DE2436768C3

DE2436768C3 - Process for the helical winding of tape on tubes, in particular with an oval cross-section and device for carrying out the process

Info

Publication number: DE2436768C3
Application number: DE19742436768
Authority: DE
Inventors: Alfred 4300 Essen; Langen Hans; Denner Peter; 4030 Ratingen Joekel
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Filing date: 1974-07-31
Publication date: 1977-08-18

Description

4040

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Mit diesem Vorschlag des Hauptpatentes wurde es erstmals möglich, ein im Querschnitt L-förmiges Band trotz des durch die L-Form erhöhten Widerstandsmomentes mit hoher Geschwindigkeit auf Rohre mit insbesondere ovalem Querschnitt glatt und gleichmäßig anliegend aufzuwickeln, ohne daß Risse in der Außenkante sowie Failten und Verwerfungen in der Fußkante des aufgewickelten Bandes entstehen. Die L-förmige Querschnittsform des Bandes ergibt durch die Vergrößerung der Berührungsfläche zwischen dem Band und dem Rohr nicht nur den Vorteil, daß der Halt des Bandes auf dem Rohr erhöht wird, sondern insbesondere einen verbesserten Wärmeübergang zwisehen Rohr und Band, wenn das bewickelte Rohr in der üblichen Weise zur Herstellung eines Korrosionsschutzes einen Metallüberzug, beispielsweise durch Feuerverzinken, erhält, da das MetMl des Überzuges in den zwischen dem Band und dem Rohr bestehenden Spalt infolge Kapillarwirkung eindringt und somit eine einwandfreie metallische Verbindung herstellt. Der Widerstand, den das Band beim Aufwickeln der Anpassung an den jeweiligen Rohrradius entgegensetzt und der durch die Streckung des Bandes im Zugbereich erheblich verringert wird, wird zur Erzielung einer genauen Anpassung des Bandes an die Rohroberfläche dadurch weiter vermindert, daß der Rand des Bandes in der Profiliereinrichtung aus der ursprünglich gestreckten Lage über einen Winkel von 90° hinaus abgewinkelt und erst nach dem Aufziehen auf das Rohr annähernd in eine rechtwinklige Lage zurückgebogen wird.With this proposal of the main patent it became possible for the first time to use a band with an L-shaped cross-section despite the increased section modulus due to the L-shape at high speed on pipes with, in particular, oval cross-sections, smoothly and evenly wind up tightly without cracks in the outer edge as well as failten and warping in the The bottom edge of the wound tape is created. The L-shaped cross-sectional shape of the belt results from The increase in the contact area between the tape and the tube not only has the advantage of holding of the tape on the tube is increased, but in particular zwisehen an improved heat transfer Pipe and tape, if the wound pipe is used in the usual way to produce corrosion protection a metal coating, for example by hot-dip galvanizing, since the MetMl of the coating in the between the band and the pipe existing gap penetrates as a result of capillary action and thus a Establishes a perfect metallic connection. The resistance that the tape has when winding the Adjustment to the respective pipe radius is opposed to that by the stretching of the tape in the tensile area is significantly reduced, is to achieve an exact adaptation of the tape to the pipe surface further reduced by the fact that the edge of the tape in the profiling device from the originally stretched Position angled beyond an angle of 90 ° and only approximates in is bent back to a right-angled position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wickelgeschwindigkeit des Verfahrens nach dem Hauptpatent erheblich zu steigern, um die Fertigungszeiten für ein wendelförmig mit L-förmigem Band bewickeltes Rohr bestimmter Länge zu verkürzen.The invention is based on the object, the winding speed of the method according to the Main patent to increase significantly to the production times for a helical with an L-shaped belt shorten coiled pipe of a certain length.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mindestens zwei, von jeweils einer eigenen Rolle abgezogene Bänder als mehrgängige Wendel auf das Rohr aufgewickelt werden, wobei die Zufuhr der Bänder gleichmäßig über dan die Drehachse des Rohres umgebenden Umfang verteilt ist.The solution to this problem by the invention is characterized in that at the same time at least two strips, each drawn off from its own roll, as a multi-thread helix onto the Tube are wound up, with the supply of the strips evenly across the axis of rotation of the tube surrounding perimeter is distributed.

Durch das gleichzeitige Aufwickeln mehrerer Bänder, die auf dem Rohr eine mehrgängige Wendel bilden, wird die Leistung des Verfahrens entsprechend der Zahl der gleichzeitig aufgewickelten Bänder vervielfacht. Hierbei wird die Steigung jedes einzelnen Bandes gegenüber der im Hauptpatent vorgeschlagenen eingängigen Wendel vergrößert. Eine derartige Vergrößerung der Steigung ist jedoch nur möglich, wenn das Widerstandsmoment des aufzuwickelnden Bandes durch das erfindungsgemäße Verfahren herabgesetzt wird und das aufgewickelte Band an der Fußkante einen etwa im rechten Winkel abgewinkelten Rand aufweist, der für einen sicheren Halt des Bandes auf dem Rohr und für die Einhaltung der genauen Lage und des vorbestimmten Abstandes sorgt. Schief und im unterschiedlichen Abstand voneinander verlaufende Bandabschnitte würden nicht nur das Aus'^hen des bewickelten Rohres verschlechtern, sondern insbesondere dessen strömungstechnische Eigenschaften.The simultaneous winding of several strips, which form a multi-start spiral on the tube, is the performance of the process is multiplied by the number of tapes wound at the same time. Here the slope of each individual band compared to that proposed in the main patent is catchy Enlarged helix. Such an increase in the slope is only possible if the moment of resistance of the tape to be wound by the The method according to the invention is reduced and the wound tape at the foot edge an approximately im Has right angle angled edge for a secure hold of the tape on the tube and for the Compliance with the exact location and the predetermined distance ensures. Crooked and in different Tape sections running at a distance from one another would not only reduce the appearance of the wound pipe deteriorate, but in particular its fluidic properties.

Die Erfindung schafft jedoch nicht nur eine erhebliche Leistungssteigerung gegenüber dem im Hauptpatent vorgeschlagenen Verfahren, sondern erzielt durch mehrere, über den Umfang verteilte Kraftangriffe am sich drehenden Rohr einen erheblich ruhigeren Ablauf des Verfahrens, da die einander gegenüberliegenden bzw. über den Umfang verteilten Kraftangriffsstellen ein Schwingen des sich drehenden Rohres quer zu seiner Drehachse ausschalten, so daß zusätzlich zu der durch das gleichzeitige Aufwickeln mehrerer Bänder erzielten Leistungssteigerung die Drehgeschwindigkeit des zu bewickelnden Rohres erhöht und damit eine weitere Leistungssteigerung erzielt werden kann.However, the invention not only creates a significant increase in performance over that in the main patent proposed method, but achieved by several, distributed over the circumference force attacks on rotating pipe a much quieter process, since the opposite or force application points distributed over the circumference cause the rotating tube to swing transversely to its Turn off the axis of rotation, so that in addition to that achieved by the simultaneous winding of several tapes Increase in performance increases the speed of rotation of the pipe to be wound and thus a further one Increase in performance can be achieved.

Die Vorrichtung zum Ausüben des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt in Übereinstimmung mit der Vorrichtung nach dem Hauptpatent eine mehrere Führungsmesser aufweisende Bandführung, die ar einem Pendelarm um einen Drehpunkt verschwenkbai gelagert ist, ständig an das drehende Rohr angedrücki wird und mit einer auf den Zugbereich des Bande; einwirkenden Druckrolle versehen ist und welcher eine den Rand des Bandes abwinkelnde Profiliereinrichtun§ vorgeschaltet ist.The device for practicing the method according to the invention has in accordance with FIG Device according to the main patent a multiple guide knife having tape guide, the ar a pendulum arm is pivoted about a pivot point, constantly pressed against the rotating tube will and with one on the pull area of the gang; acting pressure roller is provided and which one Profiliereinrichtun§ angled the edge of the band is connected upstream.

Die erfindungsgemäße Weiterentwicklung diese! Vorrichtung besteht darin, daß eine der Zahl de gleichzeitig aufzuwickelnden Bänder entsprechend! Anzahl von Bandführungen gleichmäßig über dei Umfang verteilt angeordnet ist.The further development according to the invention this! Device is that one of the number de tapes to be wound up at the same time! Number of tape guides evenly across the Perimeter is arranged distributed.

Die einzelnen Bandführungen ergeben somit mehre re, sich gegenüberliegende bzw. gleichmäßig über dei Umfang verteilte Kraftangriffsstellen am sich drehen den Rohr, wodurch eine gleichmäßige Belastung und eil ruhiger Lauf desselben erzielt werden.The individual tape guides thus result in several re, opposite or evenly over the dei Circumferentially distributed points of application of force on the turn of the pipe, creating an even load and speed smooth running of the same can be achieved.

In den Figuren sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Es zeigtTwo exemplary embodiments of the device according to the invention are shown schematically in the figures. It shows

F i g. 1 eine Stirnansicht einer ersten Ausführungsform, F i g. 1 is an end view of a first embodiment,

F i g. 2 einen im vergrößerten Maßstab gezeichneten Schnitt gemäß der Schnittlinie U-U in F i g. 1,F i g. 2 shows a section drawn on an enlarged scale along the section line U-U in FIG. 1,

F i g. 3 eine Stirnansicht der /weiten Ausführungsform und F i g. 3 shows an end view of the / broad embodiment and

F i g. 4 eine der F i g, 2 entsprechende Darstellung bei der zweiten Ausfühtungsform.F i g. 4 shows a representation corresponding to FIG. 2 the second embodiment.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen wird jeweils ein im Querschnitt ovales Rohr 1 gleichzeitig mit mehreren Bändern wendelförmig bewickelt, um die Oberfläche des Rohres 1 zur Verbesserung des Wärmeüberganges zu vergrößern. Das Rohr 1 wird an mindestens einem Ende eingespannt und angetrieben, um die Bänder aufzuwickeln.In the two exemplary embodiments, a tube 1 which is oval in cross section is simultaneously with several bands wound helically to the surface of the tube 1 to improve the To enlarge heat transfer. The tube 1 is clamped and driven at at least one end, to wind up the ribbons.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. I und 2 werden gleichzeitig zwei Bänder 13 und 14 auf das Rohr «> 1 aufgewickelt, wobei jedes Band 13 bzw. 14 von einer Rolle 13b bzw. 146 abgezogen wird. Jedes Band 13 bzw. 14 durchläuft hierbei eine Profiliereinrichtung 3, in der an der dem Rohr 1 zugewandten Kante des Bandes 13 bzw. 14 ein Rand 13«i bzw. 14a abgebogen wird, und zwar über einen Winkel von 90° hinaus. Dieser Rand 13a bzw. 14,1 ist in F i g. 2 zu erkennen, die einen Schnitt gemäß der Schnittlinie 11-11 in F i g. 1 darstellt.In the embodiment according to FIGS. I and 2, two bands 13 and 14 are simultaneously on the tube «> 1 wound up, each tape 13 or 14 being pulled off a roll 13b or 146. Each band 13 resp. 14 runs through a profiling device 3 in the edge of the belt 13 facing the tube 1 or 14 an edge 13 «i or 14a is bent over and beyond an angle of 90 °. This edge 13a or 14.1 is shown in FIG. 2 can be seen, which shows a section along the section line 11-11 in FIG. 1 represents.

An der Aufbringstelle der Bänder 13 und 14 ist das sich mit gleichbleibender Drehzahl drehende Rohr 1 von einem Rahmen 4 umgeben, welcher entsprechend der Wickelgeschwindigkeit in axialer Richtung gegenüber dem Rohr 1 verschoben wird, um die Bänder 13 und 14 mit der entsprechenden Steigung als zweigängige Wendel auf das Rohr 1 aufzubringen. Am Rahmen 4 sind mittels sich gegenüberliegender Pendelbolzen 5 zwei Pendelarme 6 verschwenkbar gelagert, die jeweils eine Bandführung 7 tragen, welche durch einen Druckluftzylinder 8 ständig gegen das Rohr 1 gedrückt wird.The tube 1 rotating at a constant speed is at the point where the strips 13 and 14 are applied surrounded by a frame 4, which according to the winding speed in the axial direction opposite the tube 1 is moved to the belts 13 and 14 with the corresponding slope as a double-thread Apply the coil to the tube 1. On the frame 4 are by means of opposing pendulum bolts 5 two pendulum arms 6 pivotably mounted, each carrying a tape guide 7, which by a Compressed air cylinder 8 is constantly pressed against the pipe 1.

Aus der vergrößerten Darstellung der Fig.2 ist zu erkennen, daß jede Bandführung 7 eine Anlagekufe 10 aufweist, die mit ihrer Stirnfläche stets gegen das sich drehende Rohr gedrückt wird. Im Abstand zu dieser Anlagekufe 10 befindet sich ein Führungsmesser 11, dessen Stirnfläche angeschärft ist. Neben diesem angeschärften Führungsmesser 11 sind mehrere Führungsmesser 12 angeordnet deren Stirnfläche ebenso wie die des Führungsmessers 11 gegenüber der Stirnfläche der Anlagekufe 10 zurückversetzt ist, so daß sie stets im Abstand von der Oberfläche des sich drehenden Rohres 1 liegen.From the enlarged view of Figure 2 is to recognize that each tape guide 7 has a contact runner 10, which is always with its face against the rotating pipe is pressed. At a distance from this runner 10 is a guide knife 11, whose face is sharpened. In addition to this sharpened guide knife 11 are several guide knives 12 arranged their end face as well as that of the guide knife 11 opposite the The end face of the runner 10 is set back so that it is always at a distance from the surface of the itself rotating tube 1 lie.

An der Anlagekufe 10 der beiden Bandführungen 7 ist jeweils eine Druckrolle 9 frei drehbar gelagert, die auf den Zugbereich des Bandes 13 bzw. 14 einwirkt. Beide Druckrollen 9 bewirken eine Streckung der zugeführten Bänder 13 und 14 im Bereich der größten Zugspannung, wodurch ein glattes und senkrechtes Aufziehen der im Querschnitt L-förmigen Bänder 13 und 14 erreicht wird. Dieses glatte Aufziehen wird weiterhin dadurch ermöglicht, daß in den Profiliereinrichtungen 3 der Rand 13a bzw. 14a des Bandes 13 bzw. 14 über 90° hinaus abgewinkelt wird, so daß das Widerstandsmoment des Bandes 13 bzw. 14 vor dem Aufwickeln auf den ovalen Umfang des Rohres 1 herabgesetzt wird. Der spitze Winkel zwischen dem Rand 13a bzw. 14a und dem Band 13 bzw. 14 ermöglicht eine gute Führung des Bandes 13 bzw. 14 durch das spitzwinklige Führungsmesser 11. Die mit rechtwinklig verlaufender Führungsfläche versehenen Führungsmesser 12 sorgen anschließend dafür, daß der Rand 13a bzw. 14a des bereits aufgewickelten Bandes O bzw. 14 zur Bildung eines etwa 90° betragenden Winkels zurückgebogen wird, wie dies die F i g. 2 zeigt.On the contact runner 10 of the two tape guides 7, a pressure roller 9 is freely rotatably mounted in each case, which on the tension area of the belt 13 or 14 acts. Both pressure rollers 9 cause a stretching of the fed Straps 13 and 14 in the area of greatest tensile stress, which means that the im Cross-section of L-shaped bands 13 and 14 is achieved. This smooth pulling-up will continue as a result enables that in the profiling devices 3 of the edge 13a or 14a of the band 13 or 14 over 90 ° is angled so that the section modulus of the tape 13 or 14 before being wound onto the oval The circumference of the tube 1 is reduced. The acute angle between the edge 13a or 14a and the tape 13 or 14 allows a good guidance of the tape 13 or 14 through the acute-angled guide knife 11. The Guide knife 12 provided with a guide surface running at right angles then ensure that the edge 13a or 14a of the already wound tape O or 14 to form an approximately 90 ° amount is bent back, as shown in FIG. 2 shows.

Durch das gleichzeitige Aufbringen von zwei Bändern 13 und 14 an sich gegenüberliegenden Stellen des Rohres ergibt sich nicht nur eine Verdoppelung der Leistung, sondern auch ein ruhiger Lauf der Vorrichtung, da sich die auf das Rohr 1 zurückwirkenden Kräfte, die etwa quer zur Drehachse des Rohres 1 angreifen, nahezu aufheben. Aufgrund dieses Sachverhaltes ist es möglich, die Drehgeschwindigkeit des Rohres 1 zu steigern.By applying two strips 13 and 14 at the same time to opposite points of the pipe results not only in a doubling of the performance, but also a smooth running of the device, since the forces acting back on the tube 1, which act approximately transversely to the axis of rotation of the tube 1, almost cancel. Due to this fact, it is possible to increase the rotational speed of the pipe 1 increase.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 3 und 4 werden gleichzeitig drei Bänder 15, 16 und 17 auf das Rohr 1 aufgewickelt, wobei die Bandführungen 7 der Pendelarme 6 gleichmäßig über den Umfang des Rohres 1 verteilt sind. Auch bei dieser Ausführungsform wird jedes Band 15. \6 und 17 von einer Rolle 15b, 16b bzw. 17b abgewickelt und in einer Profiliereinrichtung 3 mit einem abgewinkelten Rand 15a, 16a bzw. 17a versehen. Die Rollen 15b, 16b und 17b werden nicht angetrieben. Jedes Band wird durch das Drehen des Rohres 1 von seiner Rolle abgezogen. Aus räumlichen Gründen kann es hierbei erforderlich sein, das Band über eine Umlenkrolle 18 zu führen, wie dies bezüglich des Bandes 17 in F i g. 3 dargestellt ist.In the second embodiment according to FIGS. 3 and 4, three strips 15, 16 and 17 are simultaneously wound onto the tube 1, the strip guides 7 of the pendulum arms 6 being evenly distributed over the circumference of the tube 1. In this embodiment, too, each band 15, 6 and 17 is unwound from a roll 15b, 16b or 17b and provided with an angled edge 15a, 16a and 17a in a profiling device 3. The rollers 15b, 16b and 17b are not driven. Each tape is pulled off its roll by rotating the tube 1. For reasons of space, it may be necessary here to guide the belt over a deflection roller 18, as is the case with regard to the belt 17 in FIG. 3 is shown.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Method for the helical winding of provided with a right-angled protruding edge Tape on tubes with an oval cross-section, the tube being twisted and the tape under cold deformation is adapted to the respective radius of the pipe by placing the tape under tension and under from the foot to the outer edge according to your <° respective pipe radius of increasing deformation in the strip plane pulled smoothly onto the pipe and this is held vertically, with the edge bent over an angle of 90 ° and is pushed back into an approximately '5 right-angled position after pulling it onto the pipe, according to Patent 23 13 436, characterized in that that at the same time at least two, each withdrawn from its own roll (136, 146; 156, 166, 176) Ribbons (13, 14; 15, 16, 17) as a multi-turn helix «> are wound onto the tube (1), the supply of the strips (13, 14; 15, 16, 17) evenly is distributed over the circumference surrounding the axis of rotation of the tube (1).

2. Apparatus for practicing the method according to claim 1 with a plurality of guide knives having tape guide, which is mounted on a pendulum to pivot about a pivot point, constantly pressed against the rotating tube and with an acting on the tension area of the belt Pressure roller is provided, and the one the edge of the tape angled profiling device is connected upstream is, characterized in that one of the number of strips to be wound at the same time (13, 14; 15, 16, 17) corresponding number of tape guides (7) evenly distributed over the circumference is arranged.