[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges
Wickeln eines dünnen gewellten Bandes, dessen Wellen in Bandlängsrichtung verlaufen,
bei der mindestens eine Welle des zulaufenden Bandes in eine Welle des vorausgehend
erzeugten Bandwickels eingelegt wird und bei der eine der ineinandergelegten Wellen
verformt wird, bestehend aus einer Wickeleinrichtung aus kreisförmig am Außenumfang
des zu wickelnden Rohres angeordneten Stützrollen, aus einer inneren und einer äußeren,
an der Einlaufstelle des Bandes in die Wickeleinrichtung angeordneten, an den Breitseiten
des Bandes angreifenden, das Einlegen des zulaufenden Bandes in den vorausgehend erzeugten
Bandwickel und die gegenseitige Verbindung und Verformung der einen Welle bewirkenden
Verbindungsrollen, aus einem im Abstand vor den Verbindungsrollen angeordneten Antriebsrollenpaar,
aus einer zwischen Verbindungsrollen und Antriebsrollen angeordneten Bandführung und
aus einer zwischen Bandführung und Verbindungsrollen angeordneten Biegerolle.
[0002] Derartige gattungsgemäße Vorrichtungen sind beispielsweise aus dem deutschen Patent
3 022 575.3, dem europäischen Patent 0 182 001 oder dem deutschen Patent 35 40 125
bekannt. Es sind weiterhin unterschiedliche Möglichkeiten bekannt, die einzelnen Windungen
des Bandwickels miteinander zu verbinden, beispielsweise durch stellenweises Niederdrücken,
durch omega-förmiges Verformen einer umlaufenden Welle oder dergleichen mehr, wobei
die Art der Verbindung jeweils nach dem Verwendungszweck des Wellrohres und dem Ausgangs-Bandmaterial
unterschiedlich sein kann.
[0003] Die so hergestellten Wellrohre können nach der Herstellung zum Transport gestaucht
werden, so daß ihre Länge deutlich reduziert wird. An der Einsatzstelle können die
so gestauchten Wellrohre wieder auseinandergezogen werden.
[0004] Dabei ergibt sich, daß beim Auseinanderziehen der Wellrohre oder auch beim Biegen
am Einsatzort bestimmte Größenordnungen des Dehnens und des Biegens nicht überschritten
werden dürfen, damit es nicht zu Beschädigungen des Wellrohres kommt, insbesondere
nicht zum Öffnen der Verbindungen der einzelnen Wickellagen.
[0005] Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung
darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der Weilrohre
hergestellt werden können, die sehr stark gestaucht und sehr stark über ihre Herstellungslänge
hinaus gedehnt werden können, ohne daß Beschädigungen auftreten.
[0006] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die äußere Verbindungsrolle ein mit dem Wellenprofil
des zulaufenden Bandes übereinstimmendes Wellenprofil hat, daß die innere Verbindungsrolle
ein etwas höheres Wellenprofil als das zulaufende Band hat, dessen den Wellentälern
der äußeren Verbindungsrolle zugeordneten Wellenberge den gleichen Krümmungsradius
wie der des zulaufenden Bandes haben und dessen den Wellenbergen der äußeren Verbindungsrolle
zugeordneten Wellentäler einen etwas größeren Krümmungsradius als der des zulaufenden
Bandes haben, und daß die innere und die äußere Verbindungsrolle im Bereich der zu
verbindenden und zu verformenden Welle jeweils etwas unterhalb der Wellenmitte, einander
diametral gegenüberliegende, einen etwa quadratischen Verformungsraum bildende Preßschultern
haben.
[0007] Vorteilhaft haben die Preßschultern jeweils eine äußere, die Preßschulter überragende,
dem Wellental der Verbindungsrolle benachbarte Wellenspitze. Die Wellenspitze ragt
vorzugsweise etwa bis zur Wellenmitte. Vorteilhaft hat die Preßschulter mit Wellenspitze
etwa halbe Wellenbreite.
[0008] Vorzugsweise ist die Preßschulter gekrümmt in den benachbarten Wellenberg der Verbindungsrolle
übergehend ausgebildet. Vorteilhaft ist die Preßschulter gekrümmt in die Wellenspitze
übergehend ausgebildet.
[0009] Vorzugsweise hat die Biegerolle ein derartiges Wellenprofil, daß die Breite der zu
verbindenden und zu verformenden Wellen halbiert ist.
[0010] Vorzugsweise hat die Bandführung miteinander zusammenwirkende Rollenpaare.
[0011] Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung in schematischer Seitenansicht,
- Fig. 2
- einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 in Draufsicht mit einen zulaufenden Band,
- Fig. 3
- ein Detail der Vorrichtung nach Fig. 2 in Draufsicht,
- Fig. 4
- einen Schnitt durch die Verbindungsrollen ohne Band bzw. ohne Wellenrohr,
- Fig. 5
- einen Schnitt durch die Verbindungsrollen entsprechend Fig. 4 mit einem Band bzw.
Wellrohr,
- Fig. 6
- einen teilweisen Schnitt durch ein Wellrohr mit Herstellungslänge,
- Fig. 7
- einen teilweisen Schnitt durch ein gestauchtes Wellrohr und
- Fig. 8
- einen teilweisen Schnitt durch ein gedehntes Wellrohr.
[0012] Nach den Fig. 1 bis 3 besteht eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch
schraubenlinienförmiges Wickeln eines dünnen gewellten Bandes, vorzugsweise eines
Metallbandes, dessen Wellen in Bandlängsrichtung verlaufen, bei der mindestens eine
Welle des zulaufenden Bandes in eine Welle des vorausgehend erzeugten Bandwickels
eingelegt wird und bei der eine der ineinandergelegten Wellen verformt wird, aus einer
Wickeleinrichtung 1 aus kreisförmig am Außenumfang eines zu wickelnden Rohres 2 angeordneten
Stützrollen 3 (Fig. 1) und aus einer inneren Verbindungsrolle 4 und einer äußeren
Verbindungsrolle 5. Die innere und die äußere Verbindungsrolle 4 und 5 sind an der
Einlaufstelle eines gewellten Bandes 6 in die Wickeleinrichtung 1 angeordnet, wobei
die innere Verbindungsrolle 4 innerhalb der Wickeleinrichtung angeordnet ist und die
äußere Verbindungsrolle 5 mit größerem Durchmesser außerhalb der Wickeleinrichtung
angeordnet ist. Die Verbindungsrollen 4 und 5 greifen an den Breitseiten des Bandes
6 an und bewirken das Einlegen des zulaufenden Bandes 6 in den vorausgehend erzeugten
Bandwickel 2 und außerdem die gegenseitige Verbindung und Verformung der einen Welle.
[0013] Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, ist im Abstand vor den Verbindungsrollen 4 und 5 ein
Antriebsrollenpaar 7, 8 angeordnet, die das Band 6 führen und der Wickeleinrichtung
1 bzw. den Verbindungsrollen 4 und 5 zuführen.
[0014] Wie die Fig. 1, 2 und 3 weiter zeigen, ist zwischen den Antriebsrollen 7, 8 und den
Verbindungsrollen 4 und 5 eine Bandführung aus miteinander zusammenwirkenden Rollenpaaren
9 und 10 angeordnet. Zwischen der Bandführung 9 und 10 und den Verbindungsrollen 4
und 5 ist eine Biegerolle 11 angeordnet, die die Verbindungslinie zwischen der Einlaufstelle
zwischen den Verbindungsrollen 4 und 5 und der Auslaufstelle zwischen den Bandführungsrollen
10 nach oben überragt, so daß das zulaufende Band 6 nach oben gekrümmt verläuft.
[0015] Damit die Führung des Bandes 6 möglichst genau erfolgen kann, sind die jeweiligen
Rollen mit dem entsprechenden Wellenprofil des Bandes versehen.
[0016] Wie die Figuren 4 und 5 zeigen, hat die äußere Verbindungsrolle 5 ein mit dem Wellenprofil
des zulaufenden Bandes 6 übereinstimmendes Wellenprofil. Die innere Verbindungsrolle
4 hat jedoch ein etwas höheres Wellenprofil (größere Amplitude) als das zulaufende
Band 6. Die Figuren 4 und 5 zeigen weiter, daß die den Wellentälern 12 der äußeren
Verbindungsrolle 5 zugeordneten Wellenberge 13 der inneren Verbindungsrolle 4 den
gleichen Krümmungsradius wie der des zulaufenden Bandes 6 haben. Dabei ist die Dicke
des zwischen den Verbindungsrollen 4 und 5 liegenden Bandes 6 und des Bandwickels
berücksichtigt. Weiterhin haben die den Wellenbergen 14 der äußeren Verbindungsrolle
5 zugeordneten Wellentäler 15 der inneren Verbindungsrolle 4 einen etwas größeren
Krümmungsradius als der des zulaufenden Bandes. Damit ergibt sich, wie dies auch die
Figuren 4 und 5 zeigen, daß im Bereich der Wellentäler 15 bzw. der Wellenberge 14
ein kleiner Zwischenraum verbleibt. Außerdem ist der Winkel der Wellenflanken der
Wellenberge 13 der inneren Verbindungsrolle 4 etwas kleiner als der Winkel der Wellentäler
12 der äußeren Verbindungsrolle 5.
[0017] Die Figuren 4 und 5 zeigen weiter, daß die innere und die äußere Verbindungsrolle
4 und 5 im Bereich der zu verbindenden und zu verformenden Welle 16 jeweils etwa unterhalb
der Wellenmitte (unterhalb der halben Amplitude) einander diametral gegenüberliegende,
einen etwa quadratischen Verformungsraum 17 bildende Preßschultern 18 haben. Die Preßschultern
18 haben jeweils eine äußere, die Preßschulter überragende, dem Wellental 12, 15 der
jeweiligen Verbindungsrolle 5, 4 benachbarte Wellenspitze 19, die etwa bis zur Wellenmitte
(halbe Amplitude) ragt.
[0018] Die Preßschultern 18 gehen gekrümmt in den benachbarten Wellenberg 14, 13 über. Der
so gebildete Verformungsraum 17 ist in etwa quadratisch. Seine Seitenlänge entspricht
etwa einer halben Wellenbreite eines Wellenberges und eines Wellentales.
[0019] Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, wird durch die Biegerolle 11 die Wellenbreite der
zu verbindenden und verformenden Welle 16 des zulaufenden Bandes 6 etwa halbiert und
so den Verbindungsrollen 4 und 5 zugeführt. Dies ist möglich, da durch die höhere
Stellung der Biegerolle 1 und die Spannung des Bandes 6 zwischen den Verbindungsrollen
4 und 5 und den Antriebsrollen 7 und 8 eine entsprechende Kraft auf das Band ausgeübt
werden kann.
[0020] Wie insbesondere die Figuren 4 und 5 zeigen, wird das zulaufende Band 6 genau in
das mit dem Profil des Bandes identische Profil der äußeren Verbindungsrolle 5 eingelegt.
Durch das höhere (größere Amplitude) und schlankere Profil der inneren Verbindungsrolle
4 pressen dann die Wellenberge 13 der inneren Verbindungsrolle 4 das zulaufende Band
6 fest in die Wellentäler 12 der äußeren Verbindungsrolle 5, so daß das zulaufende
Band über das gesamte Profil fest im bereits vorausgehend erzeugten Bandwickel liegt.
Damit ergibt sich über das gesamte Profil eine gleichmäßige und feste Anlage der übereinanderliegenden
Wicklungen.
[0021] Wie die Figuren 5 und 6 bis 8 zeigen, liegt die verformte Welle 16 in der Mitte zwischen
Wellenberg und Wellental (halbe Amplitude). Wie die Fig. 7 zeigt, werden beim Stauchen
des Wellrohres auf etwa ein Drittel seiner Herstellungslänge nach Fig. 6 die Wellenflanken
aneinandergelegt. Durch die Anordnung der verformten Welle 16 in der Mitte zwischen
Wellenberg und Wellental ergibt sich damit eine symmetrische und gleichmäßige Belastung
der Wellen. Gleiches gilt beim Dehnen des gestauchten Wellrohres auf eine größere
Länge gemäß Fig. 8. Die Wellenspitzen 19 bewirken dabei eine Sollbiegestelle, so daß
die verformte Welle 16 nur wenig oder überhaupt nicht belastet wird.
1. Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohres durch schraubenlinienförmiges Wickeln
eines dünnen gewellten Bandes, dessen Wellen in Bandlängsrichtung verlaufen, bei der
mindestens eine Welle des zulaufenden Bandes in eine Welle des vorausgehend erzeugten
Bandwickels eingelegt wird und bei der eine der ineinandergelegten Wellen verformt
wird, bestehend aus einer Wickeleinrichtung aus kreisförmig am Außenumfang des zu
wickelnden Rohres angeordneten Stützrollen, aus einer inneren und einer äußeren, an
der Einlaufstelle des Bandes in die Wickeleinrichtung angeordneten, an den Breitseiten
des Bandes angreifenden, das Einlegen des zulaufenden Bandes in den vorausgehend erzeugten
Bandwickel und die gegenseitige Verbindung und Verformung der einen Welle bewirkenden
Verbindungsrollen, aus einem im Abstand vor den Verbindungsrollen angeordneten Antriebsrollenpaar,
aus einer zwischen Verbindungsrollen und Antriebsrollen angeordneten Bandführung und
aus einer zwischen Bandführung und Verbindungsrollen angeordneten Biegerolle, dadurch
gekennzeichnet, daß die äußere Verbindungsrolle (5) ein mit dem Wellenprofil des zulaufenden
Bandes (6) übereinstimmendes Wellenprofil hat, daß die innere Verbindungsrolle (4)
ein etwas höheres Wellenprofil als das zulaufende Band hat, dessen den Wellentälern
(12) der äußeren Verbindungsrolle (5) zugeordneten Wellenberge (13) den gleichen Krümmungsradius
wie der des zulaufenden Bandes haben und dessen den Wellenbergen (14) der äußeren
Verbindungsrolle (5) zugeordneten Wellentäler (15) einen etwas größeren Krümmungsradius
als der des zulaufenden Bandes haben, und daß die innere und die äußere Verbindungsrolle
im Bereich der zu verbindenden und zu verformenden Welle (16) jeweils etwas unterhalb
der Wellenmitte, einander diametral gegenüberliegende, einen etwa quadratischen Verformungsraum
(17) bildende Preßschultern (18) haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschultern (18) jeweils
eine äußere, die Preßschulter überragende, dem Wellental der Verbindungsrolle (12,
15) benachbarte Wellenspitze (19) haben.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenspitze (19) etwa
bis zur Wellenmitte ragt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschulter
(18) mit Wellenspitze (19) etwa halbe Wellenbreite hat.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschulter
(18) gekrümmt in den benachbarten Wellenberg (14, 13) der Verbindungsrolle (5, 4)
übergehend ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßschulter
(18) gekrümmt in die Wellenspitze (19) übergehend ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegerolle
(11) ein derartiges Wellenprofil hat, daß die Breite der zu verbindenden und zu verformenden
Welle (16) halbiert ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandführung
miteinander zusammenwirkende Rollenpaare (9, 10) hat.