Vorrichtung zur Herstellung von schraubenförmig gewellten metallischen Rohren
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von schraubenförmig gewellten metallischen Rohren, mit mindestens einem frei drehbaren Gesenkring, welcher exzentrisch in einem drehbaren Wellkopf gelagert ist und einen Teil enthält, welcher zum Umschliessen des Rohres und zur Einwirkung auf das Rohr bestimmt ist.
Nach der üblichen Herstellungsweise werden schraubenförmig gewellte Rohre aus Rohren mit geraden Wänden durch eine schraubenförmige Gesenkplatte hergestellt, welche gegen das Rohr gepresst wird und um dieses herum gedreht wird. Es handelt sich dabei im wesentlichen um einen Vorgang, bei welchem die Oberflächen des Gesenkes und des Rohres aufeinandergleiten, bei einem Druck, welcher hoch genug ist, um eine dauernde Verformung des Metalls des Rohres zu bewirken. Wenn eine derartige Vorrichtung bei einem Rohr aus rostfreien Stahl verwendet wird, entstehen trotz einer Verwendung von grossen Mengen von Schmiermitteln Schwierigkeiten durch Anpressen der Gesenkplatte und des Rohres. Das hat zur Folge, dass das Rohr, welches im allgemeinen dünnwandig ist, in vielen Fällen verdreht und deformiert wird.
Zur Vermeidung des Anpressens wurde bereits vorgeschlagen, abwälzbare Gesenke zu verwenden. Das Problem der Lagerung der Gesenke derart, dass sie winkelmässig und bezüglich ihrer Exzentrizität einstellbar ist, während der Zwischenraum zwischen ihnen eingestellt werden kann und der Aufbau einfach, wirtschaftlich, kompakt und fest ist, wurde jedoch noch bisher nicht zufriedenstellend gelöst.
Die Erfindung hat die Schaffung einer Vorrichtung zum Ziel, bei welcher eine verminderte Tendenz bei zum Anpressen neigenden Metallen, wie z. B. bei rostfreiem Stahl, besteht, während des Wellvorganges anzufressen. Ein weiteres Ziel ist, die Wellungen durch abwälzbare Gesenke herzustellen, welche derart gelagert sind, dass eine einfache Einstellung der Form und der Steigung der am Rohr hergestellten Wellungen möglich ist.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung, durch welche dieses Ziel erreicht wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gesenkring in einem Befestigungsteil gelagert ist, welcher am Wellkopf in Umfangsrichtung einstellbar ist, derart, dass der Winkel des auf das Rohr einwirkenden Teiles des Gesenkringes gegenüber der Drehachse des Wellkopfes eingestellt werden kann.
Vorzugsweise ist der Gesenkring in einer Ebene gelagert, welche schräg zur Achse des Rohres steht, und enthält einen auf das Rohr einwirkenden inneren Umfangsteil, welcher sich in der schrägen Ebene befindet, so dass eine schraubenförmige Wellung entsteht, wenn der Wellkopf gegenüber dem Rohr gedreht wird. Zusätzlich können Massnahmen getroffen werden, um die Exzentrizität des Gesenkringes veränderlich zu machen, damit die Form und die Steigung der am Rohr hergestellten schraubenförmigen Wellung verändert werden können.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes darstellenden Figuren der beiliegenden Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung einer schraubenförmigen Wellung an metallischen Rohren,
Fig. 2 einen Schnitt der Vorrichtung nach der Linie 2-2 in der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 1,
Fig. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 in der Fig. 3 in grösserem Massstab mit der Darstellung der inneren Anordnung von Gesenkringen im Wellkopf bei der Herstellung eines schraubenförmig gewellten Rohres,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig. 1 in grösserem Massstab, welcher gleichzeitig einem Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig. 4 entspricht.
Fig. 6 eine schematische Teilansicht in grösserem Massstab mit der Darstellung des winkelmässigen Verhältnisses zwischen dem ersten Gesenkring und dem Rohr, in der Richtung der Pfeile 6-6 in der Fig. 4 betrachtet,
Fig. 7 eine schematische Teilansicht in grösserem Massstab des winkelmässigen Verhältnisses zwischen dem zweiten Gesenkring und dem Rohr in der Richtung der Pfeile 7-7 in der Fig. 4 betrachtet,
Fig. 8 einen der Fig. 3 entsprechenden Schnitt einer anderen inneren Anordnung, die wie aus den Fig. 9 und 10 hervorgeht, zur Vereinfachung und Erleichterung der Beschreibung und des Verständnisses der Erfindung dient,
Fig. 9 einen Teilschnitt nach der Linie 9-9 in der Fig. 8 in grösserem Massstab,
Fig. 10 einen Teilschnitt nach der Linie 10-10 in der Fig. 9, die Fig. 11 und 12 den Fig. 6 und 7 entsprechende Verhältnisse, wobei die Fig. 11 der Richtung nach der Linie 11-11 in der Fig.
9 entspricht und das winkelmässige Verhältnis zwischen dem ersten Gesenkring und dem Rohr zeigt, und die Fig. 12 einer Ansicht, nach der Linie 12-12 in der Fig. 9 entspricht und das winkelmässige Verhältnis zwischen dem zweiten Gesenkring und dem Rohr zeigt und
Fig. 13 eine Ansicht des Rohres mit einer Wellung, welche durch eine Drehung des Wellkopfes um das Rohr bei einer Einstellung nach der Fig. 9 hergestellt wird.
In den Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Herstellung einer schraubenförmigen Wellung an metallischen Rohren dargestellt. Die Vorrichtung enthält einen Wellkopf 21, welcher in einer Lagerung 22 gelagert ist, die z. B. durch Schrauben 23 an einem länglichen Hauptrahmen 24 befestigt ist. Ein dünnwandiges metallisches Rohr 26 wird in der Fig. 1 nach rechts bewegt, wobei es gegen eine Drehung durch einen Klemmschlitten 27 gehalten wird, welcher sich entlang eines Paares von Führungsstangen 28, 28 bewegt.
Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, enthält der Hauptrahmen 24 ein Paar von Winkeleisen 29, welche an einer Grundplatte 31 aufgeschweisst sind.
Die Lagerung 22 enthält einen rohrförmigen Körper 32, obere und untere Paare von Stützen 33 und 34, eine Grundplatte 36, die durch die erwähnten Schrauben 23 befestigt ist, sowie eine obere Plattform 37, welche einen Getriebemotor 38 mit einer Riemenscheibe 39 trägt, die an einer Ausgangswelle 41 befestigt ist.
Der Klemmschlitten 27 enthält eine aufrechte, quer angeordnete Stützplatte 42 mit zwei Führungsöffnun- gen 43, welche gleitend die Führungsstangen 28 umschliessen, die an der Lagerung 22 an einer der unteren Stützen 34 befestigt sind. An der Stützplatte 42 ist an der linken Seite entsprechend der Darstellung in der Fig. 2 eine Gabel 44 ausgebildet, welche aus einem Paar von aufrechten, vertikal angeordneten länglichen Platten 46 besteht, die an beiden Seiten der Platten 42 angeschweisst sind und ein Paar von koaxialen Öffnungen 47 für einen Schwenkzapfen 48 aufweist. Ein Hebel 49 mit einem Arm 51 und einer Backe 52 ist mit seinem mittleren Teil am Schwenkzapfen 48 schwenkbar gelagert. Ein hydraulischer Zylinder 53 ist mittels eines Zapfens 54 mit einem Arm 56 der Platte 42 verbunden.
Eine Kolbenstange 57 des Zylinders 53 ist durch einen Zapfen 58 mit einem gegabelten Teil 59 des Hebels 49 verbunden. Der Zylinder 53 ist durch eine nicht dargestellte Quelle eines Druckmittels betätigbar, so dass das Rohr 26 zwischen der Backe 52 und der Stützplatte 42 eingeklemmt wird. Wenn das Rohr auf die Weise eingeklemmt ist, so wird es gegen eine Drehung festgehalten, während sich der Klemmschlitten 27 entlang der Führungsstangen 28 bewegt, um die Vorschub- bewegung des Rohres durch den Wellkopf 21 auszuführen.
Am rechten Ende der Vorrichtung ist entsprechend der Darstellung in der Fig. 1 am Hauptrahmen 24 ein Ständer 61 mit einer Rolle 62 angeordnet, welche einem Abstützen des gewellten Rohres dient, wenn dieses aus dem Wellkopf 21 austritt.
Wie in der Fig. 1 dargestellt ist, hat der Wellkopf 21 eine nach innen sich erstreckende Verlängerung 63, welche in Lagern 64 im Körper 32 gelagert ist. Der Wellkopf 21 wird durch einen Riemen 66 angetrieben, welcher über die Riemenscheibe 39 und eine Riemennut 67 in einem zylindrischen Antriebsteil 68 ausgebildet ist. Wie am besten aus den Fig. 4 und 9 hervorgeht, ist der Antriebsteil 68 durch einen Flansch 69 sowie Schrauben 71 an einer verhältnismässig schweren runden Befestigungsscheibe 72 für die Gesenke befestigt.
Auf diese Weise ist der Wellkopf 21 um das Rohr drehbar, während das Rohr durch den Klemmschlitten 27 an einer Drehung gehindert wird. Das Rohr bewegt sich dabei entsprechend der Darstellung in den Figuren der Zeichnung von links nach rechts.
Was die Darstellung in den Fig. 8, 9 und 10 betrifft, zeigt die Fig. 9 die inneren Teile in einer Stellung, welche eine Beschreibung und Verständnis der schrägen Anordnung der Lagerung der Gesenkringe gestattet, die einen wesentlichen Teil der Erfindung bildet. Die Anordnung der Gesenke nach der Fig. 9 ist ein Anfangsschritt zur Arbeitsstellung nach der Fig. 4, um eine schraubenförmige Wellung herzustellen. Die Verwendung und die Arbeitsweise können am besten anhand der Anordnung nach der Fig. 9 beschrieben und verstanden werden, darauf anhand der Fig. 4.
Wie in der Fig. 9 dargestellt ist, enthält der Gesenkabschnitt 74 des Wellkopfes 21 zwei gleich ausgebildete Gesenkringe, einen ersten Gesenkring 73 und einen zweiten Gesenkring 73a, welche beide das Rohr 26 umschliessen. Die Gesenkringe sind um geneigte Achsen Y-Y und Y'-Y' drehbar. Sie sind in Ebenen A-A und B-B drehbar gelagert, welche gegenüber der Rohrachse C-C schräg sind.
Der Gesenkabschnitt 74 enthält Scheiben 72 und 76, welche durch eine Mehrzahl von Stangen 77 (im vorliegenden Falle vier) im Abstand voneinander gehalten werden. Wie bereits erwähnt, ist die Platte 72 am Antriebsteil 68 festgeschraubt. Jede der Distanzstangen 77 hat ein linkes Ende 78 mit einem kleineren Durchmesser, welches eine Schulter 79 bildet, die sich gegen die innere Seite der Scheibe 72 abstützt und in einer Bohrung 81 durch eine Schraube 82 und eine Beilagscheibe 83 befestigt ist.
In ähnlicher Weise hat jede Stange 77 an ihrem rechten Ende einen Teil 84 mit kleinerem Durchmesser, welcher eine Schulter 86 bildet, die sich gegen die innere Seite der Scheibe 76 abstützt und in einer Bohrung 87 durch eine Schraube 88 und eine Beilagscheibe 89 festgehalten wird. Wie in der Fig. 8 dargestellt ist, ist die Scheibe 76 rechteckig, wobei ihre Ecken abgeschrägt sind.
Die axiale Einstellung des Abstandes zwischen den Gesenkringen entlang der Achse C-C erfolgt durch eine Gleitplatte 91, die eine zentrale Öffnung 92 aufweist, durch welche das Rohr durchgeführt ist. Die Platte 91 ist an vier Stellen durchgebohrt und mit Büchsen 93 versehen, die gleitend auf den Stangen 77 geführt sind.
Die Gleitplatte 91 ist mit einer Bohrung 93' versehen, welche zur Aufnahme eines in der Bohrung 93' festgeschweissten Flansches 94 einer Büchse 96 dient, die sich durch eine zentrale Öffnung 97 der Scheibe 76 erstreckt. Die Büchse 96 hat ein Aussengewinde 98, welches in einer Mutter 99 zur axialen Einstellung eingeschraubt ist. Die Mutter 99 hat eine äussere Nut 101 für die Aufnahme von Fingern 102, welche an vier Stellen am Umfang der Büchse an der Scheibe 76 durch Schrauben 103 befestigt sind.
Die axiale Stellung der Gleitplatte 91 und des zweiten Gesenkringes 73a gegenüber dem ersten Gesenkring 73 kann durch eine einfache Drehung der Mutter 99 in einer oder in der anderen Richtung eingestellt werden. Die innere Bohrung 104 der Büchse 96 ist vorzugsweise etwas grösser als der äussere Durchmesser des fertigen gewellten Rohres. Die Büchse 96 dient somit gleichzeitig der Einstellung des Abstandes zwischen den Gesenkringen 73, 73a wie auch zur Führung des fertigen gewellten Rohres.
Die beiden Gesenkringe 73 und 73a und die Teile, welche sie tragen, können gleich ausgebildet sein und sind auch in der Zeichnung gleich dargestellt. Es genügt daher den ersten Gesenkring im Detail zu beschreiben, wobei die Beschreibung auch für die entsprechenden Teile des zweiten Gesenkringes gilt, die jeweils mit dem gleichen Bezugszeichen mit dem Index a bezeichnet sind.
Der Gesenkring 73 enthält zwei Teile 106 und 107, die miteinander durch Schrauben 108 verbunden und am inneren Ring 109 eines Kugellagers 111 befestigt sind. Der Teil 106 ist vorzugsweise zur Verminderung der Abnützung gehärtet und hat einen inneren ringförmigen Vorsprung 111, welcher, wenn er in der zu beschreibenden Weise exzentrisch eingestellt wird, zur Einwirkung auf die äussere Seite des Rohres 26 bestimmt ist.
Der ringförmige Vorsprung 112 des ersten Gesenkringes 73 ist in der schrägen Ebene A-A angeordnet und greift in dieser Ebene in die Oberfläche des Rohres ein. In gleicher Weise ist der Vorsprung 1 12a des zweiten Gesenkringes 73a in der erwähnten schrägen Ebene B-B angeordnet und greift in dieser Ebene in die Oberfläche des Rohres ein.
Der erste Gesenkring hat die Aufgabe, in das Rohr einzudringen und in ihm eine schraubenförmige Wellung auszubilden. Der zweite Gesenkring hat die Aufgabe, die Steigung der Wellung zu beeinflussen. Durch eine geeignete Einstellung des inneren exzentrischen Bereiches jedes Gesenkringes in seiner betreffenden schrägen Ebene können im Sinne der Erfindung schraubenförmig gewellte Rohre hergestellt werden. Eine derartige Einstellung ist in der Fig. 4 dargestellt.
Der äussere Ring 113 jedes der Kugellager 111 ist in einer Ausnehmung 114 befestigt, die sich neben einem Halteflansch 116 in einer exzentrisch einstellbaren Scheibe 117 befindet. Ein Haltering 118, der durch Schrauben 119 befestigt ist, hindert den äusseren Lagerring 113 an einer axialen Bewegung. Wie aus den Fig. 5 und 9 hervorgeht, können die exzentrisch einstellbaren Scheiben 117, 117a gleich ausgebildet sein.
In der Scheibe 117 ist der erste Gesenkring 73 gelagert, in der Scheibe 117a der zweite Gesenkring 73a. Jede Scheibe hat eine polygonale Form, wie sie in der Fig. 5 dargestellt ist, wobei sie durch obere Kanten 121, 122, untere Kanten 123, 124 und 126 und parallele seitliche Kanten 127 und 128 begrenzt ist.
An den seitlichen Kanten 127, 128 ist jeweils ein dünner gerader Führungsflansch 121 entlang einer geraden Anschlagfläche 131 ausgebildet, die eine etwas grösserer Breite aufweist. Dadurch wird eine exzentrische Eintellbarkeit der Scheibe 117 und des ersten Gesenkringes 73 gegenüber den sie umgebenden einstellbaren Befestigungsscheiben ermöglicht. Wie aus der Fig. 5 ersichtlich ist, erfolgt die exzentrische Einstellung der exzentrisch einstellbaren Scheibe 117 in der Richtung der exzentrischen Achse D-D. Dadurch wird der exzentrische Punkt E zum Rohr 26 und von diesem weg bewegt, wodurch die Tiefe der Einprägung ver ändert werden kann.
Zur Erzielung einer äussersten Freiheit in der Bestimmung der Form und der Steigung der schraubenförmigen Wellen muss jeder Gesenkring seinen inneren Vorsprung 112 bzw. 11 2a in der schrägen Ebene A-A bzw. B-B in einem grossen Bereich von radialen Richtungen exzentrisch einstellbar haben. Im vorliegenden Falle ist jeder Gesenkring exzentrisch zum Rohr und von diesem weg entlang einer Linie einstellbar, welche ihrerseits im Bereich von 3600 um das Rohr herum einstellbar ist. Eine derart grosse Einstellbarkeit ist jedoch nicht erforderlich. In vielen Fällen reicht eine Einstellbarkeit von 180 oder 900 für die Betriebserfordernisse der Vorrichtung aus.
Im vorliegenden Falle ist zusätzlich zur exzentrischen Einstellbarkeit der Gesenkringe 73, 73a mit Hilfe ihrer Scheiben 117, 1 17a jeder Gesenkring um volle 3600 um die Rohrachse C-C einstellbar, und zwar durch eine Drehung einer in Umfangsrichtung einstellbaren Befestigungsscheibe 132, 132a, an welcher die entsprechende exzentrisch einstellbare Scheibe 117, 117a befestigt ist.
Wie aus der Fig. 9 ersichtlich ist, sind die Befestigungsscheiben 132, 132a um die Achsen X-X und X'-X' in Drehrichtung einstellbar. Der Abstand zwischen den Achsen X-X und Y-Y entspricht der Exzentrizität des Gesenkringes 73 gegenüber dem Rohr 26.
In gleicher Weise entspricht der Abstand zwischen den Achsen X'-X' und Y'-Y' der Exzentrizität des Gesenkringes 73a. Wie in der Fig. 9 dargestellt ist, schneidet die Achse X-X der Einstellbarkeit in Um fangsrichtung die Drehachse C-C in der ersten schrägen Ebene A-A. In gleicher Weise schneidet die Achse X'-X' die Achse C-C in der zweiten schrägen Ebene B-B. Das ist eine bevorzugte Ausführung, wobei im Rahmen der Erfindung eine Abweichung von diesem Verhältnis der Achse und der Ebene möglich ist.
Im vorliegenden Falle sind beide in Umfangsrichtung einstellbaren Befestigungsscheiben 132, 132a gleich, so dass nur die Scheibe 132, welche am besten aus der Fig. 5 hervorgeht, beschrieben zu werden braucht.
Wie in den Fig. 5 und 9 dargestellt ist, umschliesst jede der in Umfangsrichtung einstellbaren Befestigungsscheiben 132 und 132a das Rohr 26 und hat an entgegengesetzten Seiten ein Paar von parallelen Führungen 133, die durch Schrauben 134 befestigt sind und die seitlichen Flansche 129 sowie die Anschlagflächen 131 der betreffenden einstellbaren Scheibe 117 oder 117a führen.
Die in Umfangsrichtung einstellbare Scheibe 132 hat eine nach innen vorstehende Konsole 136, die durch Schrauben 137 befestigt ist und einen Schlitz 138 mit offenem Ende für eine Einstellschraube 139 aufweist. Die Einstellschraube 139 ist mit einem Paar von in Achsenrichtung voneinander entfernten Flanschen 141, 142 versehen, welche zum Abstützen gegen die äusseren Flächen der Konsole 136 bestimmt sind und enthält ein Gewinde 143, mit welchem sie in die Scheibe 117 eingeschraubt ist. Bei einer Drehung der Einstellschraube 139 wird die Scheibe 117 in den Führungen 133 bewegt, wodurch ihre Exzentrizität gegen über der in Umfangsrichtung einstellbaren Befestigungsscheibe 132 geändert wird. Dadurch wird die Exzentrizität des entsprechenden Gesenkringes 73 gegenüber der Achse C-C verändert.
Die Achse der Schraube 139 kann als die Achse der exzentrischen Bewegung betrachtet werden, welche ihrerseits durch eine Drehung der Befestigungsscheibe 132 im vollen Bereich von 3600 einstellbar ist.
Entsprechend der Darstellung in den Fig. 5 und 9 ist die in Umfangsrichtung einstellbare Befestigungsscheibe 132 an einer schrägen Fläche 144 der Scheibe 72 durch einen Reibungsring 146 befestigt, welcher seinerseits durch Schrauben 147 befestigt ist. Die schräge Fläche 144 verläuft parallel zur schrägen Ebene A-A.
Durch eine Lösung der Schrauben 147, wodurch der Reibungsring 146 gelöst wird, können die in Umfangsrichtung einstellbare Befestigungsscheibe 132 und der erste Gesenkring 73, welcher in ihr gelagert ist, um volle 3600 in eine beliebige Winkelstellung um das Rohr herum gebracht werden.
Die in Umfangsrichtung einstellbare Befestigungsscheibe 132a des zweiten Gesenkringes 73a wird durch eine Hilfsbefestigungsscheibe 149, die an der Gleitplatte 91 befestigt ist, gegen eine schräge Fläche 148 gedrückt. Ein Reibungsring 146a, welcher durch Schrauben 147a befes'cigt ist, gestattet eine Drehung der Befestigungsscheibe 1 32a mit der Scheibe 1 17a und dem zweiten Gesenkring 73a und ihre Befestigung in einer beliebigen Winkelstellung gegenüber dem Rohr.
Die schräge Fläche 148 verläuft parallel zur Ebene B-B.
Die Hilfsbefestigungsscheibe 149 ist an einer Oberfläche 151 der Gleitplatte 91 abgestützt. Ein Reibungsring 152, welcher durch Schrauben 153 befestigt ist, gestattet eine Drehung und Befestigung der Hilfsbefestigungsscheibe 149 zusammen mit der Scheibe 132a und dem zweiten Gesenkring 73a in einer beliebigen Umfangsstellung im vollen Bereich von 3600 um das Rohr herum. Die Fläche 151 steht vorzugsweise senkrecht zur Rohrachse C-C, so dass eine Drehung der Hilfsbefestigungsscheibe 149 den Winkel der schrägen Ebene B-B gegenüber der Rohrachse C-C nicht verändert.
Im folgenden wird eine Einstellung der Gesenkringe 73 und 73a aus den vereinfachten Stellungen nach der Fig. 9 in die Arbeitsstellungen nach der Fig. 4 beschrieben.
Wie in der Fig. 9 dargestellt, ist der erste Gesenkring 73 in der schrägen Ebene A-A parallel zu einer exzentrischen Achse, welche durch die Einstellschraube 139 führt, nach unten verschoben, bis der Punkt der maximalen inneren Exzentrizität E an der richtigen Stelle innerhalb der Oberfläche des Rohres 26 liegt. In gleicher Weise ist der zweite Gesenkring 73a nach oben in der schrägen Ebene B-B parallel zu einer exzentrischen Achse, welche durch die Einstellschraube 139a führt, nach oben versetzt, so dass sich die Stelle der maximalen Exzentrizität E' innerhalb der Oberfläche des Rohres 26, und zwar an der entgegengesetzten Seite des Rohres befindet. Die Punkte E und E' liegen in den Fig. 9 und 10 in der gleichen vertikalen Ebene und sind gegenüber dem Rohr um 1800 versetzt.
Wie in den Fig. 11 und 12 schematisch dargestellt ist, steht die Zone des Gesenkringes, welche sich im Bereich des exzentrischen Punktes E befindet, senkrecht zur Rohrachse C-C. Die Zone des zweiten Gesenkringes, welche sich im Bereich des exzentrischen Punktes E' befindet, steht ebenfalls senkrecht zur Achse C-C.
Wenn man daher bei einer Einstellung der Gesenkringe nach der Fig. 9 das Rohr 26 durch den Klemmschlitten 27 an einer Drehung hindern würde, und der Wellkopf 21 eine Drehung ausführen würde, würden die Ringe 73 und 73a ringförmige Nuten 154 und 154a bilden, wie dies in der Fig. 13 dargestellt ist. Da die Ringe senkrecht zur Rohrachse C-C stehen, wie dies im Zusammenhang mit den Fig. 11 und 12 beschrieben wurde, besteht keine Tendenz zu einer Bewegung des Rohres nach vorne vom ersten Gesenkring 73 zum zweiten Gesenkring 73a, so dass keine schraubenförmige Wellung entsteht.
Um die Einstellung der Ringe aus der Stellung nach der Fig. 9 in die Stellung nach der Fig. 4 zu ver ändern, genügt es, die Ringe 146 und 146a zu lösen und die Umfangsrichtung einstellbaren Befestigungsscheiben 132 und 132a im Uhrzeigersinn entsprechend der Richtung der Pfeile 10-10 in der Fig. 9 um weniger als 1800 zu drehen und gleichzeitig eine entsprechende Einstellung der Mutter 99 durchzuführen, damit die gewünschte Form und Steigung der Wellung erhalten wird.
Im vorliegenden Falle sind entsprechend der Darstellung in der Fig. 10 die Gesenkringe 73 und 73a im Uhrzeigersinn um 450 versetzt, d. h. aus der axialen Ebene 9-9 in die Ebene 14 I nach der Fig. 10.
Dieser Arbeitszustand ist in der Fig. 4 entsprechend einem Längsschnitt nach einer Ebene 4-4 in der Fig. 10 dargestellt.
In den Fig. 6 und 7, welche mit den Fig. 11 und 12 vergleichbar sind, mit der Ausnahme, dass sie sich auf die Fig. 4 anstatt auf die Fig. 9 beziehen, ist ersichtlich, dass der erste und der zweite Gesenkring an ihren Punkten E und E' gegenüber der Rohrachse C-C schräg stehen. Beide Gesenkringe 73 und 73a kreuzen die Achse C-C unter einem Winkel, welcher von 900 abweicht. Der Winkel M in der Fig. 6 ist grösser als der Winkel N in der Fig. 7. Bei diesem tatsächlichen Arbeitszustand, welcher in der Fig. 4 dargestellt ist, kann der Winkel M ungefähr 80 betragen und der Winkel N ungefähr 40. Der Gesenkring 73 ist nämlich vorzugsweise unter einem grösseren Winkel angeordnet als der zweite Gesenkring 73a, damit der zweite Gesenkring eine nach hinten gerichtete Druckkraft auf die Seitenwand der Wellung ausüben kann, um damit die Steigung der Wellung zu beeinflussen.
Im folgenden wird die Anwendung und die Arbeitsweise der Vorrichtung anhand der Fig. 4 erläutert.
Wenn der Zylinder 53 betätigt wird, damit das Rohr 26 an einer Drehung gehindert wird, und wenn der Getriebemotor 38 in Betrieb gesetzt wird, so dass sich der Wellkopf im Uhrzeigersinn in der Richtung der Pfeile 5-5 in der Fig. 4 dreht, bildet der erste Gesenkring fortschreitend eine schraubenförmige Nut 156 im Rohr und bewegt das Rohr in der Fig. 4 nach rechts. Durch eine geeignete Einstellung der Mutter 99 kann der Abstand zwischen den Gesenkringen 73 und 73a so gewählt werden, dass der Gesenkring 73 einen nach rückwärts gerichteten Druck auf den Vorsprung 157 in Längsrichtung der Nut ausübt. Dadurch wird die Form der Wellung beeinflusst und ihre Steigung auf den beim Endprodukt gewünschten Wert geändert.
Die Wellung wird auf diese Weise kontinuierlich zwischen den Gesenkringen komprimiert, so dass eine gewünschte Verkleinerung der Steigung erzielt wird.
Das wird dadurch erreicht, dass der erste Gesenkring 73 winkelmässig derart eingestellt ist, dass er das Rohr nach vorne rascher bewegt als der zweite Gesenkring 73a. Zu diesem Zweck ist entsprechend der Darstellung in den Fig. 6 und 7 der Winkel M grösser als der Winkel N.
Es versteht sich, dass die beschriebene Einstellbarkeit bei einer Vorrichtung nicht erforderlich ist, welche zur Herstellung der gleichen Art von Wellung in einem Rohr von bestimmter Grösse verwendet wird. Wenn z. B. bei der Ausführung nach der Fig. 4 die Winkel, die Exzentrizität und der Abstand der Gesenkringe für eine bestimmte Wellung festgestellt wurden, kann eine für die Produktion bestimmte Vorrichtung hergestellt werden, ohne dass sie eine Einstellbarkeit in Umfangsrichtung oder der Exzentrizität beim zweiten Gesenkring 73a aufweist.
Bei der tatsächlichen Ausführung wurden die Befestigungsscheibe 1 32a und die Hilfsbefestigungsscheibe
149 mit Erfolg in einem einzigen Stück vereinigt.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt kann anhand der Fig. 9 und 10 erläutert werden. Wenn der exzentrische Teil E des ersten Gesenkringes in der Umfangs stellung nach der Fig. 9 angeordnet ist, steht er senkrecht zur Rohrachse C-C, wie dies in der Fig. 11 dargestellt ist.
Es besteht daher keine Tendenz zur Bewegung des Rohres nach vorne, so dass keine schraubenförmige Wellung gebildet wird. Wenn entsprechend der Darstellung in der Fig. 9 alle anderen Faktoren gleich behalten werden, der Ring 146 gelöst wird und die Befestigungsscheibe 132 um 450 im Uhrzeigersinn entsprechend der Darstellung in der Fig. 10 gedreht wird, kreuzt der exzentrische Teil E die Oberfläche des Rohres unter einem Winkel M, entsprechend der Darstellung in der Fig. 6. Wenn dabei die Befestigungsscheibe 132 um 900 versetzt wird, ist der Winkel M, wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist, noch grösser. Das ist der grösste Winkel, welcher erreicht werden kann, da durch eine weitere Drehung der Befestigungsscheibe 132 über die Stellung von 900 hinaus der Winkel M wieder verkleinert wird.
Wenn der Teil E in Umfangsrichtung um volle 1800 bewegt wird, ist der Winkel M wieder gleich null, so dass keine schraubenförmige Wellung hergestellt wird.
Es können somit der Winkel der Bildung der schraubenförmigen Wellung sowie ihre Steigung von null auf Maximum und wieder auf null dadurch geändert werden, dass der exzentrische Teil E aus der in der Fig. 9 dargestellten Stellung in eine Stellung bewegt wird, die gegenüber dieser um 1800 versetzt ist. Die Arbeitsweise und die Einstellung des zweiten Gesenkringes 73a erfolgt nach dem gleichen Prinzip, wie es im Zusammenhang mit dem Ring 73 erläutert wurde.
Bei allen diesen Überlegungen erfolgt eine Drehung des Wellkopfes 21 gegenüber dem Rohr im Uhrzeiger sinn entsprechend einer Betrachtung von rechts in der Fig. 9.
Eine Drehung des exzentrischen Teiles E im Gegenuhrzeigersinn gegenüber dem Kopf aus der in der Fig. 10 dargestellten Stellung (oder nach der Fig. 9 in der Richtung der Pfeile 1U-10 betrachtet) hätte zur Folge, dass das Rohr in der falschen Richtung, nämlich nach rückwärts bewegt würde.
Es ist somit jeder Gesenkring 73, 73a in einer Befestigungsscheibe 132, 132a gelagert und ist gegenüber ihr in einer Ebene A-A, B-B exzentrisch einstellbar, welche parallel zu einer Ebene verläuft, die schräg zur Drehachse C-C steht. Die Befestigungsscheibe ist dabei am Wellkopf 21 gegenüber dem Rohr in Umfangsrichtung einstellbar. Bei dieser Ausbildung können die Steigung und die Form der am Rohr ausgebildeten Wellung eingestellt werden. In diesem Zusammenhang muss erläutert werden, dass die Fig. 9 die Gesenkringe im Querschnitt zeigt, und zwar ohne die nach vorne und nach hinten gerichteten winkelmässigen Komponenten, welche die Fig. 4 komplizierter machen.
Das bedeutet, dass die Fig. 9 eine vereinfachte Ausführungsform der Erfindung darstellt, um ihre wesentlichen Merkmale erläutern zu können, während die Fig. 4 zusätzliche Elemente enthält, die die Vorrichtung in der beschriebenen Weise arbeitsfähig machen. Diese zusätzlichen Elemente beziehen sich auf die Weise, in welcher eine Einstellung in Umfangs richtung der Befestigungsscheiben der Gesenkringe durchgeführt werden kann, damit die Gesenkringe schräg in das Rohr eingedrückt werden, so dass das schraubenförmig gewellte Rohr entsteht.
Device for the production of helically corrugated metallic tubes
The invention relates to a device for the production of helically corrugated metallic pipes, with at least one freely rotatable die ring which is eccentrically mounted in a rotatable corrugated head and contains a part which is intended to enclose the pipe and to act on the pipe.
According to the usual manufacturing method, helically corrugated tubes are made from tubes with straight walls through a helical die plate which is pressed against the tube and rotated around it. It is essentially a process in which the surfaces of the die and the tube slide against each other at a pressure high enough to cause permanent deformation of the metal of the tube. When such a device is used with a stainless steel pipe, difficulties arise in pressing the die plate and the pipe despite the use of large amounts of lubricants. This has the consequence that the tube, which is generally thin-walled, is twisted and deformed in many cases.
To avoid the pressing, it has already been proposed to use rollable dies. However, the problem of mounting the dies in such a way that they can be angularly and eccentrically adjustable while the gap between them can be adjusted and the structure is simple, economical, compact and strong has not yet been solved satisfactorily.
The invention aims to provide a device in which there is a reduced tendency for metals which tend to be pressed on, such as e.g. B. in stainless steel, there is to eat during the corrugation process. Another aim is to produce the corrugations using roll-type dies, which are mounted in such a way that the shape and the pitch of the corrugations made on the pipe can be easily adjusted.
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The device according to the invention, by means of which this goal is achieved, is characterized in that the die ring is mounted in a fastening part which is adjustable on the corrugated head in the circumferential direction, such that the angle of the part of the die ring acting on the pipe relative to the axis of rotation of the corrugated head can be adjusted.
The die ring is preferably mounted in a plane which is inclined to the axis of the pipe and contains an inner peripheral part which acts on the pipe and which is located in the inclined plane so that a helical corrugation is created when the corrugated head is rotated relative to the pipe . In addition, measures can be taken to make the eccentricity of the die ring variable so that the shape and the pitch of the helical corrugation produced on the pipe can be changed.
Further details emerge from the following description with the aid of the figures of the accompanying drawings that represent exemplary embodiments of the subject matter of the invention. Show it:
1 shows a schematic side view of a device for producing a helical corrugation on metallic tubes,
FIG. 2 shows a section of the device along the line 2-2 in FIG. 1,
3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 1,
4 shows a partial section along the line 4-4 in FIG. 3 on a larger scale with the representation of the internal arrangement of die rings in the corrugated head during the production of a helically corrugated pipe,
5 shows a section along line 5-5 in FIG. 1 on a larger scale, which at the same time corresponds to a section along line 5-5 in FIG.
6 is a schematic partial view on a larger scale showing the angular relationship between the first die ring and the tube, viewed in the direction of the arrows 6-6 in FIG.
FIG. 7 shows a schematic partial view on a larger scale of the angular relationship between the second die ring and the tube, viewed in the direction of the arrows 7-7 in FIG.
8 shows a section corresponding to FIG. 3 of another internal arrangement which, as can be seen from FIGS. 9 and 10, serves to simplify and facilitate the description and understanding of the invention,
9 shows a partial section along the line 9-9 in FIG. 8 on a larger scale,
10 shows a partial section along the line 10-10 in FIG. 9, FIGS. 11 and 12 show the ratios corresponding to FIGS. 6 and 7, FIG. 11 in the direction along the line 11-11 in FIG.
9 corresponds to and shows the angular relationship between the first die ring and the tube, and FIG. 12 corresponds to a view along the line 12-12 in FIG. 9 and shows the angular relationship between the second die ring and the tube and
13 shows a view of the tube with a corrugation which is produced by rotating the corrugated head around the tube during an adjustment according to FIG.
In the figures of the drawing, the same parts are denoted by the same reference symbols.
The drawing shows a device for producing a helical corrugation on metallic pipes. The device includes a corrugated head 21 which is mounted in a bearing 22 which, for. B. is attached to an elongated main frame 24 by screws 23. A thin-walled metallic tube 26 is moved to the right in FIG. 1, being held against rotation by a clamping carriage 27 which moves along a pair of guide rods 28,28.
As best shown in FIGS. 2 and 3, the main frame 24 contains a pair of angle irons 29 which are welded onto a base plate 31.
The bearing 22 includes a tubular body 32, upper and lower pairs of supports 33 and 34, a base plate 36 which is fastened by the aforementioned screws 23, and an upper platform 37 which carries a gear motor 38 with a pulley 39 which to an output shaft 41 is attached.
The clamping slide 27 contains an upright, transversely arranged support plate 42 with two guide openings 43 which slide around the guide rods 28 which are fastened to the bearing 22 on one of the lower supports 34. On the support plate 42, a fork 44 is formed on the left side as shown in FIG. 2, which consists of a pair of upright, vertically arranged elongated plates 46 which are welded to both sides of the plates 42 and a pair of coaxial Has openings 47 for a pivot pin 48. A lever 49 with an arm 51 and a jaw 52 is pivotably mounted with its central part on the pivot pin 48. A hydraulic cylinder 53 is connected to an arm 56 of the plate 42 by means of a pin 54.
A piston rod 57 of the cylinder 53 is connected by a pin 58 to a forked part 59 of the lever 49. The cylinder 53 can be actuated by a source of pressure medium (not shown) so that the tube 26 is clamped between the jaw 52 and the support plate 42. When the pipe is clamped in this way, it is held against rotation while the clamping carriage 27 moves along the guide rods 28 in order to carry out the feed movement of the pipe through the corrugated head 21.
At the right end of the device, as shown in FIG. 1, a stand 61 with a roller 62 is arranged on the main frame 24, which serves to support the corrugated tube when it emerges from the corrugated head 21.
As shown in FIG. 1, the corrugated head 21 has an inwardly extending extension 63 which is supported in bearings 64 in the body 32. The corrugated head 21 is driven by a belt 66 which is formed in a cylindrical drive part 68 via the belt pulley 39 and a belt groove 67. As can best be seen from FIGS. 4 and 9, the drive part 68 is fastened by a flange 69 and screws 71 to a relatively heavy round fastening disk 72 for the dies.
In this way, the corrugated head 21 is rotatable about the pipe, while the pipe is prevented from rotating by the clamping carriage 27. The tube moves from left to right as shown in the figures of the drawing.
8, 9 and 10, FIG. 9 shows the internal parts in a position which will enable a description and understanding of the oblique arrangement of the support of the die rings which forms an essential part of the invention. The arrangement of the dies according to FIG. 9 is an initial step towards the working position according to FIG. 4 in order to produce a helical corrugation. The use and the mode of operation can best be described and understood with reference to the arrangement according to FIG. 9, then with reference to FIG. 4.
As shown in FIG. 9, the die section 74 of the corrugated head 21 contains two identical die rings, a first die ring 73 and a second die ring 73a, which both enclose the tube 26. The die rings are rotatable about inclined axes Y-Y and Y'-Y '. They are rotatably mounted in planes A-A and B-B, which are inclined to the pipe axis C-C.
The die section 74 includes discs 72 and 76 which are spaced apart by a plurality of rods 77 (four in this case). As already mentioned, the plate 72 is screwed tightly to the drive part 68. Each of the spacer rods 77 has a left end 78 with a smaller diameter, which forms a shoulder 79 which is supported against the inner side of the disk 72 and is fastened in a bore 81 by a screw 82 and a washer 83.
Similarly, each rod 77 has at its right end a portion 84 of smaller diameter which forms a shoulder 86 which is supported against the inner side of the washer 76 and held in a bore 87 by a screw 88 and a washer 89. As shown in Fig. 8, the disc 76 is rectangular with its corners beveled.
The axial adjustment of the distance between the die rings along the axis C-C is carried out by means of a slide plate 91 which has a central opening 92 through which the tube is passed. The plate 91 is drilled through at four points and provided with bushings 93 which are slidably guided on the rods 77.
The slide plate 91 is provided with a bore 93 ′ which serves to receive a flange 94 of a bushing 96 which is welded to the bore 93 ′ and which extends through a central opening 97 of the disk 76. The sleeve 96 has an external thread 98 which is screwed into a nut 99 for axial adjustment. The nut 99 has an outer groove 101 for receiving fingers 102, which are fastened to the washer 76 by screws 103 at four points on the circumference of the sleeve.
The axial position of the slide plate 91 and the second die ring 73a with respect to the first die ring 73 can be adjusted by a simple rotation of the nut 99 in one or the other direction. The inner bore 104 of the sleeve 96 is preferably slightly larger than the outer diameter of the finished corrugated tube. The sleeve 96 thus simultaneously serves to adjust the distance between the die rings 73, 73a and to guide the finished corrugated tube.
The two die rings 73 and 73a and the parts that carry them can be of identical design and are also shown identically in the drawing. It is therefore sufficient to describe the first die ring in detail, the description also applying to the corresponding parts of the second die ring, which are each designated with the same reference number with the index a.
The die ring 73 contains two parts 106 and 107 which are connected to one another by screws 108 and are fastened to the inner ring 109 of a ball bearing 111. The part 106 is preferably hardened to reduce wear and tear and has an inner annular projection 111 which, when it is adjusted eccentrically in the manner to be described, is intended to act on the outer side of the tube 26.
The annular projection 112 of the first die ring 73 is arranged in the inclined plane A-A and engages in the surface of the tube in this plane. In the same way, the projection 112a of the second die ring 73a is arranged in the aforementioned inclined plane B-B and engages in the surface of the tube in this plane.
The task of the first die ring is to penetrate the tube and form a helical corrugation in it. The second die ring has the task of influencing the slope of the corrugation. By suitably setting the inner eccentric area of each die ring in its relevant inclined plane, helically corrugated tubes can be produced in the sense of the invention. Such a setting is shown in FIG.
The outer ring 113 of each of the ball bearings 111 is fastened in a recess 114 which is located next to a retaining flange 116 in an eccentrically adjustable disk 117. A retaining ring 118, which is fastened by screws 119, prevents the outer bearing ring 113 from moving axially. As can be seen from FIGS. 5 and 9, the eccentrically adjustable disks 117, 117a can be of identical design.
The first die ring 73 is mounted in the disc 117, the second die ring 73a in the disc 117a. Each disk has a polygonal shape, as shown in FIG. 5, being delimited by upper edges 121, 122, lower edges 123, 124 and 126 and parallel lateral edges 127 and 128.
A thin straight guide flange 121 is formed on each of the lateral edges 127, 128 along a straight stop surface 131, which has a somewhat greater width. This enables the disk 117 and the first die ring 73 to be adjusted eccentrically with respect to the adjustable fastening disks surrounding them. As can be seen from FIG. 5, the eccentric adjustment of the eccentrically adjustable disk 117 takes place in the direction of the eccentric axis D-D. As a result, the eccentric point E is moved to the tube 26 and away from it, whereby the depth of the impression can be changed ver.
To achieve the utmost freedom in determining the shape and the pitch of the helical shafts, each die ring must have its inner projection 112 or 11 2a in the inclined plane A-A or B-B eccentrically adjustable in a large range of radial directions. In the present case, each die ring can be adjusted eccentrically to the pipe and away from it along a line which in turn is adjustable in the range of 3600 around the pipe. Such a great adjustability is not necessary, however. In many cases an adjustability of 180 or 900 is sufficient for the operational needs of the device.
In the present case, in addition to the eccentric adjustability of the die rings 73, 73a with the aid of their disks 117, 117a, each die ring can be adjusted by a full 3600 around the pipe axis CC, namely by rotating a circumferentially adjustable fastening disk 132, 132a on which the corresponding eccentrically adjustable disc 117, 117a is attached.
As can be seen from FIG. 9, the fastening disks 132, 132a are adjustable in the direction of rotation about the axes X-X and X'-X '. The distance between the axes X-X and Y-Y corresponds to the eccentricity of the die ring 73 with respect to the tube 26.
In the same way, the distance between the axes X'-X 'and Y'-Y' corresponds to the eccentricity of the die ring 73a. As shown in FIG. 9, the axis X-X of the adjustability in the circumferential direction intersects the axis of rotation C-C in the first inclined plane A-A. In the same way, the axis X'-X 'intersects the axis C-C in the second inclined plane B-B. This is a preferred embodiment, a deviation from this ratio of the axis and the plane being possible within the scope of the invention.
In the present case, both fastening disks 132, 132a adjustable in the circumferential direction are the same, so that only the disk 132, which is best shown in FIG. 5, needs to be described.
As shown in FIGS. 5 and 9, each of the circumferentially adjustable mounting disks 132 and 132a surrounds the tube 26 and has on opposite sides a pair of parallel guides 133 which are fastened by screws 134 and the side flanges 129 and the stop surfaces 131 of the adjustable disc 117 or 117a in question.
The circumferentially adjustable disc 132 has an inwardly projecting bracket 136 which is fastened by screws 137 and has a slot 138 with an open end for an adjusting screw 139. The adjusting screw 139 is provided with a pair of axially spaced apart flanges 141, 142, which are intended to bear against the outer surfaces of the bracket 136 and contains a thread 143 with which it is screwed into the disk 117. When the adjusting screw 139 is rotated, the disk 117 is moved in the guides 133, as a result of which its eccentricity with respect to the fastening disk 132, which is adjustable in the circumferential direction, is changed. This changes the eccentricity of the corresponding die ring 73 with respect to the axis C-C.
The axis of the screw 139 can be viewed as the axis of eccentric movement, which in turn is adjustable by rotating the mounting disk 132 over the full 3600 range.
As shown in FIGS. 5 and 9, the circumferentially adjustable fastening disk 132 is fastened to an inclined surface 144 of the disk 72 by a friction ring 146, which in turn is fastened by screws 147. The inclined surface 144 is parallel to the inclined plane A-A.
By loosening the screws 147, as a result of which the friction ring 146 is loosened, the fastening disk 132, which is adjustable in the circumferential direction, and the first die ring 73, which is mounted in it, can be brought into any angular position around the pipe by a full 3600.
The circumferentially adjustable fastening disk 132a of the second die ring 73a is pressed against an inclined surface 148 by an auxiliary fastening disk 149 which is fastened to the slide plate 91. A friction ring 146a, which is fastened by screws 147a, allows rotation of the fastening disk 1 32a with the disk 1 17a and the second die ring 73a and their fastening in any angular position relative to the pipe.
The inclined surface 148 is parallel to the plane B-B.
The auxiliary mounting disk 149 is supported on a surface 151 of the slide plate 91. A friction ring 152 fastened by screws 153 allows rotation and fastening of the auxiliary fastening disk 149 together with disk 132a and second die ring 73a in any circumferential position within the full 3600 range around the pipe. The surface 151 is preferably perpendicular to the pipe axis C-C, so that a rotation of the auxiliary fastening disc 149 does not change the angle of the inclined plane B-B with respect to the pipe axis C-C.
In the following, an adjustment of the die rings 73 and 73a from the simplified positions according to FIG. 9 into the working positions according to FIG. 4 is described.
As shown in FIG. 9, the first die ring 73 is displaced downward in the inclined plane AA parallel to an eccentric axis which passes through the adjusting screw 139 until the point of maximum internal eccentricity E is in the correct position within the surface of the tube 26 is located. In the same way, the second die ring 73a is offset upwards in the inclined plane BB parallel to an eccentric axis which leads through the adjusting screw 139a, so that the point of maximum eccentricity E 'is within the surface of the tube 26, and although located on the opposite side of the pipe. The points E and E 'in FIGS. 9 and 10 lie in the same vertical plane and are offset by 1800 with respect to the pipe.
As shown schematically in FIGS. 11 and 12, the zone of the die ring, which is located in the area of the eccentric point E, is perpendicular to the pipe axis C-C. The zone of the second die ring, which is located in the area of the eccentric point E ', is also perpendicular to the axis C-C.
Therefore, if the die rings were adjusted according to FIG. 9, the tube 26 would be prevented from rotating by the clamping slide 27 and the corrugated head 21 would rotate, the rings 73 and 73a would form annular grooves 154 and 154a, like this is shown in FIG. Since the rings are perpendicular to the tube axis C-C, as described in connection with FIGS. 11 and 12, there is no tendency for the tube to move forward from the first die ring 73 to the second die ring 73a, so that no helical corrugation occurs.
To change the setting of the rings from the position of FIG. 9 to the position of FIG. 4, it is sufficient to loosen the rings 146 and 146a and adjust the circumferential direction of the adjustable mounting discs 132 and 132a clockwise according to the direction of the arrows 10-10 in FIG. 9 by less than 1800 and at the same time to carry out a corresponding adjustment of the nut 99 so that the desired shape and pitch of the corrugation is obtained.
In the present case, as shown in FIG. 10, the die rings 73 and 73a are offset clockwise by 450, i. H. from the axial plane 9-9 into the plane 14 I according to FIG. 10.
This working state is shown in FIG. 4 corresponding to a longitudinal section along a plane 4-4 in FIG.
In Figs. 6 and 7, which are comparable to Figs. 11 and 12 except that they refer to Fig. 4 instead of Fig. 9, it can be seen that the first and second die rings are attached their points E and E 'are inclined with respect to the pipe axis CC. Both die rings 73 and 73a cross the axis C-C at an angle which deviates from 900. The angle M in FIG. 6 is greater than the angle N in FIG. 7. In this actual working condition, which is shown in FIG. 4, the angle M can be approximately 80 and the angle N approximately 40. The die ring This is because 73 is preferably arranged at a greater angle than the second die ring 73a, so that the second die ring can exert a rearward compressive force on the side wall of the corrugation in order to influence the slope of the corrugation.
The application and the mode of operation of the device are explained below with reference to FIG.
When the cylinder 53 is actuated so that the tube 26 is prevented from rotating and when the gear motor 38 is operated so that the corrugation head rotates clockwise in the direction of arrows 5-5 in FIG the first die ring progressively forms a helical groove 156 in the tube and moves the tube to the right in FIG. By suitably setting the nut 99, the distance between the die rings 73 and 73a can be selected so that the die ring 73 exerts a backward pressure on the projection 157 in the longitudinal direction of the groove. This influences the shape of the corrugation and changes its slope to the value desired in the end product.
In this way, the corrugation is continuously compressed between the die rings, so that a desired reduction in the pitch is achieved.
This is achieved in that the first die ring 73 is angularly adjusted in such a way that it moves the tube forward more quickly than the second die ring 73a. For this purpose, as shown in FIGS. 6 and 7, the angle M is greater than the angle N.
It goes without saying that the adjustability described is not required in a device which is used to produce the same type of corrugation in a pipe of a certain size. If z. B. in the embodiment according to FIG. 4, the angle, the eccentricity and the spacing of the die rings for a certain corrugation were determined, a device intended for production can be produced without it being adjustable in the circumferential direction or the eccentricity of the second die ring 73a.
In the actual implementation, the mounting washer 1 became 32a and the auxiliary mounting washer
149 successfully combined in a single piece.
An essential aspect can be explained with reference to FIGS. 9 and 10. When the eccentric part E of the first die ring is arranged in the circumferential position according to FIG. 9, it is perpendicular to the pipe axis C-C, as shown in FIG.
There is therefore no tendency for the tube to move forward so that no helical corrugation is formed. If, as shown in Fig. 9, all other factors are kept the same, the ring 146 is loosened and the mounting disc 132 is rotated 450 clockwise as shown in Fig. 10, the eccentric portion E crosses the surface of the tube an angle M, as shown in FIG. 6. If the fastening disk 132 is offset by 900, the angle M, as can be seen from FIG. 6, is even greater. This is the largest angle that can be achieved, since the angle M is reduced again by a further rotation of the fastening disk 132 beyond the position of 900.
If the part E is moved a full 1800 in the circumferential direction, the angle M is again equal to zero, so that no helical corrugation is produced.
The angle of formation of the helical corrugation and its slope can thus be changed from zero to maximum and back to zero in that the eccentric part E is moved from the position shown in FIG. 9 into a position which is around 1800 relative to it is offset. The mode of operation and the setting of the second die ring 73a takes place according to the same principle as was explained in connection with the ring 73.
With all of these considerations, the corrugated head 21 is rotated clockwise with respect to the pipe, as viewed from the right in FIG. 9.
A rotation of the eccentric part E counterclockwise with respect to the head from the position shown in FIG. 10 (or viewed in the direction of the arrows 1U-10 according to FIG. 9) would result in the tube in the wrong direction, namely would move backwards.
Each die ring 73, 73a is thus mounted in a fastening disk 132, 132a and can be adjusted eccentrically with respect to it in a plane A-A, B-B which runs parallel to a plane which is inclined to the axis of rotation C-C. The fastening disk is adjustable in the circumferential direction on the corrugated head 21 relative to the pipe. With this design, the pitch and the shape of the corrugation formed on the pipe can be adjusted. In this connection it must be explained that FIG. 9 shows the die rings in cross section, without the angular components directed forwards and backwards, which make FIG. 4 more complicated.
This means that FIG. 9 shows a simplified embodiment of the invention in order to be able to explain its essential features, while FIG. 4 contains additional elements which make the device operable in the manner described. These additional elements relate to the way in which an adjustment in the circumferential direction of the fastening disks of the die rings can be carried out so that the die rings are pressed obliquely into the pipe, so that the helically corrugated pipe is formed.