DE2522681C2 - Vorrichtung zur Montage von spiralförmig gebogenen Rohren zur Herstellung von rotationssymmetrischen Bauteilen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Montagevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Montagevorrichtung nach dem Hauptpatent werden die einzelnen Rohre nach dem Biegen auf einem Montagekern angeordnet und durch eine Drahtwicklung zusammengehalten, die mit Hilfe von Lötfeldern fixiert wird, woraufhin die einzelnen Rohre im gebündelten und zusammengespannten Zustand an ihren nach außen zeigenden Kanten abschnittsweise miteinander verbunden und zwar vorzugsweise ver- so schweißt werden und zu diesem Zweck die Drahtbandage vorher ebenfalls abschnittsweise entfernt wird.

Erfindungsgemäß soll bei einer Vorrichtung der beanspruchten Art der für die Festlegung der gebündelten Rohre verwendete Draht so ausgebildet werden, daß die Gefahr, daß er an den Stellen stärkerer Krümmung des herzustellenden Bauteils von nachfolgenden Drahtwindungen aus seinem Verbund herausgedrückt wird und/ode^r in Richtung des kleineren Bauteil-Durchmessers abrollt, verringert wird.

Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht.

Während mit einem kreisrunden Draht, der aus Gründen einer ausreichenden Anpassungsfähigkeit einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser haben muü, t>5 vor allem bei einer divergierenden Raumform des herzustellenden Bauteils vor allem an der Stelle größter Steigung die Gefahr besteht, daß dort während des Wickelvorgangs eine einzelne Drahtwindung unter der Kraft der nachfolgenden Drahtwindungen herausgedrückt wird und dann die gesamte Drahtbandage zusammenbricht und wieder reu aufgebracht werden muß, sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die unter Zugspannung gewickelten Drahtwindungen infolge des profilierten Drahtquerschnitts auch an den Stellen größter Steigung gegen Rollbewegungen und ein Herausdrücken durch Nachbarwindungen gesichert so daß eine gleichförmig genaue, satte Anpressung des Rohrbündels an den Montagekern gewährleistet wird und sich die Drahtbandage wesentlich einfacher und rascher als bisher aufbringen läßt

Zweckmäßigerweise hat der Draht die im Anspruch 2 gekennzeichnete Querschnittsform, wodurch mit einem einfachen Drahtprofil ohne scharfe Kanten eine flächige Anlage der Drahtwindungen einerseits auf dem Rohrbündel und andererseits seitlich an den Nachbarwindungen erzieit wird, wobei in diesem Fall die Drahtbandage durch Lötfelder fixiert wird.

Um jedoch auf eine nachträgliche Fixierung durch Lötfelder verzichten zu können und statt dessen eine gegenseitige, formschlüssige Verklammerung der Drahtwindungen zu erreichen, weist der Profildraht gemäß Anspruch 3 in besonders bevorzugter Weise ein Doppel-U-Profil auf. In diesem Falle empfiehlt es sich, das Doppel-U-Profil auf die im Anspruch 4 gekennzeichnet? Weise auszubilden, um ein leichtgängiges Wickeln ohne Verkanten des Drahtes und zusätzlich zu der axialen Verklammerung auch eine Selbsthemmung der Drahtwindungen in Radialrichtung zu erreichen und dadurch die Belastbarkeit der Drahtbandage beträchtlich zu erhöhen. Gemäß Anspruch 5 sind die Schenkel des Doppel-U-Profils vorzugsweise schräg gerichtet, so daß in Radialrichtung auch eine formschlüssige Verklammerung erzielt und daher die Verbundfestigkeit der Drahtbandage weiter erhöht wird.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung einschließlich einer Wickelvorrichtung; und

Fig.2 bis 4 verschiedene Querschnittsformen des Profildrahts.

F i g. 1 zeigt die Montagevorrichtung in Form eines Montagekerns 27, der in seiner Außenkontur der Innenkontur des fertigen Bauteils entspricht Der Antrieb des um seine vertikal angeordnete Längsachse drehbaren Montagekerns 27 erfolgt durch einen Elektromotor 22. Gesteuert wird die gesamte Vorrichtung über ein Steuerpult 26.

Auf dem Montagekern 27 ist eine obere Fixierscheibe 28 mit Schlitzen 28a zum Einhängen fertig gebogener Rohre 3 befestigt Unten am Montagekern 27 ist für die Rohre 3 eine untere Fixierscheibe 29 mit Schlitzen 29a vorgesehen, die am Montagekern 27 drehbar gelagert ist und mittels eines Exzenters 30 in Umfangsrichtung angezogen wird, wodurch die einzelnen Rohre 3 festgezogen werden. Im festgezogenen Zustand wird dann mit Hilfe einer Wickelvorrichtung 140 auf die gebündelten Rohre 3 senkrecht zur Längsachse des Montagekerns 27 eine Drahtwicklung 31 aufgebracht, die erforderlichenfalls durch mehrere Lötfelder 32 gesichert wird. Im Falle einer leitung ist der Draht 31 verkupfert und während des Wickelvorgangs wird im Bereich der Lötfelder 32 zwischen die gebündelten Rohre 3 und den darüber gewickelten Draht 31 eine Aluminium- oder Messingfolie eingelegt, um Verunrei-

nigungen der Rohre 3 durch das Flußmittel beim Löten zu vermeiden.

Nach Fertigstellung der Drahtbandage wird diese von der unteren Fixierscheibe 29 her abschnittsweise wieder entfernt, und die auf diese Weise freigelegten Abschnitte der Rohre 3 werden an ihren nach außen zeigenden benachbarten Kanten schrittweise miteinander verbunden, etwa verschweißt, wobei die Wickelspannung im restlichen Teil der Drahtbandage entweder durch die Lötfelder 32 oder durch Abwickeln des Drahtes 31 unter Zugspannung aufrechterhalten bleibt

Die Wickelvorrichtung 140 enthält einen Träger 182, der an einer parallel zur Längsachse des Montagekerns 27 angeordneten Säule 170 längsverschieblich geführt ist Am unteren Ende der Säule 170 befindet sich eine Vorratsspule 142, auf die der zum Bewickeln dienende Draht 31 mit zunächst noch kreisförmigem Querschnitt aufgewickelt ist Von dort läuft der Draht 31 über eine drehbar am Träger 182 gelagerte Führungsrolle 144 zu einer Profileinrichtung in Form eines Profilwalzenpaares 146, wo er in die erwünschte Querschnittsform gebracht wird. Die Wickelspannung des bei Drehung des Montagekerns 27 von der Vorratsspule 142 abgewickelten und durch die Profilwalzen 146 gezogenen Drahtes 31 läßt sich durch Änderung des Walzenspalts der Profilwalzen 146 und ggf. noch zusätzlich durch Abbremsung der Vorratsspule 142 mit Hilfe einer Einstellmutter 168 regulieren und wird durch einen in Zuführrichtung hinter den Profilwalzen 146 am Träger 182 befindlichen Drahtzugmesser 148 mit Umlenkrollen 166 überwacht.

Der Profildraht 31, der vom verjüngten zum erweiterten Ende des Montagekerns 27 hin auf die gebündelten Rohre 3 gewickelt wird, wird der Wickelstelle in einer jeweils senkrecht zur Längsachse des Montagekerns 27 verlaufenden Ebene zugeführt also in Horizontalrichtung bei vertikaler Anordnung der Längsachse des Montagekerns 27. Zu diesem Zweck wird der Träger 182 während des Wickelvorgangs kontinuierlich auf der Säule 170 verschoben, und diese Verschiebung wird mit Hilfe einer auf Abweichungen der Drahtzuführung gegenüber der Horizontalen ansprechenden Meßeinrichtung in Form einer Wasserwaage 150 gesteuert die über kleine Seilrollen 152 auf den Profildraht 31 zwischen der Wickelstelle und dem Drahtzugmesser 148 gesetzt ist und mit diesem über einen einerseits an der Wasserwaage 150 und andererseits am Drahtzugmesser 148 angelenkten Arm 172 verbunden ist.

Die Fig.2 bis 4 zeigen drei verschiedene Querschnittsformen des Profildrahtes 31 nach dem Durchlaufen der Profilwalzen 146. Gemäß Fig.2 hat der Profildraht 31 einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt 154, so daß die einzelnen Drahtwindungen auf ihrer Unterseite eine glatte An'iagefläche bilden, mit der sie an das darunterliegende Rohrbündel angepreßt werden, und sich in seitlicher Richtung ebenfalls glattflächig aneinander abstützen. Um Verschiebungen

ίο der einzelnen Drahtwindungen nach dem Wickeln zu vermeiden, empfiehlt sich in diesem Fall eine Fixierung der Drahtbandage durch die Lötfelder 32. Das quadratische Profil 154 ist an den Ecken 156 abgerundet, um ein leichtgängiges Wickeln zu ermöglichen und eine Beschädigung der zwischen der Drahtwicklung und den gebündelten Rohren beim Wickeln eingelegten Schutzfolie zu vermeiden.

Fig.3 zeigt ein Doppel-U-Profil 158 mit einem Mittelschenkel 160 und entgegengesetzt gerichteten, freien Schenkeln 162 und 164, die beim Wickeln in entsprechende Ausnehmungen 161, 163 der Nachbarwindungen eingreifen. Im Hinblick auf ein leichtgängi ges Wickeln sind die freien Schenkel 162, 164 und die Ausnehmungen 161, 163 konisch verjüngt ausgebildet, jedoch mit einem Neigungswinkel, der unterhalb des Haftreibungswinkels liegt so daß die gegenseitige Verkiammerung der Drahtwindungen bei Einwirkung seitlicher Zugkräfte nicht verloren geht. Infolge des formschlüssigen gegenseitigen Eingriffs benachbarter Drahtwindungen kann bei dieser Profilform auf die nachträgliche Fixierung der Drahtbandage durch Lötfelder verzichtet werden.

Gemäß Fig.4 hat der Draht 31 ein verschobenes Doppel-U-Profil 174 mit freien Schenkeln 176,178 und einem Mittelsteg 180, die parallel schräg gerichtet sind und in deren dazwischenliegende Ausnehmungen 177, 179 die freien Schenkel 178 bzw. 176 der entsprechenden Nachbarwindung eingreifen. Durch die Schräglage der Profilschenkel 176, 178 wird neben der seitlichen Verklammerung auch ein radialer Formschluß zwischen den einzelnen Drahtwindungen erreicht und die Festigkeit der Drahtwicklung erhöht, wie dies für ein ähnliches Profil an sich bekannt ist, das allerdings nicht zur Herstellung einer abnehmbaren Drahtbandage zu Montagezwecken, sondern zum Aufbau einer integralen, aus durchgehend miteinander verlöteten oder verschweißten Drahtwindungen bestehenden Außenwand einer Raketenbrennkammer dient

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 25 22

1. Vorrichtung zur Montage von spiralförmig gebogenen Rohren zur Herstellung von rotationssymmetrischen Bauteilen, mit einem der Innenkontür des fertigen Bauteils entsprechenden Montagekern zum Bündeln der einzelnen Rohre, an dessen einer Stirnseite die vorderen Enden der Rohre gehaltert sind und an dessen anderer Stirnseite eine Befestigungsscheibe für die hinteren Enden der Rohre vorgesehen ist, die gegenüber dem Montagekern drehbar ist, sowie mit einer auf die Rohre vorübergehend aufgebrachten Drahtwicklung zur Fixierung der Rohre nach Patent 24 62 131, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht der Drahtwicklung ein Profildraht (31) mit nicht-kreisförmigem Querschnitt (154,158,174) ist

2. Vorrichtung nach Ansppich 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profildraht (31) eine viereckige, vorzugsweise quadratische, an den Ecken (156) abgerundete Querschnittsform (154) aufweist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Profildraht (31) im Querschnitt ein Doppel-U-Profil (158, 174) mit nebeneinanderliegenden, entgegengesetzt gerichteten U-Profilabschnitten aufweist und die einzelnen Drahtwindungen mit ihren Profilabschnitten beim Bewickeln des Rohrbündels (3) formschlüssig ineinander greifen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien U-Profilschenkel (162, 164) mit einem Neigungswinkel unterhalb des Haftreibungswinkels konisch verjüngt ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere und die beiden freien Schenkel (176,178,180) des Doppel-U-Profils (174) parallel schräg gerichtet sind.