DE1527899C - Einrichtung zum radialen und axialen Einstellen der Werkzeuge an einer Vor richtung zum schraubenförmigen Wellen von Rohrwand?jngen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum eingangs genannten Art dadurch, daß die Formringe

radialen und axialen Einstellen der Werkzeuge an im Inneren einer innerhalb des Tragrahmens liegen-

einer Vorrichtung zum schraubenförmigen Wellen den, mittels mit dem Tragrahmen verbundener, nicht

von Rohrwandungen, bei der die Werkzeuge sich auf umlaufender Stellmittel während des Betriebes in der

der Außenwand abwälzende, zueinander parallele 5 Länge veränderbaren Schraubenfeder angeordnet

und in einem umlaufenden Tragrahmen angeordnete sind und ihr gegenüber zur Rohrachse oder davon

Formringe sind. weg mittels an hülsenförmigen Exzentern anliegenden

Es ist bekannt, aus Metall bestehende Rohre meist Führungsstiften verschiebbar mit ihr verbunden sind, vergleichsweise geringer Wandstärke zur Erhöhung wobei nicht umlaufende Stellmittel zum Drehen der der Querschnittsfestigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung io Exzenter während ihres Umlaufes am Tragrahmen der Biegsamkeit des Rohres mit wendeiförmigen angreifen. Mit einer solchen Einrichtung ist es mög-Wellungen zu versehen. Hierfür kommen unter lieh, Betriebsunterbrechungen für die Korrektur und anderem Rohre aus Aluminium, Kupfer und Stahl Feineinstellung der Profiltiefe und Wendelsteigung in Betracht, die z. B. für die Umhüllung von Kabeln der Rohrwellung weitgehend zu vermeiden und eine od. dgl. verwendet werden. Je nach der verlangten 15 hohe Formgebungsgenauigkeit über lange Betriebs-Festigkeit und Steifheit des Rohres gegen quer zu zeiten aufrechtzuerhalten.

seiner Achse wirkende Kräfte und je nach der Bieg- Besondere Vorteile ergeben sich gemäß einer

samkeit des gesamten Rohres werden die Profiltiefe zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung da-

und die Wendelsteigung auf zweckentsprechende durch, daß die Schraubenfeder zur Veränderung der

Werte eingestellt. 20 Winkelstellung der Formringe mittels einer dreh-

Es ist bereits eine Einrichtung der eingangs ge- baren, mit Gewinde versehenen Büchse zusammennannten Art mit verstellbaren Halterungsmitteln für drückbar ist. Eine derartige Längszusammendrückung eine Mehrzahl von Formringen zum Einwalzen einer der als Halterungsglied für die Formringe dienenden wendeiförmigen Wellung in Metallrohre bekannt Schraubenfeder ermöglicht mit vergleichsweise geraten tschrift des Amtes für Erfindungs- und Patent- 25 ringem Bauaufwand unter Zuhilfenahme ebenfalls wesen in Ost-Berlin 28 765). Die Halterungsmittel vergleichsweise einfacher Stellmittel und Wälzlager weisen bei dieser Einrichtung zwei teilzylindrische für die Übertragung der axialen Verformungskraft Schalen auf, die zwischen einander zugewandten auf das Halterungsglied eine kontinuierliche VerStirnflächen zweier koaxial gelagerter Tragscheiben änderung der Wendelsteigung der Rohrwellung bei angeordnet sind und durch entsprechende Plan- 30 laufender Maschine. In dieser Richtung ergeben sich gewinde in Radialrichtung gehalten werden. An der weitere Vorteile dadurch, daß jeder Formring in Innenseite der Schalen sind die Formringe um quer bezug auf eine Windung der Schraubenfeder mittels zur Zylinder- und Scheibenachse angeordnete Achsen eines Paares von Führungsstiften einstellbar gelagert schwenkbar gelagert, während das zu wellende Rohr ist und daß einer dieser Führungsstifte mittels eines in Axialrichtung durch die hohlen Lagerzapfen der 35 zugehörigen Exzenters in seiner Axialrichtung ver-Tragscheiben fäuft. Demgemäß kann die Exzentri- stellbar ist. Die Stellmittel für die Profiltiefe können zität der Formringe in bezug auf die Rohrachse „dabei vorteilhaft in der Weise ausgebildet werden, mittels der Plangewinde durch gemeinsames Ver- daß zur Dreheinstellung eines jeden Exzenters eine drehen der teilzylindrischen Schalen gegen die Trag- Stellspindel mit Steilgewinde vorgesehen ist und daß scheiben und die Wendelsteigung bzw. der Neigungs- 40 für "Hie Verdrehung der Stellspindeln eine mit entwinkel der Formringe durch Verschwenken der sprechenden Gewindebohrungen versehene Stellletzteren innerhalb der Schalen verstellt werden. mutter vorgesehen ist.

Nachteilig ist bei dieser Einrichtung, daß die Ver- Im folgenden wird die Erfindung an Hand der

stellung der Exzentrizität und des Neigungswinkels Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungs-

der Formringe, d. h. die Verstellung der Profiltiefe 45 form der Welleinrichtung nach der Erfindung dar-

und der Wendelsteigung der Wellung, nur bei still- gestellt ist, näher erläutert.

stehender Maschine erfolgen kann, und zwar vor Fig. 1 ist ein Axialschnitt, im wesentlichen entallem deswegen, weil die teilzylindrischen Schalen mit lang der Linie 1-1 in Fig. 2, einer Welleinrichtung ihrem beiderseitigen Plangewinde die einzige Ver- gemäß der Erfindung;

bindung der beiden mit entsprechenden Gegenplan- 50 Fig. 2 ist ein Querschnitt, im wesentlichen entlang

gewinde versehenen Tragscheiben bilden, so daß also der Linie 2-2 in Fig. 1, welcher die gegenseitige

eine gleiche Verdrehung der beiden Tragscheiben in Zuordnung der in Fig. 1 gezeigten Bauteile ver-

bezug auf die Schalen nur bei Lösen dieser Verbin- anschaulicht;

dung und entsprechender Neuausrichtung im Still- Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung der Anstand möglich ist. Außerdem ist bei dieser bekannten 55 Ordnung einer Mehrzahl von Formringen innerhalb Einrichtung für die Neigungsverstellung der Form- einer als Halterungsglied vorgesehenen Schraubenringe ein Gestänge erforderlich, für welches eine feder.

Betätigung bei laufender Maschine ebenfalls nicht In Fig. 1 sind im Schnitt zwei senkrechte, festvorgesehen ist. stehende Stützen 10 und 12 dargestellt, die an einer Demgegenüber ist es erwünscht, auch während 60 Unterlage befestigt sind. An der Stütze 10 ist ein des Betriebes der Welleinrichtung eine Verstellung Block 14 mit Innengewinde befestigt, in das eine bzw. eine Korrektur und Feineinstellung sowohl der Büchse 16 mit Außengewinde eingeschraubt ist. Die Profiltiefe wie auch der Wcndelsteigung der Rohr- Stütze 12 weist ein Innengewinde 18 auf, in welches wellung vornehmen zu können. Aufgabe der Er- eine zweite Büchse 20 eingeschraubt ist. Die Längsfindung ist die Schaffung einer Einrichtung, die eine 65 bohrungen 22 und 24 der Büchsen 16 und 20 sind solche Einstellung ohne Betriebsunterbrechung er- zueinander koaxial fluchtend angeordnet und dienen möglicht. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Auf- als Führungen für ein in Fig. 1 und 2 angedeutetes, gäbe kennzeichnet sich bei einer Einrichtung der nicht näher bezeichnetes Rohr, beispielsweise einen

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Kabelmantel: In bezug auf F i g. 1 läuft dieses Rohr 82 jeweils in eine.r mittleren Windungsebene der

von rechts nach links. Schraubenfeder gehalten. Gleichzeitig können die

Ein drehbarer Werkzeugträger, der in F i g. 1 all- Formringe mit den Tragringen 82 in Radialrichtung

gemein mit 30 bezeichnet ist und Halterungsmittel gegen die Wirkung der Druckfeder 86 verschoben

für eine Mehrzahl von Formringen 74 trägt, ist mit 5 werden.

einer Antriebsscheibe 32 versehen, über die ein nicht Bei der vorliegenden Ausführungsform sind drei

näher bezeichneter Treibriemen läuft. Die Antriebs- Formringe vorgesehen und in der aus F i g. 2 er-

scheibe weist eine Mehrzahl von axialen Bohrungen sichtlichen Weise zueinander unter Umfangswinkeln

34 mit erweiterten Bohrungsabschnitten 36 sowie von 120° orientiert angeordnet, so daß die auf das

eine koaxiale Eindrehung 38 auf. Die Antriebsscheibe io Rohr ausgeübten Kräfte annähernd ausgeglichen

sitzt fest auf dem Außenring eines Lagers 40, dessen sind. Abweichend hiervon kann auch eine unter-

Innenring auf dem Bund 42 der Büchse 24 sitzt. Der schiedliche Anzahl von Formringen, jedoch zweck-

Werkzeugträger 30 umfaßt ferner eine zweite dreh- mäßig mit untereinander gleichem Winkelabstand,

bare Scheibe 44, die ebenfalls eine Mehrzahl von mit vorgesehen werden.

den Bohrungen fluchtenden axialen Bohrungen 46 15 Die feststehende Büchse 20 ist in der aus Fig. 1 aufweist. Die Scheibe 44 sitzt auf dem Außenring ersichtlichen Weise mit einem Außengewinde vereines Lagers 48, dessen Innenring auf dem Block 14 sehen, auf dem eine als Stellorgan vorgesehene Stellarretiert ist. In je einem Paar der axialen Bohrungen mutter 90 mit Betätigungsorganen 98 aufgeschraubt 46 und 34 ist eine Stellspindel 50 mit einem Steilge- ist. Auf einem linken Bundansatz der Stellmutter 90 winde 52 drehbar gelagert. Auf jeder Stellspindel sitzt 20 sitzt ein Lager 92, welches seinerseits einen mit dem ein mit dieser durch Stifte 56 drehfest verbundener, Werkzeugträger 30 rotierenden Stellring 94 trägt, rohrförmiger Stellexzenter 54. Im Beispielsfall sind Dieser Stellring weist mit den Bohrungen 34 der drei über den Umfang der Scheibe 44 und der An- Antriebsscheibe 32 fluchtende, achsparallele Getriebsscheibe 32 gleichmäßig verteilt angeordnete windebohrungen 96 mit Steilgewinde auf, in welche Stellspindeln 50 mit Stellexzentern 54 vorgesehen, wie 25 die mit dem entsprechenden Steilgewinde versehenen dies aus F i g. 2 hervorgeht. rechten Endabschnitte der Stellspindeln 50 eingreifen. Weiterer Bestandteil des Werkzeugträgers 30. ist Zwischen dem Stellring 94 und der Antriebsscheibe ein Tragring 60, der mittels eines Lagers 62 auf dem 32 sind ferner Druckfedern 100 angeordnet, die auf bezüglich F i g. 1 rechten Ende der Büchse 16 dreh- den Stellspindeln 50 sitzen uiid in die erweiterten bar gelagert ist und an seiner rechten Stirnfläche 3° Bohrungsabschnitte 36 der Antriebsscheibe eineinen Bund für die Zentrierung des linken Endes greifen. Auf diese Weise wird der Stellring 94 in einer koaxial zum Werkzeugträger 30 angeordneten Axialrichtung unter Vorspannung gegen die Stell-Schraubenfeder 66 aufweist. Das rechte Ende dieser mutter 90 gehalten.

Schraubenfeder ist in der bereits erwähnten Ein- Die Stellspindeln 50 mit den Stellexzentern 54 und drehung 38 der Antriebsscheibe 32 zentriert. Diese 35 den Führungsstiften 84 einerseits sowie die Schrau-

als in Axialrichtung verformbares Halterungsglied benfeder 66 andererseits stellen im wesentlichen die

für die bereits erwähnten Formringe 74 vorgesehene umtaufenden, verstellbaren Haltemittel für die

Schraubenfeder ist durch einen Stift 68 mit der An- "" Formringe dar, während das Außengewinde der

triebsscheibe 32 drehfest verbunden und nimmt daher Büchse 20 und das Lager 92 sowie der Stellring 94 an der Drehbewegung des Werkzeugträgers teil. Die 40 und dessen Gewindebohrungen 96 bzw. die ent-

Schraubenfeder stützt sich bei ihrer noch näher zu sprechenden Gewindeabschnitte 52 der Stellspindeln

erläuternden Axialverformung an der rechten Stirn- 50 einerseits und das Außengewinde 22 der Büchse

fläche 70 des drehbar gelagerten Tragringes 60 ab. In 16 sowie das Lager 62 und der Tragring 60 anderer-

der Schraubenfeder 66 sind in der aus F i g. 3 ersieht- seits Ubergangsgetriebe zwischen den an der Umlichen Weise mehrere Formringe angeordnet, von 45 laufbewegung nicht teilnehmenden Stellmitteln und

denen in F i g. 1 der Übersichtlichkeit halber nur den Halterungsmitteln bilden. Bei den nicht um-

einer dargestellt ist. Die Formringe weisen an ihrer laufenden Stellmitteln handelt es sich entsprechend

Innenfläche eine vergleichsweise scharfe, dem ge- um die auf der Büchse 20 verdrehbare und axial

wünschten Profil entsprechende Formkante 78 auf verstellbare Stellmutter 90 einerseits und die . im und sind mit Hilfe von Lagern 80 in bezüglich der 50 Block 14 verdrehbare und hierdurch ebenfalls axial

Schraubenfeder 66 drehfest angeordneten Tragringen verschiebbare Büchse 16 andererseits. Damit läßt sich

82 gelagert. Die Tragringe 82 sind wiederum in der die Exzentrizität und die Neigung der Formringe bei

aus F i g. 1 und 2 ersichtlichen Weise mit Hilfe eines umlaufendem Werkzeugträger in folgender Weise

Paares von Führungsstiften 84, die in entsprechenden verstellen:

Radialbohrungen der Schraubenfeder liegen, bezug- 55 Zum Verstellen der Exzentrizität bzw. der Profillich, letzterer radial verschiebbar gelagert und stehen tiefe der Wellung wird die Stellmutter 90 mit Hilfe unter der Wirkung von Druckfedern 86, die auf der Betätigungsorgane 98 verdreht und damit auf der je einem Führungsstift 84 angeordnet sind und sich feststehenden Büchse 20 bezüglich F i g. 1 nach links einerseits an der Innenfläche einer Windung der oder rechts verschoben. Hierbei wirkt das Lager .Schraubenfläche und andererseits an der Außen- 60 als Drehkupplung und ermöglicht eine entsprechende fläche des Tragringes 82 abstützen. Weiterhin ist in Axialverschiebung des an der Drehbewegung des der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise für jeden Trag- Werkzeugträgers 30 teilnehmenden Stellringes ring 82 ein radialer Haltestift 102 vorgesehen, der in Durch die Axialverschiebung des letzteren werden ein Langloch 104 einer Federwindung eingreift. die Stellspindeln 50 mit Hilfe der als Koppelgetriebe Dieses Langloch erstreckt sich in Längsrichtung der 65 wirkenden Steilgewindeabschnitte 52 der' Stell-Federwindung, so daß der Haltestift 102 in dieser spindeln in den entsprechenden Gewindebohrungen Richtung Spiel hat, in Axialrichtung dagegen spiel- 96 des Stellringes 94 unabhängig von der Drehfrei geführt ist. Auf diese Weise werden die Tragringe bewegung des Werkzeugträgers um ihre eigene Achse

verdreht, woran die Stellexzenter 54 teilnehmen. Dadurch werden die Formringe 74 über die an den Stellexzentern 54 anliegenden Führungsstifte 84 radial verschoben, wodurch sich eine entsprechend veränderte Profiltiefe der Wellung ergibt.

Zur Neigungsverstellung der Formlinge wird mit Hilfe einer Handhabe die Büchse 16 im Block 14 verdreht und damit infolge des Außengewindes 22 in Axialrichtung verschoben. .Hierdurch wird je nach der Verdrehungsrichtung der Büchse 16 die Schraubenfeder66 zusammengedrückt oder entlastet und damit zur axialen Länge unter ihrer eigenen Vorspannung gebracht. Damit verändert sich also der Steigungswinkel der Schraubenfeder und damit die Neigung der in den mittleren Windungsebenen geführten Formlinge, d. h. aber die Wendelsteigung der in das Rohr eingewalzten Wellung.

Die Antriebsscheibe 32 wird zweckmäßig im Gleichlauf mit einer das Rohr durch die Welleinrichtung ziehenden Haspel od. dgl. angetrieben. Hierdurch wird die Konstanthaltung der-Wendelsteigung erleichtert, da die Drehbewegung der Formringe und die Linearbewegung des Rohres im festen Verhältnis stehen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform können die drei Formlinge je nach ihrem axialen Abstand und der Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres beispielsweise in der Weise arbeiten, daß gleichzeitig drei zueinander parallele, in gegenseitigem Abstand voneinander angeordnete, wendelförmige Profilwellungen eingewalzt werden (dreigängige Wellung). Andererseits kann auch eine Arbeitsweise in der Weise verwirklicht werden, daß bei entsprechendem Axialabstand der Formringe und entsprechender Drehgeschwindigkeit derselben, in bezug auf die Linearbewegung des Rohres alle Formringe auf die gleiche wendelförmige Profilwellung einwirken und diese fortschreitend tiefer einwalzen. Hierbei können ~~ gegebenenfalls Formringe mit aufeinanderfolgend in Durchlaufrichtung abnehmendem Durchmesser verwendet werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum radialen und axialen Einstellen der Werkzeuge an einer Vorrichtung zum schraubenförmigen Wellen von Rohrwandungen, bei der die Werkzeuge sich auf der Außenwand abwälzende, zueinander parallele und in einem umlaufenden Tragrahmen angeordnete Formringe sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Formringe (74,78) im Inneren einer innerhalb des Tragrahmens (44, 32, 94) liegenden, mittels mit dem Tragrahmen verbundener, nicht umlaufender Stellmittel (10, 22) während des Betriebes in der Länge veränderbaren Schraubenfeder (66) angeordnet sind und ihr gegenüber zur Rohrachse oder davon weg mittels an hülsenförmigen Exzentern (54) anliegenden Führungsstiften (84) verschiebbar mit ihr verbunden sind, wobei nicht umlaufende Stellmittel (90, 98) zum Drehen der Exzenter (54) während ihres Umlaufes am Tragrahmen angreifen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (66) zur Veränderung der Winkelstellung der Formringe mittels einer drehbaren, mit Gewinde versehenen Büchse (16) zusammendrückbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Formring (78) in bezug auf eine Windung der Schraubenfeder (66) mittels eines Paares von Führungsstiften (84) einstellbar gelagert ist und daß einer dieser Führungsstifte mittels eines zugehörigen Exzenters (54) in seiner Axialrichtung verstellbar ist.

4. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur -Dreheinstellung eines jeden Exzenters eine Stellspindel (50) mit Steilgewinde (52) vorgesehen ist und daß für die Verdrehung der Stellspindeln eine

'-mit " entsprechenden Gewindebohrungen versehene Stellmutter (90) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen