DE2147079A1 - Method and device for attaching helically extending ribs or the like to elongated objects - Google Patents
Method and device for attaching helically extending ribs or the like to elongated objectsInfo
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Description
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G 47 919G 47 919
Herr DOUGLAS CNORRIS, 6 Savilles Close, Eaton Socon, Huntingdonshire (England)Mr. DOUGLAS CNORRIS, 6 Savilles Close, Eaton Socon , Huntingdonshire (England)
Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen von wendelförmig verlaufenden Rippen od. dgl. auf langgestreckten GegenständenMethod and device for attaching helically extending ribs od. The like. On elongated Objects
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln von fortlaufenden Rippen auf Wellen, Rohre oder sonstige langgestreckte Gegenstände, wobei diese Rippen, Stege od. dgl. wendelförmig aufgewickelt werden sollen. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dLeses Verfahrens und nach diesem Verfahren hergestellte, wendelförmig aufgewickelte Rippen tragende Rohre.The invention relates to a method for winding continuous ribs on shafts, tubes or other elongated objects, these ribs, webs or the like being wound in a helical manner should be. The invention also relates to a device for carrying out the reading method and Tubes carrying helically wound ribs produced by this method.
Das Aufwickeln fortlaufender Rippen, Stege od. dgl. auf dünnwandige Rohre ist mit bestimmten Problemen behaftet, wenn man derartige Rohre in Massenproduktion herstellen will. Diese Probleme sind verstärkt vorhanden wenn die Rohre einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzen.The winding of continuous ribs, webs or the like onto thin-walled tubes presents certain problems if you want to mass-produce such pipes. These problems are intensified when the tubes have a non-circular cross-section.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Aufwickeln und Anbringen von fortlaufenden Rippen, Stegen oder dergleichen auf Rohren, Wellen, Achsen oder sonstigen langgestreckten Gegenständen unabhängig von deren Querschnittsform so zu vereinfachen, daß auch eine Massenproduktion ohne Schwierigkeiten möglich ist.The object of the invention is to wind up and attach continuous ribs, webs or the like on pipes, shafts, axles or other elongated objects regardless of to simplify their cross-sectional shape so that mass production is possible without difficulty.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Aufwickeln und Anbringen von Rippen, Stegen oder dergleichen auf Rohren oder sonstigen langgestreckten Gegenständen vorgeschlagen, daß auf einem Rahmen ein erstes Rohr oder eine erste Welle abgestützt und ein zweites Rohr oder eine zweite Welle mit diesem ersten Rohr oder dieser ersten Welle in Flucht gebracht wird, woraufhin die Rohre oder Wellen gedreht und eine Rippe oder ein Steg auf das erste Rohr oder die erste Welle und dann auf das nächste Rohr oder die nächste Welle gewickelt wird und dieser Steg an die Rohre oder Wellen dort angeschweißt wird, wo dieselben aneinanderstoßen, woraufhin man die aufgewickelte Rippe oder den aufgewickelten Steg im Bereich der Schweißstelle teilt, um die Rohre oder Wellen voneinander zu trennen.To solve this problem, in a method for winding and attaching ribs, webs or the like on pipes or other elongated objects suggested that a frame first tube or a first shaft supported and a second tube or a second shaft with this first Pipe or this first shaft is brought into alignment, whereupon the pipes or shafts rotated and a rib or a ridge on the first pipe or the first wave and then on the next pipe or the next wave is wound and this web is welded to the tubes or shafts where they meet, whereupon the wound rib or the wound web is divided in the area of the weld, to separate the tubes or shafts from each other.
Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum Diichführen dieses Verfahrens vorgeschlagen, welche einen Rahmen aufweist, auf dem ein Rohr oder eine Welle drehbar abgestützt werden kann, wobei ein in Längsrichtung des Rohres oder der Welle bewegbarer Wagen oder Schlitten mit einer Bandführung für das Material der aufzuwickelnden Rippen, Stege od. dgl. vorgesehen ist und sich vorzugsweise auf diesem Wagen oder SchlittenFurthermore, according to the invention, a device for diiching this method is proposed which has a frame on which a pipe or a shaft can be rotatably supported, one in the longitudinal direction of the pipe or the shaft movable carriage or carriage with a tape guide for the material of the to be wound up ribs, webs or the like. Is provided and is preferably on this carriage or slide
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Einrichtungen zum Befestigen des durch die kombinierte Wirkung der Verschiebebewegungen des Wagens oder Schlittens und der Drehbewegungen des Rohres oder der Welle bzw. sonstigen Stangen angebrachten Rippen oder Stege auf dem Werkstück angebracht sind und wobei sich außerdem vorzugsweise an diesem Wagen oder Schlitten Einrichtungen zum Zerteilen bzw. Zerschneiden der fertigen Rippe bzw. des fertigen Steges befinden.Means for fixing the by the combined action of the sliding movements of the carriage or Carriage and the rotary movements of the tube or the shaft or other rods attached ribs or Bars are attached to the workpiece and are also preferably located on this carriage or slide Facilities for dividing or cutting the finished rib or the finished web are located.
Ein erfindungsgemäß hergestelltes dünnwandiges Rohr ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine wendelförmig umlaufende Rippe oder einen entsprechenden Steg od. dgl. aufweist, die in dieses Rohr durch Kerbwirkung od. dgl. eingesetzt und nur an den Enden des Rohres mit demselben verschweißt ist.A thin-walled tube produced according to the invention is characterized in that it is helical circumferential rib or a corresponding web od. The like. Which in this tube by notch effect Od. Like. Is used and only welded to the ends of the tube with the same.
In der Zeichnung ist.ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing is.ein embodiment of the Invention shown, namely shows
Fig. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung, mit der man Rippen, Stege od. dgl. auf Rohre mit ovalem Querschnitt aufwickeln kann,Fig. 1 is a side view of a device with which ribs, webs or the like. On tubes with can wind up oval cross-section,
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2- 2 durch die Vorrichtung aus Fig. 1,FIG. 2 shows a cross section along line 2- 2 through the device from FIG. 1,
Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht der auf dem Supportschlitten angebrachten Bandführung zum Aufwickeln von Rippen, Stegen od. dgl. auf Rohre mit ovalem Querschnitt,Fig. 3 is a perspective view of the tape guide attached to the support carriage for Winding ribs, webs or the like onto tubes with an oval cross-section,
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Fig. 4 bis 8 die von der Vorrichtung aus Fig. 1 beim Aufwickeln von Rippen od. dgl. auf Rohre mit ovalem , kreisförmigem oder anderem Querschnitt durchgeführten Schritte undFIGS. 4 to 8 show the od of the device from FIG. 1 during the winding up of ribs. The like. On tubes steps carried out with oval, circular or other cross-section and
Fig. 9 bis 1i schematisierte Stirnansichten , aus denenFig. 9 to 1i schematic end views from which
Bewegungen der in Fig. 3 dargestelltenMovements of the illustrated in Fig. 3
w Bandführung beim Aufwickeln von Rippen, w Tape guide when winding ribs,
Stegen od.dgl. auf ein Rohr mit ovalem Querschnitt zu erkennen sind.Webs or the like. can be seen on a tube with an oval cross-section.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Vorrichtung zum Anbringen von wendeiförmigen Rippen auf Rohre mit ovalem Querschnitt beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß es für den Fachmann ohne weiteres Wöglich ist, die notwendigen Abänderungen vorzusehen, um mit der Vorrichtung auch Rohre , deren Querschnitt kreisförmig oder nicht kreisförmig ist, aber keine scharfen Kanten aufweist, mit wendeiförmigen Rippen oder Stegen zu versehen, ebenso wie volle Wellen.The invention is described below with reference to a device for attaching helical ribs to pipes described with an oval cross-section. However, it should be noted that it is for those skilled in the art without It is also possible to make the necessary modifications in order to also use the device for pipes, their Cross-section is circular or non-circular, but has no sharp edges, with helical ones To provide ribs or webs, as well as full waves.
Gemäß Fig. 1 und 2 besitzt die als Maschine ausgebildete Vorrichtung ein Bett 1 mit einem feststehenden Spindelstock 2, auf dem zwei Antriebsmotore angebracht sind, nämlich ein langsamlaufender Motor 3 und schnelllaufender Motor 4. Über die Länge des Bettes 1 erstreckt sich eine Leitspindel 5, die dazu dient, einen Supportschlitten, der die zum Anbringen der Rippen oder Stege bestimmten Werkzeuge oder Einrichtungen trägt, entlang dem Bett 1 vom Spindelstock 2 weg zu verfahren. Der Supportschlitten 8 läuft auf Wälzlagern 7 und wird gegen Abheben vom Bett 1 durch einen oder mehrere Quer- According to FIGS. 1 and 2, the device designed as a machine has a bed 1 with a fixed headstock 2 on which two drive motors are attached, namely a slow-running motor 3 and a high-speed motor 4. A lead screw 5 extends over the length of the bed 1, which serves to move a support slide, which carries the tools or devices intended for attaching the ribs or webs, along the bed 1 away from the headstock 2. The support slide 8 runs on roller bearings 7 and is secured against lifting from the bed 1 by one or more transverse
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stäbe 71 gesichert. Der Supportschlitten 8 wird mit Hilfe eines pneumatischen Zylinders 72 mit großer Geschwindigkeit in seine Ausgangslage nahe dem Spindelstock 2 zurückgefahren. Der pneumatische Zylinder ist auf einer hinter dem Spindelstock 2 befindlichen Verlängerung 10 des Bettes 1 gelagert, und besitzt eine Kolbenstange 73, die am Querstab 71 des Supportschlittens 8 befestigt ist. Die Verlängerung 10 besitzt Führungen für einen mit Rädern versehenen fahrbaren Bock 11, der mit Hilfe eines im Bett 1 untergebrachten hydraulischen Zylinders 12 entlang der Verlängerung verfahrbar ist. Am dem Spindelstock 2 gegenüberliegenden Ende des Bettes 1 ist eine weitere Verlängerung 13 angebracht, auf der sich ein Reitstock 14 befindet, dessen Lage über die Länge der Verlängerung 13 einstellbar ist.bars 71 secured. The support carriage 8 is with With the aid of a pneumatic cylinder 72 at high speed to its starting position near the headstock 2 withdrawn. The pneumatic cylinder is located on one behind the headstock 2 Extension 10 of the bed 1 mounted, and has a piston rod 73, which is attached to the cross bar 71 of the support slide 8 is attached. The extension 10 has guides for a wheeled one Trestle 11, which with the help of a hydraulic cylinder 12 housed in bed 1 along the extension is movable. At the end of the bed 1 opposite the headstock 2 is a further extension 13 attached, on which a tailstock 14 is located, the position of which can be adjusted over the length of the extension 13 is.
Durch den Spindelstock 2 erstreckt sich eine Spindel 15» deren im Breich des Spindelstockes liegendes Ende von einem auf dem fahrbaren Bock 11 befindlichen Stehlager 16 abgestützt wird. Wenn sich die Spindel 15 in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, d.h. wenn der fahrbare Bock 11 nahe dem Spindelstock 2 steht, wird das andere Ende der Spindel 15 von einem Zwischensupport 17 oder einem ähnlichen feststehenden Lager abgestützt.A spindle 15 extends through the headstock 2, its end located in the area of the headstock is supported by a pillow block bearing 16 located on the mobile stand 11. When the spindle 15 is in the position shown in Fig. 1, i.e. when the mobile block 11 is close to the headstock 2, the other end of the spindle 15 is supported by an intermediate support 17 or a similar fixed bearing supported.
Eine innerhalb des Spindelstpckes 2 befindliche Antriebsspindel 110 trägt ein Schneckenrad 111, das von einer Schnecke 113 angetriebenwird, die sich aufA drive spindle 110 located inside the spindle piece 2 carries a worm wheel 111, which is driven by a worm 113 which is mounted on it
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träfft einer Welle befindet, die auch zwei Ritzel 112/. treaes dieser beiden Ritzel wird über einen Kettentrieb oder meets a shaft that also has two pinions 112 /. treaes of these two pinions is via a chain drive or
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einen Bandtrieb von einem der beiden Motore 3 und 4 angetrieben. Jeder Motor enthält eine Kupplung, so daß die Welle wahlweise von den jeweils gewünschten Motor angetrieben werden kann. Die Antriebsspindel 110 ist rohrförmig ausgebildet und die Spindel 15 ist durch diese Antriebsspindel hindurchgeführt und wird von derselben über eine geeignete Verbindung wie eine Klauenkupplung angetrieben, die eingerückt werden kann, wenn sich die Spindel 15 in iher vorderen Lage befindet. Als Antriebselemente können jedoch auch an der Antriebs spindel 110 befindliche Teilte .oder sonstige mechanische starre Mitnehmer vorgesehen sein, welche auf die Spindel 15 in jeder axialen Lage derselben einen Antrieb übertragen.a belt drive driven by one of the two motors 3 and 4. Each engine includes a clutch, like that that the shaft can be driven either by the desired motor. The drive spindle 110 is tubular and the spindle 15 is passed through this drive spindle and is driven by the same via a suitable connection such as a dog clutch, which are engaged can when the spindle 15 is in its front position. As drive elements, however, can also Parts located on the drive spindle 110 or other mechanical rigid drivers may be provided, which transmit a drive to the spindle 15 in each axial position thereof.
Die Leitspindel 5 wird von der Spindel 15 über eine Getriebe- und Kupplungseinheit 6 angetrieben, deren Übersetzung in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Steigung der aufzuwickelnden wendeiförmigen Rippen oder Stege verändert werden kann. Außer wenn die Spindel einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist, sind Einrichtungen wie ein Keil oder eine Feder vorgesehen, um formschlüssig den Antrieb auf ein auf der Spindel sitzendes Rohr zu übertragen, um dadurch Schlupf zu vermeiden. Wenn, wie im vorliegend besprochenen Fall, das Rohr einen ovalen Querschnitt besitzt, wird eine Spindel 15 mit entsprechendem Querschnitt verwendet, wobei keine Hilfseinrichtung zum Übertragen des Antriebes benötigt wird. Obwohl für dünnwandige Rohre, die beim Aufwickeln von Rippen, Stegen od. dgl. zusammengedrückt werden können, eine Spindel 15 wichtig ist, kann diese Spindel beim Aufwickeln van Rippen oderThe lead screw 5 is driven by the spindle 15 via a gear and coupling unit 6, the translation of which can be changed as a function of the respectively desired pitch of the helical ribs or webs to be wound. Unless the spindle has a non-circular cross-section, devices such as a wedge or a spring are provided in order to transfer the drive in a form-fitting manner to a tube seated on the spindle in order to avoid slippage. If, as in the case discussed here, the tube has an oval cross-section, a spindle 15 with a corresponding cross-section is used, with no auxiliary device being required for transmitting the drive. Although a spindle 15 is important for thin-walled tubes that can be compressed when winding ribs, webs or the like , this spindle can be used when winding ribs or
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Stegen auf dickwandige Rohre ooer volle Wellen weggelassen werden, wenn andere Trageinrichtungen für diese Werkstücke vorgesehen sind.Bars on thick-walled tubes or full corrugations are omitted if other support devices are provided for these workpieces.
Durch Verfahren des Bocks 11 in Fig. 1 gesehen nach links wird die Spindel 15 zurückgezogen, so daß ihr rechtes Ende bis in den Spindelkopf 18 des Spindelstockes 2 zurückfährt. Dadurch wird ein auf der Spindel 15 steckendes Rohr T1 freigegeben und kann von Hand oder durch eine automatische Vorrichtung entfernt werden.By moving the block 11 seen in Fig. 1 to the left, the spindle 15 is withdrawn so that you right end moves back into the spindle head 18 of the headstock 2. This creates an on the Spindle 15 inserted tube T1 released and can be done by hand or by an automatic device removed.
Der Reitstock 14 trägt einen pneumatischen Zylinder 19, dessen Kolbenstange an einen Supportkopf 20 zum Halten des einen Endes der Rohre angeschlossen ist, Dieser Supportkopf 20 ist in Längsrichtung des Bettes auf Stangen 201 verschiebbar. Er trägt ein drehbares Widerlager 202, welches in ein zweites Rohr T2 eingreift, das in axialer Flucht zum Rohr T1 angeordnet ist. Es sind zwei Auflager 203 vorgesehen, welche das Rohr T2 abstützen, bevor dasselbe vom Widerlager 202 ergriffen worden ist. Diese Auflager 203 haten das Rohr T2 etwas unter der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsebene.The tailstock 14 carries a pneumatic cylinder 19, the piston rod of which is attached to a support head 20 Holding one end of the tubes connected, this support head 20 is longitudinally of the bed slidable on rods 201. It carries a rotatable abutment 202 which engages in a second tube T2, which is arranged in axial alignment with the tube T1. There are two supports 203 are provided which support the tube T2 before it has been gripped by the abutment 202. These supports 203 had the tube T2 slightly below the working plane shown in FIG.
Von einer in der Zeichnung nicht dargestellten , jedoch in Fig. 2 gesehen auf der linken Seite angebrachten Rolle wird ein Metallband S einer Bandführung 21 zugeführt, die auf dem Supportschlitten 8 sitzt. Dieses Metallband S wird mit Hilfe der Bandführung 21 wendelförmig auf das auf der Spindel 15 steckende Rohr T1 durch die kombinierte Wirkung der Drehung der Spindel 15 und der Verschiebebewegung des die Bandführung 21From one not shown in the drawing, but attached as seen in Fig. 2 on the left side A metal band S is fed to a roll of a band guide 21, which sits on the support carriage 8. This With the aid of the band guide 21, the metal band S is helically onto the tube T1 on the spindle 15 by the combined effect of the rotation of the spindle 15 and the sliding movement of the tape guide 21
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- 8 tragenden Supportschlittens 8 aufgewickelt.- 8 carrying support carriage 8 wound up.
Aus Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, daß der Supportschlitten 8 einen Hauptkörper 81 besitzt, auf dem starr ein Buchsen-Gehäuse 82 befestigt ist. Dieses Gehäuse 82 enthält eine zylindrische Öffnung 83» in welche eine .zylindrische Buchse 84 auf geeigneten Lagern drehbar eingesetzt ist. Diese Buchse 84 besitzt eine Öffnung 85, deren Querschnitt dem Querschnitt des mit einer wendeiförmigen Rippe oder einem wendelförmigen Steg zu versehen-en RohrsT1 entspricht. In Fig. 2 und 3 gesehen vor dem Gehäuse 82 sind Führungen 86 für einen die Bandführung 21 tragenden Schlitten 87 angeordnet, wobei der Schlitten 87 zwischen den Führungen 86 horizontal und vertikal verschoben werden kann. Die Bandführung 21 ist dabei so auf der Oberseite des Schlittens 87 gelagert, daß sie um eine senkrechte Achse verschwenkt werdenkann.From Fig. 2 and 3 it can be seen that the support carriage 8 has a main body 81 on which a socket housing 82 is rigidly attached. This housing 82 contains a cylindrical opening 83 » in which a cylindrical bushing 84 is rotatably inserted on suitable bearings. This socket 84 has an opening 85, the cross section of which corresponds to the cross section of the having a helical rib or a helical Steg to be provided corresponds to tube T1. In Fig. 2 and 3 seen in front of the housing 82 are guides 86 arranged for a carriage 87 carrying the tape guide 21, the carriage 87 between the Guides 86 can be moved horizontally and vertically. The tape guide 21 is on the top of the carriage 87 so that it can be pivoted about a vertical axis.
Der Hauptkörper 81 des Supportschlittens 8 besitzt horizontale Führungsflächen, die sich senkrecht zur Achse der Spindel 15 erstrecken und dazu dienen, einen verschiebbaren Querschlitten 91 zu führen. Dieser Querschlitten 91 besitzt einen Rahmen 92» an den ein pneumatischer Zylinder 93 angelenkt ist. Die Kolbenstange dieses Zylinders 93 besitzt an ihrem äußeren Ende ein Gewinde und ist mit demselben in einen Kardanstein 94 eingeschraubt, der zwischen den im Abstand voneinander angebrachten ersten Armen 95 eines um einen Gelenkzapfen 96 am Rahmen 92 verschwenkbar aufgehängten Winkelhebels gelenkig angebracht ist. Die zweiten Arme 96 dieses Winkelhebels sind mit Hilfe efcierThe main body 81 of the support carriage 8 has horizontal guide surfaces that are perpendicular to Extend the axis of the spindle 15 and serve to guide a displaceable cross slide 91. This Cross slide 91 has a frame 92 »on the one pneumatic cylinder 93 is articulated. The piston rod of this cylinder 93 has on its outer End of a thread and is screwed with the same in a cardan stone 94, which between the in the distance First arms 95 attached to one another and suspended from the frame 92 so as to be pivotable about a pivot pin 96 Angle lever is articulated. The second arms 96 of this angle lever are efcier with the help
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Verbindungslasche 98 an das hintere Ende der ber wegbaren Backe 99 einer Btohschere 100 angeschlossen, deren feststehende Backe 101 ebenfalls zu erkennen ist. Die bewegbare Backe 99 der Blechschere 100 ist zwischen zwei hochstehenden Streben 102 gelagert, die an ihren oberen Enden untereinander verbunden sind, um eine Auflage für eine Führung 3 zu bilden, deren Führungsfläche in einem Winkel von 45° zur Horizontalen geneigt verläuft und die in einer senkrechten Ebene liegt,welche sich in Längsrichtung des Bettes 1 erstreck Mit der Führung 103 ist ein pneumatischer Zylinder 108 verbunden, der so arbeitet, daß er einen Schweißbrenner 104 um eine kurze Strecke vor- und zurückbewegen kann, beispielsweise um 1,87 cm (3/4 Zoll). Ein in der Zeichnung dargestelltes Schutzblech deckt den Schweißbrenner 104 ab. Der Schweißbrenner 104 ist mit einem Fühler 109 ausgerüstet, der, wenn der Schweißbrenner in Tätigkeit ist, die Verbindung zwischen der aufgewickelten Rippe und dem Rohr berührt und die Lage der Schweißelektroden steuert.Connecting strap 98 connected to the rear end of the movable jaw 99 of a scissors 100, whose fixed jaw 101 can also be seen. The movable jaw 99 of the tin snips 100 is mounted between two upstanding struts 102, which are connected to one another at their upper ends, to form a support for a guide 3, the guide surface of which is at an angle of 45 ° to the horizontal runs inclined and which lies in a vertical plane which extends in the longitudinal direction of the bed 1 A pneumatic cylinder 108 is connected to the guide 103 and operates to be a welding torch 104 can move back and forth a short distance, such as 1.87 cm (3/4 inch). A protective plate shown in the drawing covers the welding torch 104. The welding torch 104 is equipped with a sensor 109 which, when the welding torch is in operation, the connection touches between the wound rib and the tube and controls the location of the welding electrodes.
Ein weiterer Zylinder 105 ist vorgesehen, um den Querschlitten 91 vor- und zurückzubewegen. Am Bett sind zwei Endhschätter 106 und 107 angebracht, die von einem vom Hauptkörper 81 des Supportschlittens 8 vorstehenden Finger 80 betätigt werden.Another cylinder 105 is provided to move the cross slide 91 back and forth. At the bed two end blades 106 and 107 are attached, which are of a finger 80 protruding from the main body 81 of the support slide 8 can be actuated.
Zum automatischen Steuern der Vorrichtung ist eine Steuerung 9 vorgesehen, die auf die Betätigung derFor the automatic control of the device, a control 9 is provided, which is responsive to the actuation of the
von ° °from ° °
verschiedenen Endschalter und/anderen üblichen Steuerelementen anspricht, um die Vorrichtung in der nachstehend beschriebenen Weise zu betätigen.Da die Ausbildung und Arbeitsweise der Steuerung nicht Teilvarious limit switches and / other common controls responds to operate the device in the manner described below. Since the Training and operation of the control not part
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dieser Erfindung ist, wurde dieselbe nicht im einzelnen dargestellt und beschrieben.of this invention, it has not been shown and described in detail.
ArbeitsweiseWay of working
Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird zuerst in Verbindung mit Fig. 4 bis 8 erläutert.The operation of the device will first be explained in connection with Figs.
Zuerst wird ein erstes Rohr T1 auf die Spindel 15 derart aufgesteckt, daß sein eines Ende dicht am Spindelkopf 18 und sein anderes Ende kurz vor dem Zwischensupport 17 liegt. Durch den Zwischensupport 17 erstreckt sich ein zweites Rohr T2, dessen beide Enden vom Supportkopf20 und vom äußeren Ende der Spindel 15 abgestützt werden. Durch die Bandführung 21 wurde ein Metallband S kalt zugeführt und an das dem Spindelkopf 18 zugewandte Ende des Rohres T1 angeschweißt, bevor der Arbeitsvorgang beginnt.First, a first tube T1 is placed on the spindle 15 in such a way that its one end is close to the spindle head 18 and its other end is just in front of the intermediate support 17. A second tube T2 extends through the intermediate support 17, both ends of which are supported by the support head 20 and the outer end of the spindle 15. A metal strip S was fed cold through the strip guide 21 and welded to the end of the tube T1 facing the spindle head 18 before the work process begins.
Um das Anbringen der Rippe bzw. des Steges am Rohr T1 zu vervollständigen, wird der Motor 4 eingeschaltet, wodurch sich die Spindel 15 und die Leitspindel 5 drehen. Der Supportschlitten 8 wird von der Leitspindel 5 entlang dem Rohr T1 verfahren, das aufgrund seiner Dreh-ung Metallband S durch die Bandführung 21 zieht, wodurch sich der in Fig. 4 zu erkennende wendeiförmige Steg F auf dem Rohr T1 bildet. Die Bandführung 21 verhindert, daß sich Falten oder Wellen auf dem aufgewickelten Metallband bilden, und gewähr, leistet, daß das Metallband S mit der richtigen -11-In order to complete the attachment of the rib or the web to the tube T1, the motor 4 is switched on, whereby the spindle 15 and the lead screw 5 rotate. The support slide 8 is moved by the lead screw 5 along the pipe T1 which, due to its rotation, pulls metal band S through the band guide 21, whereby the helical web F shown in FIG. 4 is formed on the pipe T1. The tape guide 21 prevents wrinkles or waves from forming on the wound metal tape, and ensures that the metal tape S with the correct -11-
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Steigung auf das Rohr T1 aufgewickelt wird. Der Steg F ist über den größten Teil der Länge des Rohres T1 in keiner Weise mit demselben verbunden, sondern wird in seiner gewünschten Lage lediglich dadurch gehalten, daß es aufgrund der in der Bandführung 21 auf das Metallband S ausgeübten Zugspannung leicht in das Metall des Rohres eingedrückt wird, wodurch sich in der Oberfläche des Rohres eine Kerbe bilden kann.Slope is wound on the tube T1. The web F is over most of the length of the tube T1 in no way connected to it, but is only kept in its desired position by that due to the tensile stress exerted on the metal band S in the band guide 21, it easily falls into the Metal of the pipe is pressed in, whereby a notch can form in the surface of the pipe.
Unmittelbar bevor der Supportschlitten 8 die Anschlußstelle zwischen den zwei Rohren T1 und T2 erreicht, kommt der Finger 80 mit dem Endschalter 106 in Kontakt und schließt denselben. Die Steuerung 9 spricht auf dieses Schließen des Endschalters 106 an und setzt den Zylinder 105 unter Druck, wodurch der Querschlitten 91 in Richtung auf das Rohr verfahren wird und die Blechschere 100 und der Schweißbrenner 104 die in Fig. 5 dargestellte Lage einnehmen. Dabei umfaßt die Blechschere den Steg F, bleibt jedoch offen, während die Elektrode des Schweißbrenners 104 in einer durch die Achse der Spindel 15 und damit des Rohres hindurchgehenden vertikalen Ebene liegt. Der pneumatische Zylinder 108 wird dann unter Druck gesetzt und bewegt den Schweißbrenner 104 entlang der in Fig. 6 zu erkennenden strichpunktierten Linie 90 nach vorne, so daß die Schweißelektrode in die in gestrichelten Linien dargestellte Lage 104a gelangt. Gleichzeitig wird der Antrieb vom Motor 4 auf den Motor 3 umgeschaltet, so daß die Spindel 15 mit geringerer Geschwindigkeit gedreht wird, die für den durchzuführenden Schweißvorgang geeignet ist. Die Arbeitsweise des Schweißbrenners ist so zeitlich abgestimmt oder programmiert, daß der Steg F an die aneinander stoßenden Enden beider Rohre T1 und T2 mitImmediately before the support carriage 8 reaches the connection point between the two pipes T1 and T2, the finger 80 comes into contact with the limit switch 106 and closes the same. The control 9 responds to this closing of the limit switch 106 and puts the cylinder 105 under pressure, whereby the cross slide 91 is moved in the direction of the pipe and the metal shears 100 and the welding torch 104 assume the position shown in FIG. The tin snips embrace the web F, but remains open, while the electrode of the welding torch 104 in one through the axis of the spindle 15 and thus of the pipe through vertical plane. The pneumatic cylinder 108 is then pressurized is set and moves the welding torch 104 along the dash-dotted line to be seen in FIG. 6 90 forward, so that the welding electrode reaches the position 104a shown in dashed lines. At the same time, the drive is switched from motor 4 to motor 3, so that the spindle 15 with is rotated at a slower speed that is suitable for the welding process to be carried out. the The mode of operation of the welding torch is timed or programmed so that the web F to the one another butting ends of both tubes T1 and T2 with
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einer einzigen Schweißnaht angeschweißt wird. Der Fühler 109 wirkt mit der Verbindung zwischen dem Rohr und dem Steg zusammen und der Schweißbrenner folgt den Bewegungen, die der Fühler ausführt.is welded to a single weld. The sensor 109 acts with the connection between the The tube and the bar come together and the welding torch follows the movements made by the probe.
Dann wird der zweite Endschalter 107 betätigt und der Antrieb zur .Spindel 15 und auch der Leitspindel " 5 getrennt und gleichzeitig der pneumatische ZylinderThen the second limit switch 107 is actuated and the drive to .Spindel 15 and the lead screw "5 separated and at the same time the pneumatic cylinder
93 unter Druck gesetzt , um die Blechschere in Tätigkeit zu setzen, wie Fig. 7 zeigt. Dieser Arbeitsgang ist zeitlich so abgestimmt, daß der S1qg F am Berührungspunkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren abgetrennt wird. Der den Schweißbrenner tragende Schlitten und der Querschlitten werden dann zurückgefahren.93 is pressurized to set the tin snips into operation, as shown in FIG. 7. This operation is timed so that the S1qg F is separated at the point of contact between two consecutive pipes. The welding torch The load-bearing slide and the cross slide are then moved back.
Das Anbringen eines wendeiförmigen Steges oder einer entsprechenden Rippe am Rohr T1 ist jetzt beendet und die Steuerung 9 betätigt den Zylinder 12 derart, daß die Spindel 15 zurückgezogen und das Rohr T1 entfernt werden kann. Dann fährt der Zylinder 12 die Spindel 15 wieder vor, die in das Ende des Rohres T2 fährt, welches vom Zwischensupport 17 abgestützt war. Der Supportschlitten 8 kehrt dann in seine Ausgangslage zurück und nimmt dabei das Rohr T2 mit, das Bomit vom Supportschlitten 8 vollständig auf die Spindel 15 geschoben wird. Der Supportkopf 20 wird dann zurückgezogen und es wird ein weiteres Rohr T 3 auf die Auflager 203 zwischen dem Zwischenaupport 17 lind dem Supportkopf 20 aufgelegt. Dann wird der Supportkopf 20 vorgeschoben, um das neue Rohre von den Auflagern 203 abzuheben, welches dadurch in die Lage The attachment of a helical web or a corresponding rib on the tube T1 is now complete and the control 9 actuates the cylinder 12 in such a way that the spindle 15 can be withdrawn and the tube T1 can be removed. Then the cylinder 12 moves the spindle 15 forward again, which moves into the end of the tube T2 which was supported by the intermediate support 17. The support slide 8 then returns to its starting position and thereby takes the tube T2 with it, which is pushed completely onto the spindle 15 by the support slide 8. The support head 20 is then withdrawn and another tube T 3 is placed on the support 203 between the intermediate support 17 and the support head 20. Then the support head 20 is advanced in order to lift the new pipe from the supports 203 , which thereby becomes in position
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- 13 gebracht wird, die vorher das Rohr T2 einnahm.- 13 is brought, which previously occupied the tube T2.
Die Situation ist wiederum so wie bereits beschrieben, wobei das Rohr T2 die Lage einnimmt, die zunächst das Rohr T1 eingenommen hatte, und wobei der Steg P bereits an das vordere Ende des Rohres T2 angeschweißt ist. Die Steuerung schaltet dann wieder den schnelllaufenden Motor 4 ein, wodurch ein neuer Arbeitsvorgang zum Anbringen eines wendeiförmigen Steges od. dgl. am Rohr T2 beginnt. Wenn die Schweißnaht zwischen dem Steg F einerseits und den Rohren T2 und T3 andererseits fertiggestellt worden ist, wird der Steg F wiederum abgeschnitten und das Rohr T2 ist ' fertig.The situation is again as already described, with the tube T2 assuming the position that initially the tube T1 had occupied, and the web P already welded to the front end of the tube T2 is. The control then switches back to the fast-running one Motor 4 on, creating a new operation for attaching a helical web od. The like. Begins on tube T2. If the weld seam between the web F on the one hand and the tubes T2 and T3, on the other hand, has been completed, the web F is cut off again and the tube T2 is' done.
Während des Aufwickelvorganges hat die Bandführung 21 ' dl· Funktion, das Metallband S beim Biegen desselben zu steuern und sicherzustellen, daß dasselbe mit der richtigen Steigung auf das Rohr läuft. Eine derartige Überwachung und Steuerung des Metallbandes ist besonders dann wichtig, wenn das Metallband beispielsweise um die Endradien eines im Querschnitt ovalen Rohres gebogen wird. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, besteht die Bandführung 21 aus einem Block mit einer Grundplatte 22 und einem Kopfstück 23. Von der Grundplatte 22 verläuft zum Kopfstück 23 eine gebogene Oberfläche 24, die praktisch dieselbe Krümmung wie der Teil des Rohres mit dem kleineren Durchmesser hat. Über die Oberfläche 24 läuft etwa diagonal ain Fünrungsechlitz 25» der den vom Metallband S für den Aufwickelvorgang zurückzulegenden Weg bestimmt.During the winding process, the tape guide 21 'dl · function, the metal tape S when it is bent to steer and ensure that the same runs on the pipe with the correct slope. Such a one Monitoring and control of the metal belt is particularly important when the metal belt, for example is bent around the end radii of a tube which is oval in cross section. As can be seen from Fig. 3, the tape guide 21 consists of a block with a base plate 22 and a head piece 23. From the base plate 22 extends to the head piece 23 a curved surface 24 which has practically the same curvature as the part of the pipe with the smaller diameter has. Ain runs approximately diagonally over the surface 24 Fünrungsechlitz 25 »of the metal band S for the Winding process determines the distance to be covered.
Gemäß einer praktischen Ausführuiigaforni kann die Vorrichtung so ausgelugt BdLn1 daß ui>3 auf ein Bohr mitAccording to a practical embodiment, the device can be so drawn out BdLn 1 that ui> 3 on a drill with
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ovalem Querschnitt mit Endradien oder Krümmungsradien von etwa 1,27 cm ( 0,5 Zoll) ein Metallband S mit einer Dicke von etwa 0,127 cm ( 0,05 Zoll) und einer Breite von etwt 1,87 cm ( 0,75 Zoll) aufwickelt. oval cross-section with terminal radii or radii of curvature of about 1.27 cm (0.5 inches) a metal band S about 0.127 cm (0.05 ") thick and about 1.87 cm (0.75") wide.
Die in Fig. 9 bis 12 dargestellten Aufwickelschritte zeigen, daß sich die Spindel 15 dreht und das Metallband S von der Rolle oder Haspel durch den Führungsschlitz kaltgezogen wird, wobei der FührungsschlitzThe winding steps shown in FIGS. 9 to 12 show that the spindle 15 rotates and the metal strip S is cold-drawn from the reel or reel through the guide slot, the guide slot
25 das Metallband S fest auf dem Rohr hält und dasselbe so steuert, daß eine Faltenbildung oder ein Werfen desselben verhindert wird. Insbesondere findet eine solche überwachung sowohl in der Biegezone25 holds the metal band S firmly on the tube and controls the same so that a wrinkling or a Throwing the same is prevented. In particular, such monitoring takes place both in the bending zone
26 als auch in einer Qeraderichtzone 27 statt* Der Führungsblock wird mit Hilfe von pneumatischen oder hydraulischen Zylinder oder mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen wie Federn oder Belastungsgewichten gegen die Spindel 15 gedrückt. Diese Mittel sind in Fig. 8 schematisch angedeutet, wo gezeigt ist, daß die Kolbenstangen 29 und 30 pneumatischer Zylinder 290 bzw. 300 gegen den Schlitten 87» auf welchem die Bandführung 21 angebracht ist, wirken.26 as well as in a straightening zone 27 instead of * The Guide block is made with the help of pneumatic or hydraulic cylinders or with the help of mechanical Devices such as springs or loading weights are pressed against the spindle 15. These funds are in Fig. 8 indicated schematically, where it is shown that the piston rods 29 and 30 are pneumatic cylinders 290 or 300 act against the slide 87 'on which the tape guide 21 is attached.
Bei Drehung der Spindel 15 bewegt sich der Führungsblock senkrecht und horizontal , um dadurch sicherzustellen, daß wenigstens die Biegezone 26 und die Geraderichtzone 27 des Führungsschlitzes 25 stets dicht am Rohr oder in Kontakt mit demselben gehalten werden. Außerdem dreht sich der die Bandführung bildende Führungsblock um seine senkrechte Achse, so daß die Steigung des Steges F entsprechend dem Radius de3 Rohres im Augenblick des Aufwickeins überwacht wird. Nachdem gemäß einem Endradius R1 in der in Fig.When the spindle 15 is rotated, the guide block moves vertically and horizontally to ensure that that at least the bending zone 26 and the straightening zone 27 of the guide slot 25 always be kept close to or in contact with the pipe. In addition, the tape guide rotates forming guide block around its vertical axis, so that the slope of the web F corresponds to the radius de3 pipe is monitored at the moment of winding. After according to an end radius R1 in the in Fig.
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und 10 dargestellten Weise der Steg F aufgewickelt worden ist, wird das Metallband S um einen gerade oder nach einem großen Radius R2 verlaufenden Abschnitt gelegt, wobei eine genaue Steuerung und Führung des Metallbandes während dieses Teiles des Aufwickelvorganges nicht unbedingt erforderlich ist. Wie Fig. 12 zeigt, wird das Metallband S zwischen der Biegezone 26 und der Geraderichtzone 27 teilweise aus dem Führungsschlitz 25 herausgehoben.10 and 10, the web F has been wound up, the metal strip S becomes straight around one or after a large radius R2 section laid, with a precise control and guidance of the metal band during this part of the Winding process is not absolutely necessary. As shown in FIG. 12, the metal band S is between the bending zone 26 and the straightening zone 27 partially lifted out of the guide slot 25.
Nachdem der in Fig. 12 dargestellte Verfahrensschritt beendet ist, bewegt sich die Bandführung 21 nach unten und nach links bei gleichzeitiger genauer Kontrolle während des jetzt wiedereinsetzenden Biegevorganges, bis die in Fig. 9 dargestellte Lage erneut erreicht ist. In Abhängigkeit vom Unterschied zwischen den größten und kleinsten Abmessungen des Rohres, sei dasselbe i» Querschnitt oval, elliptisch oder rechteckig oder quadratisch mit abgerundeten Ecken oder gleichmäßig oder ungleichmäßig polygonal, ist es unter Berücksichtigung der Höhe des Steges F möglich, in bestimmten Fällen den Schlitten 87 in einer Lage in den Führungen 86 zu verriegeln und auch die Bandführung 21 in einer Lage auf der Oberseite des Schlittens 87 festzulegen, so daß Einrichtungen zum Verriegeln oder Feststellen dieser Teile in diesen bestimmten Stellungen zueinander vorgesehen, jedoch nicht in der Zeichnung dargestellt sind.After the method step shown in FIG is completed, the tape guide 21 moves downward and to the left with simultaneous precise control during the bending process, which is now starting again, until the position shown in FIG. 9 is reached again is. Depending on the difference between the largest and smallest dimensions of the pipe, be the same i »Cross-section oval, elliptical or rectangular or square with rounded corners or uniformly or unevenly polygonal, it is possible, taking into account the height of the web F, in certain cases to lock the carriage 87 in one position in the guides 86 and also the tape guide 21 to set in a position on the top of the carriage 87, so that facilities for Locking or locking these parts in these particular positions to each other is provided, however are not shown in the drawing.
Der die Bandführung bildende Führungsblock ist nur schematisch dargestellt, d.h. seine wahre Ausführungs-The guide block forming the tape guide is only shown schematically, i.e. its real execution
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form ist im allgemeinen etwas anders und so gewählt, daß alle möglichen Umstände befriedigend berücksichtigt werden können. Die optimale Form und Ausbildung und auch Tiefe des Führungsschlitzes muß an vielen Punkten desselben experimentell bestimmt werden.form is generally somewhat different and is chosen to adequately account for all possible circumstances can be. The optimal shape and training and also the depth of the guide slot must can be determined experimentally at many points of the same.
Um die Wirkung eines Anstoßens des Rohres beim Drehen desselben in die' in Fig. 12 dargestellte Lage zu verringern, kann es zweckmäßig sein, die Grundplatte 22 etwas zurückzuschneiden, wie durch die gestrichelte Linie 28 in Fig. 9 angedeutet ist. Andererseits ist es auch möglich, die Bandführung in Form eines Ringes auszubilden, der das Rohr vollständig umgibt, so daß während des in Fig. 9 dargestellten Arbeitsschrittes die Form auf der Spindel gegen die auf den Steg ausgeübte Belastung abgestützt wird. Eine Steuerung und Überwachung in der Geraderichtzone kann dann durch Verwendung einer von der Hauptführung getrennten zusätzlichen Führung erzielt werden. Andere Formen aufweisende Führungen können sich als geeignet oder wünschenswert entsprechend der jeweils auftretenden Betriebsbedingungen erweisen.In order to have the effect of hitting the tube when rotating it into the position shown in FIG reduce, it may be useful to cut back the base plate 22 somewhat, as indicated by the dashed line Line 28 in FIG. 9 is indicated. On the other hand, it is also possible to have the tape guide in the form of a ring to form, which completely surrounds the tube, so that during the working step shown in FIG the mold is supported on the spindle against the load exerted on the web. A controller and Monitoring in the straightening zone can then be carried out using a separate guide from the main guide additional leadership can be achieved. Guides having other shapes may prove to be suitable or turn out to be desirable according to the operating conditions occurring in each case.
Bei einer nicht dargestellten anderen Ausführungsform wird die Geraderichtzone durch ein Walzenpaar gebildet, das möglicherweise aus konischen Walzen besteht, die durch einen Mechanismus stets in unmittelbarer Nähe der Rohroberfläche gehalten werden. Möglicherweise können auch oder statt dieser konischen Walzen weitere Walzen verwendet werden, um die Steuerung in der Biegezone zu erzielen. Bei einer Maschine anderer In another embodiment, not shown, the straightening zone is formed by a pair of rollers which may consist of conical rollers which are always kept in the immediate vicinity of the pipe surface by a mechanism. It is also possible, or instead of these conical rollers, to use additional rollers in order to achieve control in the bending zone. With another machine
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Konstruktion ist es möglich, statt Vorkehrungen zum Bewegen des Ftihrungsblockes vorzusehen, die Spindel schwingend aufzuhängen, um die gewünschte Lage der Führung gegenüber der Spindel aufrechtzuerhalten.Construction is possible instead of taking precautions Move the guide block to provide the spindle Suspend swinging in order to maintain the desired position of the guide in relation to the spindle.
Is ist offensichtlich, dag zahlreiche Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispieles möglich sind, beispielsweise indem man Teile des Führungsblockes durch bewegbare Finger oder Walzen ersetzt. Auch kann die Fora des Führungsblockes verändert werden und der Führungsschlitz kann in seiner Breite veränderbar sein. Die Form, Ausbildung und tatsächliche Wirkungsweise der Führung ist deshalb für die vorliegende Erfindung nicht kritisch, deren wichtigetens Merkmal ist, daß das zugeführte Metallband über einen größeren Teil seiner Länge beim Aufwickeln auf das Rohr so geführt ist, daS eine Faltenbildung» ein Wellen, Verbiegen oder sonstiges unerwünschtes Verformen verhindert wird.It is obvious that there are numerous variations of the described embodiment are possible, for example by parts of the guide block replaced by movable fingers or rollers. The Fora of the guide block can also be changed and the The width of the guide slot can be changed. The form, training and actual mode of operation The guidance is therefore not critical to the present invention, the most important feature of which is that the supplied metal strip is guided over a larger part of its length when being wound onto the tube is that wrinkling, curling, bending or other undesirable deformations are prevented.
Bei 4er vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, da8 das mit eines wendelförmig umlaufenden Sttf zu versehen*-.· Rohr einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Anbringen eines derartigen Steges an'Rohren mit kreisförmiges Querschnitt ist wesentlich einfacherer durchzuführen, weil die Bandführung bzw* der Führungsblock durch einen feststehenden Block ersetzt werden kann, der an das Gehäuse 82 angeschraubt ist, wobei dieser Block das Rohr umgeben kann und einen Kanal oder Schlitz zur Aufnahme des aufzuwickelnden Metallbandes enthält.In the above description it was assumed that the one with a helically circumferential Sttf to provide * -. · Tube a non-circular Has cross section. Attaching such a web to pipes with a circular cross-section is important It is much easier to carry out because the tape guide or the guide block can be replaced by a stationary block that is screwed to the housing 82, this block being the Can surround tube and contains a channel or slot for receiving the metal strip to be wound.
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Zahlreiche Abänderungen sind im Rahmen der vorstehenden Erfindung möglich. So kann beispielsweise eine automatische Einrichtung zum Beschicken der Vorrichtung mit neuen Werkstücken und Abführen der fertigen Werkstücke vorgesehen werden, so daß die Vorrichtung vollautomatisch arbeitet. Auch sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung, obwohl sie hauptsächlich zum Anbringen von wendelförmig umlaufenden Stegen auf Rohren bestimmt ist, auch aus Vollmaterial bestehende Wellen mit umlaufenden Stegen oder Rippen versehen kann, wozu es lediglich erforderlich ist, die Halterung für diese Wellen oder sonstigen langgestreckten Gegenstände abzuändern.Numerous modifications are possible within the scope of the above invention. For example an automatic device for loading the device with new workpieces and removing the finished workpieces are provided so that the device works fully automatically. Also be pointed out that the device, although it is mainly intended for attaching helically circumferential webs on pipes, also consisting of solid material shafts with circumferential webs or Can provide ribs, for which it is only necessary, the holder for these shafts or other to modify elongated objects.
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