DE3320235C1

DE3320235C1 - Method and device for the helical winding of tape onto tubes

Info

Publication number: DE3320235C1
Application number: DE3320235A
Authority: DE
Inventors: Peter 4030 Ratingen Denner; Wolfgang 4030 Ratingen Herrmann; Alfred 4300 Essen Joekel
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Priority date: 1983-06-03
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1984-11-22
Also published as: ZA844139B; YU89584A; YU45182B; JPS606221A; ES532922A0; ES8502888A1

Abstract

The invention relates to a method and an apparatus for the helical winding of strip, standing on edge, onto tubes with a cross-section which differs from the circular form, preferably an oval or elliptical cross-section, the strip being drawn off a strip roll by the rotationally driven tube, being adapted to the particular radius of the tube by a tensile stress with cold deformation, and being subjected to a rolling operation directly upon application to the tube. To permit a tear-free and more rapid application of the strip, the strip is rolled out at least in its outer edge region during its periodically recurring application to tube regions with a small radius of curvature. The rolling roller used for this is mounted in the winding head so as to be parallel to the axis of rotation of the tube and movable relative to a rolling counter-surface, and is controlled by a pressure ram which is arranged between the radially displaceably guided winding head and a stationary thrust bearing.

Description

Aus der DE-PS 23 13 436 ist ein Verfahren zum wendelförmigen Aufwickeln von mit einem an der Fußkante rechtwinklig abgebogenen Rand versehenem Band auf Rohre mit ovalem Querschnitt bekannt, wobei das Rohr gedrcht und das Band unter Kaltverformung an den jeweiligen Radius des Rohres angepaßt wird, indem das Band unter Zugspannung und unter von der Fuß- bis zur Außenkante entsprechend dem jeweiligen Rohrradius zunehmender Verformung in der Bandebene glatt auf das Rohr aufgezogen und hierbei senkrecht gehalten wird. Um ein glattes und rißfreies Aufbringen trotz des ovalen Rohrquerschnittes und der hieraus resultierenden, pulsierenden Beanspruchung des Bandes zu ermöglichen, wird bei dem bekannten Verfahren der an der Fußkante befindliche Rand des Bandes über einen Winkel von 90" hinaus abgebogen und nach dem Aufziehen auf das Rohr in eine annähernd rechtwinklige Lage zurückgedrückt. Der senkrecht stehende Schenkel des Bandes kann unmittelbar vor der Auflaufstelle auf das Rohr durch beidseitige Druckkräfte zusätzlich gestreckt werden, um die Anpassung des Bandes an die unterschiedlichen Radien des ovalen Rohres zu begünstigen und eine Erhöhung der Wickelgeschwindigkeit zu erzielen. Zur Erzeugung der kontinuierlich wirksamen Druckkräfte ist bei der aus der DE-PS 23 13 436 bekannten Vorrichtung an der das Band dem Rohr zuführenden Bandführung mindestens eine Druckrolle angeordnet, die frei drehbar gelagert und mit ihrer Drehachse parallel zur Bandebene, jedoch im spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung des Bandes mit zum abgewinkelten Rand des Bandes weisender Vorderseite angeordnet ist. DE-PS 23 13 436 discloses a method for helical winding of tape provided with an edge bent at right angles at the foot edge Tubes with an oval cross-section are known, with the tube twisted and the band underneath Cold deformation is adapted to the respective radius of the pipe by the tape under tension and under from the foot to the outer edge according to the respective Pipe radius of increasing deformation in the strip plane pulled smoothly onto the pipe and is held vertically. In spite of a smooth and crack-free application the oval pipe cross-section and the resulting pulsating stress To enable the band, in the known method, the one at the foot edge located edge of the tape bent over an angle of 90 "and after pushed back into an approximately right-angled position after pulling it onto the pipe. The vertical leg of the tape can be placed directly in front of the run-up point on the pipe by bilateral compressive forces are additionally stretched in order to adjust of the tape to favor the different radii of the oval tube and to achieve an increase in the winding speed. To generate the continuously effective Pressure forces are known from DE-PS 23 13 436 Device on the tape guide feeding the tape to the pipe at least one pressure roller arranged, freely rotatable and with their axis of rotation parallel to the belt plane, but at an acute angle to the direction of movement of the belt with the angled Edge of the tape facing front is arranged.

Mit diesem bekannten Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung läßt sich im Querschnitt L-förmiges Band glatt und rißfrei auf ovale Rohre aufwickeln, die zur Herstellung von Wärmeaustauschelementen verwendet werden. Die maximale Drehgeschwindigkeit des zu bewickelnden Rohres liegt bei etwa 400 Umdrehungen pro Minute. Sofern die zu bewickelnden Rohre jedoch einen sehr stark von der Kreisform abweichenden ovalen Querschnitt aufweisen, muß die Drehgeschwindigkeit merklich herabgesetzt werden, und zwar auch dann, wenn gemäß der DE-PS 24 36 768 gleichzeitig mehrere Bänder als mehrgängige Wendel auf das Rohr aufgewikkelt werden und hierbei die Zufuhr der Bänder glcichmäßig über den die Drehachse des Rohres umgebenden Umfang verteilt wird.With this known method and the associated device can L-shaped tape in cross-section winds up smoothly and without cracks on oval tubes, which are used to manufacture heat exchange elements. The maximum speed of rotation of the pipe to be wound is about 400 revolutions per minute. Unless the However, the tubes to be wound have an oval shape that differs greatly from the circular shape Have a cross-section, the speed of rotation must be reduced noticeably, even if, according to DE-PS 24 36 768, several bands at the same time as multi-turn helix are wound onto the tube and the supply of the strips is equally distributed over the circumference surrounding the axis of rotation of the tube.

Aus der DE-OS 31 31 473 ist darüber hinaus eine Vorrichtung zum wendelförmigen Bewickeln von Rohren mit kreisförmigem Querschnitt mit Band bekannt, bei welcher das Band unmittelbar vor dem Aufbringen auf das Rohr durch einen Walzvorgang verformt wird, der durch ein angetriebenes Walzelement und einen reibschlüssig mitlaufenden Walzteller bewirkt wird. Der Walzteller ist hierbei gegenüber der Rohrachse anstellbar und gegenüber dem Walzelement zustellbar gelagert. Das Walzelement ist als ein das Rohr konzentrisch umgebender Walzring mit rechtwinklig zur Rohrachse verlaufender Walzfläche ausgebildet, der synchron mit dem Rohr vom Drehantrieb des Rohres angetrieben wird. Auch diese Vorrichtung hat sich in der Praxis bewährt; sie ist jedoch nicht zur Aufbringung von Band auf Rohre mit von der Kreisform abweichender Querschnittsform geeignet. From DE-OS 31 31 473 a device for helical Wrapping of pipes with circular cross-section with tape known, in which the strip is deformed by a rolling process immediately before being applied to the pipe is driven by a driven roller element and a frictionally rotating element Rolling plate is effected. The roller plate can be adjusted in relation to the pipe axis and mounted so as to be deliverable with respect to the rolling element. The rolling element is as a that Rolling ring concentrically surrounding the pipe with a right-angled ring to the pipe axis Rolling surface formed, which is driven synchronously with the tube by the rotary drive of the tube will. This device has also proven itself in practice; however, it is not for applying tape to pipes with a cross-sectional shape other than a circular shape suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum wendelförmigen Aufwickeln von hochkant stehendem Band auf Rohre mit von der Kreisform abweichendem Querschnitt sowie eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, mit denen es möglich ist, auch Rohre mit sehr stark von der Kreisform abweichendem Querschnitt rißfrei und mit erheblich höherer Wickelgeschwindigkeit mit Band zu bewickeln, das eine sehr geringe Banddicke aufweist. The invention is based on the object of a method for helical Winding upright tape on tubes with a non-circular shape To create a cross-section and an associated device with which it is possible is crack-free, even pipes with a cross-section that deviates significantly from the circular shape and to wind it with tape at a considerably higher winding speed, that's one thing very thin tape.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch das erfindungsgemäßc Verfahren ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 und in vorrichtungstechnischer Hinsicht im Kennzeichen des Anspruchs 4 erfaßt. This problem is solved by the method according to the invention is in the characterizing part of claim 1 and in terms of device technology in the characterizing part of claim 4 covered.

Durch die Erfindung wird das Band zusätzlich zu der durch die Zugspannung hervorgerufenen Kaltverformung gezielt verformt, so daß selbst sehr dünnes Band rißfrei und mit hoher Wickelgeschwindigkeit aufgewikkelt werden kann, und zwar sowohl bei einem eingängigen als auch bei einem mehrgängigen Bewickeln des Rohres, weil abrupte Änderungen der auf das Band ein wirkenden Kräfte vermieden werden. Versuche haben ergeben, daß selbst Rohre mit einem Höhen-Breiten-Verhältnis ihres Querschnittes von 1:3 mit Band von 0,3 mm Dicke mit Drchzahlen über 550 Umdrehungen pro Minute störungsfrei bewickelt werden können. The invention makes the tape in addition to that by the tension caused cold deformation is deliberately deformed, so that even a very thin strip Can be wound up crack-free and at high winding speed, both with a single-thread as well as with a multi-thread winding of the pipe, because abrupt changes in the forces acting on the belt can be avoided. try have shown that even pipes with a height-to-width ratio of their cross-section of 1: 3 with belt 0.3 mm thick with speeds over 550 revolutions per minute can be wound without interference.

Hierdurch werden abrupte Änderungen der auf das Band einwirkenden Kräfte vermieden. This causes abrupt changes in the acting on the belt Forces avoided.

Der periodische Auswalzvorgang des Bandes bei seinem Aufbringen auf Rohrbereiche mit kleinem Krüm- mungsradius kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung einem kontinuierlichen und gleichbleibenden Auswalzen des Bandes mit von der Fuß- zur Kopfkante zunehmender Bandstreckung überlagert werden. Auch diese Maßnahme hat eine Verbesserung der erzielbaren Leistung zur Folge. The periodic rolling process of the tape as it is applied Pipe areas with a small bend radius of curvature can according to a further feature of the Invention of a continuous and constant rolling of the strip with from the foot to the head edge of increasing tape stretch are superimposed. Also this measure results in an improvement in the achievable performance.

Eine Herabsetzung der beim Wickelvorgang auftretenden Beanspruchungen kann weiterhin dadurch erzielt werden, daß gleichzeitig mindestens zwei, jeweils von einer eigenen Rolle abgezogene Bänder als mehrgängige Wendel auf das Rohr aufgewickelt werden, wobei die Zufuhr der Bänder auf das Rohr gleichmäßig über den die Drehachse des Rohres umgebenden Umfang verteilt wird. Durch diese beim Bewickeln von Rohren mit Band an sich bekannte Maßnahme werden insbesondere die Beanspruchungen des sich drehenden Rohres erheblich herabgesetzt. A reduction in the stresses that occur during the winding process can also be achieved by simultaneously having at least two, each Tapes withdrawn from their own roll are wound onto the tube as a multi-turn helix be, with the feeding of the tapes on the tube evenly over the axis of rotation of the pipe surrounding circumference is distributed. Through this when winding pipes with tape known measure, in particular, the stresses of the itself rotating pipe is significantly reduced.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung wird erreicht, daß über den Druckstößel die Walzrolle in Abhängigkeit der vom sich drehenden Rohr erzeugten Bewegung des Wickelkopfes relativ zur Walzgegenfläche bewegt wird, so daß das auf das Rohr aufgezogene Band bei seinem periodisch wiederkehrenden Aufbringen auf Rohrbereiche mit kleinem Krümmungsradius mit höheren Druckkräften der Walzrolle beaufschlagt wird als bei seinem Aufbringen auf Rohrbereiche mit größerem Krümmungsradius. Dies ergibt sich selbsttätig dadurch, daß der mit seinem einen Ende am ortsfesten Drucklager abgestützte Druckstößel eine zunehmende Druckkraft auf die beweglich im Wickelkopf gelagerte Walzrolle ausübt, wenn der Wickelkopf von dem sich drehenden Rohr in radialer Richtung nach außen bewegt wird. Diese von der Querschnittsausbildung des Rohres abhängige Bewegung des Wickelkopfes steuert somit selbsttätig die Druckbeaufschlagung der Walzrolle durch den Druckstößel, wobei es lediglich erforderlich ist, die Ausgangslage des Druckstößels derart einzustellen, daß mit einer zunehmenden Verlagerung des Wickelkopfes in radialer Richtung nach außen auch der Druck ansteigt. The inventive design of the device is achieved that over the pressure ram the roller depending on the rotating pipe generated movement of the winding head is moved relative to the roller counter surface, so that the tape drawn onto the tube during its periodically recurring application on pipe areas with a small radius of curvature with higher compressive forces of the roller is applied than when it is applied to pipe areas with a larger radius of curvature. This results automatically from the fact that the one end is stationary Thrust bearing supported plunger an increasing compressive force on the movable in the winding head mounted roller exerts when the winding head from the rotating Tube is moved outward in the radial direction. This from the cross-sectional training The tube-dependent movement of the winding head thus automatically controls the application of pressure the roller through the pressure ram, it is only necessary to enter the starting position of the plunger set so that with an increasing displacement of the The winding head in the radial direction outwards also increases the pressure.

Dies kann auf einfache Weise dadurch geschehen, daß bei der gewünschten maximalen Druckbeaufschlagung, die mit dem maximalen Abstand der Rohroberfläche von der Drehachse des Rohres übereinstimmt, der Druckstößel nahezu parallel zur Drehachse des Rohres verläuft, so daß bei einer Bewegung des Wickelkopfes in Richtung auf die Drehachse des Rohres der Druckstößel eine zunehmende Schrägstellung einnimmt, die mit zunehmendem Winkel eine zunehmende Verringerung der Druckbeaufschlagung zur Folge hat. Die Tatsache, daß kleine Krümmungsradien der Rohroberfläche identisch sind mit großen Abständen dieser Rohroberfläche von der Drehachse des Rohres wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgenutzt, die von der Walzrolle ausgeübten Walzkräfte entsprechend dem jeweiligen Krümmungsradius der Rohroberfläche zu verändern. This can be done in a simple manner that at the desired maximum pressurization that corresponds to the maximum distance of the pipe surface coincides with the axis of rotation of the tube, the plunger almost parallel to the The axis of rotation of the tube extends so that when the winding head moves in the direction on the axis of rotation of the tube the pressure tappet assumes an increasing inclination, which, with increasing angle, an increasing reduction in the application of pressure has the consequence. The fact that small radii of curvature of the pipe surface are identical are at large distances between this pipe surface and the axis of rotation of the pipe utilized in the device according to the invention that exerted by the roller To change rolling forces according to the respective radius of curvature of the pipe surface.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Wickelkopf an einem rechtwinklig zur Drehachse des Rohres geführten Schlitten angeordnet, der in Richtung auf die Drehachse durch Federkraft belastet ist. According to a further feature of the invention, the winding head is on a perpendicular to the axis of rotation of the tube guided slide arranged, the is loaded in the direction of the axis of rotation by spring force.

Hierdurch wird einerseits eine sichere Anlage des Wikkelkopfes an der Rohroberfläche erzielt und andererseits eine zuverlässige Führung des Wickelkopfes geschaffen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schlitten auf zwei Führungsstangen in radialer Richtung geführt und durch einen Druckmittelzylinder belastet Bei einer bevorzugten Gestaltung greift der Druckmittelzylinder über einen Kipphebel am Schlitten an.As a result, on the one hand, the winding head is in a safe contact the pipe surface and on the other hand a reliable guidance of the winding head created. In a preferred embodiment, the slide is on two guide rods guided in the radial direction and loaded by a pressure cylinder at a In the preferred embodiment, the pressure cylinder engages via a rocker arm on the slide at.

Um eine konstruktiv einfache und leicht einstellbare Ausführung zu schaffen, ist die Walzrolle erfindungsgemäß an einer Schwinge frei drehbar gelagert, die um eine quer zur Drehachse des Rohres und quer zur Bewegungsrichtung des Schlittens verlaufende Achse verschwenkbar am Wickelkopf gelagert ist. Die Lagerung der Schwinge erfolgt hierbei vorzugsweise mittels zweier seitlicher Zapfen. Weiterhin ist die Schwinge mit einer Lagerfläche für das bewegliche Ende des Druckstößels versehen, dessen anderes Ende am ortsfesten Drucklager abgestützt ist. In order to have a structurally simple and easily adjustable execution create, the roller is freely rotatably mounted according to the invention on a rocker, the one transverse to the axis of rotation of the tube and transverse to the direction of movement of the carriage extending axis is pivotably mounted on the winding head. The bearing of the swing arm takes place here preferably by means of two lateral pins. Furthermore, the The rocker arm is provided with a bearing surface for the movable end of the pressure ram, the other end of which is supported on the stationary thrust bearing.

Damit die von der Walzrolle auf das Band auszuübenden Walzkräfte exakt und fein dosierbar eingestellt werden können, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Drucklager durch einen mit einer Lagerfläche für den Druckstößel versehenen Stellschlitten und durch eine ortsfeste Lagerplatte gebildet, an der der Stellschlitten radial zur Drehachse des Rohres verstellbar geführt ist. Mit Hilfe dieses Stelischlittens lassen sich nicht nur die auszuübenden Walzkräfte einstellen, sondern auch die Vorrichtung an Rohre unterschiedlicher Abmessungen anpassen. So that the rolling forces to be exerted on the strip by the rolling roller can be set precisely and finely dosed, is according to a further feature the invention, the thrust bearing by one with a bearing surface for the plunger provided adjusting carriage and formed by a stationary bearing plate on the the slide is guided radially adjustable to the axis of rotation of the tube. With With the help of this adjustable slide, not only can the rolling forces to be exerted be adjusted, but also adapt the device to pipes of different dimensions.

Eine weitere Einstellmöglichkeit wird dadurch geschaffen, daß die Lagerfläche für den Druckstößel an der Stirnfläche einer parallel zur Drehachse des Rohres verlaufenden Stellschraube ausgebildet ist. Mit Hilfe dieser Stellschraube ist es somit möglich, den Abstand zwischen den beiden Lagerpunkten des Druckstößels zu verändern und damit die bei der Bewegung des Wickelkopfes auftretenden Druckkräfte einzustellen. Schließlich ist der Stellschlitten gegenüber der Lagerplatte mittels einer Spindel verstellbar, die vorzugsweise mit einem Handgriff versehen ist. Another setting is created in that the Bearing surface for the plunger on the face of a parallel to the axis of rotation of the pipe extending adjusting screw is formed. With the help of this adjusting screw it is thus possible to adjust the distance between the two bearing points of the pressure ram to change and thus the pressure forces occurring during the movement of the winding head to adjust. Finally, the slide is opposite the bearing plate by means of adjustable by a spindle, which is preferably provided with a handle.

Da es in bestimmten Fällen erwünscht sein kann, das auf das Rohr aufzuziehende Band nicht mit einer glatten Oberfläche auszubilden, sondern zu profilieren, kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Walzrolle auf ihrer Walzfläche mit einer derartigen Profilierung versehen sein. Diese Profilierung dient auch dazu, eine gezielte und dosierte Streckung des aufzubringenden Bandes im Walzbereich zu erzeugen. Eine besonders einfache Ausführung ergibt sich, wenn die Walzrolle durch ein Wälzlager gebildet wird. Since in certain cases it may be desirable to do this on the pipe not to design the tape to be drawn with a smooth surface, but to profile it, can according to a further feature of the invention, the roller on its rolling surface be provided with such a profile. This profiling also serves to targeted and metered stretching of the strip to be applied in the rolling area produce. A particularly simple design results when the rolling roller through a roller bearing is formed.

In der Zeichnung sind ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zwei Beispiele eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgewalzten Rippenrohres dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Stirnansicht einer Vorrichtung zum wendelförmigen Aufwickeln von zwei Bändern auf ein ovales Rohr, F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 1 mit hochkant stehendem Ovalrohr, F i g. 3 einen der F i g. 2 entsprechenden Längsschnitt mit einer gegenüber der Darstellung in F i g. 2 um 90" verdrehten Stellung des zu bewickelnden Rohres, Fig.4 eine Stirnansicht eines Wickelkopfes gemäß F i g. 1 in vergrößerter Darstellung, F i g. 5 einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnittlinie V-V in F i g. 4 durch den Wickelkopf, F i g. 6 eine Stirnansicht des ortsfesten Drucklagers, F i g. 7 eine Draufsicht auf F i g. 6, F i g. 8 einen Teilschnitt gemäß der Schnittlinie VIII-VIII in Fig. 6 durch das Drucklager, Fig.9 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Walzrolle, F i g. 10 eine Stirnansicht der Walzrolle nach F i g. 8, F i g. 11 einen Querschnitt durch ein mit zwei Bändern zu bewickelnden Rippenrohr mit glatter BandoberFlä- che und Fig. 12 eine der F i g. 11 entsprechende Darstellung eines mittels einer profilierten Walzrolle bewickelten Rippenrohres. In the drawing are an embodiment of the invention Device and two examples of one rolled out according to the method according to the invention Ribbed tube shown, namely shows F i g. 1 is an end view of a device for the helical winding of two tapes onto an oval tube, FIG. 2 one Longitudinal section through the device according to FIG. 1 with upright oval tube, F i g. 3 one of the F i g. 2 corresponding longitudinal section with one opposite to that Representation in FIG. 2 position of the pipe to be wound rotated by 90 ", FIG. 4 an end view of a winding head according to FIG. 1 in an enlarged view, F i g. 5 shows a vertical section along the section line V-V in FIG. 4 through the winding head, F i g. 6 is an end view of the stationary thrust bearing, FIG. 7th a plan view of FIG. 6, fig. 8 shows a partial section along the cutting line VIII-VIII in Fig. 6 through the thrust bearing, Fig. 9 a cross section through an embodiment a roller, FIG. 10 is an end view of the roller according to FIG. 8, Fig. 11 shows a cross section through a finned tube to be wound with two ribbons with a smooth Band upper surface and FIG. 12 one of the FIGS. 11 corresponding representation of a means a profiled roller wound finned tube.

Die in den F i g. 1 bis 3 in ihrer Gesamtheit dargestelltc Vorrichtung dient zum wendelförmigen Aufwickeln von hochkant stehendem Band B auf ein Rohr R mit ovalem Querschnitt, wobei beim dargestellten Ausführungsbeispiel gleichzeitig zwei Bänder B von jeweils einer eigenen Rolle auf das Rohr R aufgewickelt werden. Die Bänder B werden durch das drehend angetriebene Rohr R von ihrer Bandrolle abgezogen und durch Zugspannung unter Kaltverformung an den jeweiligen Radius des ovalen Rohres angepaßt. Um diese Anpassung des Bandes B an die unterschiedlichen Krümmungsradien der Rohroberfläche zu erleichtern, wird das Band B bei seinem Aufbringen auf Rohrbereiche mit kleinem Krümmungsradius mindestens in seinem äußeren Randbereich ausgewalzt, und zwar mit Hilfe der in den Figuren dargestellten Vorrichtung. The in the F i g. 1 to 3 shown in its entirety device is used for the helical winding of upright tape B onto a tube R. with an oval cross-section, with the illustrated embodiment at the same time two tapes B are wound onto the tube R, each with its own roll. The tapes B are drawn off from their tape roll by the rotatably driven tube R and by tensile stress with cold deformation to the respective radius of the oval tube customized. To this adaptation of the band B to the different radii of curvature To facilitate the pipe surface, tape B is used when it is applied to pipe areas rolled out with a small radius of curvature at least in its outer edge area, with the aid of the device shown in the figures.

Diese Vorrichtung ist an einem Traggestell 1 gelagert und umfaßt beim dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Wickelköpfe 2, die jeweils an einem Schlitten 3 befestigt sind. jeder Schlitten 3 ist mittels Wälzlagerbuchsen 4 auf zwei Führungsstangen 5 verschiebbar geführt. Die für die gegenüberliegenden Schlitten 3 gemeinsam angeordneten Führungsstangen 5 verlaufen rechtwinklig zur Drehachse D des Rohres R, so daß die auf den Schlitten 3 angeordneten Wickelköpfe 2 in radialer Richtung zum Rohr R beweglich sind. Die Führungsstangen 5 sind mittels Lagerböcken Sa an einem Rahmen 1a befestigt. der wiederum am Traggestell 1 angeordnet ist. This device is mounted on a support frame 1 and includes in the illustrated embodiment, two winding heads 2, each on one Carriage 3 are attached. each slide 3 is on by means of roller bearing bushes 4 two guide rods 5 slidably guided. The one for the opposite carriage 3 jointly arranged guide rods 5 run at right angles to the axis of rotation D of the tube R, so that the winding heads 2 arranged on the carriage 3 in radial Direction to the pipe R are movable. The guide rods 5 are by means of bearing blocks Sa attached to a frame 1a. which in turn is arranged on the support frame 1.

Damit die an den Schlitten 3 angeordneten Wickelköpfe 2 bei sich drehendem Rohr R ständig an der Rohroberfläche anliegen, sind die Schlitten 3 unter Zwischenschaltung eines Kipphebels 6 jeweils in Richtung auf das Rohr R durch einen Druckmittelzylinder 7 belastet. Diese Druckmittelzylinder sorgen somit dafür. daß trotz des sich bei einer Umdrehung des Rohres R stetig ändernden Abstandes der Rohroberfläche von der Drehachse D und der damit hervorgerufenen Radialbewegung der Schlitten 3 die Wickelköpfe 2 stets an der Rohroberfläche anliegen. So that the winding heads 2 arranged on the carriage 3 are at hand rotating pipe R constantly rest on the pipe surface, the carriages 3 are below Interposition of a rocker arm 6 each in the direction of the pipe R by a Pressure cylinder 7 loaded. These hydraulic cylinders thus ensure that this is the case. that in spite of the constantly changing distance of the pipe surface with one revolution of the pipe R. of the axis of rotation D and the resulting radial movement of the slide 3 the winding heads 2 always rest on the pipe surface.

In F i g. 4 ist eine Vorderansicht eines Wickelkopfes 2 dargestellt; die Fig.5 zeigt einen Querschnitt gemäß der Schnittlinie V-V in F i g. 4. Beide Darstellungen lassen erkennen, daß der Wickelkopf 2 einen Grundkörper 8 besitzt, an dem eine Schwinge 9 mittels zweier seitlicher Zapfen 9a verschwenkbar gelagert ist. Die Schwinge 9 trägt eine Walzrolle 10, die beim Ausführungsbeispiel durch ein Wälzlager gebildet ist. In Fig. 4 is a front view of a winding head 2; FIG. 5 shows a cross section according to the section line V-V in FIG. 4. Both Representations show that the winding head 2 has a base body 8, on which a rocker 9 is pivotably mounted by means of two lateral pins 9a is. The rocker 9 carries a roller 10, which in the embodiment a roller bearing is formed.

Durch die voranstehend beschriebene und in den F i g. 4 und 5 erkennbare Lagerung der Schwinge 9 ist die Walzrolle 10 parallel zur Drehachse D des Rohres R und relativ zu einer Walzgegenfläche beweglich im Wikkelkopf 2 gelagert, wobei die Walzgegenfläche bei dem in den F i g. 2 und 3 erkennbaren Ausführungsbeispiel durch einen Führungskamm des Wickelkopfes 2 für die auf das Rohr R aufgewickelten Bänder B gebildet wird. By the above-described and in the F i g. 4 and 5 recognizable Mounting of the rocker 9 is the roller 10 parallel to the axis of rotation D of the tube R and movably mounted in the winding head 2 relative to a counter surface of the roll, wherein the counter surface of the roll in the case of the FIG. 2 and 3 recognizable embodiment by a guide comb of the winding head 2 for the wound onto the tube R. Bands B is formed.

Durch ein Andrücken der Walzrolle 10 gegen das sich an der Walzgegenfläche abstützende Band Bist es somit möglich, dieses Band B auszuwalzen, um die durch Zugspannung hervorgerufene Kaltverformung zwecks Anpassung des Bandes B an den jeweiligen Rohrradius zu unterstützen.By pressing the roller 10 against the one on the counter surface of the roller supporting band Is it possible to roll this band B to the through Tensile stress-induced cold deformation for the purpose of adapting the band B to the respective Support pipe radius.

Da eine Anspassung des in gestreckter Lage gemäß Fig. 1 zugeführten Bandes B an die Oberfläche des Rohres R insbesondere dann schwierig ist, wenn die Rohroberfläche einen kleinen Krümmungsradius besitzt, wird jede Walzrolle 10 derart gesteuert, daß die Bänder B bei ihrem Aufbringen auf Rohrbereiche mit kleinem Krümmungsradius mindestens in ihrem äußeren Randbereich ausgewalzt werden. Zu diesem Zweck wird jede an einer Schwinge 9 frei drehbar gelagerte Walzrolle 10 durch einen Druckstößel 11 gesteuert, der sich einerseits an einer Lagerfläche 9b der Schwinge 9 und andererseits an einem ortsfesten Drucklager 12 abstützt. Since an adaptation of the fed in the extended position according to FIG Band B to the surface of the Rohres R especially difficult is when the pipe surface has a small radius of curvature, any rolling roller will 10 controlled in such a way that the bands B when they are applied to pipe areas with small radius of curvature are rolled out at least in their outer edge area. For this purpose, each rolling roller 10 freely rotatably mounted on a rocker 9 controlled by a plunger 11, which is on the one hand on a bearing surface 9b the rocker 9 and on the other hand on a stationary thrust bearing 12 is supported.

In den F i g. 6 bis 8 ist eine am Traggestell 1 befestigte Grundplatte 13 zu erkennen, an der ein Lagerring 14 verdrehbar befestigt ist. An diesem Lagerring 14 ist wiederum eine Lagerplatte 15 befestigt. in welcher ein Stellschlitten 16 verschiebbar geführt ist. Die Verstellung dieses Stellschlittens 16 gegenüber der Lagerplatte 15 und damit gegenüber dem Traggestell 1 erfolgt mittels einer Spindel 17, die mit einem Handrad 18 versehen ist. Die eigentliche Lagerfläche für den Druckstößel 11 wird durch die Stirnfläche einer parallel zur Drehachse D des Rohres R verlaufenden Stellschraube 19 gebildet, die in einer Gewindebohrung des Stellschlittens 16 angeordnet ist. In the F i g. 6 to 8 is a base plate attached to the support frame 1 13 can be seen, on which a bearing ring 14 is rotatably attached. On this bearing ring 14 a bearing plate 15 is in turn attached. in which an adjusting slide 16 is slidably guided. The adjustment of this carriage 16 compared to the Bearing plate 15 and thus with respect to the support frame 1 takes place by means of a spindle 17, which is provided with a hand wheel 18. The actual storage area for the plunger 11 is through the end face of a parallel to the axis of rotation D of the pipe R extending Adjusting screw 19 is formed, which is arranged in a threaded bore of the adjusting slide 16 is.

Die zwischen der Schwinge 9 und der Stellschraube 19 angeordneten Druckstößel 11 werden mit Hilfe des Stellschlittens 16 und der Stellschraube 19 derart eingestellt, daß sie sich in einer etwa parallel zur Drehachse D des Rohres R verlaufenden Lage befinden, wenn das Rohr R mit seinem größten Durchmesser die Wickelköpfe 2 am weitesten nach außen gedrückt hat, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. In dieser Stellung werden die Bänder B auf den Rohrbereich mit kleinstem Krümmungsradius aufgezogen, so daß die Druckkraft der Stößel 11 in dieser Stellung ihren höchsten Wert erreichen muß. The arranged between the rocker 9 and the adjusting screw 19 Pressure tappets 11 are moved with the aid of the adjusting slide 16 and the adjusting screw 19 adjusted so that it is approximately parallel to the axis of rotation D of the tube R extending position are when the pipe R with its largest diameter the Has pushed winding heads 2 outward as far as possible, as shown in FIGS. 1 and 2 is shown. In this position, the bands B are on the pipe area with Tightened the smallest radius of curvature, so that the compressive force of the plunger 11 in this Position must reach its highest value.

Wenn sich das Rohr R aus dieser in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung durch Drehung herausbewegt, werden die Wickelköpfe 2 durch die Druckmittelzylinder 7 radial nach innen in Richtung auf die Drehachse D verschoben. Hierdurch gelangen die Druckstößel 11 in eine spitzwinklig zur Drehachse Dverlaufende Stellung, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Die Verlagerung der Wickelköpfe 2 nach innen hat gleichzeitig zur Folge, daß sich der Abstand der Lagerflächen für die Druckstößel 11 vergrößert, wodurch infolge der unveränderlichen Länge der Druckstößel 11 die Schwingen 9 mit den Walzrollen 10 eine von der Walzgegenfläche des Wikkelkopfes 2 weggerichtete Schwenkbewegung ausführen können, die zu einer Reduzierung des Walzdruckes führt. If the tube R is out of this shown in Figs Position moved out by rotation, the winding heads 2 are moved by the pressure cylinder 7 shifted radially inward in the direction of the axis of rotation D. Get through this the pressure ram 11 in an acute angle to the axis of rotation D extending position, such as this in FIG. 3 is shown. The displacement of the winding heads 2 has to be inward at the same time that the distance between the bearing surfaces for the pressure ram 11 enlarged, as a result of the invariable length of the plunger 11 the Swing 9 with the rolling rollers 10 one of the rolling counter-surface of the winding head 2 swivel movement directed away, which leads to a reduction in the rolling pressure leads.

Die von der Oberfläche des von der Kreisform abweichenden Rohres erzwungenen Bewegungen der Wickelköpfe 2 bewirken somit über die in der voranstehend beschriebenen Weise angeordneten Druckstößel 11, daß der Walzdruck der Walzrollen 10 am größten ist, wenn die Wickelköpfe 2 ihre größte Entfernung von der Drehachse D haben, und daß der Walzdruck abnimmt, wenn die Wickelköpfe 2 radial nach innen in Richtung auf die Drehachse D bewegt werden. Da ein großer Abstand der Rohroberfläche von der Drehachse D des Rohres R identisch ist mit einem kleinen Krümmungsradius, wird auf die voranstehend beschriebene Weise bewirkt, daß bei einem Aufziehen der Bänder B auf Rohrbereiche mit kleinem Krümmungsradius der höchste Walzdruck durch die Walzrollen 10 ausgeübt wird. Es ist nunmehr eine Frage der Einstellung des Stellschlittens 16 und der Stellschraube 19, ob die Bänder B lediglich im Rohrbereich mit kleinem Krümmungsradius mindestens im äußeren Randbereich ausgewalzt werden oder ob die Bänder B beim Aufziehen auf den gesamten Rohrumfang ausgewalzt werden, wobei jedoch einem kontinuierlichen und gleichbleibenden Auswalzen mit einer gewissen Grundlast ein periodisch an- und abschwellender Auswalzvorgang überlagert wird, der mit abnehmendem Krümmungsradius des Rohres bis zum Erreichen des kleinsten Krümmungsradius kontinuierlich zunimmt und mit wieder zunehmendem Krümmungsradius des Rohres entsprechend abnimmt. The one from the surface of the tube deviating from the circular shape forced movements of the winding heads 2 thus cause over the in the above described manner arranged pressure ram 11 that the rolling pressure of the rolling rollers 10 is greatest when the winding heads 2 are at their greatest distance from the axis of rotation D have, and that the rolling pressure decreases when the end windings 2 radially inward be moved in the direction of the axis of rotation D. There is a large gap between the pipe surface from the axis of rotation D of the pipe R is identical with a small radius of curvature, is effected in the manner described above that when the Belts B on pipe areas with a small radius of curvature the highest rolling pressure through the rolling rollers 10 is exercised. It is now a question of adjusting the carriage 16 and the adjusting screw 19, whether the bands B only in Pipe area with small Radius of curvature are rolled out at least in the outer edge area or whether the Tapes B are rolled out over the entire circumference of the pipe when being drawn on, although continuous and constant rolling with a certain base load a periodically increasing and decreasing rolling process is superimposed on that with decreasing The pipe's radius of curvature is continuous until the smallest radius of curvature is reached increases and decreases accordingly with increasing radius of curvature of the pipe.

In der F i g. 11 ist in einer vergrößerten Schnittdarstellung durch ein Rohr R mit wendelförmig und zweigängig aufgewickelten Bändern B eine Auswalzzone Z dargestellt, die sich ergibt, wenn die Bänder B nur im Bereich des kleinsten Krümmungsradius ausgewalzt werden. Die Fig. 12 zeigt eine entsprechende Auswalzzone Z bei der Verwendung einer auf ihrer Walzfläche profilierten Walzrolle 10. Die Zeichnungen lassen erkennen, daß durch Ausnehmungen 10a in der Walzfläche eine Art Strecknocken gebildet wird, die zu der in F i g. 12 dargestellten Prägung der Bänder B führen. In FIG. 11 is an enlarged sectional view through a tube R with helically and double-threaded strips B a rolling zone Z shown, which results when the bands B only in the area of the smallest radius of curvature be rolled out. FIG. 12 shows a corresponding rolling zone Z in use a roller 10 profiled on its roller surface. The drawings show that a kind of stretching cam is formed by recesses 10a in the rolling surface, to the in F i g. 12 shown embossing of the bands B lead.

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Claims

Claims: 1. Method for helically winding upright standing band on tubes with a non-circular shape, preferably oval or elliptical cross-section in which the belt passes through the rotatably driven tube pulled off a roll of tape, by tensile stress with cold deformation on the respective Adjusted the radius of the pipe and a rolling process immediately when it is applied to the pipe is subjected, the tape in its periodically recurring application on pipe areas with a small radius of curvature at least in its outer edge area is rolled out. d a d u r c h g e -k e n n n z e i c h n e t that the strength of the Rolling process with decreasing radius of curvature of the tube (R) until it is reached of the smallest radius of curvature increases continuously and with increasing again The radius of curvature of the pipe (R) decreases accordingly.

2. The method according to claim 1, characterized in that the periodic Rolling out the tape (B) when it is applied to pipe areas with small Radius of curvature a continuous and constant rolling out of the strip (B) is superimposed with tape stretching increasing from the foot to the head edge.

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that that at the same time, as is known, at least two, each with its own role stripped tapes (B) are wound onto the tube (R) as multi-turn coils, the feeding of the strips (B) onto the tube (R) evenly over the axis of rotation (D) of the pipe (R) surrounding circumference is distributed.

4. Apparatus for practicing the method according to any one of the claims I to 3 with at least one relative to the axis of rotation of the tube according to the respective Tube radius movable winding head, which apart from guide elements for the upright upright supplied tape has a roller and constantly frictional to the The outer surface of the rotating pipe is pressed on, characterized in that that the roller (11O) parallel to the axis of rotation (D) of the tube (R) and relative to a roller counter surface movably mounted in the end winding (2) and by a pressure ram (11) is controllable between the radially displaceable winding head (2) and a stationary thrust bearing (12) arranged, hinged to the winding head (2) and there, and with this can be moved radially to the pipe axis.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the winding head (2) on a slide (3) guided at right angles to the axis of rotation (D) of the tube (R) is arranged, which is loaded in the direction of the axis of rotation (D) by spring force.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the slide (3) is guided on two guide rods (5) in the radial direction.

7. Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the carriage (3) is loaded by a pressure cylinder (7).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the pressure medium cylinder (7) engages the slide (3) via a rocker arm (6).

9. Device according to at least one of the Proverbs 4 to 8, thereby characterized in that the roller (10) is freely rotatable on a rocker (9) is that around a transverse to the axis of rotation (D) of the tube (R) and transverse to the direction of movement of the carriage (3) is pivotably mounted on the winding head (2) along the axis.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the The rocker arm (9) is mounted on the winding head (2) by means of two lateral pins (9).

11. The device according to claim 9 or 10, characterized in that that the rocker (9) with a La-bearing surface (9b) for the movable end of the pressure ram (11) is provided, the other end of which is supported on the stationary thrust bearing (12) is.

12. The device according to at least one of claims 4 to 11, characterized characterized in that the thrust bearing (12) by one with a bearing surface for the Pressure ram (11) provided adjusting slide (16) and by a stationary bearing plate (15) is formed on which the adjusting slide (16) is radial to the axis of rotation (D) of the tube res (R) is adjustable.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the Bearing surface for the plunger (11) on the end face of one parallel to the axis of rotation (D) of the tube (R) extending adjusting screw (19) is formed.

14. Apparatus according to claim 12 or 13, characterized in that that the adjusting slide (16) opposite the bearing plate (t5) by means of a spindle (17) is adjustable.

15. Device according to at least one of claims 4 to 14, characterized characterized in that the rolling roll (10) is provided with a profile (10a) on its rolling surface is.

16. The device according to at least one of claims 4 to 15, characterized characterized in that the rolling roller (10) is formed by a roller bearing.

The invention relates to a method and a device according to the The preambles of claims 1 and 4.