DE3022575C3 - Vorrichtung zum Herstellen von Rohren durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines vorzugsweise gewellten Bandes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Rohren durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines vorzugsweise gewellten Bandes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 27 54 483 bekannt.

Aus der US-Patentschrift 36 50 015 ist eine gattungs­ ferne Drei-Walzen-Biegemaschine bekannt, die zum schraubenlinienförmigen Biegen von Blechstreifen zu einem Rohr bestimmt ist, wobei beim Biegen dieser Bleichstreifen große Biegekräfte aufgebracht werden müssen. Eine wesentliche Aufgabe der Vorrichtung nach der US-Patentschrift 36 50 015 besteht daher dar­ in, eine genaue Kontrolle über den zu biegenden Metall­ streifen zu gewährleisten, auch wenn die Dicke des zu biegenden Metallstreifens oder seine Ausgestaltung die Anwendung von extrem großen Biegekräften notwen­ dig macht. Vor den Biegewalzen dieser Vorrichtung ist eine Bandführung angeordnet, die ein wesentliches Krümmen des Metallstreifens vor dem Einlauf in die drei Biegewalzen verhindern soll. Weiter sind bei dieser Vorrichtung Steuermittel vorgesehen, die eine genaue Positionierung des zulaufenden Metallstreifens ermögli­ chen sollen, damit eine Verschweißung der Kante des zulaufenden Metallstreifens mit der entsprechenden Kante des bereits gewickelten Rohres erfolgen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vor­ richtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die auf einfache Weise einen konstanten Rohrdurchmesser der herzustellenden Rohre gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch diese zusätzliche Anordnung von Bandführung und Biegerolle vor dem Einlaufrollenpaar wird das zu­ laufende Band in Richtung nach oben auf die Mitte des Wickelkorbes hin gekrümmt.

Die Bandführung und die Biegerolle wirken mit der inneren Einlaufrolle wie ein eigenes zusätzliches Biege­ system, das dem eigentlichen Biegesystem aus den Ein­ laufrollen und der ersten nachgeordneten Stützrolle vorgeschaltet ist.

Durch die Überlagerung dieser beiden Biegesysteme tritt in Verbindung mit der kleineren Umfangsgeschwin­ digkeit der inneren Einlaufrolle die überraschende Wir­ kung auf, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die gestellte Aufgabe gelöst wird.

Vorteilhaft weist die innere Einlaufrolle einen kleinen Durchmesser als die äußere Einlaufrolle auf. Der Schlupf der inneren Einlaufrolle bezüglich der äußeren Einlaufrolle beträgt vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm pro Umdrehung der inneren Einlaufrolle.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Trä­ gerplatte derart angeordnet, daß die Mittelachse die durch die Drehachsen der Einlaufrollen bestimmte Ebe­ ne in der Schnittlinie dieser Ebene mit der durch die Mitte der Einlaufrollen und senkrecht zu den Drehach­ sen der Einlaufrollen verlaufenden Ebene schneidet.

Vorzugsweise weist die Trägerplatte eine zur Mittel­ achse in einem Winkel von 90° vermehrt um den Stei­ gungswinkel des zu wickelnden Rohres geneigt verlau­ fende Anlagefläche auf, die an einer zu den Drehachsen der Einlaufrollen senkrechten Haltefläche anliegt, und ist die Trägerplatte in Wickelrichtung des Bandes um die Mittelachse derart gedreht angeordnet, daß die Schnittlinie der Ebene der Anlagefläche mit einer zur Mittelachse senkrechten Ebene die durch die Drehach­ sen der Einlaufrollen verlaufende Ebene in einem spit­ zen Schnittwinkel schneidet. Vorzugsweise beträgt der Schnittwinkel 0,5 bis 1,5°. Vorzugsweise ist die Träger­ platte an der Haltefläche lösbar befestigt.

Vorteilhaft ist die Umfangsgeschwindigkeit der An­ triebsrollen größer als die Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Einlaufrolle. Der Schlupf der Antriebsrollen zu der äußeren Einlaufrolle beträgt vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm pro Umdrehung der Antriebsrollen.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 die Vorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 die Vorrichtung in Draufsicht.

Nach den Fig. 1 und 2 hat eine Halterung 1 eine Hal­ tefläche 2, an der eine Wickeleinrichtung 3 angeordnet ist. Die Wickeleinrichtung 3 hat eine kreisringförmig ausgebildete Trägerplatte 4, die kreisförmig am Außen­ umfang des zu wickelnden Rohres angeordnete, frei drehbare Stützrollen 5 trägt, deren Drehachsen 6 zuein­ ander parallel sind. Die durch den Mittelpunkt M des von den Drehachsen 6 der Stützrollen 5 gebildeten Kreises und parallel zu den Drehachsen 6 der Stützrol­ len verlaufende Mittelachse 7 ist gleich der mittleren Längsachse des zu wickelnden Rohres.

An der Einlaufstelle des zu wickelnden Bandes 8 in die Wickeleinrichtung 3 sind zwei Einlaufrollen 9 und 10 angeordnet, die antreibbar sind und die an den beiden Breitseiten des Bandes angreifen. Die innere Einlaufrol­ le 9 ist innerhalb der Wickeleinrichtung 3 angeordnet, während die äußere Einlaufrolle 10 außerhalb der Wic­ keleinrichtung angeordnet ist. Die Einlaufrollen sind um senkrecht zur Haltefläche 2 stehende Drehachsen 11 drehbar und von einer nicht gezeigten Antriebsvorrich­ tung antreibbar. Die innere Einlaufrolle 9 weist eine kleinere Umfangsgeschwindigkeit als die äußere Ein­ laufrolle 10 auf.

Wie insbesondere die Fig. 2 erkennen läßt, weist die Trägerplatte 4 eine zur Mittelachse 7 in einem Winkel von 90° vermehrt um den Steigungswinkel α des zu wic­ kelnden Rohres verlaufende Anlagefläche 12 auf, die an der Haltefläche 2 anliegt, so daß die Drehachsen 6 der Stützrollen 5 bzw. die Mittelachse 7 die durch die Dreh­ achsen 11 der Einlaufrollen 9 und 10 bestimmte, mit 13 bezeichnete Ebene in dem Steigungswinkel α schneiden. Weiter ist die Trägerplatte 4 derart auf der Halteflä­ che 2 angeordnet, daß die Mittelachse 7 die durch die Drehachsen 11 der Einlaufrollen 9, 10 bestimmte, mit 13 bezeichnete Ebene in der Schnittlinie dieser Ebene mit der durch die Mitte der Einlaufrollen 9 und 10, senkrecht zu den Drehachsen 11 der Einlaufrollen verlaufenden, mit 14 bezeichneten Ebene schneidet.

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist die Trägerplatte 4 der­ art verschwenkt angeordnet, daß die mit 16 bezeichnete Schnittlinie der Anlagefläche 12 mit einer zur Mittelach­ se 7 senkrechten Ebene (in Fig. 2 die mit 17 bezeichnete Ebene) die durch die Drehachsen 11 der Einlaufrollen 9 und 10 verlaufende, mit 13 bezeichnete Ebene in einem spitzen Schnittwinkel β schneidet.

Im Abstand vor der Einlaufstelle der Wickeleinrich­ tung 3 sind an der Halterung 1 zwei Antriebsrollen 18 angeordnet, die ebenfalls an den Breitseiten des Ban­ des 8 angreifen. Die antreibbaren Antriebsrollen 18 sind um zur Haltefläche 2 senkrechte Drehachsen, 19 dreh­ bar, wobei die durch die Drehachsen 19 verlaufende, mit 20 bezeichnete Ebene parallel zu der mit 13 bezeichne­ ten Ebene durch die Drehachsen 11 der Einlaufrollen 9 und 10 verläuft. Weiterhin ist zwischen den Antriebsrol­ len 18 und Einlaufrollen 9 und 10 eine Bandführung 21 angeordnet. Die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebs­ rollen 18 ist größer als die Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Einlaufrolle 10.

Zwischen Bandführung 21 und Einlaufrollen 9 und 10 ist eine Biegerolle 22 angeordnet, die um eine zu der Anlagefläche 2 senkrechte Drehachse 23 drehbar ist und in Richtung zur Mittelachse 7 verschiebbar und festleg­ bar an der Halterung angeordnet ist. Die Biegerolle 22 ist dabei derart eingestellt, daß sie die Verbindungslinie zwischen der Einlaufstelle und der Bandführung 21 in Fig. 1 dargestellt ist.

Bei der Herstellung eines Rohres durch schraubenli­ nienförmiges Wickeln des Bandes 8 wird das Band zu­ nächst in Richtung des mit 24 bezeichneten Pfeiles den Antriebsrollen 18 zugeführt, die es durch die Bandfüh­ rung 21 und über die Biegerolle 22 dem Einlaufrollen­ paar 9 und 10 der Wickeleinrichtung 3 zuführen. In der Wickeleinrichtung wird das Band 8 schraubenlinienför­ mig zu einem Rohr gewickelt, wobei die Einlaufrollen 9 und 10 die Verbindung des zulaufenden Bandes mit dem bereits gewickelten Rohr herstellen. Das gewickelte Rohr wird in Richtung des mit 25 bezeichneten Pfeiles aus der Wickeleinrichtung 3 abgezogen.

Dadurch, daß die Umfangsgeschwindigkeit der inne­ ren Einlaufrolle kleiner als die Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Einlaufrolle ist, wird eine sichere Führung des Bandes zwischen den Einlaufrollen gewährleistet und das zu wickelnde Band fest an die Stützrollen 5 der Wickeleinrichtung 3 angedrückt, so daß das Band bzw. das Rohr sicher in der Wickeleinrichtung 3 gehalten wird und hohe Arbeitsgeschwindigkeiten möglich sind. Diese Wirkung wird noch dadurch verstärkt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebsrollen 18 größer als die Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Einlaufrol­ le 10 ist. Gleiches bewirkt auch die Verschwenkung der Trägerplatte 4 um die Mittelachse 7 um den Winkel β, wodurch die dem Einlaufrollenpaar 9 und 10 folgende Stützrolle 5 etwas nach oben geneigt wird. Durch die Biegerolle 22 erfährt das zu wickelnde Band bereits eine geringe Vorbiegung.

Als vorteilhaft hat es sich, herausgestellt, daß der Schlupf zwischen den beiden Einlaufrollen bzw. zwi­ schen der äußeren Einlaufrolle und den Antriebsrollen 0,2 bis 0,5 mm pro Umdrehung der inneren Einlaufrolle bzw. der Antriebsrollen beträgt. Als günstig wurde für den Schnittwinkel β ein Wert von 0,5 bis 1,5° gefunden.

Die kreisringförmig ausgebildete Trägerplatte 4 ist an der Haltefläche 2 der Halterung 1 lösbar befestigt, so daß zur Herstellung eines Rohres mit einem anderen Durchmesser eine andere Wickeleinrichtung mit dem entsprechenden Durchmesser an der Halterung 1 befe­ stigbar ist. Dadurch, daß die innere Einlaufrolle 9 einen kleinen Durchmesser aufweist, wird nicht nur die Biege­ arbeit erleichtert, sondern ist es auch möglich, Rohre mit kleinem Durchmesser herzustellen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Rohren durch schraubenlinienförmiges Wickeln eines vorzugs­ weise gewellten Bandes mit einer Wickeleinrich­ tung aus kreisförmig am Außenumfang des zu wic­ kelnden Rohres angeordneten, frei drehbaren, zu­ einander achsparallelen Stützrollen zum Abstützen des Wickels; mit zwei an der Einlaufstelle des Ban­ des in die Wickeleinrichtung angeordneten, an den beiden Breitseiten des Bandes angreifenden, die ge­ genseitige Verbindung der im Rohr benachbarten Bandwickel bewirkenden, antreibbaren Einlaufrol­ len und mit zwei im Abstand vor dem Einlaufrollen­ paar angeordneten, ebenfalls an den Breitseiten des Bandes angreifenden Antriebsrollen, wobei die durch den Mittelpunkt des von den Stützrollen ge­ bildeten Kreises und parallel zu den Drehachsen der Stützrollen verlaufende Mittelachse der Wic­ keleinrichtung die durch die Drehachsen der Ein­ laufrollen, bestimmte Ebene im Steigungswinkel des zu wickelnden Rohres schneidet, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der innerhalb der Wickeleinrichtung (3) angeordne­ ten, inneren Einlaufrolle (9) kleiner ist, als die Um­ fangsgeschwindigkeit der außerhalb der Wickelein­ richtung angeordneten, äußeren Einlaufrolle (10), daß zwischen Einlaufrollen (9, 10) und Antriebsrol­ len (18) eine Bandführung (21) angeordnet ist und daß zwischen Bandführung und Einlaufrollen eine Biegerolle (22) verschiebbar und festlegbar ange­ ordnet ist, die die Verbindungslinie zwischen der Einlaufstelle des Bandes (8) in die Einlaufrollen und der Bandführung in Richtung auf die Mittelachse (7) überragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Einlaufrolle (9) einen klei­ neren Durchmesser als die äußere Einlaufrolle (10) aufweist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlupf der inne­ ren Einlaufrolle (9) bezüglich der äußeren Einlauf­ rolle (10) 0,2 bis 0,5 mm pro Umdrehung der inne­ ren Einlaufrolle beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trägerplatte (4) derart angeordnet ist, daß die Mittelachse (7) die durch die Drehachsen (11) der Einlaufrollen (9, 10) bestimmte Ebene (13) in der Schnittlinie dieser Ebene mit der durch die Mitte der Einlaufrollen und senkrecht zu den Drehachsen der Einlaufrollen verlaufenden Ebene (14) schneidet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägerplatte (4) eine zur Mittel­ achse (7) in einem Winkel von 90° vermehrt um den Steigungswinkel (α) des zu wickelnden Rohres ge­ neigt verlaufende Anlagefläche (12) aufweist, die an einer zu den Drehachsen der Einlaufrollen (9, 10) senkrechten Haltefläche (2) anliegt, daß die Träger­ platte in Wickelrichtung (15) des Bandes (8) um die Mittelachse (7) derart gedreht angeordnet ist, daß die Schnittlinie (16) der Ebene der Anlagefläche mit einer zur Mittelachse senkrechten Ebene (17) die durch die Drehachsen (11) der Einlaufrollen (9, 10) verlaufende Ebene (13) in einem spitzen Schnitt­ winkel β schneidet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schnittwinkel (β) 0,5 bis 1,5° be­ trägt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (4) an der Haltefläche (2) lösbar befestigt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsge­ schwindigkeit der Antriebsrollen (18) größer als die Umfangsgeschwindigkeit der äußeren Einlaufrolle (10) ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schlupf der Antriebsrollen (18) zu der äußeren Einlaufrolle (10) 0,2 bis 0,5 mm pro Umdrehung der Antriebsrollen beträgt.