DE1602250C3 - Vorrichtung zum Kalibrieren der Wellen schraubenförmig vorgewellter Metallschläuche oder Metallrohre - Google Patents

Description

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917 723 konnte· nicht zur Erfindung anregen, weil von Abständen und Winkeisteilungen der Formwerkmit den dort gezeigten Profilrollen wiederum auf den zeuge-dient-einerseits die bereits erwähnte-Vorrich-Sickenfuß gedrückt wird·."^; ■ ■ ^; ■ ■■■'■ -^: tung^:60 mit einer Halterung 66 für das· Formwerk-Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind zeug 22. Andererseits dient hierzu eine an der Strebe in Unteransprüchen erfaßt. Als vorteilhafte Wirkung 5 54-befestigte Vorrichtung 68-mit einer Halterung 70 ergibt sich durch die Erfindung ■ ferner, daß unter- für ein Lager 72: Die'Halterung 70-ist aberzieht dischiedliche Rohrdurchmesserohne-Auswechseln'der rekt an.der Strebe 54-befestigt; sondern^ unter Zwi-Werkzeuge verarbeitet werden können und auch die schensehaltüng einer- Gleitplatte■74-,^;die'^:—mit Hilfe Tiefe der Wellung über weite Bereiche hinweg ohne vön-^:i Schraubverbindungen"^:-76 ■ festlegbar —---eine Wechselnder-Werkzeuge-v-ariierbar ist.- Schließlich; ge- ίο Linksverschiebbarkeit der gesamten-Vorrichtung-68 stattet-es diese= Lösung-auchj¹ die Steigung-der-· WeI- ermöglicht. ■D^:as^:Formwerkzeüg'-24 istklabei in einem lung in gewissen Grenzen ohne'Werkzeugwechsel-zu Lager^: 8ft abgestützt, das'sowohl Druck-als^: auch Ravariieren. Lediglich bei unterschiedlichen- axialeri dialkräf te-aufnimmt- Bei-einer Liriksverschiebüng der-Dickerider' Wellen -ist- ein Werkzeugwechsel hötwen- Gleitplatte 74 wird ^:daher der Abstand zwischen den dig-, der-sich aber auf «ias Auswechseln der leicht'und 15 Formwerkzeugen! 22 ünd-24;ünter AufreGhterhaltüng preiswert^ her-züstelleriden Profilrollen beschränkt. ·-■'-"-- ihrer freien Drehbarkeit ^verändert. Zur Veränderung --■Die 'Erfindung ist nachstehend an Hand des in Fi- der- Formwer-kzeugedienen herkömmliche Mittel, -wie guren-gezeigteh-Ausführiirigsbeispielsnäher erläutert. Stellschrauben; Schlitze-u. dgl;^:;-^; ■'''■'":- '>■-" - -< ■■ ■-'■·' Es-zeigt-' c.; λ-.'-ϊιχ· :■.£ ^ :u;;i: ;:u;.;:. ■;;-;:: ,;_;;■.:.; .;■::: .;■;.;: V'iDi&'inTa^vPganz-rechtsi^ezeigte^Kälibrierstatibn i'.-Fig.^l in «chemätischerpärstellüng eine Seiteöän- 20 14-gemäße der ^Erfindung besitzt "Profilrollen^; 40, -die sieht¹ einer-Vorriehtuhg¹ zum schraubenförmigen WeI- von einem' auf 'emenv-Stähder 30 befestigten-Motor leri-^! von- Metällrohren einschließlich- einer -riächge- 28^::äiigetrieben^;'wörden -ünd'sich'in gleicher-Richtung schalteten-Kälibrierstätioni-·- ·'--"- ;;■- ■ ^-^:^ :.:-χ":λ.: und mit-gleiclier Geschwindigkeit wie die Fonriwerk- ^F-ig.'2 eine schematische Darstellung der verschie- zeuge-"22£24drehen.- Die-Profilrollen 40 sind^:ümi ihre denen- Formwerkzeuge zur Vor-- und' Nachbeärbei- 25 Achsen frei^ drehbar>und' insgesamt in- einer Haltetüng,'"< ^rri;c/;i;.;,.: i .. . 1, i .....' .....: v. _rUng;79 angeordnet, durch die sie-gemeinsamlüntdie ■ '<^: Fi g. 3 einen· Schnitt durch die'^: erfindungsgemäße Längsachse des Metallrohres 34 drehbar sind. Die im Kalibrierstation,- -- ^;- ■■■'-■:'■''■■■ ; . ; ;.. einzelnen in-den Fig.^:"3 und ^gezeigte' Halterung -79

F i g. 4 eine Stirnansicht der in F i g. 3 gezeigten ist an einer Platte 82 befestigt und wird von dieser

Station, ....... ..-.^ ^ bei'drehendem Motor 28 mitgenommen. An der

Fig. 5 eine Seitenansicht des Metallrohres mit in Platte 82'ist ein Rollenhaupt 81 angeschraubt, das

ihrer Arbeitsstellung befindlichen Profilrollen und drei radial verlaufende Schlitze 84 aufweist, die Win-

Fig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5 kelabstände von 120° zueinander haben und in de-

im Bereich einer Profilrolle. nen Rollenträger 86 (F i g. 3) verschiebbar gehalten

Die gesamte Vorrichtung besteht in dem Ausfüh- 35 sind. In Ausnehmungen 90 der Rollenträger 86 sind

rungsbeispiel aus zwei Bearbeitungsstationen 10, 12 Stützvorrichtungen 88 für die Profilrollen 40 an-

und einer Kalibrierstation 14. Die Bearbeitungssta- geordnet, die zwei nach innen in Richtung auf die

tionen 10, 12 sind im wesentlichen identisch, so daß Längsachse des Metallrohres 34 sich erstreckende

sich entsprechende Bezugszeichen nur durch den Zu- Arme 92 besitzen. Zwischen jeweils zwei Armen 92 satz »α« im Falle der Station 12 von denjenigen der 40 ist eine Profilrolle 40 angeordnet und drehbar gela-

Station 10 unterscheiden. gert.

An einem Maschinenfundament oder Boden 20 Jede Profilrolle 40 (F i g. 6) besitzt zwei parallele

sind Antriebsmotore 16, 16 α in Gestellen 18, 18 α Flansche 96, die mit den Seitenwänden jeweils einer

für die Bearbeitungsstationen 10, 12 befestigt. Welle 44 im Eingriff stehen. Gleichzeitig ist ein größe-Außerdem sind in beiden Stationen Formwerkzeuge 45 rer Abstand zum" Wellenfuß 97 vorhanden. Durch die

22, 22 a, 24, 24 a vorgesehen, die in Vorrichtungen Einwirkung der Profilrollen 40 wird auf diese Weise

26, 26 α frei drehbar sind. die grundsätzliche Wellenform des Metallrohres 34

Fig. 2 zeigt den Werdegang der Wellung beim beibehalten, jedoch die Breite jeder Welle in Abhän-

Durchlaufen des Rohres durch die verschiedenen Sta- gigkeit vom lichten Abstand zwischen den Flanschen tionen bzw. Formwerkzeuge. Aus Fig. 1 ist erkenn- 5° 96 vermindert. Gleichzeitig wird die Höhe der WeI-

bar, daß die Formwerkzeuge um das zu bearbeitende lung — und durch die Breitenverringerung — die

Metallrohr 34 herum von den Antriebsmotoren 16, Anzahl der Wellungen pro Längeneinheit erhöht.
16 a angetrieben und in ihrer Lage zum Rohr 34 ver- Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellten, mit A, B

stellbar sind. Zum Halten des Metallrohres 34 dienen und C bezeichneten Profilrollen sind um 120° zuein-Wagen 36, 38, gegenüber denen das Rohr verdre- 55 ander versetzt, wodurch ein Ausgleich der auf das

hungssicher gehalten ist. Metallrohr 34 einwirkenden Kräfte erreicht wird.

In gleicher Weise möglich ist eine Rotation des Um die Vergrößerung der Wellenzahl pro Längen-Metallrohres 34 bei Verwendung feststehender einheit des Metallrohres 34 zu erreichen, ist der AbFormwerkzeuge, stand zwischen den einzelnen Rädern 99 bzw. den

Die einzelnen Bearbeitungsstationen weisen mit 60 Flanschen 96 der Profilrollen 40 in Arbeitsrichtung einem Antriebsrad 48 verbundene Endplatten 46 und 41 des Metallrohres 34 zunehmend verringert; die mit Abstand hierzu angeordnete Endplatten 50 auf. Mittellinie zwischen jeweils zwei Rädern jeder Die Platten 46, 50 sind durch Streben 52, 54 mitein- Druckrolle ist fortlaufend in Arbeitsrichtung 41 verander verbunden. Außerdem sind in den Endplatten lagert. Aus diesem Grund gelangt das Metallrohr 34 Führungsbuchsen 56 zur Abstützung des Metallroh- 65 zunächst zur Profilrolle A, die zwischen den Umres vorgesehen. In einer Vorrichtung 60, die an der fangsbegrenzungen 95 einen Abstand 99 hat, der nur Strebe 52 befestigt ist, sind die Formwerkzeuge 22, wenig kleiner ist als die Breite der Welle 101, welche 24 drehbar gehalten. Zum Feststellen und Einstellen zuvor in den beiden Bearbeitungsstationen gebildet

wurde. Die von der Profilrolle A bearbeitete Welle gelangt anschließend in die um 120° versetzte Profilrolle B, deren Abstand 99 zwischen den Umfangsbegrenzungen 95 kleiner ist als der entsprechende Abstand bei der Profilrolle A, und zwar um etwa ein Drittel der gewünschten Änderung der Wellendicke. Zuletzt beaufschlagt die Profilrolle C die vorgearbeitete Welle. Wegen des noch einmal verringerten Abstandes 99 wird die Welle weiter, und zwar auf ihren Endzustand kalibriert.

Zur Einstellung der Winkelstellung und des radialen Abstandes der Profilrollen 40 von der Achse des Metallrohres 34 sind Vorrichtungen vorgesehen, die eine Schrauben/Scheiben-Anordnung 98 enthalten. Durch Lösen der Schraube, durch anschließendes Verdrehen und/oder Verschieben der Profilrollen und anschließendes erneutes Anziehen der Schraube wird die jeweils gewünschte Stellung der Profilrollen festgelegt. Darüber hinaus ist eine Nockenanordnung 100 vorgesehen, die eine kreisförmige Steuerplatte 102 mit drei hierin verlaufenden Führungen 104 (F i g. 4) aufweist. Der Bogenmittelpunkt jeder dieser Führungen 104 ist radial von der Längsachse des Metallrohres 34 entfernt, wodurch eine Exzenterwirkung entsteht, die eine Bewegung in Richtung auf die Achse des Metallrohres 34 oder von dieser weg gestattet.

Die Steuerplatte 102 ist mittels eines Bolzens 105 einstellbar am Rollenträger 86 befestigt. Dieser Bolzen ist einerseits fest an den Rollenträger angeschlossen und trägt an seinem anderen Ende eine Rolle 106, die genau in die Führung 104 der Steuerplatte 102 eingreift. Die Steuerplatte 102 ist an einer Relativverdrehung gegenüber dem Rollenträger 86 und gegenüber dem Rollenhaupt 81 gesichert. Die Drehsicherung gegenüber dem Rollenhaupt übernimmt ein Sicherungsstift 108 nach dessen Lösung die Steuerplatte verdreht werden kann. Hierbei bewegen sich die Rollen 106 axial nach innen oder außen, wodurch die Profilrollen radial zur Achse des Metallrohres 34 zu verstellen sind.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann es vorteilhaft sein, die Formwerkzeuge und die Profilrollen an einen gemeinsamen Antrieb anzuschließen, um eine völlige Synchronisierung der einzelnen Stationen zu erreichen. Zu diesem Zweck ist es möglich, das Rollenhaupt 81 direkt an die Endplatte 50 der vorausgehenden Bearbeitungsstation anzuschließen. Wie bereits oben angedeutet, ist es auch möglich, die Motore 16, 16 a, und 28 des Ausführungsbeispiels fortzulassen, die Werkzeuge unverdrehbar zu halten und das Metallrohr 34 zum Zwecke der Bearbeitung zu rotieren. In diesem Fall ergibt sich die Bewegung des Metallrohres in Arbeitsrichtung 41 durch Abschützung der schraubenlinienförmigen Wellung an den Werkzeugen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 schrift 3 128 821) sind die Kalibrierwerkzeuge ähn- Patentansprüche: lieh ausgebildet wie die Vorwerkzeuge und dienen dazu, die Sickentiefe zu vergrößern Und dabei die

1. Vorrichtung zum Kalibrieren der Wellen fertigen Wellen zu erzeugen. Im Zuge dieser Vergröschraubenförmig vorgewellter Metallschläuche 5 ßerung der Sickentiefe drücken die dieses bewirken- oder Metallrohre mit mehreren ringförmigen, den Arbeitsflächen der Werkzeuge auf die Außendrehangetriebenen um das vorzuwellende Rohr fläche der die tiefste Stelle der Sicken bildenden umlaufenden, dieses umschließenden Wellwerk- Rohrwandung, also auf einen Wandungsbereich, der zeugen, die die Vorwellung in Form mindestens durch die Vorverformung ohnehin schon stark beaneiner fortlaufend und schraubenförmig um das io sprucht ist und nun erneut beansprucht wird, so daß Rohr verlaufenden Sicke ausbilden, die aus zwei unerwünscht hohe Verfestigungen und als Folge daradial verlaufenden Seitenabschnitten, einem von Wandungsrisse im Betrieb auftreten' können, diese verbindenden Fußabschnitt (Wellenfuß) Außerdem können beim Tieferformen der Sicken und einem zwei benachbarte Sicken verbinden- Streckungen der Sicken-Seitenabschnitte auftreten, so den Wellenkamm besteht, und mit mehreren in 15 daß keine gleichmäßige Wandstärke mehr gegeben Arbeitsrichtung gesehen dahinter angeordneten ist. Hinzu kommt, daß beim Tieferformen der Sicken Kalibrierwerkzeugen, dadurch gekenn- eine hohe Arbeitskraft in radialer Richtung erforderzeichnet, daß die Kalibrierwerkzeuge meh- Hch ist, um daß Wandungsmaterial in diese Richtung rere auf dem Umfang des Rohres verteilte, axial ziehen zu können.

gegeneinander .versetzte · drehbare Profilrollen 20 Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, (40) mit außerhalb des Außendurchmessers der die Vorrichtung der eingangs genannten Gattung so die Seitenwandabsclinitte (101) verbindenden auszugestalten, daß das Fertigkalibrieren der vorge-Wellenkämme gelegenen Rotationsachsen sind, formten Sicken ohne die vorerwähnten Nachteile die an ihrem Umfang je zwei scheibenförmige möglich ist, d. h. ohne unerwünschte Materialverfe-Flansche (96) mit abgerundeter Umfangsbegren- 25 stigungen im Fußbereich der Sicken, ohne Erzeugung zung (95) und mit einem dazwischen liegenden unterschiedlicher Wandstärken und mit geringerem Spalt aufweisen, der wesentlich tiefer als die Arbeitsdruck in radialer Richtung als bisher.
Höhe der zu kalibrierenden Welle ist, daß die Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß Rotationsachsen der Profilrollen (40) gegenüber vorgeschlagen, daß die Kalibrierwerkzeuge mehrere der Rotationsachse des Metallrohres (34) versetzt 30 auf dem Umfang des Rohres verteilte, axial gegenangeordnet sind und die Umfangsbegrenzungen einander versetzte drehbare Profilrollen mit außer-(95) der Flansche (96) sämtlicher Profilrollen halb des Außendurchmessers der die Seitenabschnitte einen Abstand zum Sickenboden (Wellenfuß) verbindenden Wellenkämme gelegenen Rotations-(97) aufweisen, und daß die Spaltbreite zwischen achsen sind, die an ihrem Umfang je zwei scheibenden Flanschen (96) der Profilrollen (40) in Ar- 35 förmige Flansche mit abgerundeter Umfangsbegrenbeitsrichtung von Profilrolle zu Profilrolle fort- zung und mit einem dazwischen liegenden Spalt aufschreitend abnimmt: . weisen, der wesentlich tiefer als die Höhe der zu kali-.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- brierenden Welle ist, daß die Rotationsachsen der kennzeichnet, daß die Abnahme der Spaltbreite Profilrollen gegenüber der Rotationsachse des Me-(99) zwischen den Flanschen (96) der Profilrollen 40 tallrohres versetzt angeordnet sind und die Umfangs-(40) in Arbeitsrichtung von Profilrolle zu Profil- begrenzungen der Flansche sämtlicher Profilrollen rolle fortschreitend stetig ist. einen Abstand zum Sickenboden (Wellenfuß) aufwei-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- sen, und daß die Spaltbreite zwischen den Flanschen durch gekennzeichnet, daß jede Profilrolle (40) der Profilrollen in Arbeitsrichtung von Profilrolle zu aus zwei drehbaren, in einem festen Abstand 45 Profilrolle fortschreitend abnimmt.

zueinander angeordneten Rädern besteht. Dadurch wird die Wirkung erreicht, daß die Fer-

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 tigformung oder Kalibrierung der vorgeformten Sikbis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die um das ken zu Wellen nur durch Druck in axialer Richtung Metallrohr (34) rotierend angeordneten Profilrol- erfolgt, der nur auf die Seitenabschnitte der Sicken len (40) mit dem Antrieb für die Formwerkzeuge 50 wirkt, so daß keine zusätzlichen Verfestigungen oder (22, 24) gekuppelt sind. unterschiedliche Wandstärken die Folge sein können.

Außerdem ist zum axialen Nähern der Seitenab-

schnitte nur ein geringer Arbeitsdruck erforderlich.

Wellenfuß und Wellenkamm bleiben dagegen völlig

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kali- 55 arbeitsdruckfrei.

brieren der Wellen schraubenförmig vorgewellter Me- Es ist zwar bekannt (deutsche Patentschrift

tallschläuche oder Metallrohre mit mehreren ringför-. 134 558, Fi g. 5 und 6; USA.-Patentschrift 2 139 714,

migen, drehangetriebenen um das vorzuwellende Fig. 1) diese Wirkungen beim Kalibrieren ringför-

Rohr umlaufenden, diese umschließenden Wellwerk- mig vorgewellter Rohre zu erzielen, jedoch mit das

zeugen, die die Vorwellung in Form mindestens einer 60 Rohr ringförmig umgreifenden, in axialer Richtung

fortlaufend und schraubenförmig um das Rohr ver- aufeinander zu bewegbaren Werkzeugen und nur in

laufenden Sicke ausbilden, die aus zwei radial ver- getrennt voneinander erfolgenden Arbeitsschritten,

laufenden Seitenabschnitten, einem diese verbinden- Dieser Stand der Technik vermochte daher keine

den Fußabschnitt (Wellenfuß) und einem zwei be- Anregung für die erfingungsgemäße Ausbildung der

nachbarte Sicken verbindenden Wellenkamm be- 65 hier in Rede stehenden Vorrichtung zu geben, mit

stellt, und mit mehreren in Arbeitsrichtung gesehen der eine fortlaufende Kalibrierung erzielt wird,

dahinter angeordneten Kalibrierwerkzeugen. Auch der Stand der Technik nach der deutschen

Bei dieser bekannten Vorrichtung (USA.-Patent- Patentschrift 55 042 oder der deutschen Patentschrift