DE526714C

DE526714C - Verfahren zur Herstellung von Rohren mit schraubenfoermig verlaufender Rippe

Info

Publication number: DE526714C
Application number: DEB141190D
Authority: DE
Original assignee: Bundy Tubing Co
Current assignee: Bundy Tubing Co
Priority date: 1927-12-30
Filing date: 1928-12-30
Publication date: 1931-06-10
Also published as: GB303161A; FR664787A; US1896350A

Description

Verfahren zur Herstellung von Rohren mit schraubenförmig verlaufender Rippe Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Rohren mit schraubenförmig verlaufender Rippe, bei denen Blechstreifen dem Rohr durch angetriebene Walzen zugeführt und unter Druck auf das Rohr mit einer der Steigung der Schraube entsprechenden Neigung aufgewickelt weiden, welches gleichzeitig gedreht und in axialer Richtung vorwärts bewegt wird.
Gemäß der Erfindung ist das Rohr frei drehbar und frei axial verschiebbar gelagert, und der die Rippe bildende Blechstreifen wird durch die angetriebenen Walzen so gegen das Rohr gepreßt, daß lediglich dadurch die Drehbewegung des Rohres und dessen Verschiebung in axialer Richtung herbeigeführt wird.
Das neue Verfahren führt zu einer Vereinfachung der erforderlichen Vorgänge; die bei den üblichen Verfahren notwendigen Antriebseinrichtungen für die Umlauf- und Vorschubbewegung des Rohres fallen fort; es ist schon vorgeschlagen worden, Nuten in das Rohr einzuschneiden, in welche sich die Rippen legen, und dann die Vorschubbewegung des Rohres von den Rippen abzuleiten. Die Erfindung beruht demgegenüber auf der Erkenntnis, daß sich ähnliche Wirkungen bei glatten Rohren erzielen lassen und daß auch die Umlaufbew e gong des glatten Rohres mit Hilfe der Rippe erreicht werden kann.
Es ist weiter vorgeschlagen worden, einen Schlitten mit der Wickeleinrichtung selbsttätig durch die aufgewickelten Rippen vorschieben zu lassen. Hierbei war ebenfalls noch ein besonderer Antrieb für die Umlaufbewegung des Rohres notwendig. Ferner ist bei Vorrichtungen mit wanderndem Wickelkopf und in axialer Richtung stillstehendem Rohr ein langes Maschinenbett zur Führung des Schlittens mit dem Wickelkopf erforderlich.
Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar ist Abb. i eine Seitenansicht des Wickelkopfes, teilweise im Schnitt, wobei das Rohr auf gewickelten Rippen dargestellt ist.
Abb. i a ist ein Querschnitt durch das Rohr mit in anderer Weise aufgewickelter Rippe, Abb. 2 die Stirnansicht des Wickelkopfes, von links in Abb. i gesehen.
Abb. 3, q. und 5 sind Schnitte nach den entsprechenden Schnittlinien der Abb. 2; sie zeigen die Matrizen, mit deren Hilfe dem zur Rippenbildung dienenden Werkstoff ein winkelförmiger Querschnitt erteilt wird, bevor er auf das Rohr aufgewickelt wird.
Abb.6 ist ein Grundriß des Wickelkopfes, Abb.7 eine schaubildliche Darstellung eines der Matrizenglieder, Abb.8 eine schaubildliche Darstellung des ergänzenden Eingriffsführungsgliedes, Abb.9 eine vergrößerte Schnittdarstellung, die im einzelnen einen Arbeitsvorgang an der Rippe beim Aufwickeln auf das Rohr zeigt, und Abb. io ist eine teilweise im Schnitt gehaltene Darstellung einer weiter abgeänderten Art des Rippenrohres.
In Abb. i ist ein vorher gefertigtes Rohr beliebiger Bauart bei i dargestellt. 2 bezeichnet den einen Schenkel einer schraubenförmig aufgewickelten Rippe, 3 den anderen flach auf dem Rohr liegenden Schenkel. Sonach ist der aufzuwickelnde Rippenstreifen bei Aufbringung auf das Rohr im Querschnitt winkelförmig.
Der Wickelkopf besteht hauptsächlich aus angetriebenen Druckrollen 5 und 6. Von diesen sitzt die Rolle 5 auf einer Welle 7 und wird durch Kegelradritzel 8, 8a angetrieben. Zwischen Rolle und Antrieb befindet sich ein Schublager 9. Die Rolle 6 sitzt auf einer Welle io, die am unteren Ende ein Stirnrad ii trägt. Ein Ritzel 13 einer Welle 12 greift in das Rad ii ein und ferner in ein Zahnrad 1q., das den das Kegelradritzel8 tragenden Wellenstumpf antreibt.
Die Welle io, auf der die Druckrolle 6 sitzt, dreht sich in einer Buchse 15, die einstellbar ist, so daß die Rolle 6 gegenüber der Druckrolle 5 nach Winkellage und Entfernung eingestellt werden kann. Zur einstellbaren Befestigung der Buchse kann eine Mehrzahl von Stellschrauben 16 bis i9 vorgesehen sein, die auf die Buchse von verschiedenen Seiten her einwirken, um sie in ihrer Lage zu halten. Durch Verstellen dieser Schrauben läßt sich sowohl die Winkellage der Rolle 6 gegen die Rolle 5 wie auch der Abstand in erforderlichen Grenzen ändern. Diese Einstellung wirkt auch auf das Rad ii ein. Doch ist der Zahneingriff mit dem Ritzel13 lose genug, um diese Verstellung zuzulassen.
Der Werkstoffvorrat für das Rippenrohr wird vorzugsweise dem Wickelkopf in Flachstreifenform zugeführt und wird durch geeignete Matrizen geführt, um ihm einen winkelförmigen Querschnitt zu geben, unmittelbar bevor er auf das Rohr aufgewickelt wird. Wenn auch diese Ausführung bevorzugt wird, so kann der Werkstoff doch auch bereits in Winkelform zugeführt werden. Im Ausführungsbeispiel wird streifenförmiger Werkstoff zwischen einander ergänzenden Matrizenteilen 2o und 21 hindurchgeführt (s. Abb.3 bis 5). Diese Teile sind durch Stifte 22 zusammengepaßt, die durch Öffnungen 23 (Abb. 7) hindurchtreten. Zweckmäßig sind Federn 24 zwischen die Formteile gelegt. Um die Formteile unter Arbeitsdrücken gegeneinander zu bringen, ist eine verstellbare Sperreinrichtung 25 (Abb. 6) vorgesehen. In der in dieser Abbildung dargestellten Lage hält der Sperrteil die Formteile zusammen und in Arbeitslage. f Soll der Sperrteil gelöst werden, so wird er in die punktierte Lage gebracht, und die Schraubenfedern 24 (Abb. 3 und q.) drücken dann die Formteile auseinander. Hierdurch kann der Streifen eingefädelt und die Maschine für den Arbeitsbeginn bereitgemacht werden. Wie Abb. 3 bis 5 erkennen lassen, erteilen die Formteile der Matrize dem Flachstreifen zuerst eine schwach gekrümmte Form und verstärken die Krümmung schließlich, bis der Streifen einen im wesentlichen rechtwinkligen 0uerschnitt erhält. Durch punktierte Linien ist in Abb. 6 die allmähliche Veränderung der Gestalt des zugeführten Streifens angedeutet.
Beim Betrieb der bisher beschriebenen Einrichtungen werden die Druckrollen 5 und 6 in Umlauf gebracht. Der zwischen diesen Rollen eingeführte oder eingefädelte Werkstoffstreifen wird zwischen den Druckrollen an dem Rippenteil 2 unmittelbar erfaßt. Die Rollen werden mit genügendem Druck gegeneinander geführt, um den Rippenstreifen durch die Matrize hindurchziehen zu können, so daß keine weitere Werkstoffzuführungseinrichtung notwendig ist. Die Rolle 6 wird so eingestellt, daß ihre auf die Rippe einwirkende Fläche in einem Winkel zur Fläche der Rolle 5 steht, wie Abb. i und 9 erkennen lassen. Der Druck zwischen den Rollen ist derart, daß das Metall der Rippe 2 zusammengedrückt wird, und zwar wird das Metall in an sich bekannter Weise nahe dem äußeren Rande der Rippe stärker gepreßt als am inneren Ende und nahe dem Rohr. Da die Rippe 2 schraubenförmig aufzuwinden ist, muß nämlich der Durchmesser am äußeren Rande des Rohres notwendigerweise größer sein als der Durchmesser am Innenrande, d. h. dort, wo die Rippe sich auf das Innenrohr aufsetzt. Durch das Strecken der Rippe nahe dem äußeren Rande oder vielmehr das fortschreitende Verdünnen der Rippe vom Innenrande zum äußeren Rande hin wird diese Durchmesservergrößerung erzielt, und zwar wird. das Metall, wie ebenfalls bekannt, so weit gestreckt, daß die Krümmung bzw. der Innendurchmesser der Rippe geringer ist als der Außendurchmesser des Rohres und die Rippe sich infolgedessen fest um das Rohr legt.
Es ist nunmehr zu schildern, wie die Längs-und Drehbewegung des Rohres, die beim Aufwickeln notwendig ist, erreicht wird. Unmittelbar über den Druckrollen und oberhalb des Rohres befindet sich eine Leitmatrize 26 (Abb. i und 6). Diese Leitmatrize hat eine schräg verlaufende Stirnfläche 27 und ist vorzugsweise austauschbar. Sie ist durch Schrauben 28 (Abb. q.) an der Vorrichtung befestigt. Wie wohl Abb. x und 6 am besten erkennen lassen, tritt die Rippe unter dem Rohr ein und bewegt sich der Winkelrippenstreifen um das Rohr herum, und der emporragende Rippenteil :z kommt in Berührung mit der Schrägfläche 27 der Leitmatrize. Dadurch, daß die Druckrollen 5 und 6 den Streifen fest gegen das Rohr pressen und den Streifen dabei vorwärts treiben, wird dem Rohr eine Drehbewegung erteilt. Der durch die Rollen gegen das Rohr ausgeübte Druck wird dadurch aufgenommen, daß das Rohr nach oben hin abgestützt wird (vgl. Abb.i). Auf den Antrieb des Rohres wirkt noch günstig ein, daß der Streifen, wie erwähnt, etwas stärker gekrümmt wird als das Rohr und es infolgedessen fest umfaßt. Die Anpressung kann so stark gewählt werden, daß unterhalb des radial gerichteten Schenkels 2 des Wickelstreifens in das Kernrohr eine schraubenförmig verlaufende Nut eingedrückt wird, wodurch die Verbindung der Teile noch verbessert wird. Gleichzeitig legt sich nun der Rippenschenkel 2 so gegen die Schrägfläche 27, daß die Rippe zusammen mit dem Rohr vorwärts geschoben wird. Auf diese Weise wird das Rohr also sowohl gedreht wie vorwärts geschoben, und zwar durch Aufwickeln des Rippenstreifens. Die Steigung der Schrägfläche der Leitmatrize bestimmt die Steigung der schraubenförmigen Rippe. Da diese Matrize auswechselbar ist, so können Matrizen von verschiedener Steigung benutzt werden, um verschieden steile Schraubenrippen herzustellen.
Wie Abb. i zeigt, ist der auf das Rohr einwirkende Teil 3 des Werkstoffes so angeordnet, daß Nachbarwindungen sich gegeneinanderlegen; die Leitmatrize ist so bemessen, daß sie die richtige Steigung gibt, um dieses Gebilde herzustellen. Bei der Anordnung nach Abb. i a sind die auf das Rohr einwirkenden Streifenteile überlappt. Um dies zu erzielen, ist weiter nichts nötig als eine Verbreiterung des Teiles 3 der Winkelrippe oder die Anwendung einer geeignet gestalteten Leitmatrize zur Verringerung der Steigung der Schraubenrippe. Bei der Ausführung nach Abb. io ist die Steigung der Schraubenrippe vergrößert, so daß die verschiedenen Umgänge des Rippenwerkstoffes voneinander getrennt sind. Dies erzielt man wiederum durch Anwendung einer geeignet ausgebildeten Leitmatrize. Es liegt also im Bereich der Erfindung, die Breite des auf dem Rohr liegenden Rippenschenkels zu verändern, und zwar mit oder ohne Veränderung der Leitmatrize.
Nachdem die Rippe auf das Rohr aufgebracht ist, kann das ganze Gebilde gegebenenfalls durch ein Bad, z. B. durch ein Lotbad, hindurchgeführt werden. Ein solches Bad sichert eine feste Verbindung zwischen Rohr und Rippe; doch ist das Rohr auch brauchbar ohne Anwendung von Lot.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Rohren mit schraubenförmig verlaufender Rippe, bei dem Blechstreifen dem Rohr durch angetriebene Walzen zugeführt und unter Druck auf das Rohr aufgewickelt werden, welches gleichzeitig gedreht und in axialer Richtung vorwärts bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (i) frei drehbar und frei axial verschiebbar gelagert und der Blechstreifen (2, 3) durch die Walzen (5, 6) so gegen das Rohr gepreßt wird, daß lediglich dadurch die Drehbewegung des Rohres und dessen Verschiebung in axialer Richtung (3) herbeigeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechstreifen (2, 3) - nach Vorbiegung zu Winkelform mit Hilfe einer Matrize (2o, 21) - an dem einen Winkelschenkel (2) zwischen den Walzen (5, 6) eingespannt und mit dem anderen Schenkel (3) gegen das Rohr (i) gepreßt wird.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Winkel zueinander stehenden Druckwalzen (5, 6) von einer gemeinsamen Antriebswelle (12) aus durch Zahngetriebe angetrieben werden und das Getriebe (13, 11) für die eine Druckrolle (6) - für verschiedene Streckung der äußeren Rippenkante - eine Änderung der Winkellage der Druckrollenachse in bestimmten Grenzen zuläßt. q.. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle der in ihrer Lage veränderlichen Druckrolle (6) in einer zwischen Stellschrauben (1ö bis ig) eingespannten Buchse (15) gelagert ist.