CN1325329A - 卷边和/或咬口折合机及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
过去,尤其是为了在通风系统的管上进行咬口的卷边折合而采用了许多机器或工站,本发明的主题允许在一台机器上进行所有的加工,而不必转换工件。通过把已知的折合轮(6)定位在工作面下,可以精确并合理地在一个工站上进行包括装入密封带在内的工作。根据优选的方法,首先在工件(100)中借助一个异形辊(2)和一个压缘进给辊(1)压出一个环行凸起,随后在利用液压机械驱动式辊(2,1)的加工过程中将工件(100)固定在正确的加工位置上。此外,从下方开始的折合过程允许最佳地调节在折合轮(6)上的作用角并减少磨损。
Description
本发明涉及如权利要求1前序所述的机器和卷边及咬口折合方法。
尤其是从EP-A-0104145中知道了一种折合机并且它已经被证明用于折合普通咬口以便实现在尤其是通风支路中的弯管段的咬口连接。在这种情况下，通过一个在折合轮滑座内移动的折合轮来折合咬口，所述折合轮都设置在一个管端支承面上。跟随转动的折合轮具有一个斜角工作面，在这种情况下，折合轮滑座也相对支承面倾斜布置。
由于所形成的几何形状，只能利用已知的装置形成简单的咬口连接。复杂的咬口如牢固卡接密封件所需要的咬口只能很困难地形成和/或需要后续加工。是形成咬口连接的前提的所需卷边分别是在一台单独的机器或工站上完成的。
因此，本发明的目的是提供一种咬口折合机，它没有上述缺点并且允许密封件制造者以不同变型方式最佳地设计出完美的密封结构，而不使所述密封结构因加工原因而在形状和尺寸方面受到限制。应该可以在通风技术中合理可靠地生产出得到改进的管连接结构，这种管连接结构允许其用于高质量的通风或密封结构中。
此外，应该可以在同一个机器上和相同的工站上进行卷边。应该可以进一步加工预制标准件如连接圈和套筒。
要提供的机器和相应的咬口折合方法应该是有效的并且允许由不熟练的人员无危险地操作。
通过权利要求1的特征实现了上述目的。
将折合轮和折合轮滑座设置在对应于机床台的支承面之下允许无危险地形成几乎任意的卷边和咬口。
从属权利要求中描述了本发明主题有利的进一步的设计。
配有摆轴的折合轮滑座可以根据板件质量来进行最佳地设置或调节并且防止了在要加工的材料和折合轮上不允许出现的磨损。
8度-12度的折合轮滑座的固定调节角特别适用于把密封件装入咬口中，而在所述角度等于20度-30度时，这主要适用于没有采用密封件的最终咬口。
具有大面积地作用于卷边上的工作面的折合轮只需要最小的力并造成很小的磨损。
圆盘形折弯的折合轮侧面结构足以产生即使对于柔软厚密封件也能得到进一步加强改善的形状配合卡紧。
通过一个环行凸起确保了特别准确可靠地引导管段或环，通过两个对置的凹形/凸形辊形成了所述环行凸起。
采用万向传动可以非常节省空间，由此可允许将折合轮滑座毫无问题地安装在剩余空间中。
通过设置许多支承辊提高了可靠性，同样通过所形成的平行导向结构而改善了咬口质量。
能转动的压板允许可靠地加工环，即使它没有环行凸起或它必须之后才被压出来。
给机器设置异形辊是很有利的，所述辊最简单地允许形成卷边，而工件不必被再一次夹紧或者被送往其它工站。
液压驱动装置因其比较小和由此可获得的高转矩而非常适用。
根据本发明方法，通过随着转动的压板将环夹紧在机器的支承面上，随后通过异形辊形成凸缘状卷边，在加入密封带后翻转并折合所述卷边。
带定位凸缘的较大管段、弯管和连接环有利地依靠所述凸缘进行引导或者首先形成所述凸缘。在最简单的情况下，借助凹形压缘进给辊和与其配合作用的凸形支承辊完成了其压凸成型。
通过在加工时工作的压缘进给辊确保了精确引导工件，所述辊与对置的凸起的异形辊一起防止了移动。
当在管凸缘上进行折合时，值得介绍的是，根据密封件的类型地用手或最好通过液压操作式指件或辊压住密封件。
以下结合附图来举例描述本发明的主题。
图1是在加工管段时的卷边咬口折合机的局部透视图。
图1a是在加工板环时的咬口折合机的透视图。
图2是图1中的辊和轮子的局部剖视图，带有支承部位和折合轮滑座。
图3是咬口折合机机座及其所装部件的简化前视图。
图4是图3的机座的简化俯视图。
图5是包括附加细节部件的图4的局部放大图。
图6是处于工作位置上的折合轮及滑座的局剖视图。
图7是处于另一工作位置上的折合轮及滑座的局剖视图。
图8是处于第三工作位置上的折合轮及滑座的局剖视图。
图9a是折合轮的俯视图。
图9b是折合轮的截面图。
图9c是折合轮的角度状况。
图10是带所示密封件的管连接结构的截面图。
图11是带密封件的管连接结构的另一个截面图，它具有不同于图10的咬口形状。
图12是带密封件的管连接结构的第三截面图，它具有不同于图11的咬口形状。
图13是带密封件的管连接结构的第四截面图，它具有不同于图11的咬口形状。
图14a、14b表示优选地用于加强卡接密封件的折合轮。
图15表示处于其两个终端位置上的优选使用的折合轮。
卷边咬口折合机的局部透视图(图1)画出了加工管段100的情况。在这里，管段100以其管接头凸缘102-卷边-垂直定位在机床台的支承面3上，这由竖线L表示。
在管段100中，在所示加工过程内，首先通过凹形压缘进给辊1(Sicken-und zustellrolle)压出一个环行凸起101，所述进给辊被驱动并且将管段100压到一个位于内部的虚线所示的凸形支承辊2上。
随后，通过也由虚线所示的辊4、5形成了卷边102，其中压缘进给辊1确保了平行引导管段。
当在区域103内加入一个未示出的密封件后，一个折合轮6从下侧移到转动的卷边102上并形成咬口地折合卷边。
可调节的转动导向压辊7用于引导管段100。它们支承在一个折弯的夹紧板8上并且可以借助夹紧杆9和斜撑杆10校准位置并被固定。
在图1中，当要加工的工件是一个较长的管段100或一个弯管时，则在图1a中加工出一个环98。
在机床台的同一支承面3上，安装了适用于环的多个导向压辊7’，并且最好是两个固定安装的辊以及另外两个可在夹紧板8上移动地并通过夹紧杆9固定以及通过斜撑杆10被侧向保持的辊。
在另一个未示出的变型方式中，可调节的导向压辊7、7’通过其夹紧板与后述的异形辊滑座51相连(图4、5)，这起到了在装入和取出工件时简化操作的作用。
在这里，压缘进给辊1是可能有的并因而画了出来，同样画出了环行凸起101，因为导向压辊7’在所示拧紧时可靠地引导环98，所以它可以被省去。
如图1a所示，可以采用预制环98，它已经具有环形咬口99并且有一个管凸缘102。
环行凸起101也可以已经存在，它和过去一样在管连接中起到了定位凸缘的作用。
在加工没有压出环行凸起101的环98时，可以省略压缘进给辊1和支承辊2，这又简化了机器操作。
可以从图2中更详细地看到图1、1a所示的一些辊和机器的驱动装置。
显然，如在管段100上，通过局部成凹形的异形辊5和与其配合作用的且局部成凸形的异形辊4形成了用于形状配合地夹紧密封件的形状103。在这种情况下，压缘进给辊1还如图1所示地承担了依靠其凸起101来平行引导管段100的任务并且防止了工件抬起或移动。
所述压缘进给辊1带有一个驱动轴15，并且支承在一个对应的套筒14上，所述驱动轴又在一个压缘辊支承11的前后滚动轴承11a、11b上引导。
压缘辊支承11是一个压缘辊滑座47的一部分，所述压缘辊滑座配有球形衬套48，并且支承在前、后导向轴45上并平行地导向移动，见图4、5。
相似地设计了一个异形辊滑座51，其中一个异形辊支承12配备了滚动轴承12a、12b并且在一个驱动轴16上装有异形辊4。
支承辊2和异形辊5通过在异形辊支承13中的滚动轴承13a、13b支承在一个共同驱动轴17上，它们同样可以在导向轴上移动。在图2中看到了伸出异形辊支承13的一个连续导向轴45。这些部件都可以设置在一个可调节的异形辊支座54内。
在带折合轮支承27的折合轮滑座33内，折合轮6相对垂直线L成锐角α。折合轮滑座33在其相对垂直线L的角位α上可以绕摆轴56调节并且可以在箭头方向上通过液压方式移动。
上述装置安装在一个机座120上，见图3，所述机座具有横梁121以便加强强度并且安装有整个驱动系统。所述驱动系统主要由一套带压力油接管P’、用于液压油的压力管道P和三个商业通用的液压马达37-39的液压装置40组成，所述液压马达被法兰连接在一个下安装板122上。图3所示的驱动轴15-17通过万向节传动装置18-26而相互协调地以液压机械方式来驱动。对应的万向节在上面用18-20表示，在下面用24-26表示。所述万向节通过中间轴21-23相连。
所需的直线移动是通过同样是商业通用的双向工作式液压缸产生的，确切地说，压缘辊滑座47的这种运动是通过这样的一个液压缸35实现的，即通过所述液压缸的带螺纹的活塞杆43，折合轮滑座33的移动是通过一个法兰连接在斜行程驱动装置32上的其它缸34而实现的。
在机座120上同样画出了支承面3和简化表示的摆轴54，所述支承面构成了机床台，所述摆轴用于调节角α，见图2。
同样简化的卷边咬口折合机的俯视图(图4)画出了其横梁处于被盖住的状态的机座120，即没有支承面/机床台3。
在这里，可以在固定机架内看到借助导向轴45、46平行引导滑座47、51和54。
在端侧，并列地看到了两个液压缸35、36，其中缸35作用在压缘辊滑座47上，缸36通过其活塞杆44作用在异形辊滑座51上。异形辊支座54可以用手通过调节螺栓55地进行调节，见图5，并且它同样可以在轴45、46导向移动。
滑座47、51的初始位置与工件是相适应的，这是通过在滑座51、57的对应螺纹49、52中转动制有螺纹的活塞杆43、44而实现的，见图5。
用虚线表示辊1、4、2、5，它们位于假想观察者的上方并在拿走的机床台上方。
在机座120的右边并与之相连地设置了一个控制箱123，通过该控制箱使机器工作。为了制图方便，没有画出众所周知的安全装置和紧急开关。
在图4的右边，可以看到液压装置40及其压力油接管P’压力油管道P，一个矩形油箱41位于其下方。
放大图图5画出了包括附加组成部分的图4左侧部分。它们是球形衬套48、只有配合孔的异形辊支座54以及在滑座47内的通孔50并画出了其螺纹49。另外，可以看到在异形辊滑座51内的一个凹腔53，通过所述凹腔，折合轮6可以从下面作用在工件即带管接头凸缘102的管段100上。
又被放大的图6一图8在工件的三个不同作用阶段内画出了带自由转动的运行轴28和支承27的折合轮6的细节，所述支承具有大尺寸的圆锥滚子轴承27a、27b。
带孔6a的折合轮6通过一个垫圈29从前圆锥滚子轴承27a略微抬起并且通过一个带槽螺母30和另一个带内六棱31的螺栓而抗转动地与转动轴28相连并可以轻松地进行更换。
在图6中可以看到在形成管接头凸缘102和区域103后沿箭头方向水平回移的异形辊滑座51。同时，折合轮滑座33沿行程方向H上移。
图7画出了处于回撤状态的异形辊滑座51，从而折合轮的端面现在可以作用在管接头凸缘102上。
首先，装上图7所示的环形密封件200，即将其准确地定位并固定在区域103内。
在图8中，折合过程随着形状配合地卡住密封件200结束，折合轮滑座33已到达其最上端位置，密封件200被夹紧。
在整个工作过程中，管段100在压缘异形辊1与支承辊2之间通过凸起101而受到引导并且通过被驱动的辊1、2而绕其转轴转动。
对于正确折合咬口来说，适当地设计折合轮6的形状是很重要的。
在图9a中，以俯视图画出了折合轮6，在该图中可以看到孔6a、端面6’以及侧面6”。
垂直截面图9b画出了折合轮6的截面形状。在这里，人们可以看到，左侧面6”具有小于右侧面的直径。在图9c中示出了由此形成的钝角，当测量右侧面6”的平行部分时，所述钝角为80度。在右侧面6”的外周区内，还有5度的斜面，其中该过渡段有半径为R的倒圆部。
当接合图6-图8参见图9b、9c时，可以清楚地看到，在折合管接头凸缘102时，折合轮6先通过其端面6’并随后通过其半径R区以及随后通过右侧面6”的外周部工作。这个工作过程产生了精确的形状配合咬口，这正如容放密封件200所希望的那样。
通过折合轮6的转动和滑动作用，在工件上产生了最小摩擦，这有利地影响了电镀以及折合轮6的磨损。
在图10-图13中，例如画出了这样的密封件200-203的端部。在这里，不仅改变了区域103，而且管接头凸缘也改变了，这能一直变化成双咬口104、105。
同样可以如上图所示地按照不同方式形成凸起101。
实践证明，密封件200-203的端部因其弹性而容易偏移，从而从安全的角度出发，建议安装液压机械操作式滑动指件，它在折合过程中在折合轮6的上方把密封件保持在其最下端位置上。
上述指件或一个或多个小辊的实施例尽可能取决于所选密封件的形状并且可以轻松地适用于本发明的主题。
人们可以在图13中看到，在夹紧件203中还有一个唇部204，它允许相对夹紧件200-202获得更好的夹紧效果，如在这里也是截断的密封圈截面图所示的那样。
实践证明，尤其是具有第二唇部204的橡胶密封件如图13所示地很容易弹动并因而需要更强的夹紧效果。因此，提供了如图14a、14b所示的另一个折合轮，它们因其形状、进给距离和咬口折合机的动态性能而产生了特别强的且确定无疑的大型密封件的夹紧。
结合图14b可以从图14a中看到，折合轮60成圆盘形并且具有一个以20度角β折弯的侧面60”。还可以看到一个凹槽61、一个端部带螺纹63的轴65、一个切入其中的键槽64。
与图6-图8类似的图15画出了其圆盘形折弯部62处于工作状态的折合轮60。在这里可以看到，在移出的异形辊4中(用水平相邻箭头表示)，折合轮60在其上移过程中转向。
用相应平行于折合轮60的箭头来表示这个部分动态和部分通过在轴承部位27a、27b、33上的转向引起的多边形路程。
在这里，折合轮60的初始位置用虚线表示为位置A，而位置B表示处于其最终位置上的实线所示折合轮。
通过固定螺母63而按照已知的方式固定折合轮60。
事实证明，通过这种布局，可以完美地加工出即使涂有润滑剂或滑石且具有厚夹紧件204的密封结构，并且即使在恶劣的安装条件下，也可以确定无疑地固定所述密封件。
卷边咬口折合机一般具有甚至允许将其带到安装地点的尺寸和驱动功率。为了在那里确保完全自动的工作，一组适应于预定通风管直径的辊就够用了。还值得建议的是，在支承面/机床台上，在许多分度圆上开设螺纹孔，从而在那里可以拧入固定的导向压辊。
附图标记一览表1-压缘进给辊(凹形)；2-支承辊(环形，凸形)；3-支承面/机床台；4-异形辊(凸形)；5-异形辊(凹形)；6-折合轮；6a-6中的孔；6’-6的端侧；6”-6的端面；7-导向压辊；7’-用于环的导向压辊/压板；8-夹紧板；9-夹紧杆；10-斜撑杆；11-压缘辊支承；11a、11b-滚动轴承；12-异形辊支承；12a、12b-滚动轴承；13-异形辊支承；13a、13b-滚动轴承；14-压缘辊套筒；15-17驱动轴；18-20万向节；21-23中间轴；24-26-万向节；18-26-万向节传动装置；27-折合轮支承；27a、27b-圆锥滚子轴承；28-转动轴；29-垫圈；30-带槽螺母；31-内六棱；32-斜行程驱动装置；33-折合轮滑座(行程支座)；34-液压缸；35、36-液压缸；37-39-驱动马达；40液压装置；41-油箱；42-固定机架；43、44-带螺纹的活塞杆(可调)；45、46-导向轴；47-带48的压缘辊滑座；48-球形衬套；49-螺纹；50-通孔；51-异形辊滑座；52-螺纹；53-凹腔；54-异形辊支座(可调)；55-调节螺栓；56-摆轴(在轨道内导向移动)；60-优选折合轮；60’-60的端侧；60”-60的端面；61-凹槽；62-圆盘形折弯部；64-外螺纹；64-键槽；65-轴承颈；66-固定螺母；98-环；99-环形咬口；100-管段/弯管；100’-环(中间件)；101-凸起(环形)；102-管接头凸缘(卷边)；103-密封件形状/区域；104-双咬口；105-另一个双咬口；110-管端(对接件)；120-机座；121-横梁；122-安装板；123-控制装置(控制箱)；200-密封件(基本形状)；201-密封夹紧件(变型1)；202-密封夹紧件(变型2)；203-密封夹紧件(变型3)；204-附加唇部；α-相对垂直线的夹角；β-折弯角；H-行程；L-垂直线；P-压力油管道；P’-压力油接管；R-6的半径；
Claims (15)
1．一种在制造管和由管段构成的管接头和弯管时用于形成和折合咬口的卷边和/或咬口折合机，其中机器包括一个转动支承的压缘进给辊、一个支承辊和一个转动支承的折合轮，并且设置在折合轮滑座内的折合轮与支承辊的一个支承面的夹角为锐角并且它作用在一个管端或环上，其特征在于，折合轮滑座(33)设置在支承面(3)下并且相对于垂直线(L)包夹出一个小于35度的角(α)。
2．如权利要求1所述的卷边咬口折合机，其特征在于，在折合轮滑座(33)内设置了一个摆轴(56)，可以绕该摆轴调节和固定角度(α)。
3．如权利要求1所述的卷边咬口折合机，其特征在于，折合轮滑座(33)与垂直线(L)的夹角(α)等于8度-12度或20度-30度。
4．如前述权利要求之一所述的卷边咬口折合机，其特征在于，折合轮(6)的端面是开始折合过程的工作面并且该工作面和侧面(6”)形成了一个钝角。
5．如前述权利要求之一所述的卷边咬口折合机，其特征在于，所述的折合轮(6)的端面(60’)是开始折合过程的工作面并且侧面(60”)以一个角度(β)折弯。
6．如权利要求1所述的卷边咬口折合机，其特征在于，一个带有一凹面的压缘进给辊(1)平行于支承面(3)，所述进给辊将管段(100)在一个凸起(101)上压在一个在至少一个在管段(100)内的凸形支承辊(2)上并引导所述管段，其中辊(1,2)在两侧由电动机驱动并且在周向上彼此同步。
7．如权利要求5或6所述的卷边咬口折合机，其特征在于，单个的轮和辊(1,2,4,5)通过万向节传动装置(18-26)和液压驱动马达(37-39)被驱动。
8．如权利要求5或6所述的卷边咬口折合机，其特征在于，设置了另一些支承辊(100)，它们被设计成可以随同转动并且贴靠在管段(100)内。
9．如权利要求1所述的卷边咬口折合机，其特征在于，设置了一个带端辊的压板(7’)，它可以在支承面(3)上滑动地沿垂直线(L)引导一个环(98)。
10．如权利要求5或6所述的卷边咬口折合机，其特征在于，它具有一个凸形异形辊(4)和一个与异形辊(4)相配的并与之间隔的凸形异形辊(5)，凸形异形辊(4)的设置高度在支承面(3)上方，这个高度相应于要形成的卷边量。
11．如权利要求6所述的卷边咬口折合机，其特征在于，在机座(120)内设置了一套液压设备(40)，它供应所述液压缸(34-36)和驱动马达(37-39)。
12．一种利用如权利要求1、6和8所述的卷边咬口折合机来卷边并折合咬口的方法，从而在制造管和由管段形成的管连接结构和弯管时形成并折合咬口，其中机器包括一个转动支承的压缘进给辊、一个支承辊和一个转动支承的折合轮，设置在折合轮滑座内的折合轮与支承辊的一个支承面的夹角为锐角并且它作用在一个环上，其特征在于，在第一工序中，环借助压板被夹紧在支承面上，在第二工序中，通过进给所述错开的异形辊而形成了一个带圆形凸缘附件的凸缘，在第三工序中，从下侧将折合轮滑座引到突出的凸缘上，直到咬口贴在环上和/或夹固住一个加入的密封件。
13．一种利用如权利要求1、6-7所述的卷边咬口折合机来卷边并折合咬口的方法，从而在制造管和由管段形成的管连接结构和弯管时形成并折合咬口，其中机器包括一个转动支承的压缘进给辊、一个支承辊和一个转动支承的折合轮，设置在折合轮滑座内的折合轮与支承辊的一个支承面的夹角为锐角并且它作用在一个管段上，其特征在于，在第一工序中，在一个管段的端件内压出一个环行凸起，在第二工序中，通过进给所述错开的异形辊而形成了一个带圆形凸缘附件的凸缘，在第三工序中，从下侧将折合轮滑座引到突出的凸缘上，直到咬口贴在环上和/或夹固住一个加入的密封件。
14．如权利要求12所述的方法，其特征在于，在第二、第三工序中，压缘进给辊处于啮合工作状态并因而沿轴向和横向引导工件。
15．如权利要求1l或12所述的方法，其特征在于，在第三工序中，借助一个滑动指件或至少一个辊将所加入的密封带固定在其下方位置上。
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