DE1602456A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Rohranordnungen fuer Waermeaustauscher - Google Patents

Description

Anmelder: General Electric Company, 159 Madison-Ave., New York, 10016 N.Y. USA

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von R^hjpanordnungei}

Me Erfindung betrifft eine Vorrichtung ,und ein Verfahren Herstellung yon Rohranordnungen für Wärmeaustauscher, die manchmal Mantels Eoiir^- Wärmeaustauscher oder Flussigkeitiskühler genannt

Mantel- Rohr- Wärmeaustauscher haben viele, oft Mausende von Rohren gleicher Länge, der-en entgegengesetzte Enden an Endplatten befestigt sind, die Rohrplatten genannt werden. Zwischen diesen Endplatten befindet sich eine Anzahl von Leitplatten, die eine doppelte Aufgabe haben, nämlich einen verlängerten Strömungsweg für das Fluid zu begrenzen und die Rohre in gleichmäßigem Abstand zu halten. Es ist daraus ersichtlich, daß die Endplatten und die Leitplatten eine Anzahl geeigneter Löcher in einem vorbestimmten _o Muster aufweisen müssen, durch die die Rohre gesteckt werden, naoh-

oo dem die Enden der Rohre geeignet, gewöhnlich durch ein Rollenauf- ^ Weitungswerkzeug, in den Endplatten befestigt worden sind. Bisher _o wird die Herstellung von derartigen Wärmeaustauschern in der Hauptes sache., manuell vorgenommen, wobei die Endplatten und die Leitplatten geeignet zusammengebaut und dann die Rohre in die Löcher in den Platten gesteokt und an jedem Ende In den entepreohenden Endplatten

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rollenaufgeweitet werden. Dieses Vorgehen ist sowohl schwierig als auch zeitraubend, da die Löcher oft nicht genau fluchten, was das Rohreinsetzen erschwert. Ferner muß das eine Ende des Rohrs gewöhnlich festgehalten werden, während sein anderes Ende in seiner Rohrwand rollenaufgeweitet wird, wodurch die HerstellungsSchwierigkeiten vergrößert werden. Dieses Vorgehen erfordert manchmal zwei Arbeitskräfte, obwohl bei kurzen Wärmeaustauschern eine Arbeitskraft manchmal das Rollenaufweiten und Festhalten allein vornehmen kann, was jedoch nicht ganz einfach ist. Der Zeitaufwand und die Schwierigkeiten ibeim Einbau der Rohre in die Endplatten und Leitplatten und ihre Befestigung in den entsprechenden Endplatten führt zu einer starken Verteuerung der Herstellung derartiger Wärmeaustauscher»

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohranordnungen für Mantel- Rohr- Wärmeaustauscher anzugeben, bei denen die erwähnten Schwierigkeiten teilwex3e oder ganz überwunden werden. Durch eine derartige Vorrichtung soll eine automatische Anordnung und Installation der Rohre in den Löchern einer gestapelten und geeignet getrennten Anordnung von Rohrplatten und Leitplatten vorgenommen werden.

Ferner s011 eine Rohrtransporteinrichtung zum Transport eines Rohrs von einem Vorratslager in eine genaue Lage zur Installation durch die Löcher .einer Anzahl von vertikal getrennten Rohrplatten und Leitplatten angegeben werden.

Ferner soll ein Magazin zur Aufbewahrung eines Vorrats von j Wärmeaustauschrohren in horizontaler Lage angegeben werden, die eine damit verbundene Einrichtung zur horizontalen Ausrichtung der Rohre, zur Auswahl eines der ausgerichteten Rohre und zum Sraneport des '₃ ausgewählten Rohrs von einer horizontalen Lage an einem Rohrzuführuhge- ■y platz in eine vertikale Lage an einen Arbeitsplatz, der dazu benachbart und davon horizontal getrennt ist, hat.

Ferner soll eine Vorrichtung zur Anordnung von Werkstücken relativ zu Werkzeugen (oder umgekehrt) an verschiedenen Plätzen, zur Anordnung der Wärmeaustauscherrohre aus einem Vorratsmagazin in eine gewünschte Lage bezüglich dieser Werkzeuge und über einem Werkstück, das aus einer ausgerichteten Anordnung von vertikal getrennten Platten mit Löchern in einem vorbestimmten Muster, vorgesehenaur Herstellung der Rohrplatten und Leitplatten eines Wärmeaustauschers besteht, zur Installation des Rohrs durch ein gegebenes Loch in jeder dieser ausgerichteten, getrennten Platten und zur Befestigung, beispielsweise durch Rollenaufweitung, der Knden des Rohrs in den Rohrplatten angegeben werden.

Zu diesem Zweck hat die Vorrichtung gemäß der Erfindung drei horizontal getrennte Arbeitsplätze und einen Rohrzuführungsund -transportplatz. Der erste Arbeitsplatz befindet sich zusammen mit dem zweiten Arbeitsplatz auf einer Seite davon, während der dritte Arbeitsplatz sich auf der anderen Seite und zusammen mit dem Rohrzuführungs- und transportplatz in der Nähe des zweiten Arbeitsplatzes befindet.

Der erste Arbeitsplatz ist so angeordnet, daß er das Ausbohren (und anschließende Aufbohren) mehrerer Löcher in einem vorbestimmten Muster in einem Stapel von Platten vornimmt, deren Anzahl und Abmessungen ausreichen, um die Endplatten und die erforderlichen dazwischenliegenden Leitplatten zumindestens eine vollständige Wärmeaustauscher-Rohranordnung zu ergeben. Am Rohrzufülirungs- und -transport plat ζ befindet sich eine Einrichtung zur Auswahl eines von mehreren horizontal ausgerichteten Rohren aus einem Rohrnagazin zur Abgabe an ein Rohrtransportglied. Zur Betätigung des 5?ransportglieds ist eine Einrichtung vor- ^ handen, die den Transport des dazu abgegebenen Rohres aus seiner ^ horizontalen Lage aia Rohrmagazin in eine vertikale Lage in vor- § bestimmten Abstand über einen Werkstücktisch des zweiten Arbeitsplatzes bewirkt. JJm die richtige Lage des transportierten Rohrs

bezüglich des Werkstücks und der Werkzeuge am zweiten Arbeitsplatz zu gewährleisten, sind die Werkzeugtische sowohl des ersten als auch des zweiten Arbeitsplatzes untereinander verbunden, so daß eine Bewegung sowohl in X- als auch in Y-Richtung des Tisches des ersten Arbeitsplatzes zum Tisch des zweiten Arbeitsplatzes übertragen wird.

Der zweite Arbeitsplatz hat einen C-Rahmen, der für eine vertikale Bewegung zwischen einer oberen und unteren Endlage geführt ist. Eine erste Werkzeugeiriheit ist für eine begrenzte freie vertikale Bewegung vom oberen Jnde des C-Rahmens und eine zweite Werkzeugeinheit ähnlich für eine begrenzte vertikale Bewegung vom unteren Ende aus montiert. Wit der ersten und zweiten Werkzeugeinheit ist ein erster, bzw. zweiter Werkzeugantrieb zur Drehung der ersten bzw. zweiten Werkzeugeinrichtung der ersten bzw. zweiten Werkzeugeinheit verbunden. Die erste und zweite Werkzeugeinheit sind so angeordnet, daß sie vertikal nach oben und unten (d.h. zu- und wegvoneinander) in begrenztem Umfang bewegt und ihre Werkzeugeinrichtung getrennt gedreht werden kann.

Es ist ferner eine Einrichtung zur Bewegung des C-Rahmene zwischen seiner oberen und unteren Endlage vorhanden. Ein Antriebsgestänge verbindet das Rohrtransportglied mit dem C-Rahmen, so daß die Bewegung des C-Rahmens eine Bewegung des Transportarms bewirkt. Insbesondere bewirkt ein Absenken"des C-Rahmens aus seiner oberen Lage die Bewegung des Transportarme aus einerLage, in der die • Rohrhalterung davon vertikal über dem Tisch des zweiten Arbeitsplatzes sich befindet, in eine Lage, in der die Rohrhalterung sich horizontal am Rohrzuführungs- und transportplatz befindet, und umgekehrt.

Der zweite Arbeitsplatz hat auch eine Einrichtung zur Erregung des zweiten Werkzeugantriebs, um die zweite Werkzeugeinicntung während äer Bewegung des C-Rahmens sowohl nach unten als

nach oben zu drehen. Js ist ferner eine Einrichtung zur Sicherung des zweiten V/urkzeugantriebs vorhanden, um dessen Drehung zu verhindern, wenn der C-Rahmen in seiner oberen oder unteren Endlage ist. Eine v/eitere Einrichtung dient zur Erregung des ersten Werkzeugantriebs, um die erste Werkzeugeinrichtung über eine Drehmoment übertragende Kupplung mit einer vorbestimmten Drehmomentgrenze zu drehen, wenn· der C-Rahmen in seiner unteren Endlage ist.

Eine dritte Vie rkz euge ino7i chtung ist zu einer vertikalen Bewegung iron einem Werkzeughai te arm gelagert, der mit dem Werkstücktisch des ersten Arbeitsplans verbunden ist, so daß der Wsrkzeughaltearm die gleiche Bewegung in X- und Y-Richtung wie der Tisch des ersten Arbeitsplatzes hat. Die dritte Werkzeugeinrichtung hat einen dritten Werkzeugantrieb, der damit zur Drehung des Werkzeugs gekuppelt ist, und eine Einrichtung zur vertikalen Bewegung der dritten Werkzeugeinrichtung und zur Erregung des Werkzeugantriebs.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen soll eine Bewegung parallel zur Vorderseite der Vorrichtung X-Bewegung genannt werden, und eine Bewegung von der Vorder- zur Hinterseite der Vorrichtung Y-Bewegung.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigen:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht einer eine Wärmeaustauscher-Rohranordnung herstellenden Maschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Rohranordnung eines Rohr-Mantel- Wärmeaustauschers, der durch die Maschine gemäß der Erfindung gefertigt werden kannj

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Endplatte einer Rohranordnung, die teilweise die Anordnung der darin vorhandenen Löcher

zeigt;

Pig. 4 und 5 schematische Ansichten der Anordnung des C-Rahmens, der damit verbundenen Werkzeugeinheiten und der oberen und unteren Endlage des C-Rahnens;

Pig. 6 eine Seitenansicht, aus der Einzelheiten der ersten (oberen) Werkzeugeinheit ersichtlich sind;

Pig. 7 eine Vorderansicht eines Teils des zweiten Arbeitsplatzes und des C-Rahmens davon ebenso wie der gegenseitigen Lage der ersten Werkzeugeinheit gegenüber dem Rohrtransportglied geht, wenn der C-Rahnen in seiner oberen La^e ist;

Pig. 8 eine Seitenansicht, aus der die Einzelheiten der zweiten Werkzeugeinheit ersichtlich sind;

Pig. 9 eine Vorderansicht des RoLrzuführungs- und transportplati.es, wobei das Rohrtransportglied eine Lage einnimmt, in der der C-Rahmen am zweiten Arbeitsplatz in seiner unteren Lage ist;

Pig. 10 eine Seitenansicht des Rohrzuführung3- und transportplatzes von Pig. 9;

Pig. 11 eine schematische Ansicht der Rourausrichtungs-Einrichtung des Rohrzuführungs- und -transportplatze3;

Pig. 12 eine Aufsicht des Auslösemechanismus am 3oden des Rohrmagazins der Rohrausrichtungs-Binrichtung von Pig. 11.

Übersicht

Pig. 1 ist'eine perspektivische Ansicht der gesamten Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung zur Herstellung von Rohranordnungen für Rohr- Hantel- Wärmeausir, wobei ein Beispiel für eine derartige Rohranordnung schere matisch in Pig. 2 abgebildet ist. Gemäß Pig. 1 hat die Vorrichtung

"*- einen ersten Arbeitsplatz 10, einen zweiten Arbeitsplatz 20 und ο

° einen dritten Arbeitsplatz 30 sowie einen Rohrzuführungs- und —transportplatz 40. Der zweite Arbeitsplatz 20 ist horizontal vom ersten Arbeitsplatz getrennt und befindet sich auf einer Seite von ihm, während der dritte Arbeitsplatz 30 horizontal vom ersten

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Arbeitsplatz 10 getrennt ist und sich auf der anderen Seite davon befinde-, uno schließlich ist der Rohrzuführungs- und transportplatz 4( horizontal von zweiten Arbeitsplatz 20 getrennt und auf der anderen Seite davon angeordnet. Die Arbeitsplätze 10, 20 und 30 und der ltokrzuführungs und -transportplatz 40 sind so angeordnet und auf geuuut, daß sie, folgende Arbeiten durchführung können?

1. Aus- und Aufbohren nehrerer Löcher in einem vorbestimmten Küster in übereinander gestapelten Platten, die die Endplatten und Leitulatten für mindestens ei^e vollständige Rohranordnung bilden, an ersten Arbeitsplatz 10;

2. Auswahl und Abgabe eines νυη mehreren horizontal ausgerichteten ■bohren aus einem Rohrnagazin an eineia -Hohrhalter eines Rohrtransportglieds ani Rohrzuführungiv- und -transportplatz 40;

3. Tr-msport des so ausgewählten und festhaltenen Rohrs aus einer horizontalen Lage am Platz 40 in eine vertikale Lage an eine vorbestinnte Stelle an zweiten Arbeitsplatz 20}

4. iinstecicen dieses vertikal ausgerichteten Rohrs von oben nach unten durch ein gegebenes Loch in einer gestapelten Anordnung von getrennten und geeignet ausgerichteten ündplatten und Leit-.-lattenj

5. Befestigen, beispielsweise durch Rollenaufweitung, eines installierten Hohre in seiner Endplatte au zweiten Arbeitsplatz 20 und seines entgegengesetzten indes (einer anderen Anordnung) in seiner Endplatte an dritten Arbeiteplatz 30.

Die eben beschriebenen Arbeitastufen 2-5 werden während eines Λ Arbeitstaktes durchgeführt, wenn die Löcher an ersten Arbeitsplatz

·· 10 ausgebohrt werden, ebenso wie während des folgenden Takts die so to

_o gebohrten Löcher am ersten Arbeitsplatz aufgebohrt werden. Aus der

k> vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß sobald die Arbeitern

platze mit ihrem Werkstück versehen worden sind, eine vollständige Rohranordnung während jedes Arbeitstakts der Vorrichtung hergestellt wird. D.h., eine fertiggestellte Rohranordnung ist für den Arbeitstakt

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vorgesehen, während dem die Anzahl von Löchern ausgebohrt wird, ebenso, wie während des Arbeitstakts, während dem diese Löcher a_tfgebourt werden. Das ist möglich, weil jedesmal, wenn ein Loch am ersten Arbeitsplatz 10 gebohrt wird, ein Rohr ausgewählt, abgegeben und vom Platz 40 zum zweiten Arbeitsplatz 20 transportiert und im Loch einer gestapelten Anordnung von jlatten installiert wird, das der gleichen Stelle wie das gerade ausgebohrte Loch (oder aufgebohrte Loch)entspricht, und dann in der Endplatte befestigt wird. Gleichzeitig wird das entgegengesetzte Ende des Rohrs im Loch an der gleichen Stelle in seiner entsprechenden Rohrplatte am dritten Arbeitsplatz 30 befestigt. Das wird erreicht, indem als Werkstück für den dritten Arbeitsplatz 30 eine teilweise fertiggestellte Rohranordnung verwendet wird, die während eines früheren Arbeitstakts am zweiten Arbeitsplatz 20 hergestellt wurde.

Beispielsweise hat, wie deutlicher aus der schematischen Fig. 2 ersichtlich ist, eine Rohranordnung, bei der die Erfindung. angewendet werden kann, mehrere Rohre 46, von denen nur einige wenige abgebildet sind, deren entgegengesetzte Enden an Endplatten ofier Rohrplatten 47 und 48 befeetigt sind. Zwischen den Endplatten 47 und 48 befinden sich mehrere Leitplatten 50, die an den Rohren 46 montiert sind und in vorbestimmtem Abstand durch geeignete Abstandshalter 52 mit einem Bolzen 53 und einer Hülse 54 gehalten werden. Die Leitplatten 50 haben eine doppelte Aufgabe, sie begrenzen einen verlängerten Strömungsweg für das Fluid und halten die Rohre 46 in gleichmäßigem Abstand.

_o Es ist ersichtlich, daß die Rohranordnung für sich nicht

co zur xJrfindung gehört, durch die eine Vorrichtung zur Herstellung

*" von Rohranordnungen der beschriebenen Art angegeben wird, wobei ^ die konstruktiven Einzelheiten jedoch starken Schwankungen unter- '

to liegen können. Bei allen diesen Rohranordnungen müssen jedoch tr.

mehrere Rohre in die Löcher einer Anordnung von getrennt gestapelten Endplatten und Leitplatten gesteckt werden, und die Enden der Rohre nüssen geeignet, gewöhnlich rqllenaufgewe.itet, in den Endplatten ·

IXm alle mit der Vorrichtung erreichbaren Vorteile zu erreichen, sollten die Löcher in den Endplatten 47 und 48 und in den Leitplatten 50 symmetrisch um die "beiden Mittellinien der Platten angeordnet werden. Das heißt, die Anordnung der Löcher sollte so vorgenommen werden, daß die Löcher auf der einen Seite der Mittellinie das Spiegelbild der Löcher auf der anderen Seite bilden. Diese symmetrische oder spiegelbildliche Anordnung der Löcher ist genauer aus Fig. 3 ersichtlich, die eine Endplatte 47 und einen Teil der Löcher zeigt. Diese spiegelbildliche Anordnung der Löcher ermöglich^ daß eine teilweise fertiggestellte Rohranordnung vom zweiten Arbeitsplatz 20 (endweise) umgedreht und als Werkstück am dritten Arbeitsplatz 30 verwendet werden kann, die gleiche Sehaltbewegung, die das Werkstückgegenüber den Werkzeugen an den Arbeitsplätzen 10 und 20 weiter schaltet, schaltet auch das Werkzeug gegenüber dem Werkstück am dritten Arbeitsplatz 30 weiter, selbst wenn dieses Werkstück durch Umdrehung des Werkstücks vom zweiten Arbeitsplatz 20 entstanden ist.

Erster Arbeitsplatz

Gemäß Fig. 1 hat der erste Arbeitsplatz 10 einen Werkstück- und Schalttisch, im allgemeinen Schalttisch 60 genannt. Der Schalttisch 60 hat einen unteren Teil 62, der in Y-Richtvmg, d.h. vorwärts und rückwärts, auf horizontal getrennten Führungsstangen 63 und 64 verschiebbar ist. Eine Bewegung in X-Richtung ist durch einen oberen Teil 66 möglich, der auf getrennten Führungsstangen, von denen die eine bei 68 abgebildet ist, die

cj parallel zur Vorderseite der Vorrichtung verlaufen, beweglich ist, ο ''

to während die andere Führungsstange dagegen seitlich versetzt ist oo

Jj (nicht abgebildet in Fig. l).

_o . Der erste Arbeitsplatz hat auch einen vertikalen Rahmen 70,

n> an dem geeignet eine Bohrkopfeinheit ¹Jl mit motorangetriebenen

Bohrköpfen 72 und 73 montiert ist. Die Bohrköpfe 72 und 73 erstrecken

sich vom vertikalen Rahmen 70 nach vorn, so daß sie über dem Schalttisch 60 angeordnet sind.

Der Schalttisch 60 ist so angeordnet, daß geeignete Werkstücke auf ihm montiert sein können, so daß die Werkstücke in die richtige Lage bezüglich den Bohrköpfen gemäß deu Weiterschalten des Schalttisches gebracht werden. Beispielsweise kann, wie schematisch abgebildet ist, ein Stapel von rlatten 75 geeignet auf dem Schalttisch 60 montiert werden, so daß die Bohrköpfe und 73 die gewünschte Bearbeitung dieser Platten vornehmen, was vom speziellen in den Bohrköpfen befestigten Werkzeug abhängt. Das heißt, es kann ein Aus- oder Aufbohren vorgenommen werden, indem geeignete Aus- oder Aufbohrwerkzeuge in den Bohrköpfen .und 73 befestigt werden.

Der Arbeitsplatz 10 kann, wie aus der vorangegangenen Beschreibung ersichtlich ist, durch irgendeine übliche Bohrmaschine mit einem geeigneten Schalttisch gebildet werden, um deren Verschiebung sowohl in X- als auch Y-Richtung zu ermöglichen. Bei einem praktisch erprobten Ausführungsbeispiel zur Herstellung von Rohranordnungen für Wärmeaustauscher war die Bohrmaschine eine "Pratt and Whitney Tape-O-Matic" -Bohrmaschine, die durch einen Lochstreifen gesteuert wurde, der über eine geeignete "Pratt and Whitnoy" -Bandsteuerung 78 gesteuert wurde. Das für die Vorrichtung vorgesehene Programm ist zweckmäßiger Weise so aufgebaut, daß während eines Arbeitstakts mehrere Löcher in dem Plattenstapel 75 durch jeden der Bohrköpfe 72 und 73 ausgebohrt werden, während beim folgenden Arbeitstakt diese vorher ausgebohrten Löcher auz eine vorbestimmte Größe aufgebohrt werden.

Es werden zweckmäßiger Weise so viel Platten 75 ausgewählt, daß eine ausreichende Anzahl von Platten durch jeden der Bohrköpfe 72, 73 bearbeitet wird, um später zwei vollständige Rohranordnungen zu ergeben. Zum Beispiel hat jeder Plattenstapel 75Endplatten 47 und 48 zusammen mit einer ausreichenden Anzahl von

Leitplaoten 50, um den Bau einer Rohranordnung wie in Pig. 2 abgebildet zu ermöglichen.

Da lochstreifengesteuerte Bohrmaschinen und ihr Betrieb zum Stand der Technik gehören, sollen keine weiteren Einzelheiten der Ilaschine unu ihres Betriebs angegeben werden.

Zweiter Arbeitsplatz (Pig. 1, 4 und 8)

Der zweite Arbeitsplatz 20 hat einen Rahmen 80 mit einem vertikalen hinteren Abschnitt 82 und einem unteren nach vorn verlaufenden Gründabschnitt 84. Der nach vorn verlaufende Grundabscknitt 84 trä^t einen 'rferiwStüci:auflage und -schalttisch, der im ailgeneir.en Schalttisch 85 genannt werden soll. Der Schalttisch 65 ist dem Schalttisch 60 des ersten Arbeitsplatzes 10 ähnlich und hat einem unteren ϊ-il 86, der geeignet zur Bewegung in Y-Richtung auf horizontal getrennten xHifarungsstangen 87 und 88 gelagert ist. Der Schalttisch 85 hat auch einen oberen 'foil 89_f der geeignet zur χ ewe^-ung in X-Richtung auf seitlich getrennten Pührungsstangen gelagert ist, die parallel £ur Vorderseite in der Vorrichtung verlaufen, und vcn denen eine bei 90 abgebildet ist. Um zu gewährleisten, da..: der ScLaIttisch 85 die gleiche X- Y-Lage wie der Schilt tiaan 60 am ersten Arbeiteplatz hat, ist der untere Teil 86 des Schalttisches 85 geeignet uit deu unteren Teil 62 des Schalttisches 60 durch ein Glied 91 verbunden, während der obere Teil O 89 des Schalttisches 85 mit dem oberen Teil 66 des Schalttisches & durch seitlich ^trennte Stangen 92 und 93 verbunden ist.

^· Vertikal verschiebbar im hinteren Teil 82 ist ein C-Rahmen 94 mit einem vorragenden oberen Arm 95 und einem ähnlich vorragenden unteren Arm 96. Der C-Rahnen 94 ist auf horizontal getrentefi vertikalen Fülirungsstangen 97 zwischen einer oberen Endlage, schematisch in Fig. 4 abgebildet, und einer unteren Endlage, schenatisch in Pig. 5 abgebildet, verschiebbar. Eine erste Werkzeugeinheit 98 ist asi oberen Arm 95 für eine begrenzte vertikale

Bewegung relativ dazu und eine zweite Werkzeugeinheit 99 ist ähnlich am unten vorragenden Arm 96 für eine begrenzte vertikale Bewegung dazu befestigt. Die erste Werkzeugeinheit 98 ist genauer in den Fig. 6 und 7 abgebildet, während die zweite Werkzeugeinheit 99 in Fig. 8 zu sehen ist.

Gemäß den Fig. 6 und 7 hat die erste Werkzeugeinheit 98 einen Werkzeugeinheithalter 100, der geeignet an einem Ende am oberen Arm 95 des C-Rahmens 94 befestigt ist. Das andere Ende des Halters 100 endet in einem gegabelten Abschnitt mit zwei linearen Lagern 101, die darin montiert sind, um dadurch die Bewegung von zwei horizontal getrennten Führungsstangen 104 zu erlauben. Die Führungsstan .en 104 sind an einem Ende durch Muttern 105 an einem oberen Halter 106 und am anderen Ende an einem unteren Halter befestigt.

An der Unterseite des Werkzeugeinheithalters 100 ist der

Körper eines ersten Luftzylinders 110 befestigt, dessen Kolbenstange

für
112/eine begrenzte vertikale Bewegung mit dem oberen Halter 106 verbunden ist. Genauer gesagt, die Kolbenstange 112 verläuft durch eine Öffnung im Halter 100 und ist durch die Mutter 113 mit dem oberen Halter 106 verbunden. Der Köper eines zweiten Luftzylinders 118 ist an der Oberseite des Halters 106 gesichert, und seine Kolbenstange 120 verlauft durch diesen Halter und ist an einem Gleitblock 124 befestigt. Der Gleitblock 124 iat mit zwei linearen Lagern 125 versehen, um dessen freie Verschiebung auf den Führungset angen 104 bei Bewegung der Kolbenstange 120 des zweiten Luftzylinders 118 zu erlauben.

Am vorderen Ende des Gleitblocks 124 ist ein BUgel 128 befestigt, der eine haiternde Unterlage 130 für einen geeigneten Werkzeugantrieb 132 bildet, der ein üblicher umsteuerbarer Luftmotor sein kann. Die Luftversorgungsleitung des Luftmotors kann geeignet an dessen Anschlußstück 133 angeschlossen werden.

Die Abtriebswelle des Luftmotors ist mit einer Spindel 134 eines geeigneten Rohraufweitungswerkzeugsl38 über eine geeignete drehmomentbegrenzende Kupplung 140 verbunden. Das Rohraufweitungswerkzeug 138 kann von beliebiger üblicher Bauart sein, vorzugsweise sollte aber ein Werkzeug mit parallelaufweitender, selbsttätig vorschiebender und konischer Spindel sein, um den selbsttätigen Vorschub der Spindel in das Rohr während des Aufweitens zu erlauben. Die drehmomentbegrenzende Kupplung 140 gewährleistet in üblicher Weise eine Steuerung der Aufweitung des Rohrs, um eine gute Abdichtung zwischen dem Rohr und der Endplatte, an der es befestigt werden soll, zu sichern.

Gemäß Fig. 8 ist die Halterung der zweiten Werkzeugeinheit 99 im allgemeinen der der ersten Werkzeugkinheit 98 ähnlich. Entsprechend hat die Werkzeugeinheit 99 einen Werkzeugeinheithalter 170, der geeignet an einem Ende durch einen Bolzen 171 an dem vorragenden unteren Arm 96 des C-Rahmens 94 befestigt ist. Das andere Ende des Halters 170 endet in einem gegabelten Teil mit zwei linearen Lagern 172, die darin montiert sind, um eine Bewegung dadurch von zwei IHihrungs stangen 174 zu ermöglichen, die an einem Ende an einem unteren Halter 175 und am anderen Ende an einem oberen Halter 176 befestigt sind. Ein Luftzylinder 178 ist mit seinem Körper an der Unterseite des Werkzeugeinheitshalters 170 befestigt. Eine Kolbenstange 180 des LuftZylinders 178 verläuft durch eine Öffnung im Halter 170 und ist am oberen Halter 176 befestigt. Ein umsteuerbarer Luftmotor 182 ist auf dem Halter montiert. Die Abtriebswelle des Motors 182 verläuft durch den Halter 176 und ist in einem geeigneten Putter 184 befestigt, das ein geeignetes Stütz- und Antriebswer:czeug 185 aufnehmen kann, das eine geeignete Spitze 187 hat, die in das Ende eines über der Werkzeugeinheit 99 anzubringenden Rohrs paßt. Ein Bügel 188 stellt eine geeignete !Führung für das Stütz- und Antriebswerkzeug 185 dar,

Ein Motor 18.2 wird sowohl während des Aufwärts- als auch während des Abwärtshubs des C-Rahmens erregt, während er in der Oberen und unteren Endlage des C-Ranmens stillsteht, xluf diese 'Jeise dient da3 Stütz- und Antriebswerkzeug als rotierende Pührungsst?mge, die das Rohr, das zwischen ihm und der ersten Vieri:zeugeinheit angeordnet werden soll, durch die Löcaer in den vertikal übereinander, aber getrennt gestapelten Endplätzen und Leitplatten führt. Da der Motor 182 in der oberen und unteren Endlage des C-Rahniens sich nicht dreht, dient die V/erkzeugeinheit 185 auch zur Halterung des Rohrs, so daß die Rollenauf we itung am ersten Ende durch die erste V/erkzeugeinheit vorgenommen werden kann. Die Spitze 187 paßt in das Ende des Rohrs und führt diese Stütz- und Antriebsfunktion aus. Die dpitze 187 ist mit einem "umgekehrten" Gewinde abgebildet, wie es bei Bolzen- und Bohrerausziehvorrichtungen verv/endet wird, obwohl auch ein anderer geeigneter Spitzenaufbau zum Halten des Rohrendes befriedigend verwendet werden kann.

Dritter

(Pig. I)

Vom oberen Abschnitt 66 des Schal-tisciies 60 geht ein Werkζeughaltearm mit einem vertikalen Abschnitt 190 aus, der in einem horizontalen Abschnitt 192 endet, üine Vierkzeugeinheit 194 ist begrenzt gegenüber dem horizontalverlaufenden Abschnitt 192 verschiebbar. Gemäß der Figur ist die Werkzeugeinheit 194 so montiert, daß sie über eine Werkstückplattform 196 des dritten Arbeitsplatzes 30 reicht. Die VJerkzeugeinheit 194 ist im wesentlichen die gleiche wie in Pig. 6 abgebildete, die einzige Ausnahme besteht darin, daß Spindel des RohraufWeitungswerkzeuges direkt durch den Luftmotor ohne eine dazwischengeschaltete drehmomentbegrenzende Kupplung 140 angetrieben wird. Auch am dritten Arbeitsplatz 30 ist das Rohraufweitungswerkzeug vorzugsweise ein vorschieb- und umsteuer-

oonki/ooit

BAD ORlGlNAl

bares Werkzeug. Die Verwendung eines parallelen Aufweitungsv/erkzeugs am zweiten Arbeitsplatz gewährleistet in üblicher Weise, daß die Rohre der Anordnung im wesentlichen spannungsfrei sind. Da der Werkzeughaltearm einstückig mit dem Schalttisch 60 verbunden ist, ist ersichtlich, daß dieser Arm und die darauf montierte

Werkzeugeinheit ebenfalle in X- und Y-Richtung in genau der gleichen Weise wie der Schalttisch 60 am ersten Arbeiteplatz 10 und der Schalttisch 100 am zweiten Arbeitsplatz 20 verschoben werden. Da das Werkstück an diesem Arbeitsplatz ein gegenüber dem zweiten Arbeitsplatz umgedrehtes Werkstück ist, arbeitet die dritte Werkzeugeinheit 194 in einer komplementären X- Y-Lage.

Rohrzuführungs- und -transportplatz

(Pig. 1, 9 - 12)

Der Rohrsuführungs- und -transportplatz 40 ist auf der anderen Seite (links in Fig. 1) des zweiten Arbeitsplatzes 20 horizontal von ihm getrennt angeordnet, üb ist ersichtlich, daß der RohrzuführungB- und -transportplatζ 40 einen Grundteil 200 und einen dav.n vertikal nach oben ausgehenden Rahmen mit einem hinteren Abschnitt 202 und einem vorderen Abschnitt 204 hat. Im hinteren Abschnitt 202 ist ein Aufzug 206 montiert, der ein Grundteil oder eine Plattform 206 und vertikale Seitenstücke 209 und hat. Rückeeitige/i8iffi^ktl5 und2L3, die mit dem hinteren Abschnitt 202 verbunden sind, sind gegen die Vertikale nach vorn geneigt, so daß die dazwischen Montiert« Plattform 208 auoh etwas nach vorn geneigt ist. Die Plattform 208 hat geeignete Rollen 214, so daß ein Rohrversorgungskasten 215 leicht darin angeordnet und darauf von vorn nach hinten durch Richtstifte (nicht abgebildet) ausgerichtet werden kann, die durch eine geeignete KurbsL 216 in die und aus den Löchern in den Seiten des Zuführungskasten 215 beweglich sind. Zweckmäßiger Weise können die Richtstifte mit geeignet

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konischen Stiften versehen sein, so daß der im wesentlichen von vorn nach hinten verlaufende Kasten genau durch Bewegung der Stifte in vollem Eintritt mit den Löchern an den Seiten des Kastens genau ausgerichtet werden kann. Die Stifte haben die doppelte Aufgabe der Vervollständigung der Ausricntung und ues Festhaltens des Kastens in seiner ausgerichteten Lage.

Um wahlweise die Plattform 208 des Aufzugs 206 zu heben und zu senken, ist din Antrieb 218 auf einer Plattform 220 montiert, die am obeien xinde der vertikalen Glieder 212 und 213 befestigt ist. Der Antrieb 218 hat einen geeigneten Iiotor 222, der beispielsweise der Drehstellmotor "Rotac" der Excelo Corparation sein kann. Der Motor 222 ist an eine Antriebswelleneinheit 224 über eine geeignete Kupplung 226 gekuppelt. Hin Teil der Antriebswelleneinheit 224 ist über ein Kegelzahnrad 228 mit einer Gewindestange 230 gekuppelt, die entlang der Außenseite des vertikalen Glieds 212 verläuft. Das •eine Ende der Stange 230 ist in einem Lager 232 gelagert, während das andere Ende davon in einem Lager 231 gelagert ist. Die Stange 230 ist in einem Innengewindeblock 234 eingepaßt, der am vertikalen Glied 209 befestigt und entlang des vertikalen Glieds 212 verschiebbar ist. Der andere Teil der Antriebswelleneinheit 224 ist über ein Hegelzahnrad 236 an eine ähnlich angeordnete und gelagerte Gewindestange gekuppelt, die sich entlang des vertikalen Glieds 213 erstreckt.

Eine Rohrvorrat- und -ausrichtungseinrichtung 240 ist im vorderen Abschnitt 204 des Rohrzuführungs- und -transportplatzee angeordnet. Die Einrichtung 240 dient zur gesteuerten Abgabe der Rohre aus dem Rohrzuführungskasten 215 im hinteren Abschnitt 202 an ein Rohrmagazin an vorderen Abschnitt 204.

Wie am deutlichsten in Pig. 10 unu 11 abgebildet ist, hat die Rohrvorrats- una -ausrichtungseinrichtung 240 eine Rutsche 244, die an ihren hinteren 3nde mit der Vorderseite des Aufzugs

(und dein offenen Vorderteil des darin montierten Rohrzuführungskastens) in Verbindung steht und an ihrer Vorderseite über mehrere getrennte Bänder verläuft, die die allgemeine horizontale Ausrichtung der an diese von einem Gatter 248 an der Vorderseite der Rutsche 244 abgegebenen Rohre vornehmen. Die Rutsche 244 ist etwas nach vorn geneigt, so daß die von dem Rohrzuführungskasten, 215 abgegebenen Rohre nach vorn rollen. Das Gatter hat eine Antriebswelle 250, die in Seitenplatten 251 und 252 an ihren entgegengesetzten Enden gelagert ist. An der Antriebswelle 250 sind herabhängende Blätter 244 befestigt, die in eiier ersten oder Schließlage die Rohre auf der Rutsche 244 hinter den Blättern festhalten und in der anderen oder Offenlage den Durchtritt von einigen Rohren zwischen ihren Spitzen und der Oberfläche der Rutsche 244 erlauben. Das eine Ende der Antriebswelle 250 hat einen damit verbundenen Kurventastarm 256, dessen finde auf der Oberfläche einer Kurvenscheibe 258 gleitet, die auf einer Antriebswelle 260 montiert ist. Die Antriebswelle 260 wird durch einen geeigneten Riemen angetrieben, der zwischen einer Riemenscheibe 261 auf ihr und einer Riemenscheibe 265 von einem geeigneten Motor 263 verläuft.

Mit der Antriebswelle 260 sind auch mehrere horizontal getrennte Riemenscheiben (nicht abgebildet) verbunden, die durch mehrere Riemen 264 mit Riemenscheiben 265 verbunden sind, die ähnlich auf einer Welle 266 montiert sind, die in lagerbläoken an den vertikalen Gliedern 268 und 269 an der Vorderseite der Maschine gelagert ist. Die Antriebswelle 260 liegt höher als die Welle 266, so daß beim Antrieb der Antriebswelle 260 die Riemen in der Pig, 11 abgebildeten Richtung nach oben laufen. ■Uie Oberseite der Riemen bewirkt daher, daß Rohre, die dahin vin der ^Auutsche 244 nicht in horizontaler Ausrichtung abgegeben wurden, nach oben transportiert und durch die vertikalen

S 001b

Seitenwände 272 273 ausgerichtet werden, wonach die Rohre die geneigten Riemen nach unten rollen, und zwar jedes Rohr um seine eigene Achse zum vorderen Ende der Vorrichtung. Bei einem praktisch erprobten Ausführungebeispiel wurden die Wellen 260 und 266 so angeordnet, daß die Riemen von hinten nach vorn unter einem Winkel von etwa 3 gegen die Horizontale geneigt waren. Ein Rohrmagazin 276 mit einer Vorderwand 277 und einer Rückwand 278 an seinen entgegengesetzten i.nden befindet sich kurz vor den Riemenscheiben 277, um die horizontal ausgerichteten Rohre aufzunehmen, wenn sie herunterfallen, nachdem sie die geneigten Riemen 264 heruntergerollt sind. Hit dem Boden des Rohrmagazins 276 ist ein Auslösemechanismus 290 verbunden, der genauer in Pig.12 abgebildet ist.

Der Auslösemechanismus 290 kann horizontal durch einen geeigneten Motor 294 geschwenkt werden, der über Gestängeaxae 295 und 296 «it horizontal getrenntem, Torragenden Auslösearmen 298 und 299 verbunden ist, die an Stellen 300 bzw. 301 angelenkt sind» Venn die Auslöeearme 298 und 299 für einen Bewegungdtakt horizontal vorwärts und rückwärts zum gewünschten Zeitpunkt während des Arbeitstakts betätigt werden, bewirken Auslösefinger 304 und 305 davon die !freigäbe nur eines einzigen Rohrs vom Boden des Rohrmagazins 275« Gleichzeitig schlägt Q das Ende 306 das Arms- 308, der mit dem Arm 296 über eine Stange ta» 310 verbunden und an einer Stelle 312 angelenkt ist, am Ende der JJ Rohre im unteren Teil des Magazins 275 an, so daß diese zur Seite des vertikalen Glieds 269 arn^ entgegengesetzten Ende bewegt werden, UÜ weiter die horizontale Ausrichtung der Rohre vor der Abgabe eines Rohrs aus dem Rohrmagazin 275 zu gewährleisten.

Gemäß Fig. 11 ist ein Schalter 314 an der Rückseite i . des Rohrmagazins 275 angebracht. Der Schalter 314 hat einen Schaltarm 315, ,der nach oben durch eine geeignete Feder ( nicht abgebildet) vorgespannt ist, und sein üuts erstreckt sieh in das

Rohrmagazin 275. Der Sckaltarm 315 wird durch Rohre über ihm im Rohrnagasin niedergehalten, und wenn er in dieser niedergehaltenen Lage ist, ist der ilotor 263 nicht erregt und das Gatter 248 ist niclit in Betrieb, die Blätter 254 eind also in der Schließlage. Die "..'elie 260 i3-t ortsfest, so daß weder lie Kurvenscheibe 258 noch die die Riemen 264 antreibenden Riemenscheiben eich drehen. Wenn Rohre von Boden des Rohrmagazins 275 abgegeben werden, tritt der Fall ein, daß keine Rohre mehr auf dem Schaltarm 315 liegen, so daß der Arm sich in seine obere Lage bewegt, wodurch der Motor errugt wird und die Antriebswelle 260 dreht, um das Gatter 248 über den Abtastarm 256 an dar Kurvenscheibe 258 in Betrieb zu aotzen und auca die Rienen 264 zu bewegen, so daß die dahin von der nutsche 244 abgegebenen Rohre ausgerichtet werden. Der Ilotor 263 bleibt erregt, bis der achaltarm 315 wieder durch die auf ilun liegenden Rohre im Rohrmagazin 275 niedergedrückt wird.

Damit i ;ner ein konstanter Vorrat von Rohren vorhanden ist, die an das Ivohrnagazin275 abgegeben werden können, ist ein anderer Schalter (nicht abgebildet) vorhanden, um die Erregung des Aufzugantriebs 218 zu bewirken, wenn die Zuführung von Rohren zur Rutsche 244 aufhört. Hu diesem ^weck ist der Schalter so angeordnet, daß er in Offeninge gehalten wird, un den Antrieb 218 abauerrecen, und zwar durch Rohre 244 in der Nähe der Blätter 254 aas Gatters 248. "./enn diese Rohre vollständig an die Oberseite der Rienen 264 und daait an das -ohrr-aeazin 275 abgegeben worden sind, bewegt sich der Schalter in seine Sciiließlage und erregt α en Aufeugantrieb, bis die von Zufükrungskasten 215 an die Rutsche 244 abgegebenen Rohre den Schalter wieder in seiner Offenlage halten. Z.B. wird der Zuführungsliaaten 215 mit einem Schiebedeckel versehen, der an einer Bewegung durch vorragende Teile des Rahmens und der Rutsche 244 gehindert wird, die nit der Vorderseite des Kastens verbunden ist, eo daß bei Heben des Kastens 215 durch den Aufzug

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Rohre daraus auf die Rutsche 244 fallen.

In. unmittelbarer Nähe befindet sich unter dem Rohrmagazin 275 ein Rohrhalter mit einem beweglichen Backen 318. Der Rohrhalter wird an der Oberseite eines Rohrtransportglieds 320 getragen und kann das Rohr aufnehmen und festhalten, das vom Boden des Rohrmagazins durch den Auslösemechanismus 290 abgegeben worden ist. Der bewegliche Backen 318 des Rohrhalters wird zwischen einer Offen- und Schließlage durch eine Kolbenstange 322 eines geeigneten Luftzyl-inders 323 betätigt, dessen Körper mit einem geeigneten Bügel 324 des Rohrtransportglieds 320 verbunden ist.

Das Rohrtransportglied 320 wird durch und in Abhängigkeit von der Bewegung des C-Rahmens 94 betätigt, so daß es aus seiner horizontalen Lage vor dem Rohrzufuhrungs- und -transportplatz«« 40 (vgl. Fig. 1 und 9) in eine vertikale Lage über dem Schalttisch 85 des zweiten Arbeitsplatzes 20 (vgl. Fig. 7) verschoben werden kann.

Zu diesem Zweck ist ein Antriebsarm 326 vorhanden, dessen eine Ende an einer Stelle 328 am Rohrtransportglied 320 angelenkt und dessen andere Snde geeignet mit einer Antriebswelle 330 für seine Umdrehung verkeilt ist. Die Antriebswelle 330 ist in geeigneten Lagern 332 gelagert. Ein Zahnrad 336 ist mit dem einen Ende der Antriebswelle 330 verbunden und kämmt mit einem Antriebszahnrad 338. Das Antriebszahnrad 338 ist mit einer Welle 339 verkeilt, die mit einem s&näe eines Arms 340 verbunden ist, dessen anderes Ende bei 342 an den C-Rahmen 94 angelenkt ist. Die Welle 339 ist an ihren Enden in geeigneten Lagern (nicht abgebildet) gelagert. Der Ann 340 kann daher die Drehung der Antriebswelle 330 in Abhängigkeit von der vertikalen Bewegung des C-Rahmene 94 vornehmen. Es ist ersichtlich, daß die Drehung der Antriebswelle 330 bewirkt, daß das Rohrtransportglied 320 aufi seiner Lage vor dem Platz 40 se_ne Lage über den Schalttisch 85 am zweiten Arbeitsplatz 20

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"bewegt wird. Die Antriebsarme unc^die Zahnräder sind so angeordnet, daß die Bewegung des C-Rahmens 94 aus seiner oberen Endlage (Pig. 7) in seine untere Endlage (Pig. I) bewirkt, daß der Rohrhalter des Rolirtransportglieds 320 von eins? vertikalen Lage über dem Schalttisch 85 am aweiten Arbeitsplatz 20 in eine horizontalen lage vor und unter dem Rohrmagazin 275 am Rohrzuführungs- und -transportplatz 40'und umgekehrt bewegt wird.

Damit das Rohrtransportglied 320 in seinen beiden verschiedenen Lagen richtig ausgerichtet wird, d.h., damit es in der einen Lage horizontal und in. der anderen vertikal verläuft, ist eine Stange 346 vorhanden, deren eine Ende bei 348 am Rohrtransportglied 320 und deren andere Ende bei 350 an einem vertikalen Glied 352 angelenkt wird.

Ein Gegengewicht 354 kann geeignet an den Antriebsarmen befestigt sein, um die zum Antrieb des C-Rahmens 94 und des Rohrtransportglieds 320 notwendigen Energie zu verringern. Das Gegengewicht kann in irgend einer üblichen Weise angebracht sein und ist schematisch angelenkt an einem vorspringenden Ende des Antriebsarms 326 in Fig. 9 und am Ende eines besonderen Arms in Pig. I abgebildet.

Die Vorrichtung hat auch eine Anzahl getrennter Schalter, die sich an verschiedenen Stellen befinden, damit alle Werkzeuge die richtige Arbeitslage einnehmen und alle Werkzeuge vom entsprechenden Werkstück entfernt werden, bevor das Weiterschalten der Tische stattfindet. Üblicherweise können . die Schalter in Serie geschaltet sein, so daß die Vorrichtung nicht betriebsbereit ist oder abgeschaltet wird, wenn einer der Schalter in seiner Offenlage ist. Mit Ausnahme eines Tastsehalters 360 am ersten Ende, abgebildet in Pig. 6, sind die Schalter nidit abgebildet, sie nehmen aber folgende Lage ein:

οίε>*?4 9iooit

(l und 2) Ein Schalter an jedem ilnde des bewegliehen Backens 318 des Bohrhalters am Rohrtransportglied 320;

(3) ein Schalter am Boden des C-Rahmens 94_t d.h. des in der Vertiefung in den i'ig. 4 und 5 befindlichen Endes;

(4) der Tastschalter 360 an der ersten Verkzeugeinheit (Mg. 6);

(5 und 6) ein Schalter an jedem der Bohrköpfe 72 und 73 j (7) ein Schalter an der dritten ".terkzeugeirüieit 194.

Betrieb der Vorrichtung

Da die oben beschriebene Vorrichtung löcher in Plattenstapel am ersten Arbeitsplatz 10 aus- und aufbohren, Rohre einbauen und deren erste Ende am zweiten Arbeitsplatz 20 befestigen und ferner das zweite Ende der Rohre am dritten Arbeitsplatz 30 befestigen soll, müssen die richtigen Werkstücke an diesen Arbeitsplätzen vor dem Betrieb der Vorrichtung montiert werden. Es soll daher zunächst angenommen werden, daß der Arbeitsplatz 10 Stapel von End- und Leitplatten hat, die geeignet am Schalttisch 60 befestigt sind, und daß die Bolirköpfe 72 und jeweils mit geeigneten Bohrern versehen 3ind. Es soll ferner angenommen v/erden, daß auf den Schalttisch 85 eine geeignete Halterung befestigt ist, in der die richtige Anzahl der End- und Leitplatten zusammengebaut und ausgerichtet wird; die Löcher in diesen Platten sind bereits während eines früheren Arbeitstakts am ersten Arbeitsplatz aus- und aufgebohrt worden, so daß die Löcher sich darin im vorbestimmten Huster befinden, wie es durch die Lochstreifen gesteuerte Bohrmaschine bestiimat ist. Diese Halterung und der vertikale Stapel der End- und Leitplatten sind schematisch in Jig, I abgebildet.

Es soll weiter angenommen werden, daß das am Arbeitsplatz 30 montierte Werkstück die während eines früheren Arbeitstakts

teilweise fertiggestellte Rohranordnung ist, die vom zweiten Arbeitsplatz 20 erhalten wurde. Entsprechend hat das Werkstück, das auf der ■./eiv.stückplattform l'jG montiert und ausgerichtet ist, alle in den Löchern sulner .lütten montierten iiohre, und das untere Ende aller diener rtor.re ist an der zugehörigen Endplatte befestigt. Zur Fertigstellung der Rohranordnung am Arbeitsplatz -30 muß daher nur noch das obere r^nde der Roiij; e in der Rohrwand befestigt werden.

Genäß Pig. 1 ist der Rohrzufdhrungskasten 215 geeignet in Aufzug 206 befestigt, wobei der Deckel der Vorderseite des Rohrzui'uhrungs- und -transportplatzes 40 gegenüberliegt. Ss ist erni jLtlich, daß die Ilairfcform 208 des Aufzugs 206 in ihrer unteren La-e ist. Wie bereits beschrieben, der Antrieb 218 ao angeordnet, da.; er periodisch erregt wird, um eine geeignete Ergänzungszufuhr von Rohren zur Rutsche 244 hinter den Blättern 254 des Gatters 248 zu gewährleisten.

Unter Berücksichtigung der oben gemachten Annahnen wird die Vorrichtung in Betrieb genowm^n, wodurch die Löcher in dem vorbestimmten lluster (teilweise in Fig. 3 abgebildet) gebonrt werden. Zwecknäßigerweise ist das Lochstreifenprogramm so aufgebaut, daß der Schalttisch 60 bezüglich den Bohrern in den Bohrköpfen 72 und 73 angeordnet wiru, um das Bohren ..er Löcher von links nach rechts und dann von rechts nach links usw. nach geeignetem Weiterschalten in Y-Richtung zu beginnen, un jede neue Zeile anzufangen. lie ist ersichtlich, da.: jedoch auch ein anderes geeignetes Programm verwendet werden kann.

Das zuerst zu bohrende Loch kann daher das Loch auf der linken Seite der Seile a der~Platten (Fig. 3) sein. Der Tisch 60 wird dann hintereinander nach links weitergeschaltet, und zwar in X-Richtung, un alle Löcher in der Zeile a zu bohren. Wenn das letzte Loch der £eile a gebohrt worden ist, wird der Tisch 60 in Y-Richtung zur nächsten Zeile (Seile b) und von links nach rechts in X-Richtung geschaltet, bis alle Löcher in der Zeile b BAD ORIGINAL

gebohrt worden sind. Dieses Schalten wird Zeile für Zeile fortgesetzt, bis alle Löcher gebohrt worden sind.

Jedesmal, wenn der Tisch 60 am ersten Arbeitsplatz 10 zu neuen X-Y-Koordinaten bewegt wird, wird der Schalttisch 85 am Arbeitsplatz 20 ähnlich bewegt, so daß das gleiche Loch an der. gleichen Stelle bezüglich der ersten und zweiten Werkzeugeinheit 98 und 99 am C-Rahmen 94 sich befindet. Da ferner die Werkzeugeinheit 194 einstückig mit dem Schalttisch 60 verbunden ist, wird diese Werkzeugeinheit am dritten Arbeitsplatz 30 ebenfalls gegenüber dem dort montierten Werkstück zu dem Loch mit den gleichen X-Y-Koordinaten bewegt.

Es soll nun der vollständige Arbeitsgang des Ausbohrtakts beschrieben werden, der auf den Aufbohrtakt folgt. Während dee Ablaufes des Aufbohrtakts werden die Endplatten 47 und 48 und die drei Leitplatten 50 geeignet in eine Halterung zusammengebaut, .um das nächste Werkstück für den zweiten Arbeiteplatz 20 zu ergeben. Vorzugsweise sind die Flatten in der Halterung in der gleichen Lage zusammengebaut, wie sie vorher aus- und aufgebohrt wurden·

Der Streifen in der Streifensteuerung 78 wird in seiner Anfangslage zurückgespult und der Schalttisch 60 wird manuell lh aeine hintere Lage zurückgeschoben. Das Rollenaufweitungswe-rkzeug wird dann von der Werkzeugeinheit 194 am dritten Arbelteplatz Entfernt, und das gerade an diesem Arbeitsplatz fertiggestellte Werkstück wird ebenfalls entfernt.

Das Rollenauf Weitungswerkzeug 138 wird von der ersten Werkzeugeinheit 98 entfernt, damit die teilweise fertiggestellte Rohranordnung und die Halterung hochgehoben und vom Schalttisch 85 am zweiten Arbeitsplatz 20 wegbewegt werden können. Dieee teilweise fertiggestellte, gehalterte Rohranordnung wird dann umgedreht, d.h.. um 180° gedreht, und auf der Werkstückplattform 196 am dritten Arbeitsplatz 30 montiert und ausgerichtet. Die Halterung; mit den

oe9*vf joo*6

darin wie oben beschrieben, zusammengebauten Platten wird auf den Schalttisch 85 am zweiten Arbeitsplatz gehoben und dort geeignet montiert und ausgerichtet· BLe RollenaufWeitungswerkzeuge werden dann wieder in die erste und dritte Werkzeugeinheit am zweiten bzw. dritten Arbeitsplatz eingebaut. Anschließend werden neue, ungebohrte Plattenstapel auf den Schalttisch 60 montiert und geeignet ausgerichtet. Die Vorrichtung wird nun richtig eingestellt, so daß die Bohrer in der richtigen Lage über den Plattenstapel 75^ befinden und das Werkzeug 138 über einem Loch mit gleichen X-Y-Koordinaten am zweiten Arbeitsplatz 20 und das Werkzeug am dritten Arbeitsplatz ähnlich angeordnet sind.

Bei Beginn des Bohrens wird der Ö-Rahmen 94- durch einen Motor aus seiner unteren Lage in seine obere Lage bewegt. Ferner wird der Luftmotor 182 der zweiten (unteren) Werkzeugeinheit 99 erregt, so daß das Stütz- und Antriebswerkzeug 185 gedreht wird. Da der C-Rahmen 94 sich nach oben bewegt, läuft das Stütz- und Antriebswerkzeug 185 durch das Loch an dieser Stelle des Stapels

18? von End- und Leitplatten, bis die Spitze/ttüS Werkzeugs 185 sich vom Boden dieses Stapels durch das Loch in dessen obererEndplatte erstreckt· Der C-Rahmen befindet sich nun in seiner oberen Endlage, und eine Einrichtung wird betätigt, um eine weitere Drehung des Luftmotors 182 zu verhindern· Das heißt, der Motor 182 wird geeignet verrJgelt, so daß er zweckmäßig als Halterung dient, um das Werkzeug 185 am Weiterdrehen zu hindern·

Während eich der C-Rahmen 94 in seine obere Endlage bewegt,, bewirkt die Bewegung des Arms 340, der antriebsmäßig zwischen den C-Rahmen 94 und das Rohrtransportglied 320 über Zahnräder 338 und 336, die Antriebswelle 330 und den Antriebsarm 326 geschaltet ist, die Bewegung des Bohrtransportglieds 320 aus einer Lage, in der .sich dM Rohrhalter horizontal vor und

unter den Boden des Rohrmagazins 275 am Rohrzuführunga- und -transportplatz 40 befindet, in eine Lage, in der der Hohrhalter vertikal über dem Werkstück am zweiten Arbeitsplatz 20 sich befindet. Da der Tisch 85 von dem und in der gleichen Weise wie der Schalttisch 60 weitergeschaltet worden ist, befindet sich der Rohrhalter an der Stelle des Lochs mit den gleichen X-Y-Koordinaten wie das am ersten Arbeitsplatz 10 gebohrte Loch. Vor der vorangegangenen Bewegung des Rohrtransportglieds 320 wurde der Auslösemechanismus 290 am Boden des Rohrmagazins 275 betätigt, damit es ein einzelnes Rohr abgeben konnte, das auf den Rohrhalter des Rohrtransportglieds 320 fiel, wonach der Luftzylinder 323 betätigt wurde, um den beweglichen Backen 318 zu schließen und das Rohr darin einzuklemmen.

Zu diesem Zeitpunkt haben der C-Rahmen 94, das Rohrtransportglied 320 und die erste Werkzeugeinheit 398 im wesentlichen die in Fig. 7 abgebildete Lage. Der Luftzylinder 110 der ersten Werkzeugeinheit 98 und der Luftzylinder 178 der zweiten Werkzeugeinheit 99 werden dann betätigt, damit die entsprechenden Werkzeugeinheiten 99 und 98 sich ein kurzes Stück nähern. Z.B. bewegt sich die erste Werkzeugeinheit 98 um etwa 5 cm nach unten, während sich die zweite Werkzeugeinheit 9$ etwa um die gleiche Strecke nach oben bewegt. Diese Bewegung de? beiden Werkzeugeinheiten bewirkt die Bewegung der Spitze 187 des Stütz- und Antriebswerkzeugs 185 in das untere Ende des Rohrs, das durch das Rohrtransportglied 320 festgehalten wird, und die Bewegung der Spitze oder des Käfigs des Rollenauf-Weitungswerkzeugs 138 in das obere Ende dieses Rohrs. Auf diese / Weise wird das Rohr zwischen den beiden Werkzeugen festgehalten, die am oberen bzw« unteren vorragenden Ära 95 bzw. 96 des C-Rahmene 94- montiert sind.

Wenn die beiden Werkzeugeinheiten richtig angeordnet sind so daß sie wie gerade beschrieben das vertigjkl verlaufende Rohr haltern, wird der Luftzylinder 323 dee Rohrtransportglieds 320

betätigt, um das vorher eingespannte Rohr freizugeben. Der Luftmotor 162 der zweiten (unteren) Werkzeugeinheit 99 wird ebenfalls in Betrieb gesetzt, und wegen, der Wirkung der Stützspitze 187 am Werkzeug Ib5 wird das zwischen den beiden Werkzeugeinheiten festgehaltene iiohr dadurch gedreht. Der C-Rahmen wird dann aus seiner oberen lage in seine untere Lage bewegt, um das rotierende Rohr von oben nach unten in das ,Loch im Plattenstapel einzusetzen.

Wenn die erste V/erkseugein/heit auf der Oberseite der Endplatte am oberen iände des Plattenstapels ruht, was anzeigt, daß das Rohr vollständig durch die Platten gesteckt worden ist, wird der Luftraotor 182 wieder verriegelt, um seine Drehung zu verhindern, und der Luftmotor 132 der ersten (oberen) Werkzeugeinheit wird errant, damit die Spindel 134 des RollenaufWeitungswerkzeugs (jetzt im oberen Ende des gerade eingebauten Rohrs angeordnet) gedreht wird. Der Luftzylinder 118 der ersten Werkzeugeinheit wird dann betätigt, um die Spindel 134 des Rollenaufweitungawerkzeugs nach unten zu bewegen, wodurch die Rollen und damit das Ende des iiolirs in bekannter Weise aufgeweitet werden, um das Rohr in der Endplatte richtig zu sichern. Da das Rollenaufweitungswerkzeug vorzugsweise eine parallel aufweitende konische Spindel hat, erzeugt es einen selbsttätigen Torschub, und der Luftzylinder 118 ist nur erforderlich, um das anfängliche Senken der Spindel 134 vorzunehmen, wonach die Rolle- in bekannter Weise einem selbstätigen Vorschub

unterliegt.
ο

ξ Wenn das Rohr so stark aufgeweitet wird, das das zur Drehung

^d Spindel 134 erforderliche Drehmoment die Drehmomentgrenze der oKupplung 140 überschreitet« schleift die Kupplung und nach dem Schleier

o^fen während einer vorbestimmten Zeit wird der Luftmotor umgesteuert und der Luftzylinder 118 betätigt, wonach der Luftzylinder 110 betät& wird, und das Rollenaufweitungswerkzeug 138 aus dem Ende des Rohrs herauszieht·

Während dieser Zeit wird der Luftzylinder der dritten Werkzeugeinheit betätigt, damit deren Rollenaufweitungswerkzeug

in das zweite Ende des Rohrs des Werkstücks an der komplementären X-Y-Stelle eingesetzt wird (da dieses Werkstück um 180° gedreht ist) Wenn das Aufweitungswerkzeug richtig im Ende des Rohrs eingesetzt ist, wird der Luftmotor dieser Rohranordnung erregt, um die Rollenaufweitung vorzunehmen. Da das Aufweitungswerkzeug an diesem. Arbeitsplatz vorzugsweise fortschreitet und einfahrbar arbeitet, wird das Ende des Rohrs von oben nach unten gerollt. Nach Beendigung des Rollens wird das Rollenaufweitungswerkzeug an diesem Arbeitsplatz in sehe angehobene Lage durch Betätigung seines Luftzylindere zurückgeführt.

Wenn die Rohre am zweiten Arbeitsplatz eingebaut und an ihrem ersten Ende an ihrer Rohrwand befestigt, die Löcher am ersten Arbeitsplatz gebohrt und die Rohre am zweiten Ende an ihrer Rohrwand am dritten Arbeitsplatz befestigt worden sind, kann die, Vorrichtung zu neuen X-Y-Koordinaten weitergeschaltet werden und der vorangegangene Ablauf wird wiederholt, bis alle Löcher am ersten Arbeiteplatz 10 gebohrt, alle Rohre am zweiten Arbeitsplatz 20 eingebaut und alle Rohrenden in den entsprechenden Rohrwänden am zweiten und dritten Arbeitsplatz befestigt worden sind·

0θ3Μ$/Θ0Ζέ> Patentansprüche

Claims (14)

- 29 - 20.9.1967 EH/Ld Unsere Akte:1979 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Rohranordnung für Wärmeaustauscher, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Platten (47, 48, 50) mit einer Anzahl von durchgehenden löchern, die nach dem gleichen vorbestimmten Muster angeordnet sind, hergestellt werden, daß eine erste und zweite Werkzeugeinheit (98, 99), die voneinander getrennt und für eine gemeinsame Hin- und herbewegung ausgerichtet sind, bereitgestellt werden, daß die Platten getrennt angeordnet und befestigt werden, so daß alle ihre Löcher ausgerichtet und für eine gegebene lochstelle mit den beiden getrennten, ausgerichteten Werkzeugeinheiten ausgerichtet 3ind, so daß deren gemeinsame Bewegung die Bewegung der einen Werkzeugeinheit in der einen Richtung bezüglich der Platten und der anderen Werkzeugeinheit in der entgegengesetzten Richtung bezüglich der Platten bewirkt, daß die beiden Werkzeugeinheiten in einer ersten Richtung bewegt werden, um eine mit der einen Werkzeugeinheit (99) wirkungsmäßig verbundene Piihrungsstange (185) endweise durch die ausgerichteten Löcher in den Platten an der gegebenen Stelle zu stecken, daß ein Rohr (46) angeordnet und befestigt wird, dessen vorbestimmte Länge durch die getrennten Platten zwischen dem Ende der aus dom Loch vorragenden Führungsstange und der dazu ausgerichteten anderen Werkzeugeinheit "bestimmt ist, und daß die beiden Werkzeugeinheiten in einer zu der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung bewegt werden, bo daß die Führungestange aus den Löchern an der gegebenen Stelle herausgezogen und das Rohr dort eingesetzt wird·

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch, g e k e η η ζ e i ο h-j net, daß die Rohre (46) an ihren Enden in den zu diesen Enden

009849/0026 _0R1G1NAL «rs.

gehörenden rlatten (47» 48) befestigt werden.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Rohre (46) durch Rollen (138) aufgeweitet werden, um die Enden in den zu diesen Enden gehörenden Platten (47, 48) zu befestigen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzei chn e t, daß die Rollenaufweitung des einen ü»ndes der Rolle (46) parallel vorgenommen wird, so daß die Aufweitung des Innendurchmessers des Rohrendes im ganzen aufgeweiteten Endbereich gleichzeitig stattfindet, und daß die RollenaufWeitung des anderen Endes der Rohre fortschreitend vorgenommen wird, so daß die Aufweitung des Innendurchmessers des Rohrendes fortschreitend von einer von der Grenze des anderen Endes entfernten Stelle fortschreitend zu diesem Ende nach außen stattfindet.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pührungsstange (185) während der Bewegung der beiden Werkzeugeinheiten (98, 99) sowohl in der ersten als auch! in der entgegengesetzten Richtung gewählt wird. ;

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,· daß das eine Ende de« Rohre β (46) nach seinem Einsetzen festgehalten wird, um seine Drehung zu verhindern, und daß das entgegengesetzte Ende des Rohrs rollenauf^eweitet wird, um dies«in der Platte (47,48) zu befestigen, die zu dem j entgegengesetzten Snde gehört.

7· Verfahren nach einen der vorgehenden Ansprüche, bei dem die Platten in einer Halterung gesichert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung mit den darin

OR.0.NAL

eingebauten Platten (47, 48, 50) auf einem Tisch (85) angeordnet wird, der sowohl in X- als auch in Y-Richtung verschiebbar und zwischen der oberen und unteren der vertikal ausgerichteten Werkzeugeinheiten (98, 99) angeordnet ist, daß ein Rohr (46) vertikal über einem Loch in den Platten in der Halterung an einer gegebene X-Y-Steile ausgerichtet wird, daß die Spitze eines nicht aufgeweiteten Rollenaufweitungewerkzeugs (138), das zu der oberen Werkaeu^einheit gehört, in das obere Ende des vertikal ausgerichteten Rohrs eingesetzt wird, daß ein Stütz- und Antriebswerkzeug (185), das zu der unteren Werkzeugeinheit gehört, von oben nach untin durch ein Loch an einer gegebenen X-Yt*Stelle der Platten in der Halterung eingesetzt und gedreht wird, daß das Stütz- und Antriebswerkzeug nach seinem Durchstecken durch das Loch in den Platten der Halterung an einer Weiterdrehung gehindert und das Werkzeug so weit nach oben bewegt wird, daß seine Stütz- und Antriebsspitze (187) antriebsmäßig an dem unteren Ende dee vertikal ausgerichteten Rohrs angreift, daß das Stütz- und Antriebswerkzeug gedreht wird, wobei gleichsinnig sowohl das Rollenaufweitungswerkzeug am oberen Ende dee Rohrs als auch das Stütz- und Antriebewerkzeug am unteren Ende des Rohrs von oben nach unten bewegt werden, damit das zwischen den beiden Werkzeugen festgehaltene Rohr gedreht geführt und durch das Loch an der gegebenen Stelle in den Platten der Halterung gesteckt wird, daß eine Weiterdrehung des Stütz- und Antriebswerkzeugs nach dessen Bewegung nach unten tut eine vorbestimmte Strecke verhindert wird, die ausreicht, daß das Ende des Rohrs ungefähr mit den Endflächen Q der Endplatten an den entgegengesetzten unden der Halterung

ot fluchtet, daß das Rollenaufweitungswerkzeug gedreht und aufge-(o weitet wird, um das obere Ende des ^ohres in seiner Platte zu Q sichern., daß das Rollenaufweitungswerkzeug und das Stütz- und

ox Antriebewerkzeug vertikal voneinander bewegt werden, um deren

Spitzen aus den entgegengesetzten Enden des Rohrs in den Platten

der Halterung herauszuziehen, daß die Halterung von dem Tisch entfernjr um 180° gedreht und auf einer Werkstückplattform (196) relativ zu einem darüber angeordneten Rollenauf we itungswerlczeug (194) ausgerichtet wird, daß das Rollenaufweitungswerkzeug in dem iJnde eines Rohrs in der halterung angeordnet wird, und daß ',. das Ende des Rohrs aufgeweitet wird, um es in seiner Endplatte zu befestigen.

8. Vorrichtung zur Herstellung von Rohranordnungen für Wärmeaustauscher durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, durch das mehrere Rohre in einem vorbestimmten Huster angeordnet und an ihren Enden in Löchern von getrennten Endplatten befestigt werden, gekennzeichnet durch einen gegenüber einer Werkstückhalterung (85) hin und her beweglichen Rahaen (94) mit einem an einem Ende vorragenden ersten Arm (95) und einem am anderen Ende vorragenden • zweiten Arm (96), so daß ein Werkstück auf der Werkstückhalterung zwischen den Armen liegt, durch eine erste und zweite Werkzeugeinheit (98, 99)» durch eine die erste Werkzeugeinheit an dem vorspringenden Arm an dem einen Ende des Rahmens und. die zweite Werkzeugeinheit an dem vorspringenden Arm an dem anderen Ende des Rahmens halternde Einrichtung (XOO, 170), so daß die Bearbeitungeteile (138, 185) der beiden Werkzeugeinheiten ausgerichtet sind und mindestens 'eine der Werkzeugeinheiten wahlweise gegenüber der anderen Werkzeugeinheit hin- und herbeweglich ist, durch eine wirkungsmäßig mit der einen Werkzeugeinheit (99) verbundene Führungsstange (185), deren Durchmesser und länge so bemessen 1st, daß bei Einnahme einer Endlage durch den Rahmen das Ende der Führungs stange frei von dem auf der Werkstückhalterung angeordneten Werkstück 1st, und daß bei Einnahme der ■anderen Endlage durch den Rahmen die Führungestange endweiee " * ' , durch eine ausgerichtete ÖTnung dee Werkstücke bewegt worden

ist, durch eine Einrichtung zur Hin- und Herbewegung des Rahmens, und durch eine Schalteinrichtung, die mit der Werkstückhalterung oder den Werkzeugeinheiten verbunden ist, so daß die Werkzeugeinheiten wahlweise zu verschiedenen ausgerichteten Öffnungen des Werkstücks ausrichtbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß mindestens diejenige Werkzeugeinheit (99)·» mit der die Führungsstange (185) wirkungsmäßig verbunden ist, einen mit ihr verbundenen Motor (182) zur Drehung der Führungsstange hat.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beide Werkzeugeinheiten (98, 99) damit verbundene Motoren (132, 182) haben.

11. "Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein RollenaufWeitungswerkzeug (138) mit einer Spindel (134), die wirkungsmaflig mit' der anderen Werkzeugeinheit (99) verbunden ist, und mit dem einen Motor (132) zur Drehung der Spindel, während der andere Motor (182) zur Drehung der Führungsstange (185) dient.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Werkzeugeinheit (98) ein Rollenaufweitungswerkzeug (138) mit einer Spindel (134) und einer drehmomentbegrenzenden Kupplung (140) hat, die antriebsmäßig den einen Motor (132) mit der Spindel zu deren Drehung kuppelt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Eührungsstange (185)verbundene Motor (182) zur Drehung der Führungsstange während der Hin-

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und Herbewegung des Rahmens (94) bstiltigbar iat.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß dor nit der Führungsstange (185) verbundene Motor (182) zur Drehung der IHihrungs stange während der Hin- und Herbewegung des Rahmens (94) dient und an einer .Weiterdrehung gehindert wird, wenn der Rahmen eine seiner ^ndlagöi:angenommen hat, und da§ eine Einrichtung vorhanden ist, die die Drehung des mit der Werkzeugeinheit (98) verbundenen Motoiß (132) zur Drehung der Spindel (134) des Rollenaufweitungswerkzeugs (138)in einer vorbestimmten der Endlagen des Rahmens

bewirkt.

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