DE3630440C1

DE3630440C1 - Device for the helical winding of pipes of circular cross-section with a smooth, non-corrugated tape

Info

Publication number: DE3630440C1
Application number: DE3630440A
Authority: DE
Inventors: Peter Denner; Alfred Joekel; Wolfgang Herrmann; Ernst Nikolayzcik
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Priority date: 1986-09-06
Filing date: 1986-09-06
Publication date: 1987-07-09
Also published as: ATE59986T1; EP0259607A2; YU47050B; DE3767415D1; YU145387A; ES2020232B3; ZA876009B; GR3001783T3; EP0259607A3; DD261967A5; EP0259607B1

Abstract

The invention relates to a device for the helical taping of circular tubes (4) with smooth, uncorrugated tape (8), which is drawn off from a tape roll (7) by the rotating tube (4) and deformed by a rolling process immediately before it is applied to the tube (4). The rolling process is brought about by a rolling ring (12), driven synchronously with the tube (4) by the tube's (4) rotary drive unit and surrounding the tube (4), and a frictionally driven rolling plate (13), whose circumferential surface can be adjusted about an axis lying at a transverse angle to the tube's longitudinal axis (4a) and fed in to the rolling ring (12). The rolling ring (12) and the rolling plate (13) with its adjusting device are located on a rotary table (10) which, according to the particular inclination of the tape (8) being wound can be rotated about an axis (17) intersecting the longitudinal axis (4a) of the tube at right angles as an extension of the lead point (16) of the tape (8) onto the tube (4). Also located on the rotary table (10) is a slotting tool (20) whose cutting edge (20a) engages on the tube (4) roughly 90<o> in front of the lead point (16) of the tape (8) onto the tube (4). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wendelförmigen Bewickeln von Rohren kreisförmigen Querschnitts mit glattem, ungewellten Band, welches durch das sich drehende Rohr von einer Bandrolle abgezogen und unmittelbar vor dem Aufbringen auf das Rohr durch einen Walzvorgang verformt wird, der durch einen synchron mit dem Rohr vom Drehantrieb des Rohres ange triebenen, das Rohr umgebenden Walzring und einen reibschlüs sig mitlaufenden Walzteller bewirkt wird, dessen Umfangs fläche um eine quer zur Rohrlängsachse liegende Achse an stellbar und gegenüber dem Walzring zustellbar gelagert ist.The invention relates to a device for helical Winding pipes of circular cross-section with a smooth, undulating band, which by the rotating tube of pulled off a roll of tape and immediately before application is deformed on the tube by a rolling process, which by one synchronized with the pipe from the rotary drive of the pipe driven rolling ring surrounding the tube and a friction lock sig co-rotating roller plate is caused, its scope area around an axis lying transverse to the longitudinal axis of the pipe adjustable and deliverable relative to the rolling ring.

Eine Vorrichtung der voranstehend beschriebenen Art ist aus der DE-PS 31 31 473 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist die Walzfläche des Walzringes in einer rechtwinklig zur Rohr längsachse verlaufenden Ebene angeordnet, weil der Walzring das Rohr konzentrisch umgibt. Hierdurch ergibt sich zwar eine einfache Ableitung des Walzringantriebes vom Drehantrieb des Rohres. Das zwischen dem Walzring und dem Walzteller durch einen Walzvorgang verformte Band wird jedoch unabhängig von der jeweiligen Steigung der auf dem Rohr anzubringenden Band wendel rechtwinklig zur Rohrlängsachse aufgebracht, so daß es anschließend durch entsprechende Führungen in die mit der je weiligen Steigung übereinstimmende Lage auf dem Rohr gebracht werden muß.A device of the type described above is out DE-PS 31 31 473 known. In this device, the Rolling surface of the rolling ring in a right angle to the tube longitudinal axis arranged because of the rolling ring surrounds the pipe concentrically. This does indeed result in a simple derivation of the rolling ring drive from the rotary drive of the Tube. That between the rolling ring and the roller plate However, a strip deformed by a rolling process becomes independent of the respective pitch of the band to be attached to the pipe helix applied perpendicular to the pipe longitudinal axis, so that it then through appropriate tours in the with each because of the corresponding slope brought on the pipe must become.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zum wendelförmigen Bewickeln von Rohren kreisförmigen Querschnitts mit glattem, unge wellten Band derart weiterzubilden, daß das auf das Rohr aufzubringende Band in Übereinstimmung mit dem jeweiligen Steigungswinkel dem Rohr zugeführt und hierbei einem Walzvor gang zwischen Walzring und Walzteller unterworfen wird, so daß nachträgliche Verlagerungen oder Verformungen des aufge wickelten Bandes vermieden werden, die nicht nur eine zusätz liche Verformungsenergie benötigen, sondern auch zusätzliche Belastungen des Bandes darstellen und zu einer Begrenzung der Wickelgeschwindigkeit führen.The invention has for its object a device of the type described at the beginning for helical winding of tubes of circular cross-section with smooth, uneven corrugated tape so that the tube tape to be applied in accordance with the respective Pitch angle fed to the tube and a roll in front is subjected between the rolling ring and the roller plate, so that subsequent displacements or deformations of the Avoid wrapped tape that is not just an additional need deformation energy, but also additional Represent loads on the tape and limit the Lead winding speed.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Walzring und der Walzteller mit seiner Verstelleinrichtung auf einem Drehtisch angeordnet sind, der entsprechend der jeweiligen Steigung des aufzu wickelnden Bandes um eine die Rohrlängsachse in Verlängerung des Auflaufpunktes des Bandes auf das Rohr rechtwinklig schneidende Achse verdrehbar ist.The solution to this problem by the invention is characterized in that the rolling ring and the rolling plate arranged with its adjusting device on a turntable are the according to the respective slope of the winding tape around an extension of the pipe longitudinal axis the point of impact of the tape at right angles to the pipe intersecting axis is rotatable.

Mit dieser erfindungsgemäßen Weiterbildung wird erreicht, daß das Band bereits unter demjenigen Winkel auf die Rohrober fläche aufgezogen und zugleich einem Walzvorgang unterworfen wird, der dem jeweiligen Steigungswinkel entspricht. Hier durch entfallen nachträgliche Verformungen bzw. Lageverände rungen des Bandes auf der Rohroberfläche, die neben einer zu sätzlichen Belastung insbesondere zu einer Begrenzung der Wickelgeschwindigkeit geführt haben. Der Aufwickelvorgang wird somit sowohl hinsichtlich der Belastung der Führungsein richtungen für das Band als auch hinsichtlich der Belastungen des Bandes derart verbessert, daß geringerwertiges Band mit höherer Wickelgeschwindigkeit aufgebracht werden kann und der Verschleiß der Führungseinrichtungen herabgesetzt wird.With this development according to the invention it is achieved that the tape already at that angle on the pipe robber surface raised and at the same time subjected to a rolling process that corresponds to the respective pitch angle. Here by eliminating subsequent deformations or changes in position the tape on the pipe surface, which is next to one additional burden in particular to limit the Have performed winding speed. The winding process is thus both in terms of the burden on management directions for the belt as well as regarding the loads the tape so improved that low-quality tape with higher winding speed can be applied and the Wear of the guide devices is reduced.

Die erfindungsgemäße Weiterbildung der bekannten Vorrichtung schafft darüber hinaus die Möglichkeit, daß gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung am Drehtisch ein Nutwerkzeug angeordnet werden kann, dessen Schneide im Bereich von etwa 90° vor dem Auflaufpunkt des Bandes auf das Rohr am Rohr an greift. Durch diese erfindungsgemäße Ausrichtung des Nutwerk zeuges entsprechend der jeweiligen Steigung des Bandes und durch das Entstehen der Nut kurz vor dem Auflaufpunkt des Bandes wird erreicht, daß das Band zuverlässig in die kurz zuvor hergestellte Nut in der Oberfläche des Rohres einläuft, und zwar unabhängig von in der Praxis unvermeidbaren Gleich laufschwankungen sowohl hinsichtlich des Drehantriebes als auch hinsichtlich des Rohrvorschubes. .The inventive development of the known device also creates the possibility that according to a Another feature of the invention on the turntable is a grooving tool can be arranged, the cutting edge in the range of about 90 ° before the point at which the tape hits the pipe takes hold. Through this alignment of the groove mechanism according to the invention according to the respective slope of the band and by the creation of the groove just before the point of impact of the Band is achieved that the band reliably in the short previously created groove runs into the surface of the tube, regardless of the unavoidable equal in practice fluctuations in terms of both the rotary drive and also with regard to the pipe feed. .

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, dem Nut werkzeug einen Nutzudrücker und eine Rippenrichtführung nach zuschalten, wobei der Nutzudrücker innerhalb einer halben Um drehung des Rohres nach dem Auflaufpunkt des Bandes ange ordnet ist, so daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein einwandfreier und fester Sitz des ßandes im genuteten Rohr garantiert werden kann.The invention finally proposes the groove tool a lever handle and a rib guide switch on, with the pusher within half a turn rotation of the tube after the point of the tape is arranged so that with the device according to the invention perfect and tight fit of the sand in the grooved tube can be guaranteed.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungs gemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigen:In the drawing is an embodiment of the Invention shown according to the device, namely:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematische Gesamtdar stellung der Vorrichtung, Fig. 1 is a plan view showing a schematic overall presentation position of the device,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Drehtisch, Fig. 2 is a plan view of the rotary table,

Fig. 3 eine Stirnansicht des Drehtisches, Fig. 3 is an end view of the turntable,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Drehtisches und Fig. 4 is a side view of the turntable and

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Aufwickelbe reiches. Fig. 5 is a perspective view of the winding area.

Die Draufsicht in Fig. 1 zeigt ein Maschinenbett 1, auf dem ein Dreh- und Vorschubantrieb 2 mit einer Mitnahmevorrichtung 3 für das Rohr 4 angeordnet ist. Das zu bewickelnde Rohr 4 wird somit drehend und mit einem der Steigung des aufzu wickelnden Bandes entsprechenden Vortrieb angetrieben. Auf einer Lagerplatte 5 ist weiterhin eine Lünette 6 zur Abstüt zung des bewickelten Rohres 4 angeordnet. Außerdem zeigt die Fig. 1 eine Bandrolle 7, von der das aufzuwickelnde Band 8 durch das sich drehende Rohr 4 abgezogen wird.The top view in FIG. 1 shows a machine bed 1 , on which a rotary and feed drive 2 with a driving device 3 for the tube 4 is arranged. The tube 4 to be wound is thus driven in rotation and with a propulsion corresponding to the pitch of the band to be wound. On a bearing plate 5 , a steady rest 6 is arranged to support the wound tube 4 . In addition, the Fig. 1 shows a tape roll 7, from which the wound up tape is peeled 8 through the rotating pipe 4.

Dieses Band 8 wird über eine Umlenkrolle 9 einer Aufwickel vorrichtung zugeführt, die in Fig. 1 nur in einer schema tischen Draufsicht und in den Fig. 2 bis 5 anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt ist. Diese Aufwickelvorrich tung umfaßt einen Drehtisch 10, der um eine senkrechte Achse genenüber dem Maschinenbett 1 verdrehbar ist, wie dies über trieben in Fig. 1 gezeichnet wurde. Dieser Drehtisch 10 trägt einen Lagerbock 11 für einen Walzring 12, der das zu be wickelnde Rohr 4 umgibt und mit dem ein Walzteller 13 zu sammenwirkt. Während der Walzring 12 synchron mit dem Rohr 4 vom Dreh- und Vorschubantrieb 2 angetrieben ist, wird der Walzteller 13 kraftschlüssig vom Walzring 12 mitgenommen. Um den zwischen Walzring und Walzteller stattfindenden Walzvor gang für das aufzuwickelnde Band 8 einstellen zu können, ist der Walzteller 13 um eine waagerechte Achse anstellbar und gegenüber dem Walzring zustellbar auf dem Drehtisch 10 ge lagert. Der jeweilige Anstellwinkel des Drehtisches 10 gegen über der Längsachse des Rohres 4, der der jeweiligen Steigung des auf das Rohr 4 aufzuwickelnden Bandes 8 entspricht, ist an einem Skalenring 14 am Drehtisch 10 ablesbar.This tape 8 is fed via a deflection roller 9 to a winding device, which is shown in Fig. 1 only in a schematic top view and in Figs. 2 to 5 using an exemplary embodiment. This Aufwickelvorrich device comprises a turntable 10 , the genes about a vertical axis about the machine bed 1 can be rotated, as was exaggerated in Fig. 1. This turntable 10 carries a bearing block 11 for a rolling ring 12 which surrounds the tube 4 to be wound and with which a roller plate 13 interacts. While the rolling ring 12 is driven synchronously with the tube 4 by the rotary and feed drive 2 , the rolling plate 13 is frictionally carried along by the rolling ring 12 . In order to be able to adjust the rolling process taking place between the rolling ring and the rolling plate for the strip 8 to be wound up, the rolling plate 13 can be adjusted about a horizontal axis and is deliverable relative to the rolling ring on the rotary table 10 . The respective angle of attack of the turntable 10 relative to the longitudinal axis of the tube 4 , which corresponds to the respective slope of the band 8 to be wound onto the tube 4 , can be read from a scale ring 14 on the turntable 10 .

Der Drehtisch 10 und die auf ihm angeordneten Bauteile sind in den Fig. 2 bis 5 im einzelnen dargestellt. Diese de taillierteren Darstellungen zeigen eine Bandführung 15 für das dem drehenden Rohr 4 zuzuführende Band 8, die ent sprechend dem eingestellten Winkel des Drehtisches 10 zur Längsachse des Rohres 4 ausgerichtet ist. Mit Hilfe dieser Bandführung 15 wird das Band 8 beim dargestellten Ausfüh rungsbeispiel der Unterseite des Rohres 4 zugeführt, und zwar entsprechend dem jeweiligen Steigungswinkel des Bandes 8 auf der Oberfläche des Rohres 4. Der Auflaufpunkt 16 des Bandes 8 auf das Rohr 4 ist in den Fig. 2 bis 5 eingezeichnet. Durch diesen Auflaufpunkt 16 verläuft die Achse 17 des Dreh tisches 10 gegenüber dem Maschinenbett 1, die beim Ausfüh rungsbeispiel durch einen Lagerbolzen 18 gebildet wird und die senkrecht verlaufend die Längsachse des Rohres 4 in Ver längerung des Auflaufpunktes 16 schneidet. Hierdurch wird sichergestellt, daß der vom Walzring 12 und Walzteller 13 auf das Band ausgeübte Walzvorgang exakt im Auflaufpunkt 16 stattfindet, und zwar unabhängig vom jeweils eingestellten Winkel des Drehtisches 10 gegenüber dem Maschinenbett 1 und unabhängig vom Anstellwinkel des Walztellers 13 gegenüber dem Walzring 12, der durch Verschwenken des Walztellers 13 um die in Fig. 4 eingezeichnete Schwenkachse 19 stattfindet.The turntable 10 and the components arranged on it are shown in detail in FIGS. 2 to 5. This de waisted representations show a tape guide 15 for the rotating tube 4 to be fed tape 8 , which is accordingly aligned with the set angle of the turntable 10 to the longitudinal axis of the tube 4 . With the help of this tape guide 15 , the tape 8 is fed in the illustrated embodiment, for example, the underside of the tube 4 , in accordance with the respective pitch angle of the tape 8 on the surface of the tube 4th The point of impact 16 of the strip 8 on the tube 4 is shown in FIGS. 2 to 5. Through this point of impact 16 , the axis 17 of the rotary table 10 runs relative to the machine bed 1 , which is formed in the exemplary embodiment by a bearing pin 18 and which extends vertically the longitudinal axis of the tube 4 in Ver extension of the point of impact 16 . This ensures that the rolling process exerted by the rolling ring 12 and rolling plate 13 on the strip takes place exactly at the run-up point 16 , regardless of the angle of the turntable 10 relative to the machine bed 1 and regardless of the angle of attack of the rolling plate 13 relative to the rolling ring 12 by pivoting the roller plate 13 about the pivot axis 19 shown in FIG. 4.

Aufgrund der voranstehend beschriebenen Einstellmöglichkeit wird sichergestellt, daß das Band 8 mittels der Bandführung 15 stets unter demjenigen Winkel der Oberfläche des Rohres 4 zugeführt wird, der dem jeweiligen Steigungswinkel des Bandes 8 auf dem Rohr 4 entspricht. Außerdem ermöglicht diese Ein stellmöglichkeit ein Nuten der Rohroberfläche und ein zuver lässiges Einführen des aufzuwickelnden Bandes 8 in diese Nut, um einerseits einen zuverlässigen Sitz des aufgewickelten Bandes 8 auf dem Rohr 4 zu garantieren und andererseits einen guten Wärmeübergang zwischen aufgewickeltem Band 8 und Rohr 4 zu erzeugen.The setting option described above ensures that the band 8 is always fed by means of the band guide 15 at the angle of the surface of the tube 4 which corresponds to the respective pitch angle of the band 8 on the tube 4 . In addition, this possibility of adjusting a groove of the tube surface and a reliable insertion of the tape 8 to be wound into this groove, on the one hand to guarantee a reliable fit of the wound tape 8 on the tube 4 and on the other hand a good heat transfer between the wound tape 8 and tube 4 produce.

Das Nuten des Rohres 4 erfolgt mit Hilfe eines Nutwerkzeuges 20, das ausricht- und zustellbar am Lagerbock 11 des Walz ringes 12 angeordnet ist und dessen Schneide 20 a im Bereich von etwa 90° vor dem Auflaufpunkt 16 am Rohr 4 angreift. Das sich in Fig. 3 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn drehende Rohr 4 wird demzufolge etwa 1/4 Umdrehung vor dem Auflaufpunkt 16 durch die Schneide 20 a des Nutwerkzeugs 20 mit der wendel förmig verlaufenden Nut versehen, so daß auch bei Gleichlauf schwankungen hinsichtlich des Drehantriebes und des Vor schubes des Rohres 4 gewährleistet ist, daß das Band 8 stets zuverlässig in die zuvor hergestellte Nut einläuft.The grooving of the tube 4 is carried out with the aid of a grooving tool 20 which is arranged and deliverable on the bearing block 11 of the rolling ring 12 and whose cutting edge 20 a engages in the region of approximately 90 ° before the point of impact 16 on the tube 4 . The oppositely in Fig. 3 rotating to the clockwise tube 4 is thus provided about 1/4 turn before emergence point 16 by the cutting edge 20 a of the grooving tool 20 with the helically extending groove, so that even when the constant velocity variations in the rotary drive and Before thrust of the tube 4 it is ensured that the band 8 always reliably runs into the previously produced groove.

Zusätzlich zum Nutwerkzeug 20 ist am Lagerbock 11 ein Nutzu drücker 21 angeordnet, der auf die ungenutete Oberfläche des Rohres 4 wirkt und eine Art Verstemmung des in die Nut einge zogenen Bandfußes bewirkt. Außerdem zeigen die Fig. 4 bis 5 eine Rippenrichtführung 22, die eventuell auftretende Ver formungen der auf dem Rohr 4 befindlichen Rippen korrigiert. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind Nutwerkzeug 20, Nutzudrücker 21 und Rippenrichtführung 22 in der Draufsicht in Fig. 2 weggelassen worden.In addition to the grooving tool 20 , a Nutzu pusher 21 is arranged on the bearing block 11 , which acts on the non-grooved surface of the tube 4 and causes a kind of caulking of the band foot drawn into the groove. In addition, the Fig. 4 to 5 show a straightening guide ribs 22 which Ver any possible deformations of the ribs located on the tube 4 corrected. For the sake of clarity, grooving tool 20 , utility lever 21 and rib guide 22 have been omitted from the top view in FIG. 2.

Die perspektivische Darstellung in Fig. 5 zeigt nochmals das Zusammenwirken der einzelnen Teile beim Nuten und Aufwickeln des Bandes 8 auf dem Rohr 4. Das im Auflaufpunkt 16 dem Rohr 4 an der Unterseite durch die Bandführung 15 zugeführte Band 8 läuft an diesem Auflaufpunkt 16 in die Nut ein, die etwa eine halbe Umdrehung vor dem Auflaufpunkt 16 durch die Schneide 20 a des Nutwerkzeugs 20 erzeugt worden ist. Der bes seren Übersichtlichkeit wegen sind die bereits aufgewickelten Windungen des Bandes 8 auf der Zeichnung in Fig. 5 nicht dar gestellt. Hierdurch ist der auf die ungenutete Oberfläche des Rohres 4 wirkende Nutzudrücker 21 zu erkennen, desgleichen die Rippenrichtführung 22, die vorzugsweise an der oberen Hälfte der aufgewickelten Rippe angreift. Außerdem zeigt die Perspektive das Zusammenwirken zwischen Walzring 12 und Umfangsfläche des Walztellers 13 sowie den Winkel 23 zwischen der Längsachse 4 a des Rohres 4 und der Längsachse 10 a des gegenüber dem Maschinenbett 1 verdrehten Drehtellers 10.The perspective view in FIG. 5 again shows the interaction of the individual parts when grooving and winding the band 8 on the tube 4 . The in opening point 16 at the bottom by the tape guide 15 supplied belt 8 the pipe 4 runs at this yarn contact point 16 into the groove that has been pre-emergence point 16 generated by the cutting edge 20 a of the grooving tool 20 is about a half turn. The bes seren clarity because the already wound turns of the tape 8 are not shown in the drawing in Fig. 5. This makes it possible to see the pusher 21 acting on the non-grooved surface of the tube 4 , as is the rib guide 22 , which preferably engages the upper half of the wound rib. In addition, the perspective shows the interaction between the rolling ring 12 and the peripheral surface of the rolling plate 13 and the angle 23 between the longitudinal axis 4 a of the tube 4 and the longitudinal axis 10 a of the turntable 10 rotated relative to the machine bed 1 .

Claims

1. Device for the helical winding of tubes of circular cross-section with a smooth, non-corrugated tape, which is pulled off by the rotating tube from a roll of tape and deformed immediately before application to the tube by a rolling process, which is synchronized with the tube from the rotary drive of the tube is driven, the tube surrounding the rolling ring and a frictionally co-rotating roller plate is effected, the peripheral surface of which is adjustable about an axis lying transversely to the longitudinal axis of the tube and is deliverable relative to the rolling ring, characterized in that the rolling ring ( 12 ) and the roller plate ( 13 ) are arranged with its adjusting device on a turntable ( 10 ), which according to the respective slope of the band ( 8 ) to be wound around a pipe longitudinal axis ( 4 a) in extension of the point of impact ( 16 ) of the band ( 8 ) on the pipe ( 4 ) right-angled axis ( 17 ) is rotatable.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on the rotary table ( 10 ) a grooving tool ( 20 ) is arranged, the cutting edge ( 20 a) in the range of about 90 ° before the running point ( 16 ) of the belt ( 8 ) on the tube (4) engages the tube (4).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the grooving tool ( 20 ) is followed by a utility lever ( 21 ) and a rib guide ( 22 ).