DE2313436C3 - Verfahren zum wendeiförmigen Aufwickeln von Band auf Rohre mit ovalem Querschnitt sowie Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Description

η e t, daß der Rand über einen Winke! von 90° hin- 15 der Praxis lediglich zum Aufwickeln eines glatten Ban-

aus abgebogen und nach den· Aufziehen auf das Rohr in eine annähernd rechtwinklige Lage zurückgedrückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der senkrecht stehende Schenkel des Bandes unmittelbar vor der Auflaufstelle auf das Rohr durch beidseilige Druckkräfte zusätzlich gestreckt wird.

3. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens nach

des auf Rohre mit ovalem Querschnitt geeignet ist Bei einer Vielzahl von Versuchen, mit dem in der DT-PS 14 02 779 beschriebenen Verfahren und der dort erläuterten Vorrichtung auch L-förmiges Band auf Rohre mit ovalem Querschnitt aufzuwickeln, ergaben sich oberhalb des am Fuß rechtwinklig abstehenden Randes Einknickungen des Bandes und weiterhin Risse im obe ren Teil des senkrecht stehenden Bandes. Es ist zu ver muten, daß im Gegensatz zu dem glatten Band, dessen

den Ansprüchen 1 und 2 mit einer ersten, an der as neutrale Faser bei der ausgeübten Zugeinwirkung bis in

erstmals mit dem Band in Berührung kommenden Aufwickelstelle des Rohres vorgesehenen und einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden Bandführung, die jeweils als kammartige Schlitzführung mit mehreren Führungsmessern ausgebildet, an Pendelarmen um einen Drehpunkt verschwenkbar gelagert und ständig durch Federkraft an das drehende Rohr angedrückt sind, und mit einer vor der ersten Bandführung angeordneten, den Rand abbiegenden den unteren Fußbereich des Bandes verlegt werden kann, eine derartige Verlegung der neutralen Faser bei einem L-förmigen Band wegen des im Fußbereich rechtwinklig abgebogenen Randes nicht möglich ist Die Masse dieses senkrecht abstehenden Randes und die durch diesen Rand bewirkte Versteifung des Bandes verhindern die zur Anpassung an den jeweiligen Radius des Rohres erforderliche Dehnung und bewirken durch die anderen Kraftverhältnisse, daß das be-

Profiliereinrichtung. dadurch gekennzeichnet, daß 35 kannte Verfahren bei L-förmigem Band weder ein glat-

an der ersten Bandführung (7) mindestens eine Druckrolle (9) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (9) frei drehbar gelagert und mit ihrer Drehachse parallel zur Bandebene, jedoch im spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung (R) des Bandes (2) mit zum abgewinkelten Rand (2a) des Bandes (2) weisender Vorderseite angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrolle (9) in einer Anlagekufc (10) gelagert ist, die zusammen mit den Führungsmessern (11, 12) an einem Pendelarm (6) gelagert ist und mit ihrer Stirnfläche am drehenden Rohr (1) anliegt, wobei die Stirnflächen der Führungsmesser (11,12) gegenüber der Stirnfläche der Anlagekufe (10) zurückversetzt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, der Anlagekufe (10) benachbarte Führungsmesset (11) mit einer spitzwinklig ungeschärften Stirnfläche ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelarme (6) an diagonal gegenüberliegenden Pendelbolzen (5) entgegen der Drehrichtung des Rohres (1) verschwenkbar gelagert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelarme (6) durch Druckluftzylinder (8) mit nahezu konstanter, einstellbarer Federkraft belastet sind.

tes noch ein rißfreies Aufbringen ermöglicht Selbst bei einer erheblichen Herabsetzung der Wickelgeschwindigkeit traten wegen der aus der ovalen Querschnittsform des Rohres resultierenden, pulsierenden Bean spruchung Bandreißer auf, die zusammen mit den für die thermodynamischen Verhältnisse des fertigen Rip penrohres untragbaren Einknickungen und Rissen eine wirtschaftlich verwertbare Verwendung des bekannter Verfahrens für L-förmiges Band ausschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren sowie die zu seiner Durchführung be kannte Vorrichtung für die Verwendung von im Quer schnitt L-förmigem Band unter Einhaltung einer ausrei chend hohen Leistung weiterzuentwickeln.

Diese Aufgabenstellung wird bezüglich des Verfah rens durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der Ranc über einen Winkel von 90° hinaus abgebogen und nad dem Aufziehen auf das Rohr in eine annähernd recht winklige Lage zurückgedrückt wird.

S3 Durch die erfindungsgemäße Überbiegung des abge winkelten Randes werden die einem rißfreien und ver werfungsfreien Aufwickeln entgegenstehenden Kräfte Verhältnisse beseitigt. Das Band läßt sich unter Einhai tung einer hohen Wickelgeschwindigkeit auf Rohre mi ovalem Querschnitt glatt und gleichmäßig anliege™ aufwickeln, ohne daß Risse in der Außenkante sowii Fallen und Verwerfungen in der Fußkante des aufge wickelten, im Querschnitt L-förmigen Bandes entste hen. Die L-förmige Querschnittsform des Bandes ergib durch die Vergrößerung der Berührungsfläche zwi sehen dem Band und dem Rohr nicht nur den Vortei daß der Halt des Bandes auf dem Rohr erhöht win sondern insbesondere einen verbesserten Wärmeüber

gang zwischen Rohr und Band, wenn das bewickelte Rohr in der üblichen Weise zur Herstellung eines Korrosionsschutzes einen Metallüberzug, beispielsweise durch Feuerverzinken erhält, wobei das Metall des Überzuges in den zwischen dem Band und dem Rohr bestehenden Spalt infolge Kapillarwirkung eindringt und somit eine einwandfreie metaläische Verbindung herstellt

Wenn der senkrecht zur Rohioberfläche stehende Schenkel des Bandes gemäß einem weiteren Merkmai der Erfindung unmittelbar vor der Auflaufcteüe auf das Rohr durch beidseilige Druckkräfte zusätzlich gestreckt wird, ergibt sich ein günstiger Einfluß beim Aufwickeln des Bandes, der nicht nur die Anpassung des Bandes an die unterschiedlichen Radien des ovalen Rohres begünstigt, sondern auch eine Erhöhung der Wicfcelgeschwindigkeit gestattet

Mit dem Vorschlag der Erfindung wird es erstmals in der Praxis möglich, ein im Querschnitt L-förmiges Band mit hoher Wickelgeschwindigkeit auf Rohre mit ova- ao lern Querschnitt glatt rißfrei und gleichmäßig anliegend aufzuwickeln.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens besitzt in Übereinstimmung mit der aus der DTPS 14 02 779 bekannten Vorrichtung eine erste, »5 an der erstmals mit dem Band in Berührung kommenden Aufwickelstelle des Rohres vorgesehene, und eine zweite, der ersten gegenüberliegende Bandführung, die jeweils als kammartige Schlitzführung mit mehreren Führungsmessern ausgebildet, an Pendelarmen um einen Drehpunkt verschwenkbar gelagert und ständig durch Federkraft an das drehende Rohr angedrückt sind, und eine vor der ersten Bandführung angeordnete, den Rand abbiegende Profiliereinrichtung.

Diese bekannte Vorrichtung wird gemäß der Erfindung zur Ausübung des erftndungsgemäßen Verfahrens dadurch weiterentwickelt daß an der ersten Bandführung mindestens eine Druckrolle angeordnet ist.

Diese Druckrolle bewirkt unmittelbar vor dem Aufbringen des Bandes auf das Rohr eine Streckung des Bandes im Zugbereich und verbessert damit die Anpassung des Bandes an die unterschiedlichen Durchmesser des ovalen Rohres.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Druckrolle frei drehbar gelagert und mit ihrer Drehachse parallel zur Bandebene, jedoch im spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung des Bandes mit zum abgewinkelten Rand des Bandes weisender Vorderseite angeordnet. Hierdurch bewirkt die Druckrolle nicht nur eine Streckung des Bandes im Zugbereich, sondern auch eine der besseren Anpassung des Bandes an den jeweiligen Rohrdurchmesser dienende Vorverformung, da die spitzwinklige Anordnung der Drehachse eine in Richtung von der Rohroberfläche weg wirkende Kraftkomponente erzeugt

Die Druckrolle ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in einer Anlagekufe gelagert, die zusammen mit den Führungsmessern an einem Pendelarm gelagert ist und mit ihrer Stirnfläche am drehenden Rohr anliegt, wobei die Stirnflächen der Führungsmesser gegenüber der Stirnfläche der Anlagekufe zurückversetzt sind. Durch diese Ausbildung wird der über einen Winkel von 90° hinaus abgebogene Rand nach dem Aufziehen auf das Rohr in eine annähernd rechtwinklige Lage, d. h. etwa parallel zur Rohroberfläche zurückgedrückt und ein definierter Spalt zwischen dem Rohr und dem abgewinkelten Rand des Bandes erzeugt. Dieser definierte Spalt ergibt eine gute Verbindung des aufgewickelten Bandes mit dem Rohr bei der Aufbringung eines metallischen Überzuges.

Um die Abwinklung des Randes über einen Winkel von 90° hinaus zur Verbesserung der Führung des aufzuwickelnden Bandes heranzuziehen, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das erste, der Anlagekufe benachbarte Führungsmesser mit einer spitzwink-(ig angeschärften Stirnfläche ausgebildet Dieses Führungsmesser erzielt hierdurch eine exakte Führung des Bandes bis in den Grund des durch den abgewinkelten Rand gebildeten Winkels hinein, so daß ein Ausweichen des Bandes verhindert wird.

Um die zur Anlage der Bandführungen erforderlichen Kräfte trotz hoher Drehgeschwindigkeiten des Rohres möglichst niedrig zu halten, sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Pendelarme an diagonal gegenüberliegenden Pendelbolzen entgegen der Drehrichtung des Rohres verschwenkbar gelagert. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Pendelarme durch Druckluftzylinder mit nahezu konstanter, einstellbarer Federkraft belastet.

Mit dem erfindungsgcmäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es erstmals in der Praxis möglich, auch Rohre mit ovalem Querschnitt unter Einhaltung einer hohen Wickelgeschwindigkeit mit L-förmigen Band wendelförmig zu bewickeln und gleichzeitig die Anlage des Bandes an der Rohroberfläche durch exaktere Führung zu verbessern.

In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 eine Stirnansicht der Vorrichtung.

F i g. 2 einen im vergrößerten Maßstab gezeichneten Schnitt gemäß der Schnittlinie H-Il in Fig. 1, der die Bandführung in der Seitenansicht zeigt und

F i g. 3 eine Darstellung der Lage der Druckrolle im Verhältnis zum Band.

Das in der schematischen Übersicht der F i g. 1 im Querschnitt zu erkennende Rohr 1 besit?^r.t einen ovalen Querschnitt und soll mit einem von einer Rolle abgezogenen Band 2 wendelförmig bewickelt werden, wobei dem Band 2 nach Abziehen von der nicht gezeichneten Rolle mittels einer Profiliereinrichtung 3 ein L-förmiger Querschnitt mit einem winklig abgebogenen Rand 2a gegeben wird. Die Profiliereinrichtung 3 ist in F i g. I lediglich schematisch dargestellt; sie kann mehrere Sätze von nicht gezeichneten Profilierungsrollen enthalten, mit deren Hilfe ein Teil des glatt von der Rolie abgezogenen Bandes zu dem etwa senkrecht abstehenden Rand 2a gebogen wird.

Das an einem Ende angetriebene, sich mit gleichbleibender Drehzahl drehende Rohr 1 ist an der Aiifbringstelle des Bandes 2 von einem Rahmen 4 umgeben, der entsprechend der Wickelgeschwindigkeit axial gegenüber dem Rohr I verschoben wird. An dem Rahmen 4 sind mittels diagonal gegenüberliegender Pendelbolzen 5 zwei Pendelarme 6 verschwenkbar gelagert, die jeweils eine Bandführung 7 tragen. Die Lagerung erfolgt hierbei derart, daß die Pendelarme entgegen der Drehrichtung des Rohres 1 verschwenkbar sind. Um eine gute Anlage der Bandführungen 7 am sich drehenden Rohr 1 zu gewährleisten, sind die Pendelarme 6 durch Druckluftzylinder 8 belastet, deren Kolben über eine Kolbenstange gelenkig mit den Pendelarmen 6 verbunden sind.

Der Aufbau der beiden Bandführungen 7 ist aus der vergrößerten Darstellung der F i g. 2 zu entnehmen. Diese Darstellung läßt erkennen, daß jede Bandführung

7 eine Anlagekufe 10 aufweist, die mit ihrer Stirnfläche stets am sich drehenden Rohr 1 anliegt. Im Abstand zu dieser Anlagekufe 10 befindet sich ein Führungsmesser

11, dessen Stirnfläche mit dem Schneidenwinke) β angeschärft ist. Neben diesem angeschärften Führungsmesser 11 befinden sich zwei weitere Führungsmesser

12, deren Stirnfläche ebenso wie die des Führungsmessers 11 gegenüber der Stirnfläche der Anlagekufe 10 zurückversetzt sind, so daß die Führungsmesser 11 und 12 stets im Abstand von der Oberfläche des sich drehenden Rohres 1 liegen.

An der Anlagekufe 10 der ersten Bandführung 7, an der das Band 2 erstmals mit dem Rohr 1 in Berührung kommt, ist eine Druckrolle 9 gelagert, die auf den Zugbereich des Bandes 2 einwirkt. Die Lage dieser Druckrolle ist in den F i g. 2 und 3 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Diese Darstellungen zeigen, daß die Drehachse 9a der Druckrolle 9 parallel zur Bandebene liegt, jedoch mit der Bewegungsrichtung R des Bandes 2 einen spitzen Winkel γ einschließt Die unter dem Win kel γ angestellte und mit ihrer Vorderseite zum abge winkelten Rand 2a des Bandes 2 weisende Druckrolle 9 die nicht angetrieben ist, erzeugt auf diese Weise eine in Richtung von dem Rohr 2 wegweisende Kraftkom ponente, welche in Verbindung mit der gleichzeitiger Streckung ein Vorverformen des Bandes 2 erzielt.

In der Profiliereinrichtung 3 wird der Rand 2a de; Bandes 2 über 90° hinaus abgewinkelt. Dies ist ir

ίο F i g. 2 zu erkennen. Der dort eingezeichnete Profilwin kel λ beträgt in der Praxis etwa 100 bis 105°, Dies« Überbiegung des Randes 2a ergibt zusammen mit dei Ausbildung des bereits beschriebenen Schneidenwin kels β am Führungsmesser 11 eine gute Führung de!

profilierten Bandes 2, da das Führungsinesser U bis ir den Grund des durch den abgewinkelten Rand 2a gebil deten Winkels eingreift und ein Ausweichen des aufzu wickelnden Bandes 2 verhindert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum wendeiförmigen Aufwickeln von mit einem an der Fußkante rechtwinklig abgebogenen Rand versehenen Band auf Rohre mit ovalem Querschnitt, wobei das Rohr gedreht und das Band unter Kaltverformung an den jeweiligen Radius des Rohres angepaßt wird, indem 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, dadurch gekennzeich-Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum wendelformigen Aufwickeln von mit einem an der Fußkante rechtwinklig abgebogenen Rand versehenen Band auf Rohre mit ovalem Querschnitt wobei das Rohr gedreht und das Band unter Kaltverformung an den jeweiligen Radius des Rohres angepaßt wird, indem das Band unter Zugspannung und unter von der Fuß- bis zur Außenkante entsprechend dem jeweiligen Rohrradius zunehmender Verformung in der Bandebene glatt auf ίο das Rohr aufgezogen und hierbei senkrecht gehalten wird, sowie eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.

Es hat sich gezeigt, daß das voranstehend beschriebene, aus der DT-PS 14 02 779 bekannte Verfahren in