DE2534217C3

DE2534217C3 - Method for the helical winding of tape on tubes with a circular cross-section and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE2534217C3
Application number: DE19752534217
Authority: DE
Inventors: Alfred 4300 Essen Joekel
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Filing date: 1975-07-31
Publication date: 1978-01-05

Description

Die Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß an einem feststehenden Lagerbock ein Tragrohr drehbar gelagert ist, an dem mindestens eine in Längsrichtung auf dem Rohr abrollende Walzrolle mittels eines Druckhebels verschwenkbar gelagert ist, der durch eine Schaltbuchse betätigbar ist, die koaxial zum Tragrohr angeordnet und in Längsrichtung über ein Ausrücklager verschiebbar ist Die Schaltbuchse wird hierbei vorzugsweise durch einen Druckmittelzylinder verschoben. ι οThe device for practicing the method according to the invention is characterized in that on a fixed bearing block is rotatably mounted a support tube on which at least one in the longitudinal direction Rolling roller rolling on the tube is pivotably mounted by means of a pressure lever which is controlled by a Switching socket is actuated, which is arranged coaxially to the support tube and in the longitudinal direction via a release bearing is displaceable The switch socket is preferably displaced by a pressure cylinder. ι ο

Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die Schaltbuchse mit einer Steuerkurve versehen, die mit einstellbaren Druckschrauben zusammenwirkt, welche am freien Ende der jeweils eine Walzrolle tragenden Druckhebel angeordnet sind. Auf diese Weise werden sämtliche Druckhebel gleichzeitig verschwenkt. Außerdem ist der Walzdruck der Walzrollen durch die Druckschrauben einstellbar.In a preferred embodiment according to the invention, the switching socket is provided with a control cam provided, which cooperates with adjustable pressure screws, which at the free end of each one Roller bearing pressure lever are arranged. In this way, all the pressure levers are at the same time pivoted. In addition, the rolling pressure of the rolling rollers can be adjusted using the pressure screws.

Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Wjlzrollen als Wälzlager ausgebildet sind, welches am gabelförmig ausgebildeten Ende der Druckhebel gelagert ist. Um ein sicheres Abheben der Walzrollen von der Rohroberfläche nach Betätigen der Schaltbuchse zu gewährleisten, kann zwischen jedem Druckhebel und dem Tragrohr eine Druckfeder angeordnet sein.A particularly simple embodiment results from the fact that the rolling rollers as Rolling bearings are formed, which is mounted on the fork-shaped end of the pressure lever. To a to ensure safe lifting of the rollers from the pipe surface after actuation of the switch socket, a compression spring can be arranged between each pressure lever and the support tube.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, die Schaltbuchse im Inneren des Tragrohres zu führen und mit einem axial unverschiebbar aufgesetzten Wälzlager als Ausrücklager zu versehen, dessen äußerer Lagerring mit einem Schalthebel verbunden ist, der am Lagerbock gelagert und durch den Druckmittelzylinder verschwenkbar ist. Hierdurch ergibt sich ein besonders einfacher und störungsfreier Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Finally, it is proposed with the invention to guide the switch socket inside the support tube and to be provided with an axially immovable roller bearing as a release bearing, the outer bearing ring of which is connected to a switching lever which is mounted on the bearing block and can be pivoted by the pressure medium cylinder is. This results in a particularly simple and trouble-free construction of the structure according to the invention Contraption.

In Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines damit hergestellten Rohres dargestellt. Es zeigt:In figures is an embodiment of the invention Device and a tube made therewith shown. It shows:

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Vorrichtung, F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung nach F i g. 1,F i g. 1 is a partially sectioned side view of the device, FIG. 2 shows an end view of the device according to FIG. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie IU-IIIin Fig. 1 undF i g. 3 is a cross section according to the line IU-III Fig. 1 and

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung eines mit der Vorrichtung hergestellten Rohrabschnittes.F i g. 4 shows a perspective illustration of a pipe section produced with the device.

Die Vorrichtung besitzt einen mit einer Lagerplatte 1 versehenen Lagerbock 2, an dem durch zwei Kugellager 3 ein Tragrohr 4 drehbar gelagert ist. Der Lagerbock 2 wird mittels seiner Lagerplatte 1 an einer Maschine zum wendeiförmigen Aufwickeln von Band auf Rohre ortsfest derart angebracht, daß sich das Tragrohr 4 koaxial zum zu bewickelnden Rohr R befindet und sich mit diesem drehen kann.The device has a bearing block 2 which is provided with a bearing plate 1 and on which a support tube 4 is rotatably mounted by two ball bearings 3. The bearing block 2 is fixedly attached by means of its bearing plate 1 to a machine for the helical winding of tape on tubes in such a way that the support tube 4 is coaxial with the tube R to be wound and can rotate with it.

Am Tragrohr 4 sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel vier Paar von Stegen 4a vorgesehen an denen jeweils ein Druckhebel 5 mittels eines Schwenkbolzens 6 verschwenkbar gelagert ist. Jeder Druckhebel 5 ist an seinem vorderen Ende gabelförmig ausgebildet und mit einer Walzrolle 7 versehen, die auf einem Lagerbolzen 8 drehbar ist. An anderen Ende besitzt jeder Druckhebel 5 eine einstellbare Druckschraube 9. Zwischen jedem Druckhebel 5 und dem Tragrohr 4 ist jeweils eine Druckfeder 4b angeordnet.In the illustrated embodiment, four pairs of webs 4a are provided on the support tube 4, on each of which a pressure lever 5 is pivotably mounted by means of a pivot pin 6. Each pressure lever 5 is fork-shaped at its front end and is provided with a roller 7 which is rotatable on a bearing pin 8. At the other end, each pressure lever 5 has an adjustable pressure screw 9. Between each pressure lever 5 and the support tube 4, a pressure spring 4b is arranged in each case.

Die Druckschrauben 9 wirken mit der Steuerkurve 10a einer Schaltbuchse 10 zusammen, die koaxial im fts Inneren des Tragrohres 4 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet ist. Die Schaltbuchse 10 ist an der Innenfläche des Tragrohres 4 geführt. Sie trägt auf ihrem hinteren Ende ein axial unverschiebbar angeordnetes Ausrücklager 11. Dieses Ausrücklager 11 besteht aus einem Kugellager, das einen Lagerring 12 trägtThe pressure screws 9 cooperate with the control cam 10a of a switching socket 10, which is coaxial in the fts Inside the support tube 4 is arranged displaceably in the axial direction. The switch socket 10 is on the Inner surface of the support tube 4 out. It carries an axially immovable on its rear end Release bearing 11. This release bearing 11 consists of a ball bearing that carries a bearing ring 12

Dieser Lagerring 12 ist durch einen Lagerbolzen 13 mit einem Schalthebel 14 verbunden, der an seinem oberen Ende über einen Bolzen 15 an zwei Armen 2a des Lagerbockes 2 angelenkt ist Die Arme 2a sind durch einen Stift 2c am Lagerbock 2 angeordnet Am unteren Ende ist der Schalthebel 14 mittels eines Bolzens 16 gelenkig an der Kolbenstange 17a eines Druckmittelzylinders 17 befestigt Dieser Druckmittelzylinder 17 ist seinerseits mittels eines Querbolzens 18 verschwenkbar an einer Verlängerung Ib des Lagerbockes 2 aufgehängt This bearing ring 12 is connected by a bearing pin 13 to a shift lever 14, which is hinged at its upper end via a bolt 15 to two arms 2a of the bearing block 2 The arms 2a are arranged by a pin 2c on the bearing block 2 At the lower end is the shift lever 14 hinged to the piston rod 17a of a pressure cylinder 17 secured by means of a bolt 16. This pressure fluid cylinder 17 in turn is suspended by means of a cross pin 18 pivoted on an extension of the bearing block 2 Ib

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Das mit einem Band wendelförmig zu bewickelnde, im Querschnitt kreisförmige Rohr R durchläuft vor dem Wickelkopf, mit welchem das in Fig.4 dargestellte Band B aufgewickelt wird, die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung. Nach dem Einführen des Rohres R wird der DruckmiftelzyJ/nder 17 derart betätigt, daß der Schalthebel 14 über den Lagerring 112 und das Ausrücklager 11 die Schaltbuchse 10 in die in F i g. 1 dargestellte Lage verschiebt. Bei dieser Verschiebung gleiten die innenliegenden Enden der Druckschrauben 9 auf der Steuerkurve 10a, wodurch sie in radialer Richtung nach außen bewegt werden. Hierdurch weraen die Druckhebel 5 auf den Schwenkbolzen The mode of operation of the device is as follows: The tube R , which is to be wound helically with a tape and has a circular cross-section, passes in front of the winding head with which the tape B shown in FIG. 4 is wound, which is shown in FIGS. 1 to 3 shown device. After the tube R has been inserted, the pressure lever cylinder 17 is actuated in such a way that the shift lever 14, via the bearing ring 112 and the release bearing 11, moves the shift bushing 10 into the position shown in FIG. 1 position shown moves. During this displacement, the inner ends of the pressure screws 9 slide on the control cam 10a, as a result of which they are moved outward in the radial direction. As a result, the pressure levers 5 are positioned on the pivot pin

6 derart verschwenkt daß die Walzrollen 7 zur Anlage an der Oberfläche des Rohres R gelangen.6 pivoted in such a way that the rolling rollers 7 come to rest on the surface of the pipe R.

Durch diese Anlage der Walzrollen 7 am Rohr R ergibt sich eine kraftschlüssige Verbindung, so daß bei einer Drehbewegung des Rohres R auch die WalzrollenThis contact of the rolling rollers 7 on the pipe R results in a non-positive connection, so that when the pipe R rotates, the rolling rollers also

7 und über die Druckhebel 5 das Tragrohr 4 mitgenommen werden. Das Tragrohr 4 läuft somit bei einer Drehbewegung des Rohres R und bei angedrückten Walzrollen 7 innerhalb des Lagerbockes 2 urn, weshalb die beiden Kugellager 3 vorgesehen sind.7 and the support tube 4 can be taken along via the pressure lever 5. The support tube 4 thus rotates within the bearing block 2 when the tube R rotates and when the rolling rollers 7 are pressed on, which is why the two ball bearings 3 are provided.

Durch die Ausbildung der Steuerkurve 10a und die Stellung der Druckschrauben 9 läßt sich die Kraft einstellen, mit welcher die Walzrollen 7 auf die Oberfläche des Rohres R drücken. Da das Rohr R nicht nur eine Rotationsbewegung, sondern auch eine Bewegung in axialer Richtung durchführt, laufen die Walzrollen 7 in Längsrichtung über das Rohr R, wodurch sie auf diesem abgeflachte Haltebahnen H erzeugen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden vier Haltebahnen //erzeugt, deren Breite bei einem Durchmesser des Rohres R von etwa 25 mm jeweils im Bereich eines Millimeters liegt. Durch die Mitnahme der Walzrollen 7 mit dem sich drehenden Rohr liegen die Haltebahnen H exakt in Längsrichtung des Rohres J?. Zwischen jeder Walzrolle 7 und der Oberfläche des Rohres R findet somit ausschließlich eine Bewegung in Längsrichtung des Rohres R statt, die durch Abrollen der Walzrolle 7 auf dem Rohr R bewerkstelligt wird. Der auftretende Verschleiß ist somit vernachlässigbar klein.Through the design of the control cam 10a and the position of the pressure screws 9, the force with which the rolling rollers 7 press on the surface of the pipe R can be adjusted. Since the pipe R performs not only a rotational movement but also a movement in the axial direction, the rolling rollers 7 run in the longitudinal direction over the pipe R, as a result of which they produce flattened holding tracks H on this. In the illustrated embodiment, four holding tracks // are generated, the width of which is in the range of one millimeter with a diameter of the tube R of approximately 25 mm. Due to the entrainment of the rolling rollers 7 with the rotating tube, the holding tracks H lie exactly in the longitudinal direction of the tube J ?. Between each roller 7 and the surface of the pipe R there is therefore only a movement in the longitudinal direction of the pipe R , which movement is brought about by the roller 7 rolling on the pipe R. The wear that occurs is therefore negligibly small.

Durch die auf der Oberfläche des Rohres R aufgebrachten, abgeflachten Haltebahnen H erhält das anschließend auf das Rohr R aufgewickelte Band B einen guten Halt in Umfangsrichtung, da die zwischen den abgeflachten Haltebahnen //und der gekrümmten Oberfläche des Rohres R vorhandenen Ecken ein Abidtschendes aufgewickelten Bandes Sin tangentialer Richtung verhindern. Dieser Halteeffekt tritt ein, obwohl die Abmessungen der abgeflachten Haltebahnen H verhältnismäßig Bering sind, wie das F i κ. 4 zeigtDue to the flattened retaining strips H applied to the surface of the tube R , the band B subsequently wound onto the tube R has a good grip in the circumferential direction, since the corners between the flattened retaining strips // and the curved surface of the tube R form an abidtschende wound band Prevent sin in tangential direction. This holding effect occurs although the dimensions of the flattened holding tracks H are relatively Bering, like the F i κ. 4 shows

Da das wendeiförmige Aufwickeln von Band B auf das Rohr R zwecks Erzielen einer hohen Aufwickelleistung durchgehend erfolgt, ist es wünschenswert, bestimmte Abschnitte eines Rohres nicht mit Haltebahnen zu versehen, um in diesen Bereichen das aufgewickelte Band später auf einfache Weise durch Abwickeln entfernen zu können. Um dies zu erreichen, ist die Schaltbuchse 10 bei sich drehendem Rohr R in axialer Richtung verschiebbar. Dies geschieht durch eine Betätigung des Druckmittelzylinders 17, der bei der Darstellung in F i g. 1 durch seine Kolbenstange 17a den Schalthebel 14 nach rechts verschwenkt. Hierbei wird über den Lagerring 12 das Ausrücklager U auf der Zeichnung nach rechts verschoben. Da das Ausrücklager 11 in axialer Richtung unverschiebbar auf der Schaltbuchse 10 angeordnet ist, wird bei einer Betätigung des Druckmittelzylinders 17 in der voranstehend beschriebenen Weise auch die Schaltbuchse 10 mitgenommen. Die axiale Verschiebung der Schaltbuchse 10 geschieht so weit, daß die Druckschrauben 9 über die Steuerkurve 10a bis auf ihren kleinstmöglichen Durchmesser herabgleiten. In dieser Lage ist die von der Schaltbuchse 10 über die Druckschrauben 9 auf die Druckhebel 5 ausgeübte Druckkraft, die zur Anlage der Walzrollen 7 an der Oberfläche des Rohres R geführt hat, aufgehoben. Die Druckfedern 4£> sind deshalb in dieser Stellung der Schaltbuchse 10 in der Lage, die Walzrollen 7 von der Oberfläche des Rohres R abzuheben. Nach Beendigung der voranstehend beschriebenen Schaltbewegung hört somit die Druckwirkung der Walzrollen 7 auf das Rohr R auf. Während der anschließenden axialen Bewegung des Rohres R werden keine Haltebahnen Herzeugt.Since the helical winding of tape B onto the tube R takes place continuously in order to achieve a high winding performance, it is desirable not to provide certain sections of a tube with retaining tracks so that the wound tape can later be easily removed by unwinding in these areas. In order to achieve this, the switching sleeve 10 can be displaced in the axial direction while the tube R is rotating. This is done by actuating the pressure medium cylinder 17, which is shown in FIG. 1 pivoted the shift lever 14 to the right by its piston rod 17a. Here, the release bearing U is moved to the right in the drawing via the bearing ring 12. Since the release bearing 11 is arranged immovably on the shift sleeve 10 in the axial direction, the shift sleeve 10 is also taken along when the pressure medium cylinder 17 is actuated in the manner described above. The axial displacement of the switching socket 10 takes place so far that the pressure screws 9 slide down over the control cam 10a to their smallest possible diameter. In this position, the pressure force exerted by the switching sleeve 10 via the pressure screws 9 on the pressure lever 5, which has led to the contact of the rolling rollers 7 on the surface of the tube R , is canceled. The compression springs 4 £> are therefore in this position of the switching sleeve 10 in a position to lift the rolling rollers 7 from the surface of the tube R. After the switching movement described above has ended, the pressure effect of the rolling rollers 7 on the pipe R ceases. During the subsequent axial movement of the pipe R , no holding tracks H are generated.

Sobald der haltebahnfreie Abschnitt die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung durchlaufen hat, wird der Druckmittelzylinder 17 erneut betätigt, so daß die Schaltbuchse 10 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung gelangt. Durch das Andrücken der Walzroller 7 an die Oberfläche des Rohres R erfolgt wiederum eine Mitnahme des Tragrohres 4 mit den an ihm gelagerter Teilen einschließlich der Schaltbuchse 10. Die Vorrichtung beP.ndet sich erneut in ihrer Wirkstellung.As soon as the section free of the stopping track has passed through the device shown in the drawing, the pressure medium cylinder 17 is actuated again so that the switching socket 10 moves into the position shown in the drawing. By pressing the roller 7 against the surface of the tube R , the support tube 4 with the parts mounted on it, including the switch socket 10, is again carried along. The device is again in its operative position.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for the helical winding of tape onto tubes with a circular cross-section, the pipe is rotated and the strip is adapted to the pipe radius by cold deformation, by keeping the tape perpendicular to the pipe surface and under tension as well as under of the foot to the outer edge of increasing deformation in the band plane smoothly on the tube ι ο wound and formed by a in the longitudinal direction of the tube on its outer surface than Deformation acting on the retaining track is retained on the pipe, characterized in that that the holding track or several holding tracks during the winding immediately before the Winding point by applying pressure with a width in the range of 1 mm as a flat Flattening is or will be made over the entire length of the pipe.

2. The method according to claim 1, characterized in that the flattening by interrupting the pressure is interrupted at those points where the wound pipe in individual pipe sections are to be cut.

3. The method according to claim 1 and / or 2, characterized in that at least two over the Perimeter evenly distributed holding tracks are formed.

4. Apparatus for practicing the method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a support tube (4) is rotatably mounted on a fixed bearing block (2), on which at least one rolling roller rolling in the longitudinal direction on the tube (R) (7) is pivotably mounted by means of a pressure lever (5) which can be actuated by a switching socket (10) which is arranged coaxially to the support tube (4) and is displaceable in the longitudinal direction via a release bearing (11).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the switching socket (10) by a Druckmittelzyhnder (17) is displaceable.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the switching socket (10) is provided with a control cam (10a,) which interacts with adjustable pressure screws (9), which are arranged at the free end of each pressure lever (5) carrying a roller (7).

7. Device according to claims 4 to 6, characterized in that the rolling rollers (7) as Rolling bearings are formed, which is mounted on the fork-shaped end of the pressure lever (5).

8. Device according to claims 4 to 7, characterized in that a compression spring (Ab) is arranged between each pressure lever (5) and the support tube (4).

9. Device according to claims 4 to 8, characterized in that the switching socket (10) guided inside the support tube (4) and with an axially immovable roller bearing as Release bearing (11) is provided, the outer bearing ring (12) of which is connected to a shift lever (14) which is mounted on the bearing block (2) and can be pivoted by the pressure medium cylinder (17).

f'Sf'S

The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device to practice this procedure.

In the known method according to GB-PS 5 87 758 a loosening and unwinding of the helical applied tape from the tube formed with a circular cross-section at its ends this prevents a formed in the longitudinal direction of the tube on its outer surface than Holding track acting deformation is attached. These deformations are either called flats or formed as angular indentations of the pipe surface, which are transverse to the longitudinal axis of the Tube have a width which corresponds approximately to the radius of the tube. The disadvantage arises that the Deformations are not generated during the winding of the tape because of their large dimensions but before the pipe is fed to the winding machine in a separate operation must be generated.

The invention is therefore based on the object of further developing the generic method in such a way that that the deformations to be formed to hold the wound tape on the tube with a Minimum expenditure of time and energy can be applied and that these deformations of the Pipe surface neither the flow conditions inside as well as on the surface of the wound Pipe nor change the strength properties of the pipe disadvantageously.

According to the invention, this object is achieved what is proposed in the characterizing part of claim i.

The method according to the invention is compared to the method known from GB-PS 5 87 758 the advantage achieved that the surface deformations due to their small width immediately before Wrapping the pipe with tape can be generated by simply applying pressure and neither the flow conditions in the pipe nor ar; detrimentally change its wound surface, as is the case with the large-area deformations in the known prior art. Through this becomes pin special work to be carried out before clamping the pipe in the winding machine superfluous so that there is a considerable gain in time in the manufacture of finned tubes. Besides that In contrast to the known prior art, the strength of the deformed pipe is not adversely affected, but on the contrary increased, since the narrow flats by the application of pressure which causes a solidification of the surface and because of the small width of the flat no deformation of the pipe wall resulting in cracks or corners. In contrast to the finned tubes of the prior art, which are only used for pressureless heating systems can be, the finned tubes produced by the method according to the invention are therefore also at such systems can be used that are under high pressure and therefore have special requirements for the Provide strength of the pipe.

In order to be able to provide sections on which there is no tape when winding the pipe with tape, is in a further development of the main idea of the invention, the flattening by interrupting the The action of pressure is interrupted at those points where the wound pipe is split into individual pipe sections should be cut up. In a preferred embodiment, at least two over the Circumference evenly distributed holding tracks formed.