CN1118727A - 用于波纹管和双壁管的切缝装置 - Google Patents

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Abstract

由环形凸部(36)与环形凹槽(37)相间的波纹和双壁管上切缝用的装置，包括有管通路(32a)的机架(1)及移动管(33)穿过管通路(32a)用的滑架(15)。设有两组夹持定心杠杆(39、40)，其可与管(33)啮合，用来矫正和保持管的轴向、径向位置。在机架(1)上两组夹持定心杠杆(39、40)间还设有锯(76)，而它们相对管通路(32a)的轴线(8)可作径向的线性往复运动。

Description

用于波纹管和双壁管的切缝装置
本发明涉及一种用于在波纹管和双壁管上切缝的装置。
从欧洲专利EP-0085770B1(相应的美国专利为US-4,488,467)中可知一种用于可切材料，特别是塑料排水管上切缝的装置。它具有一切割头，该切割头装有至少一把刀，并且由行星齿轮装置作正驱动，与管子外周滚动接触运动。刀的切割刃围绕管长短幅圆外外旋轮线旋转。切割头装有与管子的外壁上的圆形凹槽相啮合的多个腹板。切割头装有螺旋形的腹板，其至少一把刀平行于腹板设置。因此，缝能够被切入管中，该管沿其外周至少有部分环形凸部和有相应的凹槽。在实践中，这些装置是十分成功的。其不足之处在于用于大直径管时，它们的结构变得太复杂。
UNICOR GMbH的题为“用于外径65-420毫米大尺寸波纹管的波纹生产线”(CORRUGATORS Production Lines for Large-SizedCorrugated PiPes65-420mm.o.d)，印记有104/02/97/10.89/EA的一本小册子中公开了采用锯来生产所提及的波纹和双壁管上的缝。围绕管子最多可采用六把锯，这些锯绕着一个机架轴线，在朝着和远离该管的方向上摆动。该锯在其轴向上操作时管子不动。
本发明的目的是提供一种在开始所说那种类型的装置，使管子上加工出有精确轴向和径向位置的缝。
根据本发明，该目的可由权利要求1特征部分的特征得以解决。由于本发明中用有测量，在所设置锯的各部分的两侧，管子相对其轴线轴向和径向均被精确而牢固定位，以使这种切割能够高精度进行。
按权利要求2的实施例的可保证在管子上的缝均有相同的位置，而不论缝是切在大直径管子还是在小直径的管子上。按权利要求2的办法和它们的进一步的发展不受按权利要求1的办法的限制，即它们也可用于管子不同种类的轴向和径向定位及定心的情况；另一方面，当这些锯并未沿管轴向、径向设置时，权利要求1的方案也可采用。但在一般应用中，按权利要求1和2的办法是特别有益的。本申请所用“锯”一词也意味着铣削，例如采用盘形铣刀。
由从属权利要求，其特征在实施例中作了详细描述，进一步会使本发明具体的发明构形更清楚。
从结合附图的随后描述的实施例，对本发明的细节可更清楚地了解；其中
图1为沿图2中I-I线，在具有整体模制套管的波纹和双壁管上切缝装置的纵向剖视图；
图2为沿图1中II-II线作了局部剖切的该装置的平面视图；
图3为图1装置作横剖的示意图；
图4为锯的平面图，和
图5为参考图4以放大比例的锯的局部视图。
图中所示具有整体模制套管的波纹和双壁管上切缝用的装置具有固定在一个机台2上的静止的机架1。该机台2由滚轮2a支承在导轨2b之上。该机架1基本由垂直设置的两块框板3、4组成，它们相互平行并彼此隔开。该框板3、4与机台2通过角托架5用螺栓连接在一起。每个框板3、4有一圆孔6、7，该圆孔6、7相互对正并限定了该装置的中心纵轴8。
该框板3、4由一些相互以等角距设置的内连杆9相互连接在一起，连杆9与框板3和4是由螺帽10以螺纹方式拧在一起的。这些内连杆9每一个距轴线8均等距离并以平行轴线8的方式延伸。这样该框板3和4及带螺帽10的连杆9基本构成了该机架1。
从生产方向11看，示于图右边，在框板3前面的是与该框板3相似的一支承板12。支承板12由外连杆13与示于图1中左侧的另外的框板4相连接，由螺帽10以相类似方式靠螺纹连接。该外连杆13穿通框板3，即无螺纹连接。支承板12与相邻框板3间的距离a可通过更换隔套14来调整。
在按该生产方向11的框架1的下游侧，设置了一个提升滑架15，其包括与支承板12和框板3、4相类似的一个支承板16。在生产方向11上相隔开的该支承板16和滑架壁17，及设置在该滑架壁17与支承板16之间，并在生产方向11上等距隔开的一个定距板18，和固定装置19，例如把支承板16、滑架壁17及定距板18连在一起的螺钉，全部合起来基本构成了该提升滑架15。该滑架在生产方向11上移动时，由两个水平导轨20实现导向，导轨例如可以是由设置在机架1上平行于轴线8的精密钢管构成。为作无间隙的正确导向，以等角间距设置并从外边抵靠在管状导轨20上的滚轮21，在该支承板16附近和滑架壁附近以三乘三方式设置，以使该提升滑架15可作自由的转动。如图1所示，该提升滑架前部被截短了，其在生产方向11上的实际长度须确保在行程上使支承板16不发生倾斜。
该提升滑架15利用成线性驱动方式的一种提升驱动器22驱动，可使活塞缸的动作的压力介质在固定的情况下作驱动。该提升驱动器22的活塞杆23固定于提升滑架15上。该提升驱动器22的缸体24的另一端固定在相对框板3，在生产方向上可作位移的一个支座25上。通过由曲柄26可使旋转一根轴27，成轴螺母形式的支座25支承在装于框板3上的一个轴的轴承28上。通过旋转曲柄26遂使轴27转动，支座25进而使提升驱动装置22的缸体24相对机架1在生产方向11上，或其相反方向上进行调整。
同样，该支承板12、16也有开口29、30，与圆孔6、7重叠。与轴线8同轴，漏斗形管子导向套筒31、32以螺栓固定在支承板12上使其在生产方向11上起导向作用，而在框板4上则背离生产方向。该开口6、7、29、30和管子导向套筒31、32限定了与中心纵轴线8同轴延伸的一个管通道32a。
在生产方向11上，一根管子33通过该管导套筒31、32可被插入管通道32a，管子33的插口34引导在生产方向11上的插入。一个管筒35在生产方向11上于该管33的后端上被整体地模制。该管33由塑料组成并被制成波纹管，即它由环状凸部36和在位于两个这样的凸部36之间交替出现的环形凹槽37组成。该管33可以是一种称之为平波纹管或也可称为两重壁管，它是附加到外部波纹管上的，它具有平滑圆柱内管，它在管子内环状凹槽37附近被连到外管上的。这种平波纹管或波纹双壁管业已公知并可买到。波纹双壁管，例如可由EP-0231446B1(对应的美国专利是US-4930936)得知，从中同样可知这种管子33与模制管筒35制成一体。
装于支承板12上的导向套筒31具有一个内导向面38，其内径稍大于管33的管筒35的外径，以便于它用的装置的设置。当该装置转换加工另一处直径管子时，则应变换该管导向套筒31、32。
相互间以等角距布置的，诸多夹持和定心杠杆39、40—现例中为六个—设置在支承板12上，并以相背的方向设置于框板4上。以相似的布置，在该提升滑架15的支承板16的面向邻近的框板4的侧面上设置有夹持定心传送杠杆41。再以同样类似的布置，在该提升滑架15的支承板16上，从生产方向11看为后侧面上；设置有定位杠杆42。所有杠杆39、40、41、42为双臂杠杆，它们在中央部分以可定轴摆动方式支承于支承板12、框板4和支承板16之上，并各自利用一个枢轴轴承43并且在垂直轴线8的一个平面上。在面朝轴线8的这些杠杆39、40、41的内端处作有适于该管33的环形凹槽37横截面积并能与之相啮合的夹紧部分44。该定位杠杆42备有相似形式的定位部分45。该部分44、45以可替换方式装在杠杆39至42上。附加于各个夹紧部分44上，向支承板12凸出的一个夹紧件44a被安装在设置在支承板12上的该夹持定心杠杆39上，并当该管33已被推通过该装置到达相对轴线8至这样一个范围，即该管筒35位于该夹持定心杠杆39与支承板12之间时，(没有画出)，该夹紧件承靠在该管筒35的外边缘上。另外，一个光传感器44b附着于夹持定心杠杆40的一夹紧部分44上，该光传感器44b检测所述夹紧部分44是否处在该管33的环状凹槽37内。还有一个同样类型的光传感器44c设在定位杠杆42的定位部分45上，检测该定位部45是否在管33的一个凹槽37的位置上。这些光传感器44b和44c与未画出的一个控制装置相连接。它们传送信号给控制装置，以示该管33的环状凹槽37相对轴线8已取得正确轴向及径向位置。
为使位于板12、4、16上的各个杠杆39、40、41、42作摆动，支承在相应各板12、4、16上的导轮50内设置的一个枢接的驱动环46、47、48和49被安装在各自的板12、4、16上。导轮50围住各个环46至49的外边，使得其可绕轴线8旋转或摆动。在它们的外端上杠杆39至42各有与各个环46至49相啮合的一个枢轮51，至使当各个环46至49绕轴线8转动时，使与相连的杠杆39至42绕各自枢轴轴承43摆动，因此该部44和45各自改变相对轴线8的距离。该极端位置，即该部44和45的最靠近轴线8的位置，及离轴线8最远的位置在图2中的右边用虚线表示。
摆动驱动装置53、54、55、56以线性驱动方式提供该摆动驱动环46至49的摆动。它们是以压力介质起作用的活塞缸驱动装置，其活塞杆57以关节形式连接到环46至49的相对轴线8径向向外凸出的承力杆58上。摆动驱动装置53至56的缸59各自用铰链方式接到成轴螺母方式的滑架式的支座60上，支座60设置在一个轴支承63上，其可作住复移位移的导向，因此可通过带曲柄62的轴61进行调节。使44、45部摆动进入管33的相应凹槽37相啮合的位置并使其移出进而放开管33的位置的摆动驱动装置53至56的行程b的尺寸，表示在图1左方。确定它必须能获得以上提及的两个位置。通过该轴支承座63上的轴61使移动支座60实现该部分44至各自管33直径的基础位置的调整。
一个锯支承64设置在一个内连杆9和一个外连杆13上，它们是相互成对配置的。有两个彼此平行的紧固孔65，连杆9和13从它们中经过，锯支承64的一侧承靠在连杆9和13的挡套66上。隔套67设置在另一端，承靠住框板3上。
为使锯托架64作线性位移而设置一个滑座导轨68；通过轴69可使其往复运动，其可在相对轴线8远、近及任何所需要的中间位置上。图3顶部示出了远位，而图3底部示出了极邻近的位置。支承安装板70的托架70a可在该滑座导轨68上作导向的往复运动，并可通过一个定位电机71例如一步进电机作驱动。锯驱动电机73，通过轴72也可作短程的位置调整，其设置在托架70a上。另外锯76的轴75用的支承座74安置在托架70a上。这些支承座74相对托架70a不能调整。该轴75的轴线77及锯驱动电机73的轴线78与轴线8共处于一个径向平面79中，并与轴线8平行延伸。利用定位电机71使托架70a产生的位移，以及通过轴69、72作的调整运动平行于该径向平面79。
圆锯片80装在轴75上，锯片通过隔套81使其相互隔有距离C，此距离C是与管33上各自对应的环形凸部36和环形凹槽37的间隔d是一样的。
相应驱动电机73位置，轴75的一端上设有皮带轮82。另外有两个轴承83设置在轴75上。锯76的安装则是通过带螺纹的螺母74由前述部件夹紧在轴75上。移开轴承盖85，把两个轴承83放进轴承支架74之中，然后再用螺钉86紧固每个轴承盖85。这样更换一个锯76则十分快捷。
与此相似，皮带轮87不可转动地安装在驱动电机73上。皮带88套围在两皮带轮82、87上。调整驱动电机73的轴72只起到张紧皮带88的作用。该轴72的行程故可相对小些。皮带轮82和87传动比为1∶1，但也可与此不同。如图3上半部所示，当所用圆锯片80具有相对大尺寸直径e时，传动比为1∶1。当所用圆锯片80′为相对小尺寸直径e′时，皮带轮82和87的传动比则可大约为2∶1，如图3中下半部所示，以此方法对给定的锯马达73的同样转速可使圆锯片80，80′的圆周速度保持不变。当管子有如图3中顶部所示的一个相对大的直径f时，为在该管33的环形凹槽37处切制缝89需采用一个相对大直径e的圆锯片80。而当管33′有相对小的直径f′时，则用较小直径e′的圆锯片80′。
该装置的操作如下所述，其只参照一种管33来说明。
该摆动驱动装置53至55的活塞杆57缩回相应缸体59内，即让杠杆39至41摆动，使该夹紧部分44在较外的位置上以放开管33。摆动驱动装置56的活塞杆57由其缸体59中伸出，使定位杠杆42处在其定位部分45抵达其相对轴线8径向最内的位置上。该提升驱动装置22的活塞杆23移进缸24内，结果提升滑架15处于邻近框板4的位置上。
此刻，管子33其前部带有插口34，在生产方向11上被推过管导套31，再通过管导套32直到该管33的第一个环状凸部36来至抵靠住该定位杠杆42的定位部分45为止。直到那里，该推进运动方停止。管33业已在轴线8方向上定位。传感器44c的一个信号确认管子33的初始轴向、径向的正确位置后，才能有后续程序的操作。然后摆动驱动装置53、54、55起作用，使它们的活塞杆57退出，致使该夹持定心杠杆39、40和夹持定心传送杠杆41摆动，结果使它们的夹紧部分44与管33的分配给它们的环形凹槽37相啮合。至此，轴线与轴线8相重合的管子33，相对该轴线8对中，并在轴向和切向被抓住，也就是说它既不能在轴线8的径向和轴向方向上脱离也不能绕轴线8转动。该光传感器或传感器44b发出信号，该夹紧部分44已经相对管子33正位，即该管33的环形凹槽37处于各自相对的圆锯片80和80′正确的位置上。
现在所有锯76的定位电机71开始运行，致使带有稳定操作的驱动电机73的锯的托架70a和由它驱动的锯76以快速运动移送，直至到达相应的管33的环形凹槽37的切入点。当该圆锯片80到达该环形凹槽37附近的管壁90之前时，接通锯的慢进给，而每个锯片80切入所分配的凹槽37的管壁90，切出一个缝89。一旦达到89所要求的圆周长度，相应于锯片80切进管壁90的一个预定深度，定位电机71反转而带有锯76和驱动电机73的托架70a遂快速返回至靠外的位置。为使在缝89的切削过程中管33不受扭矩作用，锯76的轴75旋转驱动可在箭头91所示正方向，箭头91′相应的反方向变换。
这样的一个切缝加工结束之后，遂使该摆动驱动装置53、54、56动作以使夹持定心杠杆39、40的夹紧部44和定位杠杆的定位部45放开管33。该夹持定心传送杠杆41的夹紧部分44仍保持与管33啮合。此刻提升驱动装置22动作使该提升滑架15在生产方向11上以传送行程g移动。该传送行程g是由锯片80数Z乘以它们的隔距C得出。因此用g＝z×c。该传送行程g大于该轴75的外锯片80的距离h，对此则用h＝(z-1)×c。这种提升滑架15传送行程g的位移的严格保持是通过可调限位挡铁92实现的。挡铁吸震装置92a配到挡铁上。
在此位置上，摆动驱动装置53、54再动作使夹持定心杠杆39、40的夹紧部分44再行与管33的环形凹槽37相啮合。该管33再次对中并被夹牢。一次新的切削加工按前述方式进行。
当该管筒35最后移进管导套筒31，然后相关的夹持定心杠杆39的夹紧件44a穿过导向面38的窗式开口93，从外侧抵靠住管筒35的端部。
缝89在该管筒35一侧，正确而均匀地被切入管壁90后，即一旦管33的缝被切完毕，所有的杠杆39、40、41遂被摆动使它们的夹紧部分44放开管。这样，管33就可以让该装置在生产方向11上被移开。
在首次加工时，位于定位部分45与面朝它们的第一锯片80间的环形凹槽37，其面上并不制有缝89。但这并不要紧，因为这些凹槽37是在管子的插口34附近，它将在管套35上占有位置，并当许多管子33装在一起时从外部密封，遂使是采用整体模制的管筒35。或是插入式管筒都无所谓。
对具有不同间隔d的环形凹槽37的管33，需通过变换隔套14以改变支承板12的位置使夹持定心杠杆39有相适应的位置。该夹持定心传送杠杆42的夹紧部44位置得有适当的调整是通过轴27对提升驱动装置22所作相应调整实现的。与之相似的，在轴线8方向上的该定位部分45的位置变化是通过改换定位杠杆42实现的，如图1中虚线所示的那样。因此定位部分45在轴线8的方向上有不同的位置。
管子开缝的具体装置不仅用于圆形截面区域，而且还可用于非横截面区域。例如对从欧洲专利EP-0125382B1(对应的美国专利是US-4,779,651)中可知的滤取水垢管，也可提供切缝。在此情况下，锯76的布置必须调整，实际只需总共四或五把锯76。还有，杠杆39、40、41、42必须作相应的变动。
在涉及所用的术语“锯”和“圆锯片”80和80′时，这也包含有“铣”和“盘铣刀”的意思。在此意义上，圆锯片与盘铣刀之间并无不同。

Claims (10)

1.一种用于波纹管和双壁管的切缝装置，该管具有环形凸部(36)与交替的环形凹槽(37)，其特征在于包括：
一个机架(1)，带有供管子(33)用的管通路(32a)，该管通路(32a)具有一条中心纵轴线(8)；
一个提升滑架(15)，用来在生产方向(11)上通过管通路(32a)移动管子(33)，它通过一个提升驱动装置(22)使其在轴线(8)的方向上驱动；
两组夹持定心杠杆(39、40)，该两组杠杆在生产方向(11)上在该框板上彼此隔开，并安装成从一个与该环形凹槽(37)啮合的位置可摆动至一个可放开该管(33)的位置，并且该夹持定心杠杆(39、40)的每一组都大于180°地包围该管通路(32a)；
一组传送杠杆(41)，安装在该提升滑架(15)上，其可摆动地从一个与该环形凹槽(37)啮合的位置至放开该管(33)的位置，这些传送杠杆(41)以大于180°方式包围该管通路(32a)；
摆动驱动装置(53、54、55)，每个都供一组杠杆(39、40、41)驱动；
锯(76)，设置在机架(1)上，位于两组夹持定心杠杆(39、40)之间，并可在朝向或背离该管通路(32a)的方向上移动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征是，其中设置在滑架(70a)上的锯(76)可作朝向或背离该管通路(32a)的线性位移。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征是，其中该夹持定心杠杆(39、40)及传送杠杆(41)设有夹紧部分(44)，它在该杠杆(39至41)的啮合位置上与该管(33)的环形凹槽(37)相啮合。
4.根据权利要求1至3中任之一所述的装置，其特征是，其中该提升滑架(15)设有至少一个定位杠杆(42)，它支承在该提升滑架(15)上，可从一个与该管(33)啮合的位置摆动至一个放开该管(33)的位置。
5.根据权利要求1至4中任之一所述的装置，其特征是，其中的每组杠杆(39、40、41、42)，以一种共用的摆动驱动装置(53至56)摆动驱动。
6.根据权利要求1至5中任之一所述的装置，其特征是，其中的每组杠杆(39、40、41、42)都与一个摆动驱动环(46至49)相连接，它可绕该中心纵轴(8)作摆动，并与一个摆动驱动装置(53至56)相连接。
7.根据权利要求1至6中任之一所述的装置，其特征是，其中的锯(76)，每一个具有至少一个可驱动旋转的圆锯片(80、80′)，它相对该轴线(8)在径向可作线性位移。
8.根据权利要求5所述的装置，其特征是，其中该摆动驱动装置(53至56)和提升驱动装置(22)中至少一个驱动是线性驱动。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征是，其中至少一个线性驱动(46至49和22)在其线性驱动方向上可通过一个轴驱动装置来调整。
10.根据权利要求1至9中任之一所述的装置，其特征是，其中设置在该生产方向(11)位处上游的该夹持定心杠杆(39)备有依靠于该管(33)相接合的一个管筒(35)的夹紧件(44a)。
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