Wellen der Rolle und der Haltevorrichtung sind durch ein Zahnradpaar zwangsläufig miteinander verbunden, wobei das Zahnrad der Haltevorrichtung bei einem beispielsweise Im Querschnitt rechteckigen Heizschacht eine Ovalform aufweist. Anstelle eines solchen Zahntriebes kann auch ein Kettentrieb verwendet werden.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Schlitten an einer mit einer Nut entsprechend der aufzuwickelnden Rohrschlange versehenen Walze geführt 1st, deren WeIlen-

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- ft-

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drehzahl mit den Drehzahlen der anderen Wellen zwangsgekoppelt 1st. Es 1st hierbei besonders zweckmäßig, wenn die Wellen der Haltevorrichtung und der Rolle in zueinander variablen Abstand geführt sind.

In den Figuren 1 bis 6 der anliegenden Zeichnungen 1st ein AusfUhrungsbe1sp1el der Erfindung nSher erlHutert, aus dem weitere Merkmale der Erfindung ersichtlich sind.

F1g. 1 stellt eine Seltenansicht der Vorrichtung dar, F1g. 2 eine weitere Ansicht ge ma" β der Richtung A 1n Fi g. 1.

F1g. 3 zeigt 1m vergrößerten Maßstabe in einer Seltenansicht und 1m Teilschnitt die Anbringungsstelle des aufzuwickelnden Rohres mit seinem Ende am Heizschacht,

während

Fig. 4 dazu tine schematische Seltenansicht bildet. Fig. 5 zeigt Im Querschnitt 1m Maßstab der Figuren 1 und 2

die Anordnung und Wirkungswelse des das Rohr zuführenden Schlittens, I_n der

Fig. 6 1st der Schlitten in Draufsicht abgebildet.

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In allen sechs Figuren bedeuten gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen Einzelheiten.

Eine Welle 1 wird mit einer Drehrichtung 2 angetrieben und 1st in einem fliegenden Lager 3 geführt. Die eine Lagerbacke 4 dieses Lagers 1st fix und begrenzt eine Ausnehmung 5 1m Lager nach unten. Die andere Lagerhälfte 6 1st gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 7 beweglich. Das Lager 3 1st mithin 1n Form eines Schlitzes ausgestaltet, so daß die Welle 1 bei Einwirkung entsprechender KrSfte nach oben ausweichen kann.

Die Welle 1 1st Teil eines Zahnradgetriebes 8, das aus zwei Zahnrädern 9 und 10 besteht. Das Zahnrad 9 1st an der Welle 1 befestigt.

An Ihrem Süßeren freien Ende trügt die Welle 1 eine daran befestigte Haltevorrichtung 11. Der Außenumfang 12 des Mantels der Haltevorrichtung 1st den Innenabmessungen des zu bewickelnden Heizschachtes geometrisch ähnlich, 1m vorliegenden Fall 1st die Form rechteckig, bei abgerundeten Kanten. Die Haltevorrichtung 11 kann durch eine nicht 1m einzelnen dargestellte Hebelvorrichtung 13 gespreizt werden, so daß ein auf die Haltevorrichtung aufgeschobener Heizschachtbiechmantel von Innen gefaßt, gespannt und damit gehalten werden kann. Zum Spannen dieser Haltevorrichtung dient eine Spannstange 14, die von einem Hebel 15

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betätigt werden kann.

Die Vorrichtung weist eine zweite Welle 16 auf, die von einem nicht dargestellten Motor mit gleicher Drehzahl aber entgegengesetzter Drehrichtung 17 wie die Welle 1 angetrieben 1st. Die Wellen 1 und 16 Hegen parallel zueinander 1m Abstand untereinander. Die Welle 16 1st 1m Lager gelagert. An der Welle 16 1st das Zahnrad 10 befestigt. An dem Ende der Welle 16 1st eine mit Flihrungsnuten 19 versehene Rolle 20 befestigt.

Die Abwicklung des Mantels der Führungsrolle 20 und die Abwicklung des Umfangs 12 der Haltevorrichtung 1m gespannten Zustand sind gleichgroß, und die Größe sowie die Anordnung der Führungsnut 19 auf der Rolle 20 stellt ein Abbild der endgültigen Lage der Rohrschlange auf dem Heizschacht dar.

Die Welle 16 1st an Ihrem einen Ende 21 in einem Lager 22 gehalten.

Aus F1g. 2 wird der der sich mit der Umdrehung der quaderförmigen Haltevorrichtung U mit abgerundeten Kanten sich zwischen einem Minimum 23 und einem Maximum 24 stetig ändernde variable Abstand 25 der beiden Wellen 1 und 16 deutlich.

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Aus der Flg. 3 geht die Wirkungsweise der Klemmvorrichtung für das Ende des aufzuwickelnden Rohres hervor: der Hebel 14 1st in einem Lager 26 drehbar gelagert und weist an seinem Ende 27 einen Exzenteransatz 28 auf. An der Haltevorrichtung 11 1st ein FUhrungsansatz 29 befestigt, in den das Rohr 30 eingelegt wird. Das Rohr ragt mit seinem freien Ende 31 In den Bereich eines Klemmschiebers 32, der in der Richtung des Pfeiles 33 unter Wirkung des Exzenters 28 bewegt werden kann. Der Klemmschieber kann unter der Wirkung einer nicht dargestellten Feder nach oben zurückgestellt werden, wenn der Exzenter durch RUckdrehen aus der dargestellten Stellung ausweicht. Dem Klemmschieber 32 steht eine ortsfeste Klemmbacke 34 gegenüber. Diese feste Klemmbacke wird von einem Haltebock 35 gehalten, an dem Haltebock bzw. der Klemmbacke 1st auch eine Abdeckplatte 36 befestigt. Die Abdeckplatte dient als Führung zusammen mit dem Haltebock fUr den Klemmschieber 32. In der in der Fig. 3 dargestellten Lage befindet sich der Exzenter 28 in der unteren Endlage, so daß diese auch vom Klemmschieber 32 eingenommen 1st. Das Rohrende 31 1st somit zwischen der Klemmbacke 34 und dem Klemmschieber 32 verspannt.

Die Abbildung gemuß F1g. 4 zeigt die Anordnung der Klemmvorrichtung gernHB Fig. 3 an der Haltevorrichtung. Die Haltevorrichtung weist an Ihrem einen Ende - vgl. mit B einge-

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kreiste Einzelheit In Flg. 1 - den Haltebock 35 auf, der mit einem Bolzen 37 an der Haltevorrichtung befestigt 1st.

Das Rohr 30 1st - wie in F1g. 3 dargestellt - von der Klemmvorrichtung 38 gefaßt und wird bei Drehung der Haltevorrichtung 11 mitgenommen. Bei dieser Mitnahme wälzen sich sowohl die Haltevorrichtung als auch die Rolle gegeneinander ab. Damit dies reibungslos geschehen kann 1st 1m Umfang der Rolle 20 eine Ausnehmung 39 vorgesehen, in die die Haltevorrichtung 38 einfahren kann.

Aus der Fig. 5 1st eine Stirnansicht, teilweise 1m Schnitt, der Umwickeivorrichtung mit der Rohrführung 40 dargestellt. Es 1st ersichtlich, daß der Durchmesser des Rohres 30 oder bei nicht rundem Rohr die Abmessungen der La'nge und Breite um ein weniges kleiner gehalten sind als die entsprechenden Abmessungen der Nut 19. Somit 1st sichergestellt, daß sich das Rohr 30 gut dem FUhrungsveriauf der Nut 19 anpaßt.

Auf zwei FUhrungsachsen 1st ein Schlitten 42 verschieb!ich gelagert. Die Achsen 41 sind Im Abstand und parallel zu den Wellen 1 und 16 angeordnet. Der Schütten 42 weist eine FUhrungsnase 43 auf, die von einer Walze 44 mittels einer Nut 45 geführt wird. Der Aufbau der Nut 45 1st, was Ihre axiale Lage bezüglich Welle 46 angeht, analog der Nutanordnung 19 der Rolle 20 gestaltet, d. h. insbesondere die Steigungsverhältnisse sind gleich. Da die Welle 46 mit gleicher Drehzahl

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umläuft wie die Welle 16, wird der Schlitten 42 von der Nut 45 stets so geführt, daß eine Schlittenrolle 47, die an einem Rollenhalter 48 drehbar gelagert 1st, stets mit einem Gang 49 der Führungsnut 19 fluchtet, welche Stellung die Rolle 20 auch Immer einnehmen mag. Die Rolle 47 wird in ihrer Tätigkeit durch eine unter dem Rohr 30 angeordnete zweite Stützrolle 50 unterstützt.

Die Funktion der eben beschriebenen Umwiekel vorrichtung 1st folgende:

Haltevorrichtung 11 und Rolle 20 befinden sich In einer Ausgangsstellung gemäß Fig. 4. Nun wird die Haltevorrichtung durch nicht dargestellte Mittel angehoben und der vorgeformte Heizschacht wird auf die Haltevorrichtung aufgesteckt. Nach Spannen der Hebel vorrichtung 13 dehntn sich die Backen der Haltevorrichtung 11 aus und spannen den Heizschacht von innen. Danach wird die Haltevorrichtung 11 abgesenkt, so daß der Blechheizschacht von innen durch die Haltevorrichtung und von außen von der Rolle 20 berührt wird.

Im Falle der Verwendung von Kettenrändern 9 und 10 wird der varierende Wellenabstand zwischen den Wellen 1 und 16 durch einen nicht dargestellten Kettenspanner überbrückt. Falls aber das Getriebe 8 als Zahnradgetriebe ausgebildet sein soll, kommen die Zahnräder 8 und 9 beim Absinken der Haltevorrichtung 11 In die In der Fig. 4 dargestellten Lage in

Eingriff, vgl. hierzu auch F1g. 2. Jetzt wird der Anfang

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der Rohrschlange 30 1n die Klemmvorrichtung 38 eingeführt, vgl. Flg. 3. Da der Klemmschieber 32 in seiner Ruhelage oben Hegt, kann das Ende 31 des Rohres 3 ohne weiteres zwischen Ihn und der Klemmbacke 34 geschoben werden. Anschließend wird der Hebel 15 verschwenkt, diese Drehung teilt sich der Spannstange 14 mit, die den Exzenter 28 verschwenkt, so daß der Klemmschieber 32 nach unten fährt und das Rohrende 31 gegen die Klemmbacke 34 verspannt. Somit 1st der Rohranfang sicher gehalten.

Jetzt kann der nicht dargestellte Motor in Betrieb gesetzt werden, der die Welle 16 1m dargestellten Sinne 17 dreht. Das Rohr wird unter Einwirkung der Klemmvorrichtung 38 1n die Führungsnut 19 der Rolle 20 hineingezogen und 1n dieser geführt. Hierbei legt es sich an den Außenumfang des Heizschachtes an, wobei die Rolle 20 auf dem Blechmantel sich abwälzt. Der BerUhrungsstelle zwischen Blechschacht sowie Rolle bzw. der Nut wird das Rohr 30 durch die Querverschiebung des Schlittens 42 auf der FUhrungsachse 41 ordnungsgemäß zugeführt. So ergibt sich eine knickfreie Aufwickelung des Rohres um den Heizschacht. Da sich der flir den Abwälzvorgang wirksame Radius des Blechheizschachtes und der Haltevorrichtung ständig ändert, weicht die Welle 1 In der senkrechten gemäß dem Bereich der zwischen Minimalabstand 23 und Maximalabstand 24 aus bzw. wird durch die Wirkung der Feder 7 wieder heruntergedruckt. Somit 1st auch bei Verwendung eines Zahnradgetriebes 8 ein sicherer Eingriff der Rüder

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9 und 10 gewährleistet.

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Sollen Heizschüchte unterschiedlicher Steigungen mit Rohrschlangen umwickelt werden, so 1st lediglich ein Auswechseln der Rolle 20 bzw. der Walze 44 notwendig.

Ist der Umw1ekel Vorgang beendet» dann schaltet dtr Motor automatisch ab,und die Nase 43 führt aus der Nut 45 heraus. Somit kann der Schlitten 42 1n seine Ausgangslage hydraulisch zurückgefahren werden. Anschließend wird die Haltevorrichtung Π von der Rolle 20 nach oben fortgewegt, so daß nach Festlöten des Rohres am Heizschacht der umwickelte Heizschacht abgenommen werden kann.

Ansprüche:

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Claims

- if - JOH. VAILLANT K.G. Akte DT 625 12. Juni 1972 Ansprüche

1.)Vorrichtung zum Umwickeln eines Hohlkörpers mit einem Rohr, vorzugsweise zum Umwickeln eines BlechheizschaMes eines gasbeheizten Durchlauferhitzers mit einem Wasserleitungsrohr mit einer den Hohlkörper von Innen spannenden, von einer Welle drehbaren Haltevorrichtung und einem sich am Hohlkörper abwälzenden mit Flihrungsnuten versehenen mit der Welle zwangsgekoppelten zu Ihr parallel geführten Rolle, wobei das mit seinem einen Ende am Hohl körper befestigte Rohr zwischen 1hm und der Rolle in der Führungsnut geführt 1st und diser über einen zur Welle und zur Rolle axial verschiebHchen Schlitten zugeführt 1st,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Umwickeln eines quaderförmigen Hohlkörpers, wobei die Kopplung zwischen der Welle der Haltevorrichtung und der der Rolle über ein Ovalradgetriebe erfolgt.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schlitten an einer mit einer Nut entsprechend der aufzuwickelnden Rohrschlange versehenen Walze geführt 1st, deren Drehzahl mit den Drehzahlen der anderen Wellen zwangsgekoppelt 1st.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Wellen in zueinander variablem Abstand geführt sind.

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