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Vorrichtung zum wendelföwligen Bewickeln von Rohren mit Band
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wendelförmigen Bewickeln
von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt mit Band, welches durch das drehend angetriebene
Rohr von einer Bandrolle abgezogen und unmittelbar vor dem Aufbringen auf das Rohr
durch einen Walzvorgang verformt wird, der durch ein angetriebenes Walzelement und
einen reibschlüssig mitlaufenden Walzteller bewirkt wird, wobei der Walzteller gegenüber
der Rohrachse anstellbar und gegenüber dem Walzelement zustellbar gelagert ist.
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Eine Vorrichtung der voranstehend beschriebenen Art ist aus der DE-OS
1 931 290 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung besteht das Walzelement aus
einem Walzdorn, der um eine rechtwinklig zur Rohrachse liegende Achse drehend mittels
eines stufenlos verstellbaren Zwischengetriebes angetrieben wird und hierbei den
gegenüber der Rohrachse anstellbaren und gegenüber dem Walzdorn zustellbaren Walzteller
reibschlüssig mitnimmt Um die Umfangsgeschwindigkeit des Walzdornes und damit des
Walztellers auf die Umfangsgeschwindigkeit des sich drehenden Rohres und damit auf
die Geschwindigkeit des zugeführten Bandes abzustimmen, sind bei der bekannten Vorrichtung
schwierige
und langwierige Einstellarbeiten am Zwischengetriebe
erfor derlich. Außerdem ist der einen kleinen Durchmesser aufweisende Walzdorn sehr
hohen Belastungen ausgesetzt.
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Der Erfindung liegt die Angabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden
und eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der das Walzelement
selbsttätig mit der richtigen, sich auch wechselnden Drehzahlen des Rohres anpassenden
Umfangsgeschwindigkeit angetrieben wird.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch
gekennzeichnet, daß das Walzelement als das Rohr konzentrisch umgebender Walzring
mit rechtwinklig zur Rohrachse verlaufender Walzfläche ausgebildet ist, der synchron
mit dem Rohr vom Drehantrieb des Rohres angetrieben ist0 Der erfindungsgemäße, vom
Rohrantrieb synchron mit dem Rohr angetriebene Walzring ergibt selbsttätig eine
Ubereinstimmung der Umfangsgeschwindigkeit des Rohres und damit der Geschwindigkeit
des zugeführten Bandes mit der Umfangsgeschwindigkeit der Walzvorrichtung, und zwar
auch bei wechselnden Drehzahlen0 hierdurch gelangt das Band ohne unerwünschte Stauchungen
und Streckungen auf das sich drehende Rohr, wodurch insbesondere ein Reißen des
Bandes verhindert wird und aufwendige Einstellarbeiten eines stufenlosen Zwischengetriebes
überflüssig werden.
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Auch innerhalb der zulässigen Toleranzen unterschiedliche.
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Rohrdurchmesser werden selbsttätig ausgeglichen, weil sich die Walzfläche
des Walzringes senkrecht zur Rohrachse erstreckt und somit eine innerhalb der Toleranzen
liegende Durchmesserabweichung des Rohres durch eine entsprechende radiale Verlagerung
der Auflaufstelle des Bandfußes auf das Rohr ausgeglichen wird, so daß stets gleiche
Umfangsgeschwindigkeiten der zusammenwirkenden Teile erzielt werden.
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Eine Anpassung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an zu bewickelnde
Rohre
mit unterschiedlichem Aussendurchmesser erfolgt auf eine einfache Weise dadurch,
daß gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der das jeweilige Rohr mit einem
geringen, den zulässigen Durchmessertoleranzen entsprechenden Abstand konzentrisch
umgebende Walzring auswechselbar angeordnet ist.
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Da die Walzfläche des Walzringes rechtwinklig zur Rohrachse verläuft,
kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung eine Profilierung des aufzuwickelnden
Bandes auf einfache Weise dadurch geschehen, daß die Walzfläche des Walzringes mit
Erhebungen und/oder Vertiefungen versehen ist. Diese Vertiefungen und/oder Erhebungen
in der Walzfläche des Walzringes ergeben eine gleichmäßige Profilierung des aufzuwickelnden
Bandes beim Walzvorgang kurz vor dem Auflaufen des Bandes auf das Rohr, wobei diese
Profilierung des Bandes nicht nur eine Erhöhung der Formstabilität des aufgewickelten
Bandes bewirkt, sondern auch zu einer Verbesserung des Wärmeüberganges zwischen
dem die Rohroberfläche vergrößernden Band und dem gasförmigen Medium führt, mit
welchem das bewickelte Rohr zur Kühlung oder Aufwärmung des im Rohrinneren strömenden
Mediums quer zur Rohrlängsachse angeströmt wird.
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Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, die Walzfläche des
Walzringes an ihrem radial innen liegenden Rand mit einer ringförmigen Ausnehmung
zu versehen. Durch diese ringförmige Ausnehmung unterbleibt in einem schmalen Bereich
am Fuß des aufzuwickelnden Bandes ein Auswalzen, d.h. Strecken des Bandes. Dies
bedeutet, daß beim Aufbringen des Bandes auf das Rohr das Band an der Fußkante zusätzlich
geringfügig gestaucht wird, womit der Anpreßdruck des Bandes in Richtung auf die
Rohrachse erhöht und ein festerer Sitz des Bandes auf dem Rohr erreicht wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung
dargestellt,und zwar zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung
zum wendelförmigen Bewickeln von Rohren mit Band, Fig0 2 eine teilweise geschnittene
Seitenansicht der Walzvorrichtung, Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines Walzringes, Fig. 4 eine Ansicht der Walzfläche des Walzringes und Fig. 5 eine
vergrößerte Darstellung eines Teilschnittes gemäß dem eingekreisten Bereich V in
Fig.3.
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Die perspektivische Darstellung in Fig.1 zeigt ein Bett 1 einer Vorrichtung,
mit welcher von einer Bandrolle 2 abgezogenes Band 3 wendelförmig auf ein Rohr 4
aufgewickelt wird. Das mit senkrecht auf der Rohroberfläche stehenden, wendelförmig
verlaufenden .Rippeiversehene Rohr ist in Fig. 1 deutlich zu erkennen.
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Das aufgewickelte Band 3 kann entweder scharfkantig auf der gegebenenfalls
mit wendelförmig verlaufenden Einstichnuten versehenen Rohroberfläche stehen oder
aber mit einem rechtwinklig abstehenden Fuß versehen sein, so daß das im Querschnitt
L-förmige Band eine größere Berührungsfläche mit der Rohroberfläche besitzt, wie
dies in Fig.2 angedeutet ist.
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Das unbewickelte Rohr 4 wird gemäß Fig.1 in ein Spannfutter '» eingespannt,
welches einerseits drehend angetrieben und andererseits in Rohrlängsrichtung entsprechend
der Steigung des aufzuwickelnden Bandes 3 gegenüber dem Bett 1 der Vorrichtung verschoben
wird. Das Band 3 läuft über eine Umlenkeinrichtung 6 und beim dargestellten Ausführungsbeispiel
weiterhin über eine Umformeinrichtung 7, in welcher das ursprünglich glatte Band
3 zur Bildung eines L-förmigen Querschnitts mit einem al)-gewinkelten Rand versehen
wird. Die Umlenkeinrichtung 6 und
Umformeinrichtung 7 sind ebenso
ortsfest angeordnet wie eine auf einem Tisch 8 des Bettes 1 angeordnete Walzvorrichtung,
die nachfolgend beschrieben werden soll.
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Diese in Fig.2 in vergrößerter Darstellung gezeichnete Walzvorrichtung
umfaßt einen Lagerbock 9, in welchem ein Träger 10 drehbar gelagert ist. Auf diesem
Träger 10 ist ein Zahnrad 11 belestigt, welches mit einem Antriebszahnrad 12 einer
Antriebswelle 13 kämmt, die mit derselben Drehzahl wie das Spannfutter 15 angetrieben
wird.
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An der Stirnseite des mit der Drehzahl des im Spannfutter 5 eingespannten
Rohres 4 umlaufenden, das Rohr 4 mit verhältnismäßig großem Abstand konzentrisch
umgebenden Trägers 10 ist ein Walzring 14 mittels Schrauben 15 auswechselbar befestigt,
von dem ein Ausführungsbeispiel in den Fig.3 bis 5 dargestellt ist. Dieser Walzring
14 besitzt eine rechtwinklig zur Achse des Rohres 4 verlaufende Walzfläche 14a,
welche bis nahe an die Oberfläche des Rohres 4 heranreicht und mit einem Walzteller
16 zusammenwirkt, der mittels Schrauben 17 an einem Tragelement 18 befestigt ist0
Über dieses Tragelement 18 ist der Walzteller 16 drehbar an einem Schwenktisch 19
gelagert. Dieser Schwenktisch 19 kann gegenüber dem Tisch 8 der Walzvorrichtung
um eine Achse 20 verschwenkt werden, um den Neigungswinkel des Walztellers 16 gegenüber
dem Rohr 4 zu verändern und einzustellen.
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Außerdem ist es möglich, den Schwenktisch 19 in seiner Längsrichtung
zu verstellen, damit der Walzteller 16 gegenüber dem Walzring 14 eingestellt werden
kann. Schließlich besteht eine Einstellmöglichkeit des Tragelements 18 in dessen
Achsrichtung gegenüber dem Schwenktisch 19, so daß der Walzteller 16 insgesamt gegenüber
der Achse des Rohres 4 anstellbar und gegenüber dem Walzring 14 zustellbar ist.
Die Fig.2 läßt außer einem Rolle lager 21 einen Lagerring 22 und einen Einstellring
23 für das Tragelement 18 erkennen.
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Das von der Bandrolle 2 abgezogene, über die Umlenkereinrichtung 6
und die Umformeinrichtung 7 geführte Band 3 wird dem sich drehenden Rohr 4 zwischen
dem Walring 14 und dem Walzteller 16 zugeführt, wobei der Walzring 14 mit der Drehgeschwindigkeit
des Rohres 4 umläuft und der Walzteller 16 reibschlüssig vom Walzring 14 mitgenommen
wird. Das zwischen dem Walzring 14 und dem Walzteller 16 durchlaufende Band 3 wird
auf diese Weise kurz vor dem Auflaufen auf die Oberfläche des Rohres 4 um einen
einstellbaren Wert ausgewalzt. Es erhält außerdem einen entsprechend der Anstellung
des Walztellers 16 gegenüber der Rohrlängsachse dreieckförmigen Querschnitt. Damit
die bereits auf das Rohr 4 aufgewickelten Bandwindungen nicht zerstört werden, ist
der Walzteller 16 auf seiner dem Rohr 4 zugewandten Oberseite tellerförmig ausgenommen.
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Das in den Fig.3 bis 5 dargestellte Ausführungsbeispiel des Walzringes
14 zeigt in dessen Walzfläche 14a ausgebildete Vertiefungen 14b,die beim Ausführungsbeispiel
aus zwei konzentrischenRingen und diese Ringe verbindenden speichenförmigen Vertiefungen
bestehen. Selbstverständlich ist es möglich, die Vertiefungen 14b in jeder anderen
gewünschten Weise auszubilden.
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Diese Vertiefungen 14b ergeben eine gleichmäßige Profilierung des
auf das Rohr 4 aufzuwickelnden Bandes 3 während des Walzvorganges, wobei diese Profilierungen
nicht nur die Formstabilität des aufgewickelten Bandes 3 erhöhen, sondern auch zu
einer Verbe -serung des Wärmeüberganges führen können.
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Der zur Anpassung an den jeweiligen Außendurohmesser des zu bewickelnden
Rohres 4 mittels der Schrauben 15 auswechselbar am Träger 10 befestigte Walzring
14 besitzt gemäß Fig.5 weiterhin am radial innenliegenden Rand der Walzfläche 14a
eine ringförmige Ausnehmung 14c, durch welche die sich unmittelbar an die Rohroberfläche
anschließende Fußkante des Bandes 3 vom Walzvorgang ausgenommen wird0 Hierdurch
erfolgt eine zusätzliche geringfügige Stauchung dieses Fußkantenbereiches des åufzuwickelnw
den
Bandes5 wodurch sich der Anpreßdruck des aufgewickelten Bandes 3 auf das Rohr 4
in Richtung auf die Rohrachse erhöht und ein festerer Sitz des Bandes 3 auf dem
Rohr 4 erzielt wird.
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Da der Walzring 14 mit derselben Drehzahl angetrieben wird wie das
Rohr 4 und da der Walzring 14 über das zulaufende Band 3 den Walzteller 16 durch
Reibschluß mitnimmt, entstehen keine unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten,
die zu unerwünschten Stauchungen oder Streckungen des Bandes 3 führen können.
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Innerhalb der zulässigen Toleranzen unterschiedliche Außendurchmesser
des Rohres 4 werden selbsttätig dadurch ausgeglichen, daß sich das Band 3 auf der
senkrecht zur Längsachse des Rohres 4 verlaufenden Walzfläche 14a in radialer Richtung
verlag gert. Es erfolgt somit innerhalb gewisser Grenzen eine selbsttätige Anpassung
an unvermeidbare Toleranzen, ohne daß besondere Einstellmaßnahmen getroffen werden
müssen.
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Bezugsziffernliste: 1 Bett 2 Bandrolle 3 Band 4 Rohr 5 Spannfutter
6 Umlenkein-richtung 7 Umformeinrichtung 8 Tisch 9 Lagerbock 10 Träger 11 Zahnrad
12 Antriebszahnrad 13 Antriebswelle Walzring 14a Walzfläche 14b Vertiefung 14c Ausnehmung
15 Schraube 16 Walzteller 17 Schraube 18 Tragelement 19 Schwenktisch 20 Achse 21
Rollenlager 22 Lagerring 23 Einstellring
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