DE658097C - Verfahren zur Herstellung von Rippenrohren - Google Patents

Description

Rippenrohre, die in bekannter Weise dadurch entstehen, daß ein Metallband hochkant auf ein glattes Rohr schraubenförmig aufgewickelt wird, indem das Rohr sich dreht, während das Band auf das Rohr aufläuft, haben den Nachteil, daß das Band nach beendigter Herstellung das Bestreben hat, vom Rohre loszuspringen. Dies wird in bekannter Weise dadurch verhindert, daß das Ende des Bandes ebenso wie der Anfang mit dem Rohre verlötet oder verschweißt und meistens dann verzinnt oder verzinkt wird.

Vor dem Verzinnen oder Verzinken kann

man aber auch dann, wenn Anfang und Ende des Bandes mit dem Rohre fest verbunden sind, feststellen, daß das Band nicht mehr so fest das Rohr umschlingt wie beim Wickelvorgang. Schneidet man ein solches Rohr durch, so springt das Band vom Rohr los.

Die Rippenrohre müssen daher immer in der Länge gewickelt werden, wie sie verwandt werden sollen. Es ist nicht möglich, lange Rohre zu wickeln und von diesen ajich vor dem Verzinnen oder Verzinkern nach Bedarf Enden abzuschneiden. Es ist zwar ein Verfahren bekannt, nach welchem sich das Band in schraubenförmige Nuten, die in das Rohr eingeschnitten werden, legt und bei dem die Ränder der Nuten fest gegen das Band gedrückt werden, wodurch dieses gehalten wird. Dies Verfahren erfordert aber dickwandige Rohre und ziemlich dickes Metallband und hat den Nachteil, daß die Rohre trotzdem durch die Nuten leicht zerschnitten werden.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugründe, daß die Ursache für das Losspringen des Bandes beim Zerschneiden des Rohres und die Lockerung der L^Tmschlingung, die man ganz allgemein nach beendigtem Wickelvorgang feststellen kann, auf Spannungen zurückzuführen sind, die beim Herstellungsvorgang entstehen. Diese Spannungen sind:

1. Eine Drehungsspannung des Rohres, hervorgerufen durch das Drehmoment, das nötig ist, um das Band mit Spannung aufzuwickeln,

2. eine Biegungsspannung des Rohres, hervorgerufen durch den einseitigen Zug des Bandes auf das Rohr beim Wickeln, und

3. eine elastische Spannung des Bandes, hervorgerufen durch eine Drehung der beim Wickeln außenliegenden Teile des Bandes und in geringem Maße durch eine Stauchung der innenliegenden Teile des Bandes.

Die Drehungsspannung des bewickelten Rohres wird vermieden, wenn in bekannter Weise das von einer Drehbank gedrehte Rohr mit dem Metallstreifen, von dem der Antriebsseite gegenüberliegenden Ende des Rohres aus beginnend, bewickelt wird.

Der Gegenstand der Erfindung befaßt sich im wesentlichen mit der Beseitigung der unter 3. genannten elastischen Spannung. Die

elastische Spannung des Bandes, die einer festen Umschlingung des Rohres durch das Band entgegenwirkt, ist bei den bisher be kannten Verfahren, insbesondere bei Rippqri S rohren, die nur in unmittelbarer Nähe dföi Rohrwandung kleine Wellen aufweisen, In nicht befriedigender Weise beseitigt worden. Es ist zwar verschiedentlich vorgeschlagen worden, das auf das Rohr aufzuwickelnde ίο Band vor dem Auflaufen des Bandes einem Ziehvorgang zu unterwerfen, um den Querschnitt des Bandes trapezförmig zu gestalten, oder das Band beim Auflaufen zwischen einem Walzenpaar hindurchzuziehen. Mit diesen Verfahren wird jedoch das Entstehen elastischer Spannungen in dem fertig aufgewickelten Band nicht verhindert, da diese Spannungen erst entstehen, sobald das Band beim Auflaufen auf das Rohr gekrümmt wird. Walzenpaare sind auch schon deshalb ungeeignet, weil sie aus Festigkeitsrücksichten so stark sein müssen, daß dadurch eine geringe Ganghöhe der Schraubenfläche" des Bandes und damit eine enge Teilung der Rippen unmöglich wird.

Die Beseitigung dieser elastischen Spannung des aufgewickelten Bandes wird gemäß der vorliegenden Erfindung in neuartiger Weise einwandfrei dadurch beseitigt, daß außer den grundsätzlich bekannten Wellen auf der der Rohrwand zugekehrten Bandseite, während des Aufwickeins des Bandes auf das Rohr auch der äußere Rand des Bandes, während sich das Band um das Rohr krümmt, einer die Elastizitätsgrenze überschreitenden Streckung unterworfen wird. Dieses geschieht dadurch, daß dieser äußere Teil des Bandes einem Ziehvorgang unterworfen wird, indem das Band z. B. zickzackförmig durch einen schmalen Spalt hindurchgezogen wird, wodurch es sich außen streckt.

Die elastische Spannung, welche das Band nach dem ersten Teil des Wickelvorganges hat und die es wieder gerade zu richten, d. h. vom Rohre abzuwickeln sucht, sobald es nicht mehr durch eine Befestigung am Rohr gehalten wird, ist dadurch beseitigt. Desgleichen wird hierdurch die Gefahr des Umkippens der Schraubenwindungen des Bandes vermieden.

Ein nach diesem Verfahren gewickeltes Rippenrohr kann nach beendigtem Wickelvorgang von der Bandspule abgeschnitten und von der Wickelbank genommen werden, ohne daß das Ende des Bandes mit dem Rohr verlotet oder verschweißt zu werden braucht. Das Band hält das Rohr so fest umschlungen wie beim Wickelvorgang selbst. Auch kann man ein solches Rohr beliebig zerschneiden, ohne daß die Gefahr besteht, daß das Band vom Rohr losspringt.

Eine Vorrichtung für das Verfahren der Erfindung stellt die Zeichnung dar. Abb. 1 zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte \nsicht in Achsenrichtung des mit Rippen zu \usehenen Rohres, Abb. 2 eine Draufsicht Senkrecht zur Achse des Rohres. Die übrigen Abbildungen zeigen besonders dargestellte Einzelheiten.

Ein Ring 2, der das mit einem Metallband zu bewickelnde Rohr gleichachsig umgibt, besitzt einen Arm 3, mit dem er auf dem Support der Drehbank, die als Wickelbank benutzt wird, befestigt Averden kann. Der obere Teil des Ringes 2 kann um das Gelenk 4 aufgeklappt werden, um das zu bewickelnde Rohr 5 einzulegen. Dabei benutzt der Bedienungsmann den Handgriff 6, der an dem oberen Teil des Ringes 2 gelenkig gelagert ist und eine Verriegelungsvorrichtung 7 besitzt, um den aufklappbaren oberen Teil des Ringes 2 fest mit dem unteren Teil des Ringes 2 zu verbinden.

An dem Ringe 2 befinden sich alle Teile, die nötig sind, um das auf das Rohr auf zuwickelnde Metallband gegenüber seinem ursprünglichen Zustande zu verändern und aufzuwickeln. Dieses Metallband 8, welches sich auf einer in der Zeichnung nicht dargestellten Spule befindet, wird durch die Gabel 9 einem Rollenpaar 10 zugeführt, deren beide Rollen am unteren Rand mit Zähnen versehen sind, die das Metallband an der unteren Kante mit scharfen kleinen Wellen versehen. Damit das Metallband bei diesem Vorgange nicht nach oben hinausgedrückt wird, besitzt eine der beiden Rollen die Deckscheibe 11, gegen die sich die obere Kante des Bandes legt.

Das auf diese Weise an derjenigen Kante, die sich gegen die Rohroberfläche legt, mit Wellen versehene Metallband setzt seinen Weg fort und gelangt in den Spalt des Führungsstückes 12, welches die Rolle 13 sicheiförmig umgibt und in den Abb. 3 und 4 besonders dargestellt ist. Aus dem Spalt des Führungsstückes 12 geht das Metallband 8 in die Rille der Rolle 13 über, die sich um die Achse 14 drehen kann. Diese Achse 14 nt in dem Halter 15 entsprechend der Steigung des schraubenförmig auf das Rohr 5 aufzuwickelnden Bandes 8 windschief zur Achse des Rohres 5 gelagert. Der Halter 15 ist am Ringe 2 derart befestigt, daß die Entfernung der Achse 14 von der Achse des zu bewickelnden Rohres 5 je nach dem Durchmesser dieses Rohres radial zum Rohre verstellt werden kann, und daß auch die windschiefe Lage der Achse 14 zur Achse des Rohres 5 je nach der Steigung des schraubenförmig auf das Rohr aufzuwickelnden Bandes eingestellt werden kann.

Das Metallband, welches aus der Rille der Rolle 13 heraustritt, gelangt in den Spalt des Stiftes 16, der ebenfalls im Ringe 2 befestigt ist, derart, daß er in Richtung seiner Achse eingestellt und dabei so im Ringe 2 festgehalten werden kann, daß der Spalt, durch den das Metallband 8 hindurch muß, einen gewissen Winkel bildet mit der Fläche des Bandes, mit der dieses aus der Rille der Rolle 13 herauskommt. Dadurch wird das Band gezwungen, eine zickzackförmige Bahn vom Eintritt in den Spalt des Stiftes 16 bis zum Austritt aus ihm zurückzulegen, wodurch der Werkstoff des Metallbandes gestreckt wird. Um den beabsichtigten Zweck zu erreichen, muß diese Streckung an der außenliegenden Kante des Bandes am stärksten sein und nach der Mitte zu abnehmen, was entweder dadurch erreicht werden kann, daß der Spalt im Stift 16 etwas schraubenförmig verläuft, oder daß der Stift 16, wie die Zeichnung zeigt, an seinem auf das Rohr gerichteten Ende meißeiförmig angeschärft ist. Durch die von außen nach innen abnehmende Streckung des Metallbandes wird die elastische Nachwirkung, die das Metallband wieder vom Rohre abzurollen sucht, aufgehoben. Die Abb. 6 zeigt in vergrößertem Maßstabe, in Richtung der Achse des Stiftes 16 gesehen, den Spalt dieses Stiftes und den Weg, den das Band beim Durchgange durch diesen Spalt zurücklegen muß.

Das aus dem Spalt des Stiftes 16 kommende Metallband 8 gelangt in die Rille der Rolle 17, die ähnlich wie die Rolle 13 von einer Achse 18 gehalten wird, die ihrerseits im Halter 19 sich befindet, der am Ring 2 befestigt ist. Diese Rillenrolle 17 dreht sich jedoch nicht um die Achse 18, sondern wird durch den Stift 20 an der Drehung verhindert. In der Abb. 7 ist der Halter 19 mit der Achse 18, der Rillenrolle 17 und dem Haltestift 20 besonders dargestellt, während Abb. 8 die Rillenrolle in Achsenrichtung gesehen zeigt. Diese Abbildung läßt erkennen, daß die Rillenrolle 17 mehrere Löcher für den Haltestift 20 aufweist, um der Rolle eine andere Lage geben zu können, sobald sie sich an der einen Stelle in der Rille infolge der Reibung des Bandes an den Rillenwänden stark abgenutzt hat. Diese Reibung des Metallbandes an den Rillenwänden ist beabsichtigt, um das Band nach dem Strekkungsvorgange im Spalt des Stiftes 16 wieder zu glätten.

Nach dem Verlassen der feststehenden Rillenrolle 17 gelangt das Band zur Rolle 21, die jedoch auf das Band nicht mehr einwirkt, sondern nur die Aufgabe hat, das Rohr abzustutzen gegen den seitlichen Zug des Bandes, der das Rohr 5 zu verbiegen sucht.

Diese Rolle 21 braucht daher auch nicht als Rillenrolle ausgeführt zu sein, sondern kann eine einfache zylindrische Rolle sein, die in der Abb. 9 besonders dargestellt ist. Sie dreht sich um die Achse 22, die der Halter 23 hält, der seinerseits wiederum im Ringe 2 befestigt ist.

Die Rollen 17 und 21 sind in dreifacher Beziehung einstellbar. Zunächst kann ihr Abstand von der Achse des Rohres 5 entsprechend dem Durchmesser dieses Rohres verstellt werden, sodann kann die windschiefe Lage der Achsen der Rollen entsprechend der Steigung des Metallbandes eingestellt werden, und schließlich kann ihre Lage in Richtung ihrer Achsen innerhalb der Halter 19 bzw. 23 eingestellt werden, um ebenfalls der gewünschten Steigung des Bandes Rechnung zu tragen. Diese verschiedenen Einstellungen sind dadurch möglich, daß hohlkegelförmige Zwischenlagen 24 von verschiedener Stärke eingesetzt werden oder daß eine hohlkegelförmige Zwischenlage 25, wie Abb. 9 dieses zeigt, mit Gewinde im Ringe 2 eingesetzt und dadurch mehr oder weniger weit vom Mittelpunkt des Ringes 2 durch Verdrehen entfernt werden kann. Die gewünschte windschiefe Lage der Rollenachsen wird dadurch erzielt, daß die Rollenhalter 19 bzw. 23 um die Achsen ihrer zylindrischen Teile 26 bzw. 27 entsprechend verdreht am Ringe 2 mittels der Haltemuttern 28 und 29 festgeklemmt werden. Schließlich · kann die Lage der Rollen 17 und 21 in Riehtung ihrer Achsen dadurch verändert werden, daß sie in ihren Haltern 19 und 23 zwischen den ringförmigen Stirnflächen zweier Schrauben liegen, die in Richtung ihrer Achsen in den Haltern verstellbar sind, wie Abb. 9 dieses zeigt.

Bei der Benutzung der beschriebenen Vorrichtung wird das Rohr 5, welches schraubenförmig mit dem Band bewickelt werden soll, in der Klemmvorrichtung 30 (s. Abb. 2) der Antriebsseite der Drehbank befestigt und auf der gegenüberliegenden Seite von der Reitstockspitze 31 gehalten. Darauf wird das Band bei aufgeklapptem oberen Bügel des Ringes 2 in die Vorrichtung eingeführt und an der Stelle 32 mit dem Rohre 5 verlötet oder verschweißt, worauf nach Schließen des oberen Bügels des Ringes 2 der Wickelvorgang beginnen kann. Dabei geschieht das Aufwickeln des Bandes auf das Rohr, wie ersichtlich, von dem Ende des Rohres aus, welches am weitesten von der Antriebsseite der Drehbank entfernt ist. Dadurch wird erzielt, daß immer nur derjenige Teil des Rohres, der noch nicht mit dem Bande bewickelt ist, eine elastische Verdrehung erfährt, während der bereits mit dem Bande

bewickelte Teil des Rohres spannungsfrei ist. Die elastische Rückfederung des Rohres, welche sich beim Übergang vom gespannten zum ungespannten Zustande einstellt, bewirkt bei dieser Art des Wickelvorganges nicht eine Lockerung des aufzuwickelnden Bandes, sondern ein Festerziehen, was mit Rücksicht auf ein festes Anliegen des Bandes auf der Rohroberfläche erwünscht ist.
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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Rippenrohren, bei dem ein Metallband hochkantig auf ein gedrehtes Rohr, von dem der Antriebsseite gegenüberliegenden Ende des Rohres aus beginnend, mittels einer das Rohr an drei nahezu gleichmäßig auf dem Umfange verteilten Punkten stützenden Vorrichtung bewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Metallband, nachdem es sich bereits auf dem Rohre befindet, mittels eines Ziehvorganges von außen nach innen abneh- mend gestreckt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein schmaler Streifen des Metallbandes an der dem Rohr zugekehrten Kante vor dem Aufwickeln gewellt wird.

3. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch 1 mit drei nahezu gleichmäßig um das Rohr herum verteilten, das Rohr stützenden, das Band in Rillen aufnehmenden Rollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen in einem das Rohr umgebenden aufklappbaren Ring (2) gelagert sind und zwischen zwei Rollen ein Werkzeug (16) zum Strecken des Bandwerkstoffes vorgesehen ist. '

4. Werkzeug zum Strecken des Bandwerkstoffes, bestehend aus einem geschlitzten Stift, dessen Schlitz zur Bandfläche von innen nach außen zunehmend geneigt ist,

5. Werkzeug zum Strecken des Bandwerkstoffes, bestehend aus einem geschlitzten Stift, dessen geschlitzter Teil nach der Rohrmitte hin verjüngt ist und dessen Schlitz gleichmäßig zur Bandfläche geneigt ist.

6. Werkzeug zum Glätten des Bandes nach dem Ziehvorgang, bestehend aus einer feststellbaren Rillenscheibe (17).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GP.nRLT.KT IN I)KH