DE1777103C - Vorrichtung zur Herstellung schraubenförmig gewellter Rohre - Google Patents

Description

nender Teil 11 ist an der vorderen Endplatte 4 befestigt und ein hinterer, das andere Rohrende bremsend haltender Teil 12 ist an der hinteren Endplatte 5 durch eine Mehrzahl von Schrauben 13 und 14 befestigt Das zu wellende Rohr 15 kann auch in dem Teil 12 festgehalten werden. Die Schrauben 13 und 14 können gelöst werden, um die leichte Entfernung des Rohres 15 zu gestatten. Wenn gewünscht, braucht nur der vordere Teil des Rohres 15 in der Klemme 11 gehalten zu werden, während der hintere Teil des Rohres 15 frei oder unbefestigt gelassen werden kann.

Im Betrieb wird ein in F i g. 3 gezeigter Dorn 16 fest im Inneren des Rohres 15 gehalten, um das Zusammenfalten des hohlen Rohres 15 während der Welloperation zu verhindern und um zu sichern, daß ein Kern von feststehendem Durchmesser längs der Mitte des Rohres offen bleibt. Dementsprechend sind mit den Teilen II und 12 Mittel verbunden, um den Dorn 16 festzuhalten. Beispielsweise kann der Teil 11 einen größeren rückwärtigen ringförmigen Raum zum Halten des Rohres 15 und einen kleineren vorderen ringförmigen Raum zum Halten des Domes 16 haben. Wenn gewünscht, kann die Klemme zum Halten des Domes 15 durch Einziehen des Endes des Rohres 15 auf den Innendurchmesser des Domes ausgeschaltet werden. So kann die einzige Klemme zum Halten des Rohres 15 dem Doppelzweck zum Halten des Domes 16 dienen. Dies ergibt den zusätzl eben Vorteil, daß man ein gewelltes Rohr mit dem inneren Einlaßdurchmesser und/oder dem inneren Auslaßdurchmesser hat, der der gleiche wie der kleine Innendurchmesser des gewellten Rohres ist.

Der äußere Rahmen 1 kann relativ bewegbar sein, um das feste Einklemmen von verschieden bemessenen Rohren zu ermöglichen, d. h. die Vorderbeine 2 und die vordere Endplatte 4 können relativ zu den hinteren Beinen 3 und der hinteren Endplatte 5 bewegbar sein. Wahlweise oder zusätzlich kann der hintere Teil 12 mit einem sich nach vorn erstreckenden Abschnitt zum Halten kürzerer Rohrabschnitte versehen sein.

Der Support 20 ist beweglich an dem äußeren Rahmen 1, z. B. mit nach unten vorstehenden Beinen 21 montiert, die auf den Führungsschienen 9 laufen. Eine bevorzugte Konstruktion besteht darin, daß man Führungsschienen 9 hat, die durch kreisförmige öffnungen 22 in den nach unten vorstehenden Beinen 21 hindurchgehen. Ein Tisch 23 sitzt oben auf den nach unten vorstehenden Beinen 21 und ist fett daran angebracht. Ein Motor 24 hoher Geschwindigkeit und mit hohem Drehmoment ist durch Muttern 25 an den Tisch 23 festgeklemmt. Deckplatten 26 und 27 sind abnehmbar an dem Tisch angebracht, um den inneren Mechanismus zu schützen.

Fig. 2 zeigt den Support 20, wobei die hintere Deckplatte 26 entfernt ist und Teile der vorderen Deckplatte 27 weggebrochen sind. Sowohl das Rohr 15 als auch die Verschiebespindel 6 gehen durch den inneren Rahmen 20 hindurch.

Während des Betriebes treibt der Motor 24 das Zahnrad 30 an, das seinerseits das Zahnrad 31 antreibt. Das Zahnrad 31 treibt seinerseits das Zahnrad 32 über die Gegenwelie 33 an. Die Gegenwelle wird zwischen der feststehenden Vorderplatte 34 und der feststehenden Hinterplatte 35 gehalten, die ihrerseits auf dem Tisch 23 montiert sind.

Das Zahnrad 32 treibt seinerseits das Zahnrad an, das eine damit einstückige hohle Welle 37 trägt. Die Welle 37 treibt die Haltespannklemme 38 an, die das Wellwerkzeug 39 hält, das im einzelnen in F i g. 3 gezeigt ist. Das Wellwerkzeug 39 ist drehbar durch z. B. ein Spannfutter gehalten, das in F i g. 2 gezeigt ist So kann, wenn die Backen 40 gelöst werden, das Wellwerkzeug 39 entfernt werden.

Das drehbar montierte Wellwerkzeug 39 enthält entfernbare Drückstifte 41, die in die ringförmige ίο öffnung 42 vorstehen und in Kammern 43 eingesetzt sind. Es wird eine Mehrzahl von profilierten Drückstiften 41 benutzt, die vorzugsweise profilierte Nasenschrauben sind. Die Drückstifte 41 können so leicht aus den Kammern 43 entfernt werden. Die ringförmige öffnung 42 ist vorzugsweise eine zentrale Ringöffnung. Das Rohr 15, das ein Dorn 16 trägt, geht durch die ringförmige öffnung 42 hindurch.

Es können durch eine Nockenwirkung betätigte Mittel vorgesehen sein, um eine gleichförmige Eindringung der Drückstifte 41 in das Rohr 15 zu gewährleisten. Dies kann entweder mit einem stationären System oder gleichlaufend mit dem Start der Drehung und des Vorschubes ausgeführt werden. Das letztere kann eine allmähliche weiche Annäherung an die gewünschte Endform erzeugen.

Im Betrieb wird das Rohr 15 durch das Wellwerkzeug 39 eingesetzt, wobei die Drückstifte 41 gelöst sind. Diese werden dann angezogen, so daß sie das Rohr 15 zu der gewünschten Tiefe einbuchten. Das Wellwerkzeug 39 dreht sich dann, wenn sich der Support 20 gegen die rückwärtige Endplatte 5 bewegt.

Es können zahlreiche Drückstifte 41 vorgesehen sein, um zwei, drei, vier oder mehr Drückstifte 41 zu benutzen, die in das Rohr 15 vorstehen, um ein zwei-, drei-, vier- oder mehrgängig gewelltes Rohr zu schaffen. Es ist bevorzugt, die profilierten Drückstifte 41 symmetrisch rund um den Umfang des Wellwerkzeugs 39 anzuordnen.

Es ist ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung, daß die Axialbewegung des Supports 20 synchron mit der Drehbewegung des Wellwerkzeugs 39 erreicht wird. Dies kann in der folgenden Weise erzielt werden:

Das Zahnrad 31 treibt auch das Zahnrad 50 an. Das Zahnrad 50 treibt die Kettenzahnräder 51 und 52 durch die Gegenwelle 53 an. Die Gegenwelle 53 ist zwischen den feststehenden Platten 34 und 35 angebracht.

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, hält das Kettenzahnrad 51 den Kettenantrieb 54, der die Gegenwelle 55 über das Kettenzahnrad 56 dreht, das von dem Kettenzahnrad 51 versetzt ist. Die Anordnung von zwei verschieden bemessenen Kettenzahnrädern 51 und besteht deshalb, um die Benutzung von mehr als einem Kettenantrieb zu ermöglichen. Natürlich können drei oder mehr variierend bemessene Kettenzahnräder vorgesehen sein. Wenn man so das Ketten- und Kettenzahnradverhältnis wechselt, wird man das Verhältnis der Axial- zur Drehbewegung ändern, und, wie nachfolgend zu sehen ist, man wird dadurch die Steigung und den Gang der Wellungen in dem Rohr ändern, ohne die Anzahl von Wellungen oder Gewindegängen zu ändern, d. h. die Bewegungslänge für eine Umdrehung wird geändert ohne Änderung der Amplitude oder Anzahl von Gewindegängen. So paßt das Kettenzahnrad 56 mit dem Kettenzahnrad

51 zusammen und ist davon abgesetzt und trägt den Kettenantrieb 54. Das Kettenzahnrad 52 paßt mit dem Kettenzahnrad 57 zusammen und ist davon abgesetzt, welches Zahnrad einen Kettenantrieb tragen kann, wenn der Kettenantrieb 54 entfernt ist, um so die Geschwindigkeit der Innenrahmenverbindung zu ändern.

Die Vorrichtung nach der Erfindung trägt demnach ein Wellwerkzeug mit der gewünschten Anzahl von Vorspriingcn, die gleichmäßig und um den Umfang des zu wellenden Rohres angeordnet sind. Wenn das Wellwerkzeug zusammen mit der Axialbewegung gedreht wird, wird eine Formung erzeugt, die am besten als eine mehrgängige Schraube beschrieben wird, worin die Anzahl von Gängen die Anzahl von Vorspriingcn ist und worin die Gestaltung des Gewindes eine Funktion der Form der Vorsprünge und worin die Steigung und der Gang die Funktion der Axialbewcgung, synchronisiert mit der vorerwähnten Drehung, sind.

Die Gegenwellc 55 ist an Klemmen 58 und 59 angebracht, die durch Schraubenbolzen 60 an dem Tisch 23 angeschraubt sind. Die Gegenwelle 55 treibt das Zahnrad 61 an, welches mit dem Zahnrad 62 zusammenpaßt und dieses antreibt. Die Drehmutter 63 ist an dem Zahnrad 62 befestigt, wie deutlich in F i g. 4 gezeigt ist. Die Mutter 63 dreht sich rund um die Verschiebespindel 6 und bewirkt die Axialbcwegung des Supports 20, wodurch die vorerwähnte Synchronisierung der Axialbewegung mit der Drehbewegung des Matrizengliedes 39 erzielt wird.

Es muß betont werden, daß die Wanddicke des gewellten Rohres durchgehend annähernd gleichförmig ist und die Nuten 71 eine Mehrzahl von unabhängigen fortlaufenden Nuten umfassen, die sich schraubenförmig längs des Umfanges des Rohres 15 erstrecken, wobei jede Nut im feststehenden Abstandsverhältnis zu jeder anderen Nut steht. Die Anzahl von Nuten hängt von der Anzahl der Drückstifte 41 ab, die benutzt werden. So zeigen die F i g. 5 und 6 ein Rohr, welches durch die Benutzung von drei Drückstiften 41 erzeugt ist und das so drei unabhäncice fortlaufende Nuten 71 aufweist, die sich radial erstrecken. Fig. 7 zeigt einen Querschnitt eines Rohres, das mit vier Drückstiften 41 erzielt ist und das vier unabhängige fortlaufende Nuten 71 aufweist.

Es ist zu bemerken, daß das in F i g. 7 gezeigte Rohr gleichmäßige, symmetrisch, wellenförmige Vertiefungen 72 hat, die sich teilweise überlappen. Um Vertiefungen zu haben, die sich mindestens teilweise überlappen, ist es erforderlich, daß cine fortwährende Drehung ah dem Rohr übereinander gelagert wird, während die Formung ausgeführt wird. Das Drehungsausmaß wird erzielt, indem man die Hinterseite des Rohres 15 unbehindert und frei läßt, um sich infolge der Reibkräfte zu verdrehen, die

is durch die Matrize auferlegt werden. Daher war in der Ausführung der F i g. 5 und 6 die Hinterseite des Rohres 15 behindert, und in der Ausführung nach Fig. 7 war die Hinterseite des Rohres 15 unbehindert. Wenn gewünscht, kann die Hinterklemme 12 als

ao eine Widerstandsbremse benutzt werden, um das Drehungsausmaß zu steuern und dadurch das Ausmaß der Überlappung.

Außerdem kann die Vorrichtung nach der Erfindung an einer großen Mannigfaltigkeit von Metallen

»5 und ihren Legierungen benutzt werden, z. B. Kupfer und seinen Legierungen, Aluminium und seinen Legierungen, Titan und seinen Legierungen, Eisen und seinen Legierungen usw. Die Vorrichtung nach der Erfindung und das sich ergebende gewellte Rohr sind nicht durch die Werkstückhärtekapazität des Metalles behindert, wie bei denen, die den Begriff des verdrehten Rohres benutzen. Die Vorrichtung der Erfindung kann leicht benutzt werden, solange wie etwas Formbarkeit in dem Metall vorhanden ist.

Ferner könnte die Vorrichtung nach der Erfindung ein geschweißtes Nahtrohr benutzen, selbst wenn die geschweißte Naht schwächer als das benachbarte Metall ist. Die Erzeugung verdrehter Rohre ist mit Bezug auf geschweißte Nahtrohre begrenzt, da sie Scherkräfte übertragen müssen, welche die Schweißung brechen, wohingegen die Vorrichtungen nach der Erfindung gleichförmige Beanspruchungen ausüben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

angegebenen Geschwindigkeits-Wechselgetriebe unPatentansprüche: terschiedliche Steigungen der Schraubengänge erzeugen lassen.

1. Vorrichtung zur Herstellung schraubenför- Es ist ferner aus der USA.-Patentschrift 1120269 mig gewellter Rohre mit einer Klemmeinrichtung 5 zwar bekannt, die Bildung sich teilweise überlappenfür das Rohr, einem in Rohrlängsrichtung ver- der Wellungen unter einer gesteuerten Verdrebbeweschiebbaren Support mit einem Motor für den gung im Rohr zu unterstützen, jedoch nur bei eingän-Drehantrieb eines im Support gelagerten, das giger Wellung und nur einer möglichen Steigung des Rohr umgreifenden Wellwerkzeuges, dadurch Wellenganges bei Verwendung eines bestimmten gekennzeichnet, daß der Motor(24) über io Werkzeugs.

ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe (51, 56, Vorteilhaft ist es, wenn vier paarweise einander ge-52, 57) mit einer Verschiebespindel (6) für den genüberliegende Drückstifte vorgesehen sind.
Support (20) verbunden ist und daß das Well- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorwerkzeug (39) aus einem bereits bekannten in der gesehen, daß die Klemmeinrichtung für das Rohr aus Querschnittsebene des Rohres liegenden Ring mit 15 einem das eine Rohrende fest einspannenden und mehreren radial gerichteten, profilierten Drück- einem das andere Rohrende bremsend haltenden Teil stiften (41) besteht. besteht. Dadurch kann das Ausmaß der Überlappung

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- der Wellen gesteuert werden.

kennzeichnet, daß vier paarweise einander gegen- Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, daß

überliegende Druckstifte (41) vorgesehen sind. 20 im Gegensatz zum Vorgehen nach der USA.-Patent-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, zur schrift 1 120 269 mit einem und demselben Werkzeug Herstellung sich teilweise überlappender Wellen, sich überlappende Wellen unterschiedlicher Form dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmeinrich- und auch normale Wellen, d. h. mit steilstehenden tung für das Rohr aus einem das eine Rohrende Flanken, erzeugt werden können. Außerdem sind die fest einspannenden (11) und einem das andere 35 Einrichtungen, mit denen die gesteuerte Verdrehung Rohrende bremsend haltenden Teil (12) besteht. im Rohr zur Unterstützung der Herstellung der Überlappungen bewirkt werden kann, viel einfacher, da sie nur aus einer Bremse für ein Rohrende bestehen.

Die Erfindung wird an Hand von Figuren näher

30 erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht des Supports der Vor-

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Her- richtung nach der Erfindung, wobei die Deckplatte stellung schraubenförmig gewellter Rohre mit einer ₃₅ entfernt ist,

Klemmeinrichtung für das Rohr, einem in Rohr- F i g. 3 eine Vorderansicht eines Wellwerkzeugs

längsrichtung verschiebbaren Support mit einem Mo- der Erfindung, wobei Teile im Schnitt gezeigt sind,
tor für den Drehantrieb eines im Support gelagerten, F i g. 4 eine Schnittansicht des Getriebes für die

das Rohr umgreifenden Wellwerkzeuges. Axialbewegung des Supports,

Bei dieser bekannten Vorrichtung (schweizerische _4O F i g. 5 eine Seitenansicht eines nach der Erfindung Patentschrift 189 697) können nur Rohre mit einer erzeugten Rohrteiles,

bestimmten Steigung des Schraubengangs der Wellen F i g. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 in F i g. 5 und

hergestellt werden, und zwar auch nur mit einer ein- F i g. 7 eine F i g. 6 ähnliche Schnittansicht, die

gängigen Wejlung, wobei die Wellen außerdem nur eine wahlweise Ausführung des Rohres nach der Ersteilstehende Flanken haben, sich also nicht teilweise ₄₅ findung zeigt,
überlappen. I_n den F i g. 1 bis 4 hat die Vorrichtung nach der

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu- Erfindung einen äußeren Rahmen 1 mit vorderen gründe, hier in Rede stehende Rohre mit unterschied- Beinen 2 und hinteren Beinen 3. Die vordere^Endlicher Steigung der Wellung, mit mehreren Gängen platte 4 ist an den Vorderbeinen 2 und die hintere und gegebenenfalls sich überlappenden Wellen mit _so Endplatte 5 an den hinteren Beinen 3 befestigt,
einem einzigen Wellwerkzeug herzustellen. Die vorderen Beine 2 und die Vorderendplatte 4

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß sind von den hinteren Beinen 3 und der hinteren Endvorgeschlagen, daß der Motor über ein Geschwindig- platte 5 im Abstand angeordnet. Eine Verschiebekeits-Wechselgetriebe mit einer Verschiebespindcl für spindel 6 ist an der vorderen Endplatte 4 über die den Support verbunden ist und daß das Wellwerk- 55 Platte 7 und die Muttern 8 befestigt und erstreckt sich zeug aus einem bereits bekannten in der Querschnitts- von der vorderen Endplatte 4 zu der hinteren Endebene des Rohres liegenden Ring mit mehreren radial pte^e 5, wobei die Verschiebespindel 6 fest an der gerichteten, profilierten Drückstiften besteht. hinteren Endplatte 5 durch z. B. eine Platte und

Dadurch wird die Wirkung erreicht, daß durch die Mutter ähnlich der Platte 7 und Muttern 8, befestigt zwangsweise Verschiebung des Supports die Wellun- 60 ist. Die Verschiebespindel 6 erstreckt sich über die gen in Rohrlängsachse bei schnellerer Verschiebung ganze Strecke von der vorderen Endplatte 4 zu der eine größere Steigung erhalten als bei langsamerer hinteren Endplatte 5.

Supportbewegung, und zwar unter Einsatz desselben Führungsschienen 9 sind fest an der vorderen End-

Wellwerkzeugs. platte 4 und der hinteren Endplatte 5 durch z. B.

Es ist zwar aus der USA.-Patentschrift Re. 24 783 65 Klemmen 10 befestigt und erstrecken sich ebenfalls ein Wellwerkzeug bekannt, mit dem mehrere Gänge über die ganze Strecke von der vorderen Endplatte 4 erzeugt werden können, jedoch ist dabei nicht er- zur hinteren Endplatte 5.
kannt worden, daß sich in Verbindung mit dem oben Ein vorderer, das eine Rohrende fest einspan-