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Vorrichtung zum Herstellen von Ringverformungen, z.B. Blechrohrmuffenstücken
oder Umfangswulsten, an den Enden von Rohren od. dgl. Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Herstellen von Ringverformungen an den Enden von Rohren,
bei welcher das Rohr an seinem dem Formungsende abgewendeten Ende in eine Antriebsvorrichtung
eingespannt wird und eine einzelne Drückrolle punktförmig auf das Formungsende des
Rohres durch Kraftverstellung zur Einwirkung gebracht wird.
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Es sind bereits Vorrichtungen zum Herstellen derartiger Ringverformungen
an Rohren od. dgl. bekannt. Bei einer dieser Vorrichtungen werden ringförmige Aufweitungen
an den Rohrenden mittels eines Preßvorganges hergestellt. Dabei wird die Verformung
flächenmäßig und am gesamten Rohrumfang gleichzeitig mit sehr hohen Kräften vorgenommen.
Diese bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß infolge der enorm großen
Preßdrücke schwere Preßvorrichtungen erforderlich sind. Ein weiterer Nachteil besteht
darin, daß für jedes der vielen vorkommenden Verforinungsprofile, zwei besondere
Preßwerkzeuge bereitgestellt werden müssen, wobei noch für jeden Rohrdurchmesser
ein anderes Preßwerkzeug zu verwenden ist.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung werden die Verformungsarbeiten
am Rohr mittels Formungsrollen vorgenommen, welche von gegenüberliegenden Seiten
aus auf das zu verformende Rohrteilstück zur Einwirkung gebracht werden und die
in ihrer Form vollkommen der Querschnittsform der herzustellenden Verformung entsprechen.
Auch bei dieser Vorrichtung sind noch enorm hohe Verformungskräfte erforderlich,
da gleichzeitig das Profil über seinen gesamten Querschnitt hergestellt wird. Dabei
besteht der Nachteil, daß sich infolge der großflächigen Verformung und der dadurch
bedingten hohen Verformungskräfte im gegengehaltenen Teil des Rohres Beulen bilden.
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Es sind auch Fassondrückbänke bekannt, bei welchen das mit Drückstählen
bestückte Drückbankfutter auf einer Welle angeordnet ist, welche außer ihrer Antriebsdrehbewegung
noch eine axiale Bewegung übermittelt erhält, um auf dem Bearbeitungswerkstück Umfangsverformungen
zu erzeugen, deren Länge größer ist als die Breite der Drückstähle. Diese bekannten
Fassondrückbänke können jedoch nur zur Herstellung von Formstücken kleiner Abmessungen
Anwendung finden. Eine solche Drückbank eignet sich keinesfalls für die Bearbeitung
von Rohren großer Abmessungen mit relativ großen Wandstärken, die beispielsweise
zur Bildung von Rohrgelenken durch entsprechende Verformungen an den Enden mit Kugelmuffen
versehen werden. Die für eine derartige Verformung erforderlichen Druckkräfte können
keinesfalls mittels Drückstählen hervorgebracht werden. Außerdem ist es nicht ohne
weiteres möglich, ein Drückbankfutter zu schaffen, welches einen Flugkreis für die
Drückstähle aufweist, wie er für die Bearbeitung von Rohren großer Abmessungen erforderlich
wäre.
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Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung bauchiger Fässer aus nahtlosen
oder geschweißten Zylindern durch Drücken bekannt, bei welchem ein dem größten Faßdurchmesser
entsprechender Zylinder durch von der Mitte nach dem Rand hin vorschreitendes, von
außen wirkendes Drücken nach dem Rand hin allmählich verkleinert wird, wobei der
Rand derart eingespannt oder abgeschnitten ist, daß er nicht nach außen hin in axialer
Richtung ausweichen kann. Auch dieses Verfahren eignet sich offenbar nur zur Verformung
von dünnwandigen Werkstücken. Zum Zwecke der Verformung von starkwandigen Rohren
großer Abmessung ist es nämlich in vielen Fällen erforderlich, daß die Verformungswandteilstücke
zum Zwecke der Verformung erhitzt werden, damit sich diese Wandteilstücke leichter
sowie falten- und beulenfrei verformen lassen. Die im Bereich der Wärmezone des
Werkstücks liegenden Maschinenteile sind dabei aber erheblichen Wärme- und Druckbeanspruchungen
ausgesetzt. Die Vorrichtung zur Ausübung dieses bekannten Verfahrens ist aber weder
zur Erzeugung hoher Formungsdrücke ausgelegt, noch können mit ihr Formungswandteilstücke
bearbeitet werden, die bis zur Weiß- oder Rotglut erhitzt sind. Bei großer Wärmeentwicklung
neigt nämlich die Schlittenführung der Formungsrolle zum Klemmen und arbeitet daher
unzuverlässig.
Außerdem kann die Formungsgegenrolle nur geringe
Kräfte aufnehmen, da sie auf einem langen und nur einseitig gelagerten Ausleger
drehbar gelagert ist. Ferner kann die der Antriebsvorrichtung gegenüberliegende
Drehlagerung für das zu verformende Rohr nur geringen Wärmebeanspruchungen und Formungskräften
ausgesetzt werden, wenn sie einen sicheren Halt für das zu verforinende Rohr bieten
soll. Dabei wirkt es sich weiterhin nachteilig aus, daß für Rohre, verschiedener
Durchmesser auch verschiedene Drehlager Anwendung finden müssen und daß die Formungsgegenrollen,
da sie über ein Teilstück noch Stützrollen bilden, sperrig sind und da-her einen
relativ großen Lagerraum beanspruchen, weil für jede herzustellende Profilform eine
besondere Formungsgegenrolle erforderlich ist, die mit einem angeforrnten Teilstück
versehen ist, welches eine Stützrolle bildet.
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Es ist weiterhin eine Verformungseinrichtung bekannt, bei welcher
der Rohrkörper an beiden Enden fest eingespannt wird. Diese bekannte Verformungseinrichtung
eignet sich also nicht zur Herstellung von Ringverformungen an den Enden von Rohren,
da die Einspannvorrichtung dies nicht zuläßt, es sei denn, daß das Einspannende,
welches nicht verformt werden kann, durch einen nachfolgenden Arbeitsgang abgetrennt
wird. Dies ist nachteilig und bedingt nicht nur einen untragbaren Aufwand an Werkstoff,
sondern auch an Werkzeugen für das Einspannen von Rohren mit unterschiedlichem Durchmesser.
Aber auch der eigentliche Verformungsarbeitsgang würde wesentlich erschwert, da
bei der Verformung der Werkstoff einem zweiachsigen Spannungszustand unterworfen
wird, der - will man am Rohrende eine Vergrößerung des Durchmessers, wie
an Rohren meist üblich (Muffen) herbeiführen - wenn nicht zum Zerreißen des
Werkstoffes, so zumindest aber zu einer erhöhten Verringerung der Wanddicke führt.
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Bei einer anderen bekannten Verformungseinrichtung wird das Rohr nahe
dem Verformungsende in einen Ring eingespannt und durch diesen auf Stützrollen geführL
Dabei werden gleichzeitig mehrere Formungsrollen auf den Rohrumfang zur Einwirkung
gebracht. Ferner erfolgt die Einstellung der Formungsrollen über einen mechanischen
Antrieb und entlang einer vorgegebenen Bahn, so daß die Durchführung eines lastbegrenzten
Formänderungsvorganges nicht möglich ist. Da die Verforinung durch die Formungsrollen
nicht unter Zuhilfenahme einer Formungsgegenrolle durchgeführt wird, hat diese auch
nicht den Charakter einer Drück:verformung. Eine solche Verformungseinrichtung ist
daher für die Herstellung von Profilen mit kleinen Biegeradien (Kugelschweißmuffe,
100; Einsteck-, Sigur-, Stemmuffe) sowie auch für die Übergangskante zwischen
Zylinder und Kugel nicht anwendbar.
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Es ist Zweck der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher
die vorgenannten Nachteile vermieden werden. Bei der erändungsgemäßen Vorrichtung
kann im Gegensatz zu allen bisher bekanntgewordenen Einrichtungen das Rohr selbst
dazu herangezogen werden, die aus dem Verforn-tungsvorgang herrührenden Biegemomente
aufzunehmen. Durch die Erfindung wird außerdem eine Vorrichtung geschaffen, bei
welcher die Verformungskraft gemessen und begrenzt werden kann.
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Erfindungsgemäß wird dies in erster Linie dadurch erreicht daß das
Rohr unmittelbar hinter seinem Formungsende durch mehrere Stützrollen ausschließlich
über einen Sektorbereich abgestützt wird, innerhaJb dessen die Drückrolle gegen
die Rohrwandung und eine Formungsgegenrolle zur Einwirkung gebracht wird und die
Drückrolle mittels Druckmittelantriebs oder -antrieben in kraftbegrenzender Weise
in Richtung quer zur Rohrwandung und längs dazu verstellbar ist.
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Dabei kann die Drückrolle auf der Rohrinnenseite und die Formungsgegenrolle
auf der Rohraußenseite angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die Formungsgegenrolle
auf der Rohrinnenseite und die Drückrolle auf der Rohraußenseite anzuordnen. Die
Drückrolle wird vorteilhaft mittelbar oder unmittelbar zur vertikalen Wegbegrenzung
unter Beibehaltung der Lastbegrenzung entlang einer Profilschablone geführt.
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Die Formungsgegenrolle kann erfindungsgemäß durch eine Vielzahl von
hintereinander angeordneten und untereinander auswechselbaren Scheiben gebildet
werden, die gegeneinander verspannt werden.
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Die Diehantriebsvorrichtung ist parallel und senkrecht zum Maschinengestell
verstellbar ausgebildet und weist eine drehangetriebene, gelenkig gelagerte Planscheibe
auf, an welcher Klemmen sitzen, die auf jeden Rohrdurchmesser einstellbar und mit
einer gemeinsamen Spannvorrichtung in Wirkverbindung gehalten werden. Die Klemmen
sind mit einem Stellring gekuppelt und gemeinsam auf verschiedene Durchniesser des
Rohres ein- und feststellbar.
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Die Druckmittel-Steuervorrichtungen für die Senkrecht- und Waagerechtzustellung
der Drückrolle werden mit einem gemeinsamen Steuerbauteil in Wirkverbindung gehalten
und können wahlweise gleichzeitig* oder unabhängig voneinander betätigt werden.
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Die Erfindung wird nunmehr an Hand der sie beispielsweise wiedergebenden
Zeichnung ausführlicher beschrieben, und zwar zeigt Fig. 1 in schaubildlicher
Darstellung einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen
von Ringverformungen an den Enden von Rohren od. dgl., Fig. 2 einen Schnitt entlang
der Linie 11-11 durch die Anordnung gemäß Fig. 1, wobei zwecks Verdeutlichung
verschiedene Teile weggelassen worden sind, Fig. 3 eine Ansicht von hinten
auf eine bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 verwendete Planscheibe,
während Fig. 4 in schaubildlicher Darstellung das Druckmittel-Steuersystem einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Ringverforrnungen an den Enden
von Rohren wiedergibt.
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In der Zeichnung ist eine. Vorrichtung zum Herstellen von Ringverformungen
V an den Enden von Rohren R allgemein mit dem Bezugszeichen 1 versehen. Diese
Vorrichtung 1 setzt sich im wesentlichen aus einem Verformungsteil 2, welcher
auf das zu verformende Ende des Rohres R einwirkt, und einem Drehantriebsteil
3, welcher dem zu verformenden Rohr od. dgl. Drehbewegungen um seine Längsmittelachse
übermittelt, zusammen. Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Stützrollenanordnung
4 auf, welche das zu verformende Rohr R parallel zur Arbeitsachse des Verformungsteiles
2 führt. Die Teile 2, 3, 4 sind, wie insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht,
auf einem gemeinsamen, beispielsweise durch Rohre gebildeten Gestell 5 angeordnet.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, setzt sich der Verformungsteil
2 derVorrichtung 1 zum Herstellen von Ringve,rformungen an den Enden von
Rohren od. dgl. im
wesentlichen aus einer Drückrolle 6 und
einer mit dieser zusammenwirkenden Formungsgegenrolle 7 zusammeen, wobei
das Ende des Rohres od. dgl. zwischen der Drückrolle 6 und der Fonnungsgegenrolle
7 mit einer Ringverformung V versehen wird. Aus Fig. 1 ist weiterhin
zu entnehmen, daß die Drückrolle 6 frei drehbar an einem Haltebauteil
8 sitzt, welcher über zwei Lenker 9
und 10 beweglich mit dem
Gestell 5 verbunden ist. Die Formungsgegenrolle 7 ist demgegenüber
frei drehbar auf einer Welle 11 gelagert, die fest mit dem Gestell
5
verbunden ist. Die Drückrolle 6 und die dieser zugeordnete Formungsgegenrolle
7 sind so angeordnet, daß ihre Drehachsen mit der Drehachse bzw. Längsmittelachse
des zu verformenden Rohres R od. dgl. in einer gemeinsamen, vorteilhaft in senkrechter
Richtung verlaufenden Ebene liegen. Es ist ersichtlich, daß die Drückrolle
6 beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine konvexe bzw. kugelige Druckfläche
bzw. Abwalzfläche aufweist, während die Formungsgegenrolle 7 eine Form hat,
die der Profilfonn der herzustellenden Ringverformung V angepaßt ist. Während die
Drückrolle 6 vorteilhaft aus einem Stück besteht, setzt sich die Formungsgegenrolle
7 aus einer Vielzahl von Scheiben 7a zusammen, die unterschiedliche Durchmesser
haben und relativ zueinander so angeordnet sind, daß sie eine Formungsgegenrolle
7 bilden, deren Umfangsfläche in jeder die Drehachse 11 parallel zu
ihrer Längsrichtung schneidenden Ebene eine Formmatrize bildet, die der Form der
herzustellenden Ringverformung V entspricht. Die die Formungsgegenrolle
7 bildenden Scheiben 7 a sind dabei vorteilhaft in Richtung der Drehachse
11 gegeneinander verspannt und untereinander sowie gegen andere Scheiben
auswechselbar. Da die Scheiben 7a auf der Welle 11 beliebig umsteckbar und
auswechselbar angeordnet sind, ist es möglich, durch Umstecken oder Auswechseln
derselben beliebig andere Profile herzustellen. Die Drückrolle 6 weist in
bezug auf die Formungsgegenrolle 7 eine relativ geringe Breitenabmessung
auf und kann daher infolge ihrer konvexen Formungs- oder Abgrenzungsfläche auch
bei der Formung jedes anderen Profils Verwendung finden. Die Drückrolle
6 wirkt nämlich, wie beispielsweise der Fig. 1 zu entnehmen ist, nur
punktförmig auf das Verforinungswandteilstück V des Rohres R od. dgl. ein und wird,
während sich das Rohr R um seine Längsachse dreht, fortlaufend parallel zur Rohrlängsachse
unter Druck entlang den Mantelflächen der Formungsgegenrolle 7 geführt und
auf das zwischen ihr und der Formungsgegenrolle 7 angeordnete Formungsteilstück
V des Rohres od. dgl. zur Einwirkung gebracht. Damit die Drückrolle 6 in
Längsrichtung unter Druck entlang den Umfangsflächen der Formungsgegenrolle
7
geführt wird, werden die die Drückrolle 6 über den Trägerbauteil
haltenden Lenker 9 und 10 je mit einer Verstellvorrichtung 12 bzw.
13 in Wirkverbindung gehalten, wobei die mit dem Lenker 9 zusammenwirkende
Verstellvorrichtung 12 für senkrechte Verstellung der Drückrolle 6 und die
mit dem Lenker 10 zusammenwirkende Verstellvorrichtung 13 für Waagerechtverstellung
eingerichtet ist. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Herstellen von Ringverformungen V an
den Enden von Rohren R werden die Verstellvorrichtungen 12 und 13 beispielsweise
durch Druckmittelzylinder gebildet. Mittels der Verstellvorrichtungen 12 und
13, von welchen die erste in den Richtungen des Doppelpfeiles a bewegt werden
kann, während die zweite in den Richtungen des Doppelpfeiles b beweglich
ist, kann die Drückrolle 6 über die Lenker 9 und 10 sowie den
Trägerbauteil 8 wahlweise in Richtung des Doppelpfeiles A
oder in Richtung
des Doppelpfeiles B sowie gleichzeitig in beiden Richtungen relativ zum Rohr od.
dgl. bzw. zur Forrnungsgegenrolle 7 bewegt werden. über die Verstellvorrichtung
12 wird der Drückrolle 6 dabei die Formungsdruckkraft übermittelt.
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Der Drehantriebsteil 3 der Vorrichtung 1 zum Herstellen
von Ringverformungen an den Enden von Rohren R od. dgl., welcher zum Erzeugen einer
Drehbewegung der zu verformenden Rohre od. dgl vorgesehen ist, setzt sich im wesentlichen
aus einer Drehantriebsvorrichtung 14 beliebiger Bauart und einer an dieser angeordneten
Planscheibe 15 zusammen, die mit Spannbauteilen 16 versehen ist, mittels
welchen die Drehantriebsvorrichtung 14 mit dem zu verformenden Rohr R od. dgl. gekuppelt
werden kann.
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Die Spannvorrichtung 16 der Planscheibe 15 setzt sich
aus mehreren mit gleichmäßigen Winkelabständen voneinander auf der vorderen Stirnseite
der Planscheibe 15 vorgesehenen Klemmen 17 und einer alle diese Klemmen
17 gemeinsam betätigendenKlemmenspannvorrichtung 18 zusammen. Die Klemmenspannvorrichtung
18 wird dabei durch eine Druckplatte 18 a
gebildet, an welcher
beispielsweise über ein Kugelgelenk eine Kolbenstange 18 b angreift, die
mit einem in einem Drucknüttelzylinder 20 sitzenden Kolben 19
verbunden ist.
Durch Druckmittelzufuhr in den Zylinder 20 in der einen oder anderen Richtung kann
die Klemmenspannvorrichtung 18 in der einen oder anderen Richtung bewegt
und die einzelnen Klemmen 17 können wahlweise gespannt und entspannt werden.
Zur genauen Einstellung der Klemmen 17 relativ zur Klemmenspannvorrichtung
18 sind an den Klemmen 17 Stellmittel 21, z. B. Stellschrauben, vorgesehen.
Nach dem Lösen der Klemmenspannvorrichtung 18
werden die Klemmen
17 durch die ihnen zugeordneten Federelemente 22 selbsttätig in die Offenstellung
bewegt, so daß sie das Rohr R od. dgl. freigeben.
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Damit Rohre R od. dgl. von verschiedenen Durchmessern mit der Planscheibe
15 der Drehantriebsvorrichtung 14 gekuppelt werden können, sind die Klemmen
17 in radialer Richtung relativ zur Planscheibe verschiebbar und feststellbar
gehalten. Um dabei alle Klemmen 17 gleichmäßig relativ zur Drehachse der
Planscheibe 15 gleichzeitig verstellen zu können, können sie, wie Fig.
3 zeigt, über Gelenkhebel 23 mit einem Stellring 24 verbunden werden,
so daß durch Drehung des Stellringes 24 in der einen oder anderen Richtung gleichzeitig
alle Klemmen 17 relativ zur Planscheibe 15 radial nach innen oder
nach außen verschoben werden. In der jeweiligen Stellung können dabei die Klemmen
17 einzeln relativ zur Planscheibe 15 verriegelt bzw. verspannt werden.
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Da die Formungsgegenrolle 7 des Formungsteiles 2 auf einer
fest mit dem Gestell 5 verbundenen Welle 11 drehbar gelagert ist,
muß die Drehantriebsvorrichtung 14, damit Rohre R od. dgl. verschiedenen Durchmessers
bearbeitet werden können, relativ zum Gestell 5 höheneinstellbar ausgebildet
werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Drehantriebsvorrichtung 14 in einem
Gehäuse 25 angeordnet wird, welches in einem Ständer 26 geführt ist
und mittels einer beispielsweise manuell über eine Verstellspindel 27
betätigten
Höhenverstellvorrichtung 28 in senkrechter Richtung verstellt werden kann.
Der
die Drehantriebsvorrichtung 14 mit der Planschcibe 15 tragende Ständer
26 ist auf dem Gestell 5
mittels einer Führung 29 verschiebbar
gelagert, so daß auch Rohre od. dgl. von verschiedener Längenabmessung verarbeitet
bzw. bearbeitet werden können. Bei der in Fig. 1 der Zeichnung dargestellten
Ausführungsform einer Vorrichtung 1 wird der Ständer 26 relativ zum
Gestell 5 entlang der Führung 29
durch eine Verstellvorrichtung
30 bewegt, welche durch einen Druckzylinder 31 und einen mit diesem
gekuppelten Winkelhebel 32 gebildet wird. Der Winkelhebel 32 ist dabei
am Ständer 26 schwenkbar angelenkt, wobei an dem einen kürzeren Schenkel
32a die Kolbenstange, des Druckmittelzylinders 31 angreift, während am anderen,
längeren Schenkel 32b eine Rolle 33 drehbar gelagert ist. Die Rolle
33 wirkt dabei mit einer am Gestell 5 vorgesehenen Führungsbahn 34
zusammen, welche an vorbestimmten Stellen mit Rastaussparungen 35 versehen
ist, in die die Rolle 33 des Winkelhebels 32 einrasten kann. Wird
der Druckmittelzylinder 31 in Richtung auf den Winkelhebel 32 unter
Druck gesetzt, dann wird der Schenkel 32b um die Anlenkstelle des Winkelhebels
32 am Ständer 26 verschwenkt und aus einer der Rastaussparungen
35 in der Führungsbahn 34 angehoben. Nachdem die Rolle 33 angehoben
ist und der Winkelhebel 32 gegen einen (nicht dargestellten) Anschlag schlägt,
bewegt sich der Ständer 26 in der Führung 29 in Richtung des Pfeiles
e. Wird jedoch der Zylinder 31 entgegengesetzt zum Winkelhebel
32
unter Druck gesetzt, so wird die Rolle 33 über den Winkelhebel
32 auf die Führungsbahn 34 gedrückt und rastet in eine der Rastaussparungen
35 ein, in welcher sie unter der Wirkung des Druckmittels im Zylinder
31 gehalten wird, so daß der Ständer 26
relativ zum Gestell
5 verriegelt ist. Damit die Rasteinrichtung 33, 35 des Ständers
26 für die Drehantriebsvorrichtung14 auf eine beliebige Rohrlänge eingestellt
werden kann, wird die Führungsbahn 34 vorteilhaft verschiebbar und feststellbar
am Gestell 5
angeordnet.
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Damit die zu verfonnenden Rohre od. dgl. immer eine genaue Lage relativ
zum Verformungsteil 2 einnehmen, ist am Gestell 5 die Stätzrollenanordnung
4 vorgesehen. Diese Stützrollenanordnung 4 wird, wie den Fig. 1 und 2 zu
entnehmen ist, durch eine mittlere Stützrolle 36 und je eine auf sich
gege-nüberliegenden Längsseiten der Stützrolle 36 angeordnete Stützrolle
37 gebildet. Die Stützrolle 36 is.4 wie insbesondere aus Fig.
1 hervorgeht, gleichachsig mit der Formungsgegenrolle 7 auf der Welle
11 unabhängig von der Formungsgegenrolle 7 frei drehbar gelagert und
weist den gleichen Durchmesser wie das hintere Ende der Formungsgegenrolle
7 auf. Die Stützrollen 37 sind in je einem Schwenkgestell
38 frei drehbar gelagert, wobei das Schwenkgestell 38 mittels einer
Verstellvorrichtung 39 verschwenkt und die Stützrollen 37 auf jeden
beliebigen Durchmesser der zu verformenden Rohre R od. dgl. einschwenkbar sind.
Durch diese Dreipunktlagerung des zu verformenden i Rohres R od. dgl. wird die genaue
Lage desselben relativ zum Verformungsteil 2 sichergestellt.
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Aus Fig. 4 der Zeichnung geht hervor, daß sowohl die durch Druckmittelzylinder
gebildeten Verstellvorrichtungen 12 und 13, welche der Drückrolle
6
relativ zur Formungsgegenrolle 7 die Arbeitsbewegung über die Lenker
9 und 10 übermitteln, als auch die Betätigungsvorrichtung 20 für die
Klemmen 17
der Drehantriebsvorrichtung 14 und die Verstellvorrichtung
31 für die Verstellung des die Drehantriebsvorrichtung 14 tragenden Ständers
26 mit einem Druckmittel-Steuersystem 40 verbunden sind, welches von einer
einzigen Pumpe 41 mit Druckmittel versorgt wird. Bei dem Druckmittel-Steuersystem
40 werden von einer von der Pumpe 41 kommenden Hauptleitung 42 Druckmittelleitungen
zu jeder der Verstellvorrichtungen 12, 13, 31 und der Befätigungsverrichtung
20 geführt. Die Senkrechtverstellvorrichtung 12 für die Drückrolle 6 des.
Formungsteiles, 2 ist beispielsweise über die Leitung 43 mit der Druckmittel-Hauptleitung
4-7 verbunden, welche in einen Steuerzylinder 64 einmündet, in welchem ein Steuerkolben
65 sitzt, der von Hand über den Hebel 66
verschoben werden kann, so
daß entweder dem Verstellzylinder 12 Druckmittel von der Pumpe 41 über die Hauptleitung
42 und die Leitung 43 unter Zwischenschaltung eines Druckreglers 47 zugeführt wird
oder die Druckflüssigkeit aus dem Zylinder 12 über die Leitung 43 des Druckreglers
47, den Steuerzylinder 44 und die Rücklaufleitung 48 in den Druckmittelvorratsbehälter
49 rückgeführt wird. Durch den Druckregler 47 kann die der Drückrolle
6 über den Druckmittelzylinder 12 übermittelte Formungskraft geregelt werden.
Dem Waagerechtverstellzylinder 13
für die Drückrofie 6 wird Druckmittel
von der Hauptleitung 42 über die Druckmittelleitung 44 übermittelt, wobei durch
Betätigung des Stenerzylinders 50 über den Kolben 51 das Druckmittel
dem Zylinder 13
wahlweise über die Leitung 44a oder 44b zugeführt werden kann,
so daß sich der im Zylinder 13 vorgesehene Druckmittelkolben entweder in
der einen Richtung oder in der entgegengesetzten Richtung bewegt und diese Bewegung
der Drückrolle 6 über den Lenker 10 und den Trägerbanteil
8 übermittelt wird. Auch der Kolben 51 des Steuerzylinders
50
kann durch den Handsteuerhebel 66 betätigt werden. Die senkrechte
und waagerechte Steuerung der kugeligen Drückrolle 6 -erfolgt über einen
einzigen Steuerbauteil 66, welcher in die bogenförmigen Segmente zweier Steuerdrehschieber
64 und 50 eingreift, deren Achsen senkrecht zueinander und jeweils zum Steuerhebel
66 stehen und sich in der kugeligen Lagerung des Bedienungshebels kreuzen.
Somit können die beiden Schieber sowohl unabhängig voneinander als auch gleichzeitig
betätigt werden. Überschüssiges oder rücklaufendes Druckmittel wird vom Zylinder
13
über die Leitungen 44 und gegebenenfalls das einstellbare Nadelventil
52 sowie die Rücklaufleitung 48 in den Druckmittelbehälter 49 zurückgeleitet.
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Dem Klenunenbetätigungszylinder 20 der Drehantriebsvorrichtung 14
wird Druckmittel von der Druckmittel-Hauptleitung 42 über die Druckmittelleitung
45 zugeführt, wobei in der Druckmittelleitung 45 ein Steuerzylinder 53 mit
einem Steuerkolben 54 vorgesehen ist, durch welchen die Druckmittelzufuhr zum Zylinder
20 über einen Handhebel 55 gesteuert werden kann. Der Druckmittelrücklauf
erfolgt dabei nach Umstellung des Steuerzylinders 53 über die Druckmittelleitungen45
und 45a zum Druckmittelbehälter49 hin, und zwar über die Rücklaufleitung 48.
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Dem Verstellzylinder 31 für den die Drehantriebsvornchtung 14 tragenden
Ständer 26 wird Druckmittel von der Hauptleitung 42 über die Druckmittelleitung
46 unter Zwischenschaltung des Steuerzylinders 56 mit dem Druckmittel-Steuerkolben
57 je nach
Einstelluno, des Steuerkolbens 57 über
den Handhebel 58 durch die Leitungen 46a oder 46b zugeführt. Dadurch bewegt
sich der Kolben des Verstellzylinders 31 entweder in der einen oder anderen
Richtung, wobei das jeweils zurücklaufende Druck-mittel über die Leitungen 46b bzw.
46a und den Steuerzylinder 56 sowie die Leitung 46c und die Rücklaufleitung
48 dem Druckmittelbehälter 49 zugeführt wird.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Das zu bearbeitende Rohr R od. dgl. wird, nachdem der Drehantriebsteil
3 der Vorrichtung 1 in Richtung des Pfeiles c über die Verstellvorrichtung
31 zurückgefahren worden ist, beispielsweise mittels eines Hubwerkes auf
die die Stätzrollenanordnung 4 bildenden Stützrollen 36, 37, von welchen
die Stützrollen 37
relativ zur Stützrolle 36 auf die jeweiligen Abmessungen
des Rohres R eingeschwenkt worden sind, abgesetzt, so daß die Rohrlängsmittelachse
parallel zur Drehachse der Formungsgegenrolle 7 drehbar gelagert ist. Das
Verformungsteilstück V des Rohres R liegt dabei im Bereich der Formungsgegenrolle
7.
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Nachdem der Drehantriebsteil 3 durch die Verstellvorrichtung
31 entgegen der Pfeilrichtung c auf dem Gestell 5 zurückgefahren und
die Planscheibe 15 der Drehantriebsvorrichtung 14 durch Betätigen der Spannvorrichtung
18 über die Klemmen 17 mit dem Rohr R gekuppelt ist, wird die Drehantriebsvorrichtung
14 in Betrieb gesetzt, so daß das Rohr R fortlaufend gedreht wird und auf der Stützrollenanordnung
4 abrollt.
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Auf das Verformungswandteilstück V des sich drehenden Rohres
R wird die Drückrolle 6 von der der Forinungsgegenrolle 7 gegenüberliegenden
Seite unter Formungsdruck, der vom Zylinder 12 erzeugt und über den Lenker
9 und den Trägerbauteil 8 auf die Drückrolle 6 übertragen wird,
zur Einwirkung gebracht. Dabei wirkt die Drückrolle 6 über ihre beispielsweise
konvexe Abwälzfläche etwa punktförinig auf das Verformungswandteilstück
V des sich drehenden Rohres R ein, so daß das Verformungswandteilstück
V in Rohrumfangsrichtung fortschreitend gegen die das Formungsprofil enthaltende
Formungsgegenrolle 7 verforint wird. Damit das Verformungswandteilstück V
des Rohres R aber auf seiner ganzen Breite in die durch die Formungsgegenrolle,
7 bestimmte Profilforrn gebracht wird, wird die unter Formungsdruck gehaltene
Drückrolle 6, während sie punktförmig auf das sich drehende Rohr R
einwirkt, gleichzeitig durch die Verstellvorrichtung 13 in Längsrichtung
entlang der profilierten Formungsfläche der Formungsgegenrolle 7 geführt.
Dadurch wird die Verformungsarbeit am Verformungswandteilstück V
gleichzeitig
in Rehrumfangs- und Rohrlängsri#chtung fortschreitend vorgenommen und eine werkstoffgerechte
Druckverformung erreicht, die Faltenbildung am Verformungswandteilstück V verhindert
und sowohl eine Kalt- als auch eine Warinverforrnung zuläßt.
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Infolge der in Rehrumfangs- und Rohrlängsrichtung fortschreitenden
Punktverformung des Verformungswandteilstücks V werden nur relativ geringe Formungskräfte
benötigt, und außerdem wird sichergestellt, daß für verschiedene Formungsprofile
die gleiche Drückrolle 6 verwendet werden kann. Durch Auswechseln und/oder
Umstecken der die Formungsgegenrolle 7 bildenden Scheiben 7a können weiterhin
die verschiedensten Forrnungsprofile leicht zusammengesetzt bzw. erstellt werden.
Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Verformungen
an Rohren ist es auch möglich, Bördelungen, Faltungen und an-estauchte Ringwülste
an den Rohrenden herzustellen.
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Der punktförmig auf das Werkstück einwirkenden Drückrolle
6 kann an Stelle der Formungsgegenrolle 7
auch eine Profilschablone
zugeordnet werden, entlang welcher die Drückrolle 6 in Richtung der Rohrlängsachse
geführt ist und mittels welcher sie senkrecht zur Vorschubrichtung auf das Rohrwandteilstück
V zur Einwirkung gebracht wird. Die Führung zwischen Drückrolle und Profilschablone
wird dabei durch eine (z. B. druckmittelbetätigte) Kopiervorrichtung sichergestellt.
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Da gemäß der Erfindung die Drückrolle 6 punktförinig auf das
Werkstück zur Einwirkung kommt, ist es ohne Schwierigkeit möglich, auch eine Kaltverformung
vorzunehmen.
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Der Bereich der Erfindung wird auch dann nicht verlassen, wenn verschiedene
Änderungen vorgenommen werden. So kann beispielsweise die Drückrolle - obwohl
die Lenkerführung einfacher und robuster ausgebildet werden kann - anstatt
über Lenker auch über Kreuzschlitten oder äquivalente Zustellvorrichtungen relativ
zur Formungsgegenrolle bzw. zur Gegenschablone bewegt werden. Weiterhin braucht
die Drückrolle nicht die in der Zeichnung gezeigte Form zu haben. Es ist ebenfalls
möglich, die Drückrolle auf die Rohrwandaußenseite und die Formungsgegenrolle auf
die Rohrwandinnenseite einwirken zu lassen.