DE1265103B - Device for holding and longitudinally moving a cylindrical workpiece while rotating it at the same time - Google Patents

Device for holding and longitudinally moving a cylindrical workpiece while rotating it at the same time

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DE1265103B
DE1265103B DE1960B0059231 DEB0059231A DE1265103B DE 1265103 B DE1265103 B DE 1265103B DE 1960B0059231 DE1960B0059231 DE 1960B0059231 DE B0059231 A DEB0059231 A DE B0059231A DE 1265103 B DE1265103 B DE 1265103B
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pipe
cylinder
jaws
workpiece
pair
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DE1960B0059231
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German (de)
Inventor
Richard George Lewis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Birwelco Ltd
Original Assignee
Birwelco Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
    • B21C37/22—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes
    • B21C37/26—Making finned or ribbed tubes by fixing strip or like material to tubes helically-ribbed tubes

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

B 21 cB 21 c

Deutsche Kl.: 7b- U/m- t) / German class: 7b- U / m- t) /

Nummer: 1265 103Number: 1265 103

Aktenzeichen: B59231Ib/7bFile number: B59231Ib / 7b

Anmeldetag: 5. September 1960Filing date: September 5, 1960

Auslegetag: 4. April 1968Open date: April 4, 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines zylindrischen Werkstückes während eines sich wiederholenden Bearbeitungsvorganges an winkelmäßig und in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordneten Stellen auf seiner Oberfläche und zum Längsverschieben bei gleichzeitiger Drehung des Werkstücks um seine Längsachse, insbesondere beim Aufbringen von Stegen als Wärmeaustauschelemente auf die Außenoberfläche eines Rohres.The invention relates to a device for holding a cylindrical workpiece during a repetitive machining process angularly and in the longitudinal direction at a distance from each other arranged places on its surface and for longitudinal displacement with simultaneous rotation of the Workpiece around its longitudinal axis, especially when applying webs as heat exchange elements on the outside surface of a pipe.

Eine derartige Vorrichtung wird benötigt, wenn man Ansätze wie Stege oder Warzen auf die Außenfläche eines Rohres in einer schraubenförmigen Reihe anschweißen will, um dadurch die Oberfläche des Rohres z. B. für Verwendung in einem Wärmeaustauscher zu vergrößern.Such a device is required if you have approaches such as bars or warts on the outer surface wants to weld a pipe in a helical row to thereby the surface of the Pipe z. B. for use in a heat exchanger.

Bei einer bekannten Vorrichtung der oben genannten Art, die zum Anschweißen von Stegen rechteckigen Querschnitts auf Metallrohre dient, werden die Rohre in eine Drehbank mit Hilfe eines Spannfutters beidseitig eingespannt. Der Drehantrieb der Rohre erfolgt durch einen Motor über ein Maltesergetriebe, so daß die Rohre eine schrittweise Drehbewegung ausführen. Parallel zum Rohr bewegt sich, ebenfalls schrittweise, ein Wagen, der die anzuschweißenden Stege und eine Schweißvorrichtung trägt, mit der die Stege auf die Oberfläche des Rohres geschweißt werden. Durch entsprechende Wahl der Drehgeschwindigkeit des Rohres und der Vorwärtsgeschwindigkeit des Wagens mit den Stegen kann auf der Oberfläche des Rohres jede beliebige Schraubenlinie der angeschweißten Stege hergestellt werden.In a known device of the type mentioned above, which are rectangular for welding webs Cross-section is used on metal pipes, the pipes are placed in a lathe with the help of a chuck clamped on both sides. The rotary drive of the pipes is carried out by a motor via a Geneva gear, so that the tubes rotate in a step-by-step manner. Moves parallel to the pipe, too step by step, a carriage that carries the bars to be welded and a welding device with which the Bars are welded to the surface of the pipe. By choosing the rotation speed accordingly of the pipe and the forward speed of the carriage with the webs can be on the surface of the pipe any helix of the welded webs can be produced.

Da der die Schweißvorrichtung und den Stegvorrat aufnehmende Wagen sehr groß ist, hat man bereits zur besseren Ausnutzung der Einrichtung auf beiden Seiten des Wagens je ein Rohr angeordnet, wodurch zwar der Nutzeffekt des Aggregats verbessert worden ist, die Maschine insgesamt aber noch sperriger wurde.Since the carriage accommodating the welding device and the web supply is very large, one already has for better utilization of the facility on each side of the car a tube is arranged, whereby Although the efficiency of the unit has been improved, the machine as a whole has become even more bulky.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, für eine Vorrichtung der oben erwähnten Art eine Antriebseinrichtung für das Werkstück zu schaffen, die einfacher, weniger aufwendig und raumsparender als die bekannte Vorrichtung ist. Erfindungsgemäß ist die neue Vorrichtung gekennzeichnet durch ein Paar an um eine werkstückparallele Achse schwenkbaren Hebeln angeordnete, an das Werkstück andrückbare und von ihm abziehbare Klemmbacken und ein weiteres gleichartiges, an gleichartigen Hebeln, deren Schwenkachse um die Werkstückachse schwenkbar und axial verschiebbar angeordnet ist, angeordnetes Paar Klemmbacken.The object of the invention is therefore to provide a device of the type mentioned above To create a drive device for the workpiece that is simpler, less complex and more space-saving than the known device. According to the invention, the new device is characterized by a pair arranged on levers which can be pivoted about an axis parallel to the workpiece and can be pressed against the workpiece and clamping jaws that can be removed from it and another similar one, on similar levers, their Pivot axis is arranged pivotable about the workpiece axis and axially displaceable, arranged Pair of jaws.

Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im nachfolgenden an Hand der Figuren eine Vorrichtung Vorrichtung zum Halten und zum
Längsverschieben eines zylindrischen
Werkstückes bei dessen gleichzeitiger DrehungAs an embodiment of the invention, a device for holding and for
Longitudinal displacement of a cylindrical
Workpiece with its simultaneous rotation

Anmelder:Applicant:

Birwelco Limited, Birmingham (Großbritannien)Birwelco Limited, Birmingham (Great Britain)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. K. BoehmertDr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,and Dipl.-Ing. A. Boehmert, patent attorneys,

2800 Bremen, Feldstr. 242800 Bremen, Feldstr. 24

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Richard George Lewis,Richard George Lewis,

Stow-on-the-Wold, Gloucester (Großbritannien)Stow-on-the-Wold, Gloucester (Great Britain)

beschrieben, die zum Anschweißen von Stiften oder Warzen am Umfang eines Rohres in einer schraubenlinienförmigen Reihe dient. Es zeigtdescribed for welding pins or warts on the circumference of a pipe in a helical shape Row serves. It shows

F i g. 1 eine allgemeine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,F i g. 1 shows a general side view of the device according to the invention,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des mittleren Teiles der Vorrichtung entsprechend Fig. 1,Fig. 2 is an enlarged view of the middle Part of the device according to FIG. 1,

F i g. 3 eine Stirnansicht entsprechend F i g. 2, von links gesehen, undF i g. 3 is an end view corresponding to FIG. 2, seen from the left, and

F i g. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 2.
In der Mitte der Vorrichtung befindet sich ein Hauptteil 5, von dessen entgegengesetzten Enden sich ein Paar Führungsschienen 6 erstreckt. Auf den Schienen sind zwei Laufkatzen 7 geführt, die die entgegengesetzten Enden des zu bearbeitenden Rohres 8 abstützen, wobei die Laufkatzen Vorrichtungen zu einer derartigen Abstützung des Werkstückes aufweisen, daß es frei um seine Längsachse gedreht werden kann. An den entgegengesetzten Enden des Hauptteiles 5 befinden sich ferner zwei Rahmen 9, welche drei oder mehr Rollen 10 zur Abstützung an winkelmäßig zueinander versetzten Stellen der Oberfläche des Rohres 8 aufweisen. Die Rollen 10 können durch Schraubenil in radialer Richtung bezüglich der Längsachse des Rohres derart verstellt werden, daß eine Anpassung an verschiedene Rohrdurchmesser möglich ist.F i g. 4 is a cross-section along line 4-4 of FIG.
In the middle of the device is a main part 5, from the opposite ends of which a pair of guide rails 6 extend. Two trolleys 7, which support the opposite ends of the pipe 8 to be processed, are guided on the rails, the trolleys having devices for supporting the workpiece in such a way that it can be rotated freely about its longitudinal axis. At the opposite ends of the main part 5 there are also two frames 9, which have three or more rollers 10 for support at points on the surface of the tube 8 that are angularly offset from one another. The rollers 10 can be adjusted by means of a screw in the radial direction with respect to the longitudinal axis of the pipe in such a way that an adaptation to different pipe diameters is possible.

An dem Hauptteil befindet sich eine Haltevorrichtung mit einem Paar bei 12 α gelenkig miteinanderOn the main part there is a holding device with a pair at 12 α articulated with one another

809 537/187809 537/187

Claims (1)

3 43 4 verbundener, im wesentlichen L-förmiger Hebel 12 wird dem Zylinder 14 der Haltevorrichtungen Preß-connected, substantially L-shaped lever 12 is the cylinder 14 of the holding devices pressing (F i g. 3), die ein Paar von zur Ergreifung des Rohrs luft derart zugeführt, daß deren Klemmbacken 13 das(F i g. 3), which a pair of air for gripping the pipe is supplied in such a way that their jaws 13 the an entgegengesetzten Stellen desselben geeigneten Rohr fest ergreifen. Daraufhin wird den entgegen-Firmly grasp the same suitable pipe at opposite points. Thereupon the opposing bogenförmigen Klemmbacken 13 tragen. Zwischen gesetzten Enden der Zylinder 17 und 22 Preßluft zuden ihrer Gelenkverbindung entgegengesetzt gerich- 5 geführt, mit dem Ergebnis, daß die Greifwerkzeuge inBear arched jaws 13. Between set ends of the cylinders 17 and 22 compressed air to be supplied their articulation in the opposite direction, with the result that the gripping tools in teten Enden der Hebel ist ein doppeltwirkender pneu- ihre Ausgangsposition für den nächsten, nach LösungAt the end of the lever is a double-acting pneumatic- their starting position for the next one, after the solution matischer Zylinder 14 angeordnet, mittels dessen ein der Klemmvorrichtungen erfolgenden Arbeitskreis-matic cylinder 14 arranged, by means of which one of the clamping devices taking place working circuit Anpreß- oder Lösedruck auf die Backen 13 aufge- lauf zurückkehren.Return the contact pressure or release pressure to the jaws 13. bracht werden kann. Durch besondere Vorrichtungen Während das Rohr von den Klemmvorrichtungen ist dafür Sorge getragen, daß die Haltevorrichtungen io festgehalten wird, betätigt die Nockenwalze Vorrichsich als Ganzes nicht winkelmäßig bewegen können, tungen, z. B. einen Schalter, die die Betätigung einer so daß das Rohr sowohl gegen eine Axial- als auch einen Teil der Vorrichtung bildenden Schweißeine Winkelbewegung fest gesichert ist, wenn die maschine auslösen.can be brought. Through special devices while the pipe from the clamping devices if care has been taken that the holding devices are held securely, the cam roller device is actuated as a whole can not move angularly, services such. B. a switch that the actuation of a so that the tube is tied against both an axial weld and part of the device Angular movement is firmly secured when the machine is triggered. Backen in festem Eingriff mit dem Rohr sind. Da das Rohr vor jedem Schweißvorgang sowohl An dem Hauptteil sind ferner Greifwerkzeuge mit 15 winkelmäßig als auch axial bewegt wird, werden die einem Paar gelenkig miteinander verbundener, im Warzen 30 in sich spiralig erstreckenden Reihen auf wesentlichen L-förmiger Hebel 15 (F i g. 4) angeord- der Oberfläche des Rohres angeschweißt. Durch Vernet, die ein Paar von bogenförmigen Klemmbacken 16 stellung der Führungsstreifen 23 kann die Steigung tragen, die das Rohr an gegenüberliegenden Stellen der Spirale bestimmt werden, während durch Einstelergreifen können. 2° lung des Hubes des Zylinders 22 oder durch Begren-An den ihrer Gelenkverbindung 15 α abgewandten zung des Hubes des Zylinders mittels verstellbarer Enden der Hebel ist ein doppeltwirkender pneumati- Anschläge 31 an den Enden der Schlitze in den Platscher Zylinder 17 angeordnet, mit dem ein Anpreß- ten 19 der Abstand zwischen benachbarten Warzen oder Lösedruck auf die Klemmbacken ausgeübt wer- bestimmt werden kann.Jaws are firmly engaged with the pipe. Since the pipe is moved angularly as well as axially on the main part before each welding process, the pairs of articulated, spiral rows in the boss 30 are moved on substantially L-shaped levers 15 (FIG. 4) welded to the surface of the pipe. By Vernet, the position of a pair of arcuate clamping jaws 16 of the guide strips 23 can carry the pitch, which can be determined by the tube at opposite points of the spiral, while can be gripped by adjusting. 2 ° development of the stroke of the cylinder 22 or by limiting the articulated connection 15 α facing away from the stroke of the cylinder by means of adjustable ends of the lever, a double-acting pneumatic stops 31 is arranged at the ends of the slots in the splash cylinder 17, with the a pressing 19, the distance between adjacent lugs or releasing pressure can be exerted on the clamping jaws. den kann. Die Hebel 15 können sowohl als Einheit 25 Gemäß einer Abwandlung der Erfindung kann, sogegenüber der Achse des Rohres 8 als auch relativ zu- fern gewünscht, eine Anzahl von sich kreisförmig einander eine Winkelbewegung ausführen. Jeder erstreckenden Reihen von Warzen auf der Oberfläche Hebel 15 weist einen starren Arm 18 auf, der sich mit des Rohres angebracht werden, wobei die Bewegungs-Spiel durch einen Schlitz erstreckt, welcher in einem vorrichtungen derart angeordnet sind, daß sie ledig-Paar von an entgegengesetzten Seiten des Hauptteiles 30 lieh eine Winkelbewegung auf die Greifwerkzeuge bis der Vorrichtung angeordneten Platten 19 ausgebildet zur Vollendung einer Umdrehung des Rohres ausist. Ferner ist um einen der Arme 18 — entsprechend üben, worauf vor einer erneuten Winkelbewegung F i g. 4 um den rechten Arm — ein an der Kolben- beispielsweise mittels einer hin- und hergehenden stange 21 eines doppeltwirkenden, gelenkig mit der Vorrichtung eine Axialbewegung auf die Greifwerkzugehörigen Platte 19 verbundenen pneumatischen 35 zeuge ausgeübt wird.can. According to a modification of the invention, the levers 15 can be used both as a unit 25, on the other hand the axis of the tube 8 as well as relatively far desired, a number of themselves circular make an angular movement to each other. Each extending rows of warts on the surface Lever 15 has a rigid arm 18 which can be attached to the pipe, with the movement clearance extends through a slot which devices are arranged in such a way that they are single-pair from opposite sides of the main part 30 borrowed an angular movement onto the gripping tools The plates 19 arranged in the device are designed to complete one revolution of the tube. Furthermore, around one of the arms 18 - practice accordingly, whereupon before a renewed angular movement F i g. 4 around the right arm - one on the piston - for example by means of a reciprocating rod 21 of a double-acting, articulated with the device an axial movement associated with the gripping mechanism Plate 19 connected pneumatic 35 tools is exercised. Zylinders 22 befestigter Bügel 20 angeordnet, wo- Obschon die Erfindung in Anwendung auf eine durch eine hin- und hergehende Bewegung auf die Vorrichtung zum Anschweißen von Warzen auf die Greifwerkzeuge 15,16 um die Achse des Rohres Oberfläche eines Rohres beschrieben wurde, kann ausgeübt werden kann. diese in gleicher Weise zur Durchführung irgendeines Jede der Platten 19 ist mittels Bolzen mit einem 40 anderen sich wiederholenden Bearbeitungsvorganges Paar von Führungsstreifen 23 verklemmt, deren be- auf der Oberfläche eines zylindrischen Rohres oder nachbarte Kanten den Schlitz in der Platte überlappen anderen Werkstückes benutzt werden. Zum Beispiel und den zugeordneten Arm 18 bei dessen Bewegung kann die Vorrichtung dazu verwendet werden, Löcher mittels des Zylinders 22 führen. Die Streifen 23 sind oder Ausnehmungen in die Oberfläche eines Werkmittels sich durch Schlitze in den Streifen erstrecken- 45 Stückes in winkelmäßig und in Längsrichtung vorder Bolzen 23 α festgeklemmt, wobei nach dem Lok- bestimmten Abständen desselben zu bohren, wobei in kern der Bolzen 23 α die Streifen 23 mittels Bolzen 24 diesem Falle die Schweißmaschine durch eine von der winkelmäßig verstellt werden können. Für den Betrieb Nockenwalze 26 gesteuerte Bohrmaschine ersetzt werden die Streifen unter einem bestimmten Winkel werden würde, zur Vertikalen derart eingestellt, wie dies in F i g. 2 zu 50Cylinder 22 mounted bracket 20, although the invention has been described in application to a reciprocating motion to the device for welding studs to the gripping tools 15,16 about the axis of the pipe surface of a pipe, can be practiced can. Each of the plates 19 is bolted to another repetitive machining operation pair of guide strips 23 whose edges overlap the slot in the plate on the surface of a cylindrical tube or adjacent edges of another workpiece. For example, and the associated arm 18 as it moves, the device can be used to guide holes by means of the cylinder 22. The strips 23 are or recesses in the surface of a work medium extending through slots in the strip 45 pieces at an angle and in the longitudinal direction in front of the bolt 23 α clamped, and after the locomotive certain distances of the same to be drilled, with the core of the bolt 23 α the strips 23 by means of bolts 24 in this case the welding machine can be angularly adjusted by one of the. For the operation of the cam roller 26 controlled drilling machine to be replaced the strips would be adjusted at a certain angle to the vertical as shown in FIG. 2 to 50 sehen ist, daß bei einer Hin- und Herbewegung der Patentansprüche: Greifwerkzeuge auch eine Bewegung in axialer Richtung des Rohres auf diese ausgeübt wird. 1. Vorrichtung zum Halten eines zylindrischen Durch besondere Mittel, z. B. durch einen mit kon- Werkstücks während eines sich wiederholenden stanter Geschwindigkeit umlaufenden Elektromotor 55 Bearbeitungsvorganges an winkehnäßig und in 25, wird eine Nockenwalze 26 zur Betätigung von die Längsrichtung mit Abstand voneinander angeord-Zuführung von Luft zu den doppeltwirkenden Zylin- neten Stellen auf seiner Oberfläche und zum dem 14,17 und 22 steuernden Ventilen 27 angetrie- Längsverschieben bei gleichzeitiger Drehung des ben. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß Werkstücks um seine Längsachse, insbesondere nach der Zuführung von Druckluft zu dem Zylinder 60 beim Aufbringen von Stegen als Wärmeaustauschder Greifwerkzeuge zwecks Ergreifung des Rohres elemente auf die Außenoberfläche eines Rohres, durch die Klemmbacken 16 dem Zylinder 22 Druck- gekennzeichnet durch ein Paar an um luft zugeführt wird, wodurch die Greifwerkzeuge zu- eine werkstückparallele Achse schwenkbaren sammen mit dem Rohr um dessen Achse gedreht Hebeln (12) angeordnete, an das Werkstück (8) werden. Infolge des Kontaktes der Arme 18 mit den 65 andrückbare und von ihm abziehbare Klemmgeneigten Führungsstreif en 23 wird durch diese Be- backen (13) und ein weiteres gleichartiges, an wegung gleichzeitig eine Axialbewegung des Rohres gleichartigen Hebeln (15), deren Schwenkachse hervorgerufen. Nach der Beendigung dieser Bewegung (15 a) um die Werkstückachse schwenkbar undit can be seen that when the claims are moved back and forth: Gripping tools also a movement in the axial direction of the pipe is exerted on this. 1. Device for holding a cylindrical By special means, e.g. B. by a with kon- workpiece during a repetitive constant speed rotating electric motor 55 machining process at angular and in 25, a cam roller 26 for actuating the longitudinally spaced feeder is arranged of air to the double-acting cylinder points on its surface and to the the 14,17 and 22 controlling valves 27 driven longitudinal displacement with simultaneous rotation of the ben. The arrangement is made such that the workpiece is about its longitudinal axis, in particular after the supply of compressed air to the cylinder 60 when applying webs as heat exchangers Gripping tools for the purpose of gripping the pipe elements on the outer surface of a pipe, through the jaws 16 the cylinder 22 pressure-characterized by a pair of around air is supplied, whereby the gripping tools can be pivoted to an axis parallel to the workpiece together with the pipe rotated around its axis levers (12) arranged on the workpiece (8) will. As a result of the contact of the arms 18 with the 65 pressable and detachable clamping slopes Guide strip 23 is made by this baking (13) and another similar one movement at the same time an axial movement of the pipe similar levers (15), the pivot axis evoked. After completion of this movement (15 a) pivotable about the workpiece axis and axial verschiebbar angeordnet ist, angeordnetes Paar Klemmbacken (16).is arranged axially displaceably, arranged pair of clamping jaws (16). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß doppeltwirkende pneumatische Zylinder (14, 17) zwischen den Enden der schwenkbaren Hebel (12,15) um ihre Schwenkpunkte (12 α, 15 α) schwenkbar angeordnet sind.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that double-acting pneumatic Cylinders (14, 17) between the ends of the pivotable levers (12, 15) around their pivot points (12 α, 15 α) are pivotably arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Hebelpaar (15) Arme (18) aufweist, welche an festen, winkel- ίο mäßig verstellbaren Führungsflächen (23) gleitend anliegen und durch einen durch ein Druckmedium betätigten Kolben (22) hin- und herbewegbar sind.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the second pair of levers (15) Has arms (18) which slide on fixed, angularly adjustable guide surfaces (23) and can be moved back and forth by a piston (22) actuated by a pressure medium are. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 511802; britische Patentschrift Nr. 810 876; USA.-Patentschrift Nr. 2 734119.Documents considered: German Patent No. 511802; British Patent No. 810,876; U.S. Patent No. 2,734,119. Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings 809 537/187 3.68 © Bimdesdruckerei Berlin809 537/187 3.68 © Bimdesdruckerei Berlin
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