DE3115067A1

DE3115067A1 - Verfahren und einrichtung zum herstellen einer spiralrippe

Info

Publication number: DE3115067A1
Application number: DE19813115067
Authority: DE
Inventors: Katsuyoshi Kure Hori; Atsuya Kamakura Kamada; Hiroya Murakami; Mitsuhiro Takasaki; Osamu Yokohama Yamada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1980-04-15
Filing date: 1981-04-14
Publication date: 1982-04-15
Also published as: JPH0134683B2; JPS56144819A; DE3115067C2; US4429558A

Description

-Zf-

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Verfahren und Einrichtung zum Herstellen einer

Spiralrippe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Herstellen einer Spiralrippe, wobei ein Rechteckquerschnitt aufweisendes Bandmaterial in einem Arbeitsgang zu Spiralform verformt und auf das Äußere eines Rohrs gewickelt wird.

Ein Bestandteil eines Wärmetauschers ist ein Rippenrohr, bei dem auf das Rohräußere eine Spiralrippe gewickelt ist. Das Rippenrohr wird in einem allgemein als Walz- und Biegevorgang bezeichneten Verfahren hergestellt, wobei ein im Querschnitt rechteckiges Bandmaterial, das von einer Vorratsrolle abläuft, mit einer Walze mit großem Durchmesser, die als Muldenwalze bezeichnet wird, und mit einer Walze mit kleinerem Durchmesser, die als Spindelwalze bezeichnet wird, gewalzt wird; dabei ist die letztere Walze in bezug auf die erstere in vorbestimmtem Abstand angeordnet, und die Querschnittsverminderung nimmt vom Innenrand der Spiralrippe, der mit dem Rohr in Kontakt liegt, zum Außenrand der Spiralrippe hin linear zu, so daß das Bandmaterial spiralförmig gebogen und gleichzeitig auf das Rohr gewickelt wird.

Es ist bekannt, daß der Innendurchmesser einer Spiralrippe durch die Differenz der Querschnittsverminderung zwischen dem Innenrandabschnitt und dem Außenrandabschnitt der Rippe bei gleichbleibender Bandbreite bestimmt wird. Zur Herstellung einer Spiralrippe mit kleinem Innendurchmesser unter Verwendung eines Bandmateria Is mit gleichbleibender Breite ist es also erforderlich, die Differenz der Quer schni 11 svcr rni nderung zwischen dem Innenrand.it)-schnitt und dem Außenrandabschnitt des Bands zu erhöhen. D. h., der Außenrandabschnitt sollte eine größere Querschnittsverminderung aufweisen.

Im allgemeinen kann bei einem Walzvorgang das Band von den Walzen gut gegriffen und schnell zwischen die Walzen gezogen werden, wenn die Querschnittsverminderung klein ist. Mit zunehmender Querschnittsverminderung tritt jedoch ein Schlupf zwischen dem Band und den Walzen auf, so daß das Band von den Walzen nicht gut ergriffen wird und nur unter Schwierigkeiten zwischen die Walzen gezogen wird.

Beim Walzen und Biegen eines Bandmaterials zur Herstellung einer Spiralrippe wird das Band zwischen die Walzen mit einer Geschwindigkeit gezogen, die nahe bei der Ziehgeschwindigkeit liegt, mit der der in Breitenrichtung des Bands mittlere Bandabschnitt, der eine im wesentlichen mittlere Querschnittsverminderung erfährt, von den Walzen eingezogen und gewalzt wird, weil der Innenrandabschnitt und der Außenrandabschnitt der Spiralrippe unterschiedliche Querschnittsverminderupgen erfahren. Aus diesem Grund besteht bisher die Tendenz eines Schlupfs zwischen den Walzen und dem Bandmaterial in einem Bandabschnitt, der dem Innenrandabschnitt der Spiralrippe entspricht. Ferner besteht bisher die Gefahr, daß das Bandmaterial in einem dem Außenrandabschnitt der Spiralrippe entsprechenden Abschnitt

mit einer Druckkraft beaufschlagt wird, die das Band zwischen die Walzen drückt, und zwar deshalb, weil das Band in diesem Abschnitt mit höherer Geschwindigkeit als der Walzgeschwindigkeit des Bands insgesamt zwischen die Walzen geführt wird.

Wenn die herzustellende Spiralrippe im Vergleich zur Breite dos vorwendeten Bandmaterials einen kleinen Innendurchmesser hat, nimmt die Druckkraft, die einen Abschnitt des Bands entsprechend dem Außenrandabschnitt der Spiralrippe beaufschlagt, an Stärke zu, so daß in dem Band unmittelbar vor dem Einziehen zwischen die Walzen teilweise Ausbeulungen entstehen wurden. Damit würde die fertige Spiralrippe in ihrem Außenrandabschnitt wellenförmige Riffelungen aufweisen, so daß die Spiralrippe nicht mehr den Spezifikationen entsprechen würde. Wenn solche Riffelunger» in den Außenr aridabschnitten entstehen, wird die weitere Bearbeitung der Spiralrippe in nachfolgenden Arbeitsschritten beeinträchtigt, wodurch die Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Spiralrippen vermindert wird.

Wenn die Differenz der Querschnittsverminderung zwischen dem Innenranddbschnitt und dem Außenrandabschnitt der Spiralrippe vergrößert wird, um einen kleinen Innendurchmesser der Spiralrippe zu erzielen, nimmt - wie bereits erwähnt - die den Auföenrandabschnitt der Spiralrippe beaufschlagende Druckkraft an Stärke zu, wodurch die Banddicke vor dem Einziehen des Bands zwischen die Walzen vergrößert wird. In Verbindung mit einer Verformung der Walzen aufgrund einer Erhöhung des Walzdrucks würde dies zur lolge haben, daß das Band von den Walzen nur intermittierend oder überhaupt nicht ergriffen wird. Wenn das Band von den Walzen intermittierend ergriffen wird, treten in dem Außenranddbschnitt der fertigen Spiralrippe Brüche auf. Wenn das Bond von den Walzen nicht cnjriffen wird, kann der Walz- und Biegevorgang nicht fortgesetzt werden.

Unter diesen Bedingungen ist. bei der Festlegung der Abmessungen von Spiralrippen und -rohren ein wesentlicher Faktor nicht die Leistungsfähigkeit, die von einem Rippenrohr eines Wärmetauschers erwartet wird, sondern das Hauptaugenmerk richtet sich bisher auf die Einschränkungen, die durch den für die Herstellung einer Spiralrippe erforderlichen Arbeitsgang mit einem Bandmaterial gegeben sind. Die derzeitige Tendenz geht dahin, Rohre und Spiralrippen zu verwenden, deren Abmessungen größer als erforderlich sind; im Hinblick auf die Erhaltung von Rohstoffen sowie auf die Verminderung von Herstellungskosten stellt dies eine erhebliche Materialverschwendung dar .

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum Herstellen einer Spiralrippe, wobei aus einem Bandmaterial mit denselben Abmessungen wie bisher eine Spiralrippe mit kleinerem Durchmesser herstellbar sein soll und es möglich sein soll, die Dicke der Spiralrippe zu vermindern.

Das Hauptmerkmal der Erfindung zur Lösung der vorgenannten Aufgabe besteht darin, daß das durch die Rotation der Walzen zwischen diese gezogene Bandmaterial mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt wird, um die Geschwindigkeit, mit der das Band zwischen die Walzen gezogen wird, so weit wie möglich an die Geschwindigkeit anzupassen, mit der der Außenrandabschnitt der Spiralrippe gewalzt wird; dadurch wird die einen dem Außenrandabschnitt der Spiralrippe entsprechenden Bandabschnitt beaufschlagende Druckkraft verringert, wodurch die Grenzformänderung der Rippe verbessert wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel

der Einrichtung zum Herstellen einer

Spiralrippe;
Fig. 2 eine Vorderansicht der Einrichtung nach

Fig. 1, wobei bestimmte Teile im Schnitt

gezeigt sind;
Fig. 3 eine Ansicht, bei der bestimmte Teile im

Schnitt längs der Linie HI-IIi von Fig. i

gezeigt sind;
Fig. 4 eine größere Schnittansicht des Teils

IV von Fig. 3;
Fig. 5 eine Schnittansicht V-V nach Fig. 4-, wobei

zwei Querschnitte des Bands gezeigt sind; Fig. 6 das Blockschaltbild einer Regeleinheit;

und
Fig. 7 eine Grafik, die die Beziehung zwischen der mechanischen Spannung des Bandes und der

Grenzformänderung der Spiralrippe zeigt.

Nach den Fig. 1-6 umfaßt die Einrichtung zum Herstellen einer Spiralrippe eine Spannvorrichtung 4-, die ein im Querschnitt rechteckiges Bandmaterial 3, das von einer drehbar auf einem Ständer 1 gelagerten Vorratsrolle abläuft, mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt, und eine Verformungsvorrichtung 7, die das Band 3 spiralförmig in Schraubengängen zu einer Spiralrippe 5 biegt und die Spiralrippe 5 auf ein Rohr 6 wickelt.

Die Spannvorrichtung 4· umfaßt eine Spannungsbeaufschlagungseinheit 20, die dem Band 3 eine mechanische Spannung erteilt, eine Fühlereinheit 30, die die das Band 3 beaufschlagende

Spannung erfaßt, und eine Steuerung 40, die mit der Fühlereinheit 30 verbunden ist und die Spannungsbeaufschlagungseinheit 20 aufgrund des Ausgangssignals der Fühlereinheit 30 so steuert, daß dadurch die das Band beaufschlagende Spannung einstellbar ist.

Die Spannvorrichtung 4 umfaßt vier Rollen 12, 13, 14 und 15, die auf einem Tisch 11 drehbar montiert sind und das Band 3 von der Vorratsrolle 2 zur Verformungsvorrichtung 7 führen, während das Band 3 an den Rollen 12, 13, 14 und 15 vorbeiläuft.

Die Spannungsbeaufschlagungseinheit 20 umfaßt eine elektromagnetische Bremse (kurz: Bremse) 21, die an der Unterseite des Tischs 11 gelagert ist, und eine Bremstrommel 24, die auf einer Welle 23 der Bremse 21 gesichert ist, die drehbar in einem Lager 22 gelagert ist und sich drehbar durch den Tisch 11 erstreckt. Das Band 3 wird über die Bremstrommel 24 geführt, und das Band 3 wird durch die zwischen der Bremstrommel 24 und dem Band 3 erzeugte Reibungskraft sowie die von der Bremse 21 erzeugte Bremskraft mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt

Die Fühlereinheit 30 umfaßt ein auf dem Tisch 11 gesichertes Hauptgehäuse 31, einen im Hauptgehäuse 31 angeordneten piezoelektrischen Wandler 32, einen das Hauptgehäuse verschiebbar durchsetzenden und an einem linde mit dem piezoelektrischen Wandler 32 in Kontakt stehenden Stab 33 und eine am anderen Ende des Stabs 33 drehbar gehalterte Rolle 34. Die Rolle 34 liegt in der Mitte zwischen den Rollen 12 und 13 und drückt gegen einen zwischen den Rollen 12 und 13 bewegten Abschnitt des Bands 3 und überträgt die Reaktion des Bands 3 durch den Stab 33 auf den piezoelektrischen Wandler 32, der ein elektrisches Signal mit einem der Reaktion des Bands 3 entsprechenden Wert erzeugt.

Die Steuerung 40 umfaßt ein Linsteilglied 41 zum Einstellen einer Spannung, die einer als Bezugswert dienenden mechanischen Spannung entspricht, einen Vergleicher 42, der mit dem piezoelektrischen Wandler 32 und dem Linstellglied 4L verbunden ist und das Ausgangssignal des Wandlers 32 mit der von dem Einstellglied 41 eingestellten Spannung vergleicht, ein Polaritätsstellglied 43, das mit dem Vergleicher 42 verbunden ist und die Polarität auf der Grundlage des vom Vergleicher 42 übertragenen Vergleichsergebnisses bestimmt, einen mit dem Polaritätsstellglied 43 verbundenen Impulsgeber 44, der auf der Grundlage von Befehlen, die er vom Polaritätsstellglied 43 empfängt, Impulse einer jeweils erforderlichen Polarität erzeugt, einen mit dem Impulsgeber 44 verbundenen Verstärker 45, der die vom Impulsgeber 44 erzeugten Impulse verstärkt und die verstärkten Impulse einem Sehrittmotor 46 zuführt, eine Vorschubspindel 49, die parallel zu einem Widerstand 48 angeordnet ist, der mit einer Energieversorgung 47 für die Bremse 21 verbunden ist, wobei die Vorschubspindel 49 mit einer Welle des Schrittmotors 46 verbunden ist, und ein Kontaktelement 50, das auf die Vorschubspindel 49 geschraubt ist und mit dem Widerstand 48 in Gleitkontakt steht, wobei das Kontaktelement 50 einen Strom abnimmt, der der Bremse 21 zugeführt wird.

Die Verformungsvorrichtung 7 umfaßt einen Motor 62, eine elektromagnetische Kupplungsbremse 63 und ein Geschwindigkeitswechselgetriebe 64, die sämtlich an der Unterseite eines neben dem Tisch 11 liegenden Tischs 61 angeordnet sind. Eine Hauptspindel 66, die in zwei Lagern 65 drehbar gelagert ist, ist an der Unterseite des Tischs 61 gehaltert und mit einem Ende mit der elektromagnetischen Kupplungsbremse 63 verbunden. Das Geschwindigkeitswechselgetriebe 64 ist über ein stufen-

los verstellbares Geschwindigkeitswechselgetriebe 68 mit dem anderen Ende der Hauptspindel 66 verbunden, auf dem ein Stirnrad 69 und ein Kegelrad 70 befestigt sind. Das Kegelrad 7U kämmt mit einem weiteren Kegelrad 71, das am Unterende einer /wischenwelle 74 gehaltert ist, die über ein Lager 73 drehbar von einem Ständer 72 an dem Tisch 61 abgestützt ist. tin Stirnrad 7 5 ist auf einem Oberende der Zwischenwelle 74 gesichert. Eine Welle 79 ist über ein Lager 78 von einem Rahmen 77 eines Lagergehäuses 76 drehbar gehaltert und weist an einem Ende eine Walze 80 zum Walzen und Biegen des Bands 3 auf und haltert an ihrem Unterende ein Stirnrad 81, das mit dem Stirnrad 75 kämmt. Somit wird die Walze infolge der Umlauf bewegung der Hauptspindel 66 gedreht. Ein Stirnrad 83 ist auf einer Nebenwelle 82 des Drehzahlmindergetriebes 6A- gesichert, die dr\ ihrem einen Lnde über ein Lager 84 von dem Lagergehäuse 76 abgestützt ist. Ein mit dem Stirnrad 83 kämmendes Stirnrad 87 ist auf dem Unterende einer Zwischenwelle 86 gesichert, die von dem Lagergehäuse 76 drehbar abgestützt ist, das zwei Paare von Leitorganen ö8 aufweist, und zwar ein Paar oben und ein Paar unten in dem Gehäuse 76. Zwischen den Paaren von Leitorganen 88 sind Gleitplatten 89 und 90 verschiebbar gehalten, mit denen Walzreduzierungs-Stellschrauben 91 bzw. 92 verbunden sind, die in dem Lagergehäuse 76 drehbar gelagert sind. Somit werden durch Verdrehen der Stellschrauben 91 und 92 die Gleitplatten 89 und 90 längs den Leitorganen 88 verschoben. Von den Gleitplatten 89 und 90 ist über ein selbsteinstellendes Lager 93 eine Welle 94 drehbar gehaltert, deren Unterende über ein Universalgelenk 95 mit der Zwischenwelle 86 verbunden ist und auf deren Oberende eine Walze 96 gesichert ist, die das an der Walze 80 anliegende Band 3 walzt und biegt. Damit werden durch die Umlaufbewegung der Hauptspindel die beiden Walzen 80 und 96 gedreht. Das stufenlos verstell-

bare Geschwindigkeitswechselgetriebe 68 bewirkt eine synchrone Einstellung der beiden Walzen 80 und 96. Die in bezug auf das Band 3 erzielbare Querschnittsverminderung kann eingestellt werden, indem der Walzspalt zwischen den Walzen 80 und 96 durch Verdrehen der Stellschrauben 91 und 92 eingestellt wird.

Eine über ein Lager 97 an dem Tisch 61 drehbar abgestützte Welle 98 weist auf ihrem einen Ende ein Stirnrad 100 auf, das mit dem Stirnrad 69 über ein Zwischenrad 99 kämmt, das an dem Tisch 61 abgestützt ist, und weist auf ihrem anderen Ende ein Stirnrad 101 auf, das mit einem Zwischenrad 103 kämmt, das von dem Tisch 61 über ein Lager L02 drehbar abgestützt ist. An dem Tisch 61 ist ein Stützelement 104- gesichert, an dom eine Mutter 105 befestigt ist, die auf eine Vorschubspindel 106 geschraubt ist. In der Vorschubspindel 106 ist in deren Außenumfang eine zu ihrer Achse parallel verlaufende Keilnut 107 ausgebildet. Auf der Vorschubspindel 106 ist ein Zahnrad 108 befestigt, das mit dem Zwischenrad 103 kämmt und axial verschiebbar ist. Zwischen dem Zahnrad 108 und der Vorschubspindel 106 ist ein verschiebbar in die Keilnut 107 eingefügter Keil 109 angeordnet. Somit wird die Rotation des Zahnrads 108 durch den Keil 109 auf die Vorschubspindel 106 übertragen, so daß die Vorschubspindel 106 axial verschoben wird. Zu diesem Zeitpunkt beginnen die Vorschubspindel 106 und das Zahnrad 108 eine Verschiebung in Axialrichtung, und das Zahnrad 108 beginnt umzulaufen, während es mit dem ZwLschenrad 103 kämmt. Auf einem Ende der Vorschubspindel 106 ist ein Spannfutter 110 befestigt, in dem das Rohr 6 ergriffen wird. üamiL wird infolge der Rotation der Walzen 80 und 96, die durch die Betätigung des Motors 62 bewirkt ist, die Vorschubspindel 106 synchron damit gedreht, so daß das Rohr 6 gleichzeitig vorgeschoben und gedreht wird. Infolgedessen

-Li-

wird die Spiralrippe 5 auf das Rohr 6 mit einem Steigungswinkel gleich dem Anschnittwinkel der Vorschubspindel gewickelt. Das Rohr 6 wird verschiebbar und drehbar von einer Buchse 112 gehaltert, die von einer an dem Tisch 61 gesicherten Halterung 111 abgestützt ist.

Bei der so aufgebauten Einrichtung wird das Spannfutter 110 in seine Ausgangslage auf der Seite der Mutter 105 zurückgebracht und ergreift das Rohr 6. Inzwischen wird das von der Vorratsrolle 2 auslaufende Band 3 über die Bremstrommel 24· geführt und von den Rollen 13 und 12 in Kontakt mit der Rolle 34 geführt, so daß es zu seiner Bewegungsbahn zwischen den Walzen 80 und 96 geführt wird. Das Einstellglied 4-1 stellt eine Spannung entsprechend der als Bezugswert dienenden Zugspannung ein, und der Bremse 21 wird ein Strom zugeführt, so daß eine Bremskraft erzeugt wird.

Dann wird der Motor 62 eingeschaltet und beginnt einen Spiralrippen-Herstellungsgang. Das fortlaufend von der Vorratsrolle 2 zu den Walzen 80 und 96 zugeführte Band 3 wird von den Walzen 80 und 96 zu der Spiralrippe 5 gewalzt und gebogen, die in Schraubengängen auf das Rohr 6 gewickelt wird. Zu diesem Zeitpunkt läuft die Vorschubspindel 106 synchron mit den Walzen 80 und 96 um und verschiebt das Rohr 6 in Axialrichtung, während es gleichzeitig um seine Achse gedreht wird. Damit wird die Spiralrippe 5 auf das Rohr 6 mit demselben Steigungswinkel wie die Vorschubspindel 106 gewickelt.

Inzwischen wird das Band zwischen die Walzen 80 und 96 mit einer Geschwindigkeit gezogen, die nahe bei der Geschwindigkeit liegt, mit der ein Abschnitt des Bands 3 entsprechend dom Mittenabschnitt der Spiralrippe 5 mit einer mittleren Quer Schnittsverminderung zwischen die

Walzen 80 und 96 gezogen wird. Da jedoch das Band 3 unter dem Einfluß der von der Bremse 21 erzeugten Bremskraft steht, wird ein Abschnitt des Bands 3 zwischen den Walzen 80 und S>6 und der Bremstrommel 24 mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt. Aufgrund dieser Spannung drückt das Band 3 gegen die Rolle 34, die durch den Stab 33 wiederum auf den piezoelektrischen Wandler 32 drückt. Dadurch erzeugt der piezoelektrische Wandler 32 eine Ausgangsspannung entsprechend der Kraft, mit der der Stab 33 gegen den piezoelektrischen Wandler 32 drückt, und führt diese dem Vergleicher 42 zu, in dem die vom Waldler 32 zugeführte Spannung mit der von dem Einstellglied 41 vorgegebenen Spannung verglichen wird. Infolgedessen wird dem Polaritätsstellglied 43 ein Ausgangssignal des Vergleichers 41 zugeführt, das angibt, welche Spannung den höheren Wert hat. Das Polaritätsstellglied 43 stellt die Polarität der dem Schrittmotor 46 zuzuführenden Impulse entsprechend dem Ausgang des Vergleichers 42 ein und führt dem Impulsgeber 44 Befehle zu, der dann Impulse mit der vorbestimmten Polarität auf der Grundlage der Befehle vom Polaritdtsstellglied 43 erzeugt und diese dem Schrittmotor 46 durch den Verstärker 4i> zuführt, wodurch der Wert des der Bremse 21 zugeführten Stroms erhöht oder vermindert wird. Wenn die Ausgangsspannung des piezoelektrischen Wandlers 32 höher als die vom Einstellglied 41 eingestellte Spannung ist, wird der der Bremse 21 zugeführte Strom verringert, so daß die Bremskraft vermindert und das Ablaufen des Bands 3 von der Vorratsrolle 2 erleichtert wird, wodurch die Spannung des Bands 3 vermindert wird. Wenn dagegen die Ausgangsspannung des piezoelektrischen Wandlers 32 niedriger als die von dem Linste 11g lied 41 vorgegebene Spannung ist, wird der Wert des der Bremse 21 zugeführten Stroms erhöht, so daß die Bremskraft und damit die Spannung des Bands 3 erhöht werden.

Indem das Band 3 zu der Spiralrippe 5 unter Beaufschlagung des Bands 3 mit einer mechanischen Spannung verformt wird, kann die Geschwindigkeit, mit der das Band 3 zwischen die Walzen 80 und 96 gezogen wird, gegenüber der Geschwindigkeit, mit der das Band ohne Spannungsbeaufschlagung zwischen die Walzen 80 und 96 gezogen wird, vermindert werden. Wenn die Spiralrippe 5 geformt wird, ohne daß das Band 3 mit einer Spannung beaufschlagt wird, wird das Band 3 mit einer Walzgeschwindigkeit zwischen die Walzen 80 und 96 gezogen, bei der ein dem Mittenabschnitt der Spiralrippe 5 entsprechender Abschnitt des Bands 3 mit einer mittleren Querschnittsverminderung eingezogen wird, so daß der Außenrandabschnitt mit einer unnötigen Druckkraft beaufschlagt wird. Wenn jedoch die Spiralrippe 5 geformt wird, während das Band 3 gespannt wird, wirkt die mechanische Spannung derart auf das Band 3 ein, daß dieses zwischen die Walzen 80 und 96 mit einer Walzgeschwindigkeit gleich der Geschwindigkeit gezogen wird, mit der der Außenrandabschnitt der Spiralrippe b, der eine relativ große Querschnittsverminderung aufweist, zwischen die Walzen 80 und 96 gezogen wird, wodurch die den Außenrand der Spiralrippe b beaufschlagende Kraft minimiert wird. Es ist somit möglich, die Grenzformänderung einer Spiralrippe zu verbessern.

Fig. 7 zeigt den Innendurchmesser der Spiralrippe über der Zugspannung, mit der ein Aluminiumband mit einem Breiterv/Dicken-Verhältnis von ^ 35 beaufschlagt wird, wobei ein solches Band so bearbeitet werden kann, daß eine Spiralrippe ohne wellenförmige Riffelungen oder andere Fehler (Grenzf ortnänderung) erzeugt wird. In der Grafik bezeichnet die Abs/isse die in dem Band infolge der einwirkenden mechanischen Spannung erzeugte Zugspannung, und die Ordinate bezeichnet das Verhältnis des Innendurchmessers bei der Grenzformänderung mit mechanischem Spannen

gegenüber dem Innendurchmesser bei der Grenzformänderung ohne mechanisches Spannen als Innendurchmesser-Verhältnis Aus der Grafik ist ersichtlich, daß es umso leichter wird, die Rippe mit einem kleineren Durchmesser zu biegen, je kleiner der Innendurchmesser der Spiralrippc ist.

Fig. 7 zeigt, daß durch Beaufschlagen des Bands mit einer mechanischen Spannung das Walzen und Biegen eines Bands mit kleinerem Durchmesser ermöglicht wird.

In der folgenden Tabelle ist die Beziehung zwischen der Dicke des Bands und der es beaufschlagenden mechanischen Spannung angegeben, die entsteht, wenn Spiralrippen gleicher Form mit einem Innendurchmesser von 25 mm und einer Breite von 16 mm hergestellt werden. Aus der Tabelle ist ersichtlich, daß bei Beaufschlagung mit einer mechanischen Spannung von 3 kg/mm die Rippe in gutem Zustand bis zu einer Dicke von 0,2 mm gefertigt werden kann.

Tabelle

^"^""-^^ Dicke Spannung\^^	0,35	0,3	0,25	0,2
keine	gut-	Riffelungen an Außen rand	Riffelungen an Innen- u.Außenrand	überall Riffe lungen, Bruch an Außenrand
2,0 kg/cm²	gut	gut	gut	Riffelungen an Außenrand
3,0 kg/cm	gut	gut	(JUt	gut

Dies bedeutet nicht, daß umso bessere Ergebnisse erzielbar sind, je größer die ein Band beaufschlagende
mechanische Spannung ist. D. h., eine erhöhte mechanische Spannung führt zu erhöhtem Schlupf zwischen den
Walzen und dem Band, bis das Band von den Walzen nicht mehr gegriffen wird. Der Schlupf zwischen dem Band und den Walzen verhindert nämlich, daß das Band zwischen die Walzen gezogen wird, so daß ein Bearbeiten des Bandes
unmöglich wird. Die mechanische Spannung, mit der ein
Band zu beaufschlagen ist, wird somit auf einen Wertebereich eingestellt, der den Angriff der Walzen an dem Band nicht beeinträchtigt. Der Höchstwert der mechanischen Spannung wird bevorzugt durch Versuche bestimmt, und zwar jedesmal, wenn Spiralrippen herzustellen sind, da dieser Wert in Abhängigkeit von dem eingesetzten
Schmiermittel, der Arbeitsgeschwindigkeit und anderen
Betriebsbedingungen schwanken kann.

. Yf. Leerseite

Claims

Ansprüche

[1.) Verfahren zum Herstellen einer Spiralrippe, bei dem ein Bandmaterial mit Rechteckquerschnitt von einem Walzenpaar gewalzt und gebogen wird, während es zur Bildung einer Spiralrippe auf ein Rohr gewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet,

- daß das zwischen das Walzenpaar gezogene Bandmaterial mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

- daß das Bandmaterial Aluminium ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß bei einer Banddicke von wenigstens 0,25 mm die das zwischen das Walzenpaar gezogene Band beaufschlagende mechanische Spannung wenigstens

2
2,0 kg/cm beträgt.
4·. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

- daß bei einer Banddicke von wenigstens 0,2 mm die das zwischen das Walzenpaar gezogene Band beaufschla-

2 gende mechanische Spannung wenigstens 3,0 kg/cm

beträgt.
81-(A 5537-02)-Schö
5. Einrichtung zum Herstellen einer Spiralrippe

- mit einer drehbaren Vorratsrolle, auf die ein Bandmaterial mit Rechteckquer schnitt gewickelt ist, und

- mit einer Walz- und Biegevorrichtung, die ein Walzenpaar aufweist, zwischen dem das von der Vorratsrolle zugeführte Band unter Walzen gebogen wird, und die das Band auf ein Rohr wickelt, das synchron mit der Umlaufbewegung der Walzen zugeführt wird, so daß eine Spiralrippe gebildet wird,

gekennzeichnet durch

- eine zwischen der Vorratsrolle (2) und dem Walzenpaar (80, 96) angeordnete Spannungsbeaufschlagungsvorrichtung (4), die das zwischen die beiden Walzen (80, 96) gezogene Band (3) mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Spannungsbeaufschlagungsvorrichtung (4) aufweist:

- eine Bremstrommel (24·), über die das Band (3) geführt ist, und

- eine elektromagnetische Bremse (21) zum Beaufschlagen der Bremstrommel (24) mit Bremskraft.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Spannungsbeauf schlagungsvorrichtung (4) aufweist:

- eine Bremstrommel (24), über die das Band (3) geführt ist,

- eine elektromagnetische Bremse (21) zum Beaufschlagen der Bremstrommel (24) mit Bremskraft,

eine Fühlereinheit (30), die zwischen der Bremse (21) und der Bremstrommel (24·) derart angeordnet ist, daß sie das Band (3) kontaktiert und die das Band (3) beaufschlagende mechanische Spannung erfaßt, und

eine Regeleinheit (40), die die der elektromagnetischen Bremse (21) zugeführte Spannung auf der Grundlage des Ausgangs der Fühlereinheit (30) regelt und dadurch die von der elektromagnetischen Bremse (21) erzeugte Bremskraft bestimmt.