DE2258472A1

DE2258472A1 - Vorrichtung zum befestigen eines formstuecks an einem rohrfoermigen element

Info

Publication number: DE2258472A1
Application number: DE19722258472
Authority: DE
Inventors: Edward M Kavick; Jon K Whitledge
Original assignee: Samuel Moore and Co
Current assignee: Samuel Moore and Co
Priority date: 1972-01-07
Filing date: 1972-11-29
Publication date: 1973-07-19
Also published as: AU4773172A; BE790247A; DE2258472B2; JPS4874613A; GB1371280A; US3785050A; IT969815B; FR2167762A1; FR2167762B1; ZA726592B; JPS5244047B2; BR7207999D0

Description

Patentanwalt

Dr. J. Steffens - Sg₀ ΈούθτάΜτ Ι97ί

1832 LQChiiara/Mchn., Bozarisir. 2« ■

Tel.(0811)872551

Samuel Moore & Company Main and Orchard Streets, Mantua, Ohio 44255, USA

Vorrichtung zum Befestigen eines Formstücks an einem rohrförmigen Element

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen eines Formstücks an einem rohrförmigen Element. Dabei werden unter rohrförmigen Elementen bzw. Rohrelementen sämtliche (Teile verstanden, welche im Wesentlichen die äußere Gestalt eines Rohrs auf v/eisen, also auch Kabel, Schläuche, sogenannte Vollrohre oder dergleichen.

Es ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines Formstücks, an einem rohrförmigen Element bekannt (US-Patentschrift 3 048 212). Die bekannte Vorrichtung ermöglicht zwar das Anschmieden einer metallischen Kupplung oder eines ähnlichen Formstücks an das iinde eines rohrförmigen Elements, jedoch weist sie den Kachteil auf, daß sie auf einem Maschinenbett oder dergleichen aufgelagert werden muß und für einen einfachen Transport an einen anderen Standort zu schwer und sperrig ist.

309829/0 3 66 "²~

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine tragbare, von Hand bedienbare Rohrelement-Kupplungsvorrichtung zu schaffen. Eine andere Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine von Hand betätigbare Kupplungavorrichtung zu schaffen, welche leicht von einem Crt zum anderen "bewegt oder auf einem Maschinenbett befestigt werden kann. Eine besondere Aufgabe der Erfindung ist es, eine von Hand betätigbaro Anschmiedevorrichtung zu schaffen, welcho klein genug ist, damit sie während des Betriebszustandes von einem Bedienungsmann gehalten werden kann und mit geringstmöglichem Kraftaufwand von einem Ort zum anderen getragen werden kann.

Diese und weitere Aufgaben worden erfindungsgemäß durch eine Anschmiedevorrichtung gelöst, welche aufweist eine abgestützte Kugelschraube-Kugelmutter-Anordnung, ein Anschmiedegesenk, eine an einem Ende der ILugelschraube angeordnete Vorrichtung zum Hineinpressen eines Rohrelements und eines Formstücks in das Anschmiodegesenk, um Rohrelement und Formstück durch Drehung der Kugelschraube aneinander zu befestigen, sowie eine Anordnung zur Drehung der Kugelschraube in der Kugelmutter. Die Vorrichtung zum Hineinpressen eines Rohrelements und eines Formstücks in das Anschmiedegesenk weist einen Stempelhalter auf, welcher mit dor Kugelschraube fest verbunden ist. Der Stempelhalter ermöglicht die Aufnahme eines Stempels, welcher ein Formstück und ein rohrförmif;es Element zusammenhält und sie in ein Anschmiedegesenk hineinpreßt, wenn die Kugelschraube gedreht wird, um die beiden aneinander zu befestigen. Der Stempel ist in einer Aui5nohmung des Stempelhalters mittels eines Axiallagers gelagert, welches sich mit der Kugelschraube dreht. Die Hollkörper des Axiallagers drehen sich bei Drehung der ILugelschraube um ihre Achse und erteilen dem Stempel einen Axialdruck, ohne daß er sich dabei mit der KugelKchraube dreht. Somit wird die Fonastück-Rohrelement-Anordnung in da3 Anschmiedegesenk gepreßt, wenn sich die Ku^eIgehraube in Richtung auf das Gesenk bewegt, wobei sich die Formstück-Rohrelement-Anordnung nicht dreht. Das Axiallager

309829/0366

weist kreisförmige Laufringe auf _t welche mit Abstand voneinander angeordnete Rollkörper zwischen sich, einschließen, und ist in der Ausnehmung des Stempelhalters mit Preßsitz angeordnet oder auf andere vieise arretiert; Eine Kugeis ehr aube und flügelmutter . werden verwendet, um die normalerweise mit einer herkömmlichen lüutter-Sehrauben-Anordnung verbundene Eeibung auszuschalten und dadurch die Kräfte auf ein Minimum zu reduzieren, welche zum Drehen der Schraube für das Anschmieden notwendig sind. Die Eugelschraube weist einen spiralförmigen Rundgewindegang auf, welcher einem spiralförmigen inneren Rundgewindegang in der Kugelmutter entspricht, wodurch eine Lagerlaufbahn gebildet wird. Kugeln liegen in dem Durchgang, welcher von den einander ent» sprechenden Gewindegänfren gebildet wird, und bewegen sich mit dor Ku.-elschraube, wenn diese sich dreht und mit Bezug auf das Anschmiedegesenk in Längsrichtung bewegt. Ein Durchgang für Kugeln, welche sich von einem Ende der Lagerlaufbahn fortbewegen, erstreckt sich bis zum gegenüberliegenden Ende des? Lagerlaufbahn, so daß sich die Kugeln kontinuierlich durch den Durchgang hindurchbewegen können, wenn die nagelschraube gedreht wird.

Weitere Merlanale und Vor teile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung .eines In der 2£©ißhxmzig se&emafciseh dargestellten Ausführungsbeispiels» Es zeigen«

Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im teilweise geschnittenem Aufriß,

Figur 2 die Vorrichtung gemäß Figur 1 in Seitenriß,

Figur 3 in perspektivischer Darstellung eine Gesenkgrundplatte und ein Auflager für die erfindungsgemäße Vorrichtung und

Figur 4 im vergrößerten Detail eine Stempel-Anschmiedegesenk-Anordnung der erfindungsgemäßen

309829/0386

Vorrichtung im teilweise geschnittenen Aufriß.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 sind mit Abstand voneinander angeordnete Stander IO und 10a jeweils mit einer Platte 11 und einer Grundplatte 12 verschweißt oder auf andere Weise fest verbunden. An dem Ständer 10 ist ein Befestigungsarm 13 angeschweißt oder auf andere Weise fest angeordnet. In dem Befestigungsarm 13 kann eine Bohrung 14 zur Aufnahme eines Transportseils vorgesehen sein.

An der Platte 11 ist eine Kugeliautter 15 6^e6^en· Verdrehung und Axialschub gesichert angeordnet. Die Kugelmutter 15 weist eine Bohrung 16 auf, welche mit einer in der Platte 11 angeordneten Bohrung 17 fluchtet. Eine nagelschraube 18 erstreckt sich bis über die Kupelmutfer 15 hinaus durch die Bohrungen 16 und 17· Am unteren Ende der Kugeisehraube 18 ist ein Stempelhalter 19 aufgepreßt, und nahe dem oberen Ende der Kugelschraube 18 ist eine Sechskantmutter 20 befestigt. In den Durchbruch 22 der Kugelnchraube 18 kann eine Handkurbel 21 eingesetzt werden, um die Kugelschraube 18 zu drehen und dabei den Stempelhalter in Hichtung seiner Längsachse mit Bezug auf die Geeenkgrundplatte 12 zu bewegen.

»»ie im Detail in Figur 4 dargestellt, ist ein Axiallager 23 im unteren Abschnitt der Ausnehmung 24 des Stempelhalters 19 im Preßsitz angeordnet. Oberer Laufring 47 und unterer Laufring 25 dos Axiallagers 23 schließen zwischen sich in Umfangsrichtung mit Abstand voneinander angeordnete Rollkörper 26 sowie Abstandselemente ein. Ein Stempel 28 weist an seiner äußeren Oberfläche eine Ringnut 33 und in seinem unteren Abschnitt eine Ausnehmung 29 zur Aufnahme einer Formstuck-Rohrelement-Anordnung auf. Der Querschnitt des Stempels 28 oberhalb und unterhalb der Nut 33 ist etwas kleiner als der Querschnitt der Ausnehmung 24, so daß der Stempelhalter 19 den Stempel 28 nicht drehen kann, wenn er von der Schraube 18 gedreht wird. In die Nut 33 erstreckt

- 5 -309829/0366

sich eine Schraube 30, welche eine Bewegung des Stempels 28 in Richtung seiner Längsachse verhindert. Der obere Laufring A7 des Axiallagers 23 wird durch den Stempelhalter 19 gedreht. Der untere Laufring 25 steht im Eingriff mit der Schulter des Stempels 28, und unterer Laufring 25 und Stempel 28 können sich mit dem Stempelhalter 19 drehen, bis Reibung zwischen dem Formstück und dem Gesenk das Drehen des Stempels verhindert. DurGh die Verwendung des Axiällagers wird der Kraftaufwand zum Drehen der Schraube während des Anschmiedens verringert.

Wie aus den Figuren 3 und 4 zu ersehen, weist die Gesenkgrundplatte 12 einen im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Durchbruch auf. Das Gesenk 32 ist in zwei gleiche Segmente längsgeteilt. Die Segmente weisen zusammen eine kegelstumpfförmige Gestalt auf, welche der Ausbildung des Durchbruchs 31 entspricht. Die Segmente passen gemeinsam bündig in den Durchbruch 31 hinein. Im iVecentlichen L-förmige Gesenk-ILlemmvorrichtungen 36 und 37 sind nahe ihren oberen linden an den Ständern 10 und 10a angeschraubt oder auf andere Weise drehbar befestigt. Die vertikalen Abschnitte der Klemmvorrichtungen 36 und 37 erstrecken sich in Längsrichtung längsseits der Ständer 10 und 10a und sind mit Armen verschweißt oder auf andere weise feat verbunden, welche sich in einem spitzen vVinkel zu den vertikalen Abschnitten nach außen erstrecken. Die jeweils der Grundplatte 12 zugewandten Kanten der beiden klemmvorrichtungen 36 und 37 haben eine gewölbte Gestalt, wodurch sie die Segmente des Gesenks 32 in den Durchbruch 31 hineinpressen können.

Ein Hebelarm. 38 kann mit seinem einen Ende an einem Ende des Standers 10a drehbar befestigt sein.

Die spiralförmigen Gewindegänge der Schraube 18 sind in ihrem Grund abgerundet, und die Bohrung der ,Ku^elmutter 15 weist spiralförmige abgerundete Innengewindegänge auf, die die gleiche Steigung wie die Gewindegänge der Schraube 18 haben.Die einander ent-

BAD QRlGlNAl.

309829/0366

sprechenden Gewindegänge bilden eine spiralförmige Lagerlaufbahn oder einen Durchgang von kreisförmigem Querschnitt für Kugeln 41. Ein an der .landunn der Kugelmutter 15 fest angeordneter Überfuhr un^sdurchgang 42 ermöglicht einen Austritt der Kugeln aus dem spiralförmigen Gewindegang, welcher an einem Ende der Kugelmutter 15 endet, und einen Wiedereintritt in den spiralförmigen Gewindegang, welcher an dem entgegengesetzten Ende der Kugelmutter 15 beginnt.

"während des Betriebs kann der Befestigungsarm 15 in einem geeigneten Schraubstock derart befestigt sein, daß die Anschmiedevorrichtunf; mit ihrer Längsachse in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene gehalten wird. Ein geteiltes Gesenk 32 mit einer Gesenkausnehmung von geeigneter Gestalt wird im Durchbruch 31 der Gesenkgrundplatte 12 angeordnet. Die Klemmvorrichtungen 36 und 37 werden in Richtung auf die Gesenkgrundplatte 12 gedrückt, bis sie sich gegen die Gesenkteile 32 pressen und so diese in dem Durchbruch 31 arretieren. Ein Stempel 28, welcher eino Ausnehmung zur Aufnahme des an das rohrförmig Element anzuschmiedenden Jj'ormstücks aufweist, wird durch das Axiallager 23 hindurch eingesetzt, und die ütellschraube 30 wird gedreht, bis sie sich in die liut 33 hineincrstr'jckt. Die Abmessungen des Stempels 28 und die Eindringtiefe der Ütellschraube sind von der Größe, daß der Ütempel 28 nicht im üinne einor Drehung mit der Schraube 18 im stempelhalter gesichert wird. Ein rohrförmiges Element 46 mit einem Formstück 45 an seinem einen Ende wird durch die Öffnung im Gesenk 32 eingeführt und in die Ausnehmung 29 des Stempels eingesetzt. Die Handkurbel 21 wird gedreht. Die Gehraube 18 dreht sich in der Mutter 15i und der otempelhaltcr 19 wird mit der Schraube gedreht, solange or sich in Richtung auf das Gesenk 32 bewegt. Die Kraft zur Drehung der Schraube 18 wird auf den 3ich nicht drehenden Stempel 28 durch die sich drehenden Rollkörper des Axiallagera 32 übertragen. Daa Kormutück 45 wird in die Ausnehmung; des Gesenks 32 hineingezwun en und an das Ende des rohrförmigen Elements 46 angeschmiedet. Die Drehricltung der Handkurbel 21 wird umgekehrt, um den

- 7 -309829/0366

Stempel 19 vom Gesenk 32 hinwegzubewegen» Die Klemmvorrichtungen 36 und 37 werden vom Gesenk 32 hinwegbewegt„ und das Gesenk sowie das angeschmiedete Formstück können aus dem Durchbruch der Grundplatte 12 entfernt werden» Die Segmente des Gesenks 32 · weichen auseinander, um das angeschmiedete Formstück zu entlassen.

Palis ein Schraubstock nicht verfügbar ist, kann die Anschmiedevorrichtung mittels des Hebelgriffs 38 festgehalten werden, um deren Drehung zu verhindern, wenn die Schraube 18 gedreht wird. Die Grundplatte 12 kann während einer derartigen Hand- ' habung auf den Boden oder eine iüischfläche gesetzt werden oder eine Person kann den Rahmen und den Hebelgriff halten, während eine andere Person die Handkurbel dreht.

Als Ersatz-für den Befestigungsarm 13 kann nach Belieben ein Lagerblech 12a an den Boden der Grundplatte 12 angeschweißt werden, wie in Figur 3 dargestellt. Das Lagerblech 12a kann oben auf ein Maschinenbett aufgeschraubt werden, um die Anschmiedemaschine aufrecht und mit außerhalb der Kante des Maschinenbetts angeordnetem Durchbruch au halten«,

Zur Drehung der Schraube in der Kugelmutter kann jede geeignete Einrichtung verwendet werden. Beispielsweise kann die in der Zeichnung dargestellte Handkurbel 21 durch eine übliche Ratschenanordnung ersetzt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung braucht nicht besonders groß zu.sein, um das zum Anschmieden eines Formstücke an ein rohrförmiges Element erforderliche Drehmoment zu erzeugen. · Beispielsweise .kann eine Kugelschraube von etwa 2,5 cm Durchmesser und 19 cm Länge in einem geeigneten Rahmen der in der Zeichnung dargestellten Art gelagert sein, wobei die Gesamtlänge der Vorrichtung weniger als etwa 38 cm beträgt, wenn der Stempel auf dem Anschmiedegesenk ruht. Eine derartige Vor-

- 8"-309829/0366

richtung ist verhältnismäßig leicht und läßt sich leicht von einem Ort zum anderen bewegen.

Geeignete Kugelsclirrmben- und Kugelmutter-Anordnungen sind im Handel erhältlich. Jede geeignete dieser Anordnungen kann verwendet '/erden. Insbesondere kann eine Anordnung von der in der Uü-Patentschrift 2 836 075 beschriebenen Art oder eine ähnliche verwendet v/erden, falls erwünscht.

In gleicher V«r;ise kann auch jedes geeignete Axiallager im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden. Ein Axiallager, welches bereits mit besonderem Vorteil angewandt wurde, ist ein Tinken-Lager, Type TTSP, Nummer T-77·

Obgleich die Erfindung zum Zwecke der Veranschaulichung in Einzelheiten beschrieben wurde, soll darauf hingewiesen werden, daß derartige Einzelheiten lediglich zu diesem Zweck dienen und daß der Fachmann Abänderungen vornehmen kann ohne dabei den durch die Ansprüche umrissenen Erfindungsgedanken zu verlassen.

BAD ORIGINAL

- 9 -309829/036Θ

Claims

Pate ntansprüche

1J Vorrichtung zum Befestigen eines iOrmstücks an einem rohrförmigen Element, gekennzeichnet durch eine Lugelschraube-Lugelmutter-Anordnung (18,15), ein Anschmiedegesenk (32) mit einer dem einen Ende der Kugelnehraube (18) benachbarten und mit dieser fluchtenden Ausnehmung, Anordnungen zur Abstützung der Kufielmutter (Ii?) und des Gesenks (32) gegen Bewegung in ihrer Längsrichtung und gegen Drehung mit der Kübelschraube (18), von dem betreffenden Ende der Lu^eIschraube (18) getragene Einrichtungen zum Einpressen einer Formstück-Rohrelement-Anordnung (45,46) in die Gesenkausnehmung, wobei die Einrichtungen ein mit der Kugelschraube (18) drehfest verbundenes und eine Ausnehmung aufweisendes Halteelement (Stempelhalter 19) sowie einen Stempel (28) aufweisen, welcher mit seinem einen Ende in der Ausnehmung (24) des Halteelements (Stempelhalter 19) angeordnet int und dessen entgegengesetztes Ende zum Abstützen einer Forms tu ck-Rohr element -Anordnung (4-5,46) bei Bewegung gegen die Geeenkausnehmung dient, Anordnungen zur Sicherung des Stempels (28) in der Halteelement-Ausnohmung (24) ge^en Drehung mit der Kugelschraube (18) und gegen merkliche Längsbewegung relativ zur Kübelschraube (18), welche ein in der -^aIt e element-Aus nehmung (24) um den Stempel (28) herum angeordnetes Axiallager (23) aufweif; en, sowie Einrichtungen zum Drehen der Kugelschraube (18) in der huf.elmutter (15)·
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . die Anordnungen zur Abstützung der Ku^elmutter (15) und des Gesenks (32) mit Abstand voneinander angeordnete, sich längs ,erstreckende Ständer (10,10a), einen die Kugel-

^BAö _Oi- -10-

^MiQfN 3098297Q366

mutter (15) und die Ständer (1O₁ICa) verspannenden und an diesen befestigten Querholm (11), eine in Längsrichtung mit -Abstand von dem Querholm (11) angeordnete, die Längsholme (10,10a) verspannende und an diesen befestigte Gesenkgrundplatte (12), Anordnungen in der Gesenk^rundi latte (12) zum Halten eines Anschmiedegesenko (32) sowie Je eine an den beiden Ständern (10,10a) drehbar befestigte Klemmvorrichtung (36,37) zum Hineinpressen des Gesenks (32) in die Ausnehmung (31) der Gesenkgrundplatte (12) aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützanordnunger ein Befestigungsblech (13,12a) zur Sicherung der Vorrichtung in ortsfester Anordnung aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschiniedegesenk (32) in ein« Mehrzahl von üegmenten längsgeteilt ist.
5· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der ständer (10a) einen nahe seinem einen rinde befestigten Hebelgriff (38) zur Gicherung der Abstützanordnungen gegen Bewegung bei Drehung der hugelschraube (18) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß der in der Halteelement-Ausnehnung (24) angeordnete Abschnitt des otempcls (28) eine umlaufende Außennut (33) aufweist, das Halteelement (stempelhalter 19) eine sich in die Nut(33) hinein erstreckende Stellnchraube (30) ent*·

- 11 -3098 2 9/0366 ^EAD

hält und das Axiallager (25). in Unif ausrichtung mit Abstand angeordnete Rollkörper (26) aufweist, welche bei Drehung der Kugeischraube (18) eine Axialkraft auf den stempel (28) übertragen.

BAD

309 829/0366