DE2534217A1 - Verfahren zum wendelfoermigen aufwickeln von band auf rohre sowie vorrichtung zum ausueben des verfahrens - Google Patents

Description

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Unser Zeichen» l6 216. Eatum: 50.7.I975

Balcko-Dürr Aktiengesellschaft,4o3o RatIngen,Hornberger Str.2

Verfahren zur» uenöelföraigen Aufwickeln ναι Band auf Rohre sowie Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mm wendelfurciigen Aufwickeln von Band auf Rohre mit vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt,wobei das Rohr gedreht unu das Band unter Kaltverformung an den Rohrradius angepaßt wirö, indem das Band senkrecht zur Rohroberfläehe gehalten und unter Zugspannung sowie unter von der Fuß- bis zur Außenkante zunehmender Verformung in der Bandebene glatt auf das Rohr aufgesogen wird, sowie eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.

Das Bewickeln von Rohren nsit Band zwecks Vergrößerung der Rohroberfläche zum Erzielen eines besseren Wärmeaustausches für Wärmetauscherrohre ist bekannt,wobei verschiedene Verfahren angewendet werden· Insbesondere beim Bewickeln von Rohren mit kreisförmigem Cuerschnitt tritt der Nachteil auf,da3 sich das aufgewickelte Band von der Rchroberflache löst und unter Einnahme eines größeren Durchmessers abwickelt,wenn der Wickelvor— gang beendet wird oder das Band reißt. Um diese Kachteile zu vermeiden, ist e3 deshalb bei den bekannten Verfahren erforderlich, den Anfang und das Ende des Bandes auf dem Rohr zu befestigen,beispielsweise durch Punktschweißen.Hierdurch kann' zwar verhindert werden,daß sich das aufgewickelte Band nach Beenden des Wickelvorganges wieder abwickelt,wenn vor dem Durchtrennen des aufgewickelten Bandes eine zuverlässige Befestigung erfolgtjbeim Auftreten von 3andrissen ist es Jedoch unver^eldbar,daJ3 sich das bereits aufgewickelte Band auf einem größeren Rohrabschnitt vor der Rißstelle wieder abwickelt.Ba die unbrauchbar werdenden Rohrabschnitte eine Länge von mehreren

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Metern erreichen,ergeben sich nicht nur erhebliche Verzögerungen für das Wickelverfahren,sondern hohe Materialverluste.

Eer Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,die Hachteile des bekanntem Standeis <3c*i* Technik" ψλ Verme^eri wnd ein Vorfahren ewie eine Vorrichtung zum vrendelfBrraigen Aufwickeln von Band auf Rohre zu schaffen,die ein en's icher en Halt des aufgewickelten Bandes auf der Rohroberflache auch nach Beendigung des Wickelvorganges und bei Bandrissen gewährleisten.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch das erfindungsgereösse Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,daß das Rohr vor dem Bewickeln reit Band auf seiner r-iantelfläche mit mindestens einer abgeflachten Haltebahn versehen wird.Diese Haltebann verläuft gemSfl einem weltsren Merkmal der Erfindung in Längsrichtung des Rohres.Vorzugsweise werden mindestens 2wei über den Umfang gleichmäßig verteilte Haltebahnen ausgebildet,wobei jede Haltebahn durch Aufbringen von Druck mit einer Breite im Bereich von 1 ram hergestellt wird.

Durch das Anbringen einer abgeflachten Haltebahn auf der Kantelfläche des Rohres vor dem Bewickeln desselb-en reit Band wird erreicht, daß das wendelförmig aufgewickelte Band in Umfangsrichtung des Rohres einen Halt findet, da pro Windung mindestens eine schmale Haltebann vorhanden ist,die in Wickelrichtung des Bandes gesehen geradlinig verlauft und hierdurch Ecken mit der gekrümmten Rohroberf lache bildet .Trotz der iiusserst geringen Breite der Haltsbann,die im Bereich von 1 mm liegt,reichen die auf der Rohroberflache entstehenden Abweichungen vom kontinuierlichen /erlauf der OberflSohonkrtbinnung aus«das aufgewickelte Band in Umfangerichtung sicher festzuhalten, so das das gefürchtete Abwickeln des Bandes verhindert wird.Durch die geringe Breite der Haltebahn besteht die Möglichkeit «diese mit einfachen Mitteln auf der Rohroberf lache

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aufzubringen, und zwar erfindungsgereäß in Längsrichtung des Rohres. Selbstverständlich wird der Halt des Bandes auf der Hohroberflache verbessert,wenn mehrere Plaltebahnen gleichmäßig verteilt über oen Umfang aufgebracht werden. Das Aufbringen der Haltebahn durch Erucic stellt eine besonders einfache υτιά zweckmäßige Weitereritwickelung dar»

Die Vorrichtung; zuis Ausüben des crfiadungsgersäßen VerfeJirens ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem feststehenden Lagerbock ein Tragrchr drehbar Gelagert ist,an dem mindestens eine in Längsrichtung auf den Rohr abrollende Walzrolls mittels eines Druekhebols verseiwenkbar gelagert ist.

Bei dieser erfindungs^snäScn Ausbildung der Vorrichtung zum Aus'ibcn des "Verfahrens läuft die Walarolle mit dem Tragrohr zusa»nfnen mit äcm su bewickelnden Honr um,wobei das Bohr die Valsrolle mitnini'ntjso daß kein besonderer Antrieb für das Tra^rohr erforderlich ist. Aufgrund dieser Ausbildung fUhrt die Walzrolle lediglich eine in Längsrichtung des Rohres verlaufende AbrollbewcgiT'S durch,wodurch der Verschleiß 6er Walzrolle auf ein Minimum beschränkt wird· Das Andrücken der VJalz· rolle an das zu bewickelnde- Rohr erfolgt mittels des Sruefchebels.

Um beim Bewickeln von Rohren irit Band Abschnitte vorsehen su können,auf denen sich kein 3and befindet,ist der Druckhebel gemäß einen «eiteren Merkmal der Erfindung durch eine Schaltbuchse verschv/enkbar,die koaxial zum Tragrohr angeordnet und in Längsrichtung über ein Ausrücklaser d-u^ch einen Druckssittelzylinder verschiebbar ist. Auf diese V/eise können die Kaltebahnen cuf best irrsten Stellen des Rohres unterbrochen werden. An diesen Stellen ist es nach einem durchgehenden Bewici-celn des ges-r^tsn F.ohres auf einfache V/eise möglich,nach !"urchtrennen des aufgewickelten Bandes dieses an denjenigen Stellen su entfernen,an denen das Rohr nicht mit Haltebahnsn versehen worden war. Durch die Verwendung einer durch einen truckmittelsyllnder betätigbaren Schaltbuchse lassen sich die

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haltebahnfreien Abschnitte oes Rohres exakt bestimmen und trotz des mit hoher Geschwindigkeit ablaufenden Wickelvorganges einhalten.

Bei einer bevorzugten Au3fUhrungsform gemäß der Erfindung ist die Schaltbuchse mit einer Steuerkurve versehen,die mit einstellbaren Druckschrauben zusammenwirkt,welche am freien ΕζιάΌ der Jeweils eine v/alsrolle tragenden Druckhebel angeordnet ist. Auf diese Weise werden sämtliche Druckhebel gleichzeitig verschwenkt. Außerdem ist der Walzdruek der Walzrollen durch die Druckschrauben einstellbar·

Bai einer bevorzugten AusfUhrungsform sind die Walzirollen als Wälzlager ausgebildet,das aia gabelförmig ausgebildeten Ende der Druckhebel gelagert ist„Um ein sicheres Abheben der Walzrollen von der Rohroberfläche nach Betätigen der Schaltbuchse zu gewährleisten, kann zwischen jedem Druckhebel und dem Tragrohr eine Druckfeder angeordnet sein.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgesehlagen,die Schaltbuchse im Inneren des Tragrohres zu führen und mit einem axial unverschiebbar aufgesetzten Wälzlager als Ausrücklaser zu versehen, dessen äußerer Lagerring mit einem Schalthebel verbunden ist,der am Lagerbock gelagert und durch den Druckmittel· zylinder verschwenkbar ist.Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher und störungsfreier Aufbau 6er erfindungsgernäSen Vorrichtung. Anstelle von glatten Walzrollen können erfindungsgeraäS auch profilierte Walzrollen verwendet werden·

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsge· mäßen Vorrichtung und eines damit hergestellten Rohres dargestellt, und zwar zeigen:

Fig.l eine teilweise ira Schnitt dargestellte Seitenansicht der Vorrichtung,

Pig.2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Fig.l,

Fig.3 einen Querschnitt gemä3 der Schnittlinie III-III in Fig.l und

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Pig.4 eine perspektivische Parsteilung eines nit der Vorrichtung hergestellten Rohrabschnittes.

Die Vorrichtung besitzt einen rdt einer Lagerplatte 1 versehenen Lagerbock 2,an der? durch zwei Kugellager 3 ein Trag^ rohr 4 drehbar gelagert ist. Der Lagerbock 2 wird mittels seiner Lagerplatte 1 an einer Maschine zum wendeiförmigen Aufwickeln von Band auf Rohre ortsfest derart angebracht,da3 sich das Tragrohr 4 koaxial zum zu bewickelnden Rohr R befindet und sich mit diesem drehen kann.

Ans Tragrohr 4 sind beim dargestellten AusfUhrungsboispiel vier Faar von Steven 4a vorgesehen, an denen jeweils ein Druckhebel 5 mittels eines Schvrenkbolzsns 6 verschwenkbar gelagert ist. Jeder Druckhobel 5 ist cm seinem vorderen Ende gabelförmig ausgebildet \mo mit einer Walsrolle 7 versehen,die auf eines; Lagerbolzen 8 drehbar ist. Am anderen Side besitzt Jeder Druckhebel 5 eine einstellbare Druckschraube 9.Zwischen jedon? Druclüiebel 5 und öem Tragrohr 4 ist jeweils eine Druckfeder 4b angeordnet.

Die Druckschrauben 9 wirken roitcfer Steuerkurve loa einer Schaltbuchse Io susarraen,diö koaxial im Inneren des Tragrohre3 4 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Pis Schaltbuchse Io ist an der Innenfläche des Tragrohres 4 geführt. Sie trägt auf ihren hinteren Beide ein axial unverschiebbar snceordn-atcs Ausrückle^ar 11. Dieses AusrUcklager 11 besteht aus einen Kugellaser, das einen Lassrring 12 trügt.

Dieser Lagerrins 12 ist durch einen Lsgerbolzen \J mit oinsr« Schalthebsl 14 verbunden ,der ar. seinem oberen Ende über einen Bolzen 15 ε-n zvfci Arren 2a des La&erbockes 2-ans3lenkt ist. Die Arm«? £a sind durch einen Stift 2c am Lagerbock 2 angeordnet. An unterer, .aids ist c'or Schalthebel 14 mittels eines Bolzens 16 Gelenkig an dex· Kolbenstange 17a eine3 Druckniittelsylinders 17 befestigt. Dieser Erucktnittelzylinäer 17 ist seinerseits mittels eine3 Cuerbolaens 18 verschwenkbar an einer Verlängerung 2b des Lage^bockes 2

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Die Wirkungsweise öcr Vorrichtung ist v?ie folgt $ Das nit einem Band wendelförmig zu bewickelnde,im Querschnitt kreisfürir.ißo Roh? R durchläuft vor ösra Wickelkopf,mit welchem das in Fig.4 dargestellte Band 3 aufgewickelt wirdjdie in den PiS. 1 bis 5 dargestellte Torrichtuns. Nach dom Einführen des Rohrss R wird der. Iruetanittelaylinder 17 derart betätigt,daß der Schalthebel 14 über den Lagerring 12 und das Ausrttcklager 11 die Sohaltbuchse Io in die in Plg.l dargestellte Lage vorschiebt· Bei dieser Verschiebung gleiten die innenliegenden Enden der Druckschrauben 9 auf der Steuerkurve loa,wodurch sie in radialer Richtung nach außen bewegt werden .Hierdurch werden die Druckhcbel 5 auf öen Sctoenkbolzer^ derart verschwenkt, da3 die Walzrollen 7 sur Anlage an dor Oberfläche des Hohres H gelangen.

Durch diese Anläse der Walsrollen 7 &ra Hohr R ergibt sich eine kraftschlüßslge Verbindung,so daß bei einer Drehbewegung des Rohres R auch die Walsrollen 7 untf über die Druckhebsl 5 das Tragrohr 4 mitsenonnon worden. Das Tragrohr % läuft somit bei einer Drehbewegung des Rohres R und bei angedrückten WaIzs««rollen 7 innerhalb des L&serbockes 2 um,v?eshalb die beiden Kugellager 3 vorgesehen sind.

Durch die Ausbildung der Steuerkurve loa und die Stellung der Druckschrauben 9 IHBt sich die Kraft einsteIlen_asiit welcher die Walsrollen 7 auf die Oberfläche des Rohres R drücken. Da das Rohr R nicht nur eine Rotatlonsbewegung,8ondern auch eine Bewegung in axialer Richtung durchführt,laufen die '.'alzrollen 7 in Längsrichtung über das Hohr R,wodurch sie auf diesem abcc· flachte Kaltebahncn H erzeugen. Boim darssstellten AusfUhrungßbeispiel worden vier Haltcbnhnen H erzeugt,fieren Breite bei einen DurchtnCEser des Rohros R von etvra 25 Kra jeweils im Bereich eines Millimeters liest. lurch die Mitnahte der walsrollen 7 mit dem sich drehende.- Rohr ließen die Haltebahne-i H exakt in Längsrichtung des Rohres R.Zwischen ^eder v/alzrolle 7 und der Oberfläche des Rohres R findet somit ausschließlich eine Bewegung in Längsrichtung des Rohres R statt,die öurch

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Abrollen der Walzrolle ? auf dom Rohr H bewerkstelligt wird. Der auftretende Verschleiß ist somit vemachlässigbar klein.

Durch öle auf öer Oberfläche des Rohres R auf^^Qll1i<?n^verlachten Haltebahnen H erhält das anschließend auf das Rohr R aufgewickelte Band B einen guten Kalt in tfefangGrichtung,da zwischen den abgef lachten Haltebahnen K und der gekrümmten Oberfläche des Rohres R vorhandenen Ecken eh Abrutschen üea aufgewickelt on Bandes 3 in tangentialer Richtung verhindern.Dieser Halteeffekt tritt ein,obwohl die Abmessungen dar abgeflachten Haltebahnen H verhältn isrcüßig gering sind,wie das Fig.4 zeigt.·

Da das wendelf örrjige Aufwickeln von Band B auf das Rohr H zwecks Srziolen einer hohen Aufwickelleistung durchgehend erfolgt,ist es wünschenswerte bestinrsta Abschnitte eines Rohres nicht mit Kaltcbahnen su versehen, un in diesen Bereichen das aufgewickelte Band später auf einfache V/eise durch Abwickeln entfernen zu können. JJu dies zu erreichen, ist die S ehalt buchse Io bei sich drehenden! Rohr R in axialer Richtung verschiebbar.Dies geschieht durch eine Betätigung des Eruckmittelzylinöcrs 17*der bei dar Darstellung in Fig.l durch seine Kolbenstange 17a den Schalthebel 14 nach rechts verschvrenkt, Hierbei wird über den Lagerring 12 das Ausrücklascr 11 auf 6er Zeichnung nach rechts verschoben. Ze. das AusrückZager 11 in axialer Richtung unverechiebbar auf der Schaltbuchsö Io angeordnet ist,wird bei einer Betätigung des Druckssittelzylincers 17 i?>- der voranstshond beschriebenen Weise auch die Schalt buchse Io mitgeroTrnc-n. Die axiale Verschiebung der Schaltbuchse Io geschieht so weit, daS die Druckschrauben 9 ü"ber die Steuerkurve loa bis auf ihren kleinstmöglichen Durchmesser hera.biSleiten.In dieser Lage ist die von der ßchaltbuclise Io über die Druckschrauben 9 auf die Druckhebel 5 ausgeübte Druckkraft, die zur Anläse άοτ UaIzrollen 7 an der Oberfläche des Rohres R geführt hat,aufgehoben.Dia Druckfedern 4b ßind deshalb in dieser Stellung der Schaltbuchse Io in der Lage,die Walzrollen 7 von der Oberfläche des Rohres R abzuheben.Nach Beendigung der voranstehend beschriebenen Schaltbewegung hört somit die Druckwirkung der Walzrollen 7 auf das Rohr R auf. Während der

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anschließenden axialen Bewegung des Rohres R worden keine Halte bahnen H erzeugt·

Sobald der haltebahnfreie Abschnitt die in dor Zeichnung' dargeß teilte Vorrichtung durchlaufen hat,v/ird der Bruckroittelsy· lindcr 17 erneut betätigt,so da3 die Schaltbuchoe Io in die in dor Zeichnung dargestellte Stellung gelangt.Durch das Andrücken der Walzrollen 7 an die Oberfläche des Rohres H erfolgt wiederum eine Mitnahme des Tragröhres 4 rait aen en ihr?} gelagerten Teilen einschließlich öer Schaltbuchse Io· Die Vorrichtung befindet sich erneut in ihrer Virksteilung»

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Claims (1)

1. L-J

   Patentansprüehe:

   1. Verfahren znm visne^XfSr-^iJ&n Aufwickeln von 3nnd auf Rohre r>it vorr.^rra-oizo icreiaför^isent Querschnitt, wobei <5ss Rohr gGüre-ftt *ind drs Band tmtcr Xaltvcrfernruns en <3sn Itohrraöiua fiftgep&St *ird, Inäea das Ecsnd senkrecht sur RohrobtsrflEefc« gehalten und -unter ZasspasnuRg so*»?!« «nter von der Fn2- bis s«r AuiSenkcntd Zuneissender Verrorcams In df£T Ba^Ueben« glatt auf das Rohr eufgezcsen wird,
   dadurch gekennaeichnet*

   Rohr vor des Sowb&eln cslt Band s«f seiner Mantel* »it Blnöeetena eir.sr absefl&cbten Haltebehn versehen wirö«

   · Verfithrett nach Anspruch 1« d&äureh sekennz^ieliRet« <3aiS aaltebaiin in Z^ssriehtuns <2es Rohres verlauft.

   * Verfeliren nach den Ansprüchen 1 und 2* ä&dureh net, <3ε3 siinueslicns ΣΠίοΙ iibcr den Urnfans sleiehalifilg verteilte Ksltebaiaien atic^obildet werden.

   4, Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis J_? net, daS ^ζΗ3^ Ealtebair» ■ (furch Äiifbriris^n von lu-i^ r: einer Breite Im Baroich τοπ 1 ssn

   5« Vorrichtung srus? Austiban uqs Verfahrens nach mindestens einen dor Anspruch« I Ms b_t €ο.Φχ?οΙ\ gskennzslchnct, da3 an einen feststehenden Lsgsrbocic (2) ein !Tracrohr (4) drehbar gelagert ißt »an öes? tsinisstens eins in I-Lir^sriolitung a*af ßcrs Hohr (H' abrollende Valrroll-u (7) !rittals einss Srwskhcbols (5) vcrg«lasert ist.

   6. VcTTichtuns nach Anspruch 3» dadurch gekenruseichnet» ds3 der Dvuckhebel (5) durch ein© Schaltbuehss {lo} verach^renKbar' ist,die koaxial mos irasrohr (4) snseorönet und in Längsrichtung Über ein AiasrUaSclsser (11) dtarch etosn CruekssittelndÄP (1?) verschiebbar ist.

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   κ:

   CZD LLJJ F=* F=3 ^q

   7· Vorrichtung naxOi den Ansprachen 5 und 6» dadurch gekennzeichnet, <5a3 die Schaltbuchae {!») ext etesr Steu-erkurvc (loa) versehcai Ist,öle mit einstellbar®« rrucicsohraaben (9) rus&sraenwIrktjWQlch^ a» freien £r.de der ^ewöils eine VJj rolle (7) tretenden t^raalÄsbel (5) anceorcinet si

   8· Vorriofatüng nsoh den Änspr'Uoheri 5 bis 7, dsäuroh gckennsolshnet, <5a3 die Sfalzrollen (7) ßls WSLXzKtger aisrse^ild sind, dan sua Cft'oolfOrnis ßUBss^iläeten Ende der (5) gelas«2»t ist.

   9* Vorrichtung nach dsn Ansprüchsn 5 bis 8* Ksiobnet,, d&3 syrischen Jcicis £ruokäe*ssl (5) und dem rohr (4) eine Xäruekfeder (^b) ansea

   ««ich den Ansprüchen 5 bis $_# dadurch seiclmet, öa3 die Schalttrüchse <lo) isi Snioros de© re» (4) gsriihrt und sdt eir.sss exlstl U»v«r«o5?ifebbisr auf gesetzten wsislaa^r ftla AusrUckl&ger (11) versehen iast,<5ssB5n laßerer Lagerring (12) rlt eines» Soisaltiiübel (14) veri»25i5en ist ,der em Lesorbock (S) gelagert und durch d©n Druekaittel «7lindor (17) vereehvenkh^r ist.

   11,Vorrichtung nach den AncprUchen 5 bis lo, dadurch gekennzeichnet,daß die Walzrollen (7) profiliert sind.