DE1040995B

DE1040995B - Einrichtung zur Fertigung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Einzelwellungen an Rohren

Info

Publication number: DE1040995B
Application number: DEH21564A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-10-09
Filing date: 1954-09-22
Publication date: 1958-10-16

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Fertigung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Einzelwellungen an Rohren mittels eines Obergesenkes, das nur einen Rohrteil für eine Wellenlänge umformt.

Es ist bekannt, derartige Wellungen von Rohren mittels Pressen herzustellen, bei denen das Ober- und Untergesenk so ausgebildet ist, daß alle Wellungen an einem Rohr gleichzeitig geformt werden. Diese Vorrichtungen haben den Nachteil, daß bei der Verformung eines Rohres ein Materialfluß auftritt, demzufolge die Rohrwandstärke an den Scheiteln der Wellungen geringer wird als an den benachbarten Stellen der Rohrwand. Da jedoch insbesondere bei der Verwendung derartiger gewellter Rohre für Wärmetauscher eine gleichmäßige Wandstärke eines solchen gewellten Rohres erforderlich ist, hat man versucht, eine solche gleichmäßige Wandstärke durch eine Sandfüllung des zu verformenden Rohres zu erreichen. Aber auch durch diese Maßnahme ließen sich größere Abweichungen in der Wandstärke von Rohren, insbesondere bei runden Rohren, nicht vermeiden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe der Serienfertigung von gewellten Rohren zugrunde mit Hilfe einer verhältnismäßig einfachen Vorrichtung auch bei der Verformung von besonders langen Rohren, die in einer Presse zur Herstellung aller Wellungen eines Rohres mit einem Preßstempelhub nicht Platz finden würde oder eine übermäßig große Maschine bekannter Art erfordern würde, ohne die vorgenannten Mängel zu bewirken. Hierbei soll zugleich die Möglichkeit geschaffen werden, zwecks wirtschaftlicher Serienfertigung mehrere Rohre gleichzeitig zu verformen.

Gemäß der Erfindung wird das gestellte Ziel bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß als Untergesenk ein verschiebbarer Tisch benutzt wird, der eine Reihe von, Gesenken besitzt, die eine ganze Reihe von Wellen aufnehmen.

Der Arbeitsgang ist hierbei folgender: Die gleichzeitig zu verformenden Rohre werden in das Untergesenk eingelegt, das für jedes der zu verformenden Rohre eine Hohlkehle aufweist, deren Profil den Wellungen entspricht, die über die ganze Länge dieses Rohres hergestellt werden sollen. Das Untergesenk kann in waagerechter Richtung Schritt für Schritt um genaue Wellenlänge verschoben werden. Das Obergesenk weist eine Profilierung auf, die den über eine einzige Wellenlänge gleichzeitig herzustellenden Wellungen entspricht. Das zu verformende Rohr wird nur an seinem vorauseilenden Ende fest eingespannt, während das andere Ende des Rohres frei auf dem Untergesenk aufliegen kann. Die dann

Einrichtung zur Fertigung einer Vielzahl

von aufeinanderfolgenden

Einzelwellungen an Rohren

Anmelder:
Andre Huet, Paris

Vertreter:

Dr. W. Schalk und Dipl.-Ing. P. Wirth, Patentanwälte, Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 9. Oktober 1953

erfolgende schrittweise Herstellung der Wellungen nacheinander ergibt eine in hohem Maße gleichmäßige Wandstärke der Rohre, weil Material von dem frei auf dem Untergesenk aufliegenden Rohrende her nachfließen kann.

Um eine genaue Zentrierung des Obergesenkes über jeder zu formenden Wellung zu ermöglichen, ist es mit Zentriergliedern versehen, die beim absatzweisen Vorschub des Untergesenks ausrichtend in Paßlöcher des Untergesenks eingreifen, wie es für nur ein Paar zusammenarbeitender Gesenkteile bereits bekannt ist.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch die Maschine,

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch die Maschine längs der Pressenachse,

Fig. 3 in größerem Maßstab eine Einzelheit im Querschnitt durch die beiden Matrizenhälften,

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 und

Fig. 5 in Draufsicht die Ausbildung des Mitnehmers im einzelnen.

Gemäß der Zeichnung besteht die Maschine nach der Erfindung im wesentlichen aus einer unteren Matrize a, die auf Rollen b ruht und waagerecht in Richtung des Pfeiles A auf einem waagerechten

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Tisch D₁ verschoben werden kann. Diese Matrizenhälfte α ist mit so vielen parallelen Auskehlungen versehen, wie gleichzeitig Rohre behandelt werden sollen, z. B. im Falle der Zeichnung mit fünf Auskehlungen, die der am geraden Rohr χ herzustellenden Wellenform entsprechen.

Diese Auskehlungen erstrecken sich über die ganze Länge des mit Wellen zu versehenden Rohres x. Eine obere Matrizenhälfte c besitzt hingegen eine Länge, die lediglich einer einzigen vollständigen Welle des Rohres entspricht. Diese Matrizenhälfte c kann in senkrechter Richtung hin- und hergehend bewegt werden und gelangt nach und nach dazu, das Rohr oder die Rohre χ zwischen sich und einem entsprechenden Teil der unteren Matrizenhälfte α einzuschließen, um so die Reihe der vollständigen Wellen herzustellen.

Wie ersichtlich, verlaufen die Wellen beispielsweise asymmetrisch, d. h., sie besitzen einen längeren und einen kürzeren Schenkel, und der Winkel am Kamm der Welle ist beträchtlich größer als 90°.

Die Matrizenhälfte c sitzt fest an einem Schaft d, der in einer Platte e endet, die sich nach Art eines Kolbens in einem Zylinder/ verschieben kann. Auf die obere Oberfläche der Platte e drückt unter Zwischenschaltung einer Rolle g ein Kopfstück h einer Presse, die ihren Preßdruck in Richtung des Pfeiles B ausüben kann.

Der Abwärtshub der Presse h steuert schrittweise das fortschreitende Vorrücken der Alatrizenhälfte a, und zwar unter der Einwirkung eines Lenkersystems. Dieses Lenkersystem besteht aus einem Jochstück i, das fest an dem Kopfstück h der Presse sitzt und an dem ein Lenker j angelenkt ist, der mit Hilfe eines Gegenlenkers k und einer Steuerstange U₁ an den waagerechten Schaft / angeschlossen ist, der in einen Mitnehmer m ausläuft. Der Mitnehmer m ist gemäß Fig. 5 derart gelagert, daß er aufeinanderfolgend bei seiner Bewegung in der einen Richtung außer Eingriff und bei seiner Bewegung in der anderen Richtung in Eingriff mit Anschlägen n, H₁, n₂, n_s, n_i .. . usw. gelangt, die längs der unteren Matrize a in Abständen verteilt sind, die einer vollständigen Welle entsprechen. Wenn die Presse h einen Abwärtshub ausführt und die obere Matrizenhälfte c gegen die untere Matrizenhälfte α anlegt, hat sich, wie ersichtlich, der Mitnehmer m gegen einen der Anschläge, z. B. den Anschlag n₃ der Fig. 1, angelegt und hat die untere Matrizenhälfte α über die gewünschte, einer vollständigen Welle entsprechende Strecke verschoben. Hierdurch ist der nächste gerade Teil des zu behandelnden Rohres χ unter die Matrizenhälfte c geschoben worden. Bei dem dem Zusammendrückvorgang folgenden Aufwärtshub der Presse h bringt das Lenkersystem den Mitnehmer m in der Gegenrichtung, in Fig. 1 nach rechts, zurück, bis der folgende Anschlag n_t einrastet.

Es kann vorkommen, daß die Synchronisierung der Vorschubbewegung der unteren Matrizenhälfte a mit der Abwärtsbewegung der oberen Matrizenhälfte c nicht genügend genau vor sich geht. Um indessen eine vollkommene Gleichmäßigkeit der Wellungen zu erhalten, sind an der oberen Halbmatrize c zwei seitliche Zapfen oder Finger O₁, O₂ vorgesehen (Fig. 3 und 4), die an einer Reihe von entsprechenden Ausnehmungen, wie p_v p.₂, eingreifen können. Diese sind beiderseits und über die ganze Länge der unteren Matrizenhälfte α in Abständen angebracht, die genau der Länge einer Welle entsprechen. Wie ersichtlich, gestatten die geneigten Seitenflächen der Finger O₁, O₂ (Fig. 4) eine genaue Zentrierung der unteren Matrizenhälfte α mit der oberen Matrizenhälfte c auf Kosten einer gewissen möglichen Versetzung der jeweiligen Lage dieser Matrizenhälften.

Da die untere Matrizenhälfte α im allgemeinen schwer ausgebildet ist und ihre Verschiebbewegung durch den Einfluß der in die Ausnehmungen p_v p₂ eingreifenden Finger O₁, O₂ erschwert wird, ist vorgesehen, daß die obere Matrizenhälfte c, damit sie durch die Finger O₁, O₂ zentriert werden kann, ein gewisses Bewegungsspiel derart hat, daß sie die gewünschte Stellung einnehmen kann.

Zu diesem Zweck ist der Zylinder / derart gelagert, daß er in der Richtung des Pfeiles A in einem festen Käfig q gleiten kann, durch den er gehalten wird. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist der Zylinder / fest oder einstückig mit zwei Flanschen r_v r₂ verbunden, die in mit dem Träger q fest verbundenen nutenbildenden Gleitführungen S₁, S₂ gleiten können.
Auf diese Weise wird eine gewisse Längsverschiebebewegung der oberen Matrizenhälfte c in Richtung des Pfeiles A in bezug auf die untere Matrizenhälfte α zugelassen, was mit Hilfe der Finger O₁, O₂ die genaue Zentrierung der Matrizenhälfte c in dem Augenblick erleichtert, in dem sie ihre Druckwirkung zur Formung einer Welle ausübt.

Somit ergibt sich die Arbeitsweise der Maschine wie folgt: Die zu behandelnden Rohre χ werden parallel zueinander in den Hohlkehlen der unteren Matrizenhälfte α angebracht. Sie werden in ihrer Lage durch eine Muffe y gehalten (Fig. 1), die am Ende vor der Matrizenhälfte α angebracht ist. Der Niedergang des Stempels der Presse h in der Richtung des Pfeiles B bewirkt die Absenkung der oberen Matrizenhälfte c und die Formung der ersten Welle.

Hiernach gestattet das Anheben des Preßstempels h unter der Einwirkung einer Rückbewegefeder t der oberen Matrizenhälfte c, sich gleichfalls zu heben, und während dieser Bewegung bewirkt das Lenkersystem j, k, I eine der Richtung A entgegengesetzte Ver-Schiebung des Mitnehmers m, der dabei schließlich an dem nächstfolgenden Anschlag W₄ der unteren Matrizenhälfte α einrastet.

Bei der folgenden Abwärtsbewegung der Presse h bewirkt das Lenkersystem /, k, I, daß zunächst durch die Einwirkung des Mitnehmers m auf den Anschlag W₄ die untere Matrizenhälfte α sich in Richtung des Pfeiles A über eine Strecke verschiebt, die dem Abstand W₃, »₄, d. h. einer vollen Wellenlänge, entspricht. Hiernach bringt das Absenken der Presse h die obere Matrizenhälfte c in Berührung mit der unteren Matrizenhälfte a, und die Zapfen O₁ bzw. O₂ greifen in die entsprechenden Ausnehmungen P₁ bzw. p₂ ein, um die genaue Zentrierung der Matrizenhälften zu gewährleisten. Schließlich bewirkt das Anlegen der Matrizenhälftec die Formung der nächstfolgenden Welle usf.

Wie ersichtlich, verbleibt das gewellte Rohr χ in

den Hohlkehlen der unteren Matrizenhälfte α bis zur vollständigen Beendigung der die Wellen formenden Arbeitsgänge. Zu diesem Zweck kann an der Seite des Trägers q ein Teleskoprohr 3 vorgesehen sein, durch das eine Rolle Z₁ bei H auf den Kamm einer der schon hergestellten Rohrwellen gedrückt wird.

Wenn die soeben beschriebenen Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen würden, könnte es vorkommen, daß die Rohre χ nach der Formgebung nicht in Dekkung mit den Hohlkehlen der oberen Matrizenhälfte c liegen und durch diese bei deren Anhebebewegung mitgenommen werden. Deshalb kann man diesen Hohlkehlen eine besondere Form geben, und zwar eine Form, die außerdem den Vorteil mit sich bringt, daß

eine Beschädigung der Rohre χ bei der Zusammendrückung auf nachstehende Weise vermieden wird:

Wenn man die Rohre in der durch die Achse dieser Rohre gehenden Vertikalebene, d. h. der Ebene X-X (Fig. 3), dem Druck aussetzen würde, so würden die Druckkräfte, die sich im Winkel von 180° zueinander auf die in dieser Ebene liegenden Erzeugenden des Rohres auswirken, eine Beschädigung des Rohres herbeiführen.

Aus diesem Grunde können die Hohlkehlen, die im großen und ganzen in halbzylindrischer Form in die Matrizenhälften eingebracht sind, derart gestaltet sein, daß ihre Seitenflächen (Fig. 3) an den Erzeugenden angreifen, die sich für die untere Hohlkehle in den Punkten C und D und für die obere Hohlkehle in den Punkten E und F projizieren.

Wenn die beiden Matrizenhälften miteinander in Berührung gelangen (wie es in strichpunktierten Linien links in Fig. 3 ersichtlich ist), so wird das Rohr zwischen den vier Erzeugenden EFCD zusammengedrückt, d. h. in den Bereichen des Rohres, in denen der Widerstand am größten ist, und hierdurch wird die Beschädigung vermieden.

Um dieses Ergebnis zu erhalten, müssen die Seitenflächen der Hohlkehlen eine gewisse Neigung erhalten, derart, daß sie tangential zum Rohrquerschnitt längs den in C D E F projizierten Erzeugenden verlaufen; um dennoch die vollständige Andrückung der beiden Halbmatrizen α und c gegeneinander zu ermöglichen, ist die eine der Seitenflächen einer Hohlkehle, z. B. die mit der Erzeugenden C des Rohres tangentiale Flanke, höher ausgebildet als die längs der Erzeugenden D zum Rohr tangentiale Flanke der gleichen Hohlkehle.

Umgekehrt ist hinsichtlich der oberen Hohlkehle die am Rohr bei F tangentiale Flanke höher ausgebildet als die andere bei E zum Rohr tangentiale Flanke. Dies ergibt für den Schnitt der Matrizenhälften eine unregelmäßige Zahnform, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Andererseits bedingt die Ausnehmung der Flanken der in die obere Matrizenhälfte c eingebrachten Hohlkehlen, daß diese Matrizenhälfte bei ihrem Aufwärtshub das Rohr χ nicht mehr mitnehmen kann, das sonst in dieser Hohlkehle eingeklemmt werden könnte.

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Fertigung einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Einzelwellungen an Rohren mittels eines Obergesenks, das nur einen Rohrteil für eine Wellenlänge umformt, dadurch gekennzeichnet, daß als Untergesenk ein verschiebbarer Tisch (a) benutzt wird, der eine Reihe von Gesenken besitzt, die eine ganze Reihe von Wellen aufnehmen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Obergesenk (c) mit an sich bekannten Zentriergliedern (o) versehen ist, die beim absatzweisen Vorschub des Untergesenkes (α) ausrichtend in Paßlöcher (b) des Untergesenkes eingreifen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 227 657, 534 388, 613, 588 703, 594 367.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen