DE2523260A1

DE2523260A1 - Vorrichtung zum umsetzen einer drehbewegung in eine transversale bewegung

Info

Publication number: DE2523260A1
Application number: DE19752523260
Authority: DE
Inventors: James Worledge Banks
Original assignee: Chemetron Corp
Current assignee: Chemetron Corp
Priority date: 1974-05-30
Filing date: 1975-05-26
Publication date: 1975-12-11
Also published as: JPS512875A; US3939718A; MTP780B; BR7503398A; ES438005A1; CA1010679A; GB1471245A; FR2275702A1; FR2275702B1

Description

DR.-ING. DIPL.-INS. M. SU. UI.'L.-^HVS. DB. DIPL.-PHV».

HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 41 260 b
23.Mai 1975
k-35

Chemetron Corporation 111 East Wacker Drive Chicago, Illinois 60601 USA

Vorrichtung zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine transversale Bewegung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine transversale Bewegung.

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Eine derartige Vorrichtung ist besonders als Bestandteil einer Balgformmaschine des Typs geeignet, der in der US-PS 3 429 160 beschrieben ist, und insbesondere auch für eine Balgformmaschine, wie sie Gegenstand einer Parallelanmeldung der Anmelderin mit dem gleichen Prioritätstag und dem gleichen Anmeldetag (amtliches Aktenzeichen: P )

Bei der Herstellung von Faltenbälgen ist es, wie in der erwähnten Parallelanmeldüng beschrieben -, üblich , einen flexiblen Metallrohling mit einer langgestreckten rohrförmigen Wand zu einem Balg mit in Ümfangsrichtung verlaufenden Falten (ggf. wendeiförmige Falten) zu verformen, indem man jede einzelne in Ümfangsrichtung verlaufende Falte herstellt. Hierzu werden innere und äussere Formrollen verwendet.

Es hat sich nun gezeigt, dass bei den bekannten Balgformmaschinen aufgrund von Ausweichbewegungen der die Formrollen tragenden Bauteile Ungenauigkeiten entstehen, insbesondere aufgrund von Ausweichbewegungen der Tragteile für die innere Rolle, wenn sie gegen die Innenwand des zu verformenden Rohrstücks gepresst wird, wie in der Patentanmeldung vorgeschlagen.

Ausgehend von diesem Problem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die in radialer Richtung verstellbare innere Formrolle einschliesslich ihrer Antriebseinrichtungen so auszubilden, dass unerwünschte Ausweichbewegungen,die Ungenauigkeiten des fertiggestellten Faltenbalges zur Folge haben könnten, vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine transversale Bewegung gelöst, welche gemäss der Erfindung dadurch gekennzeich-

+) Titel: "Verfahren und Vorrichtung zum - 3 Herstellen von Faltenbälgen" ;
Antrag vom 26.5.1975.

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zeichnet ist, dass ein um seine Drehachse drehbar gelagertes Element vorgesehen ist, welches mit einem exzentrischen Lager versehen ist, dass ein Zapfen mit einem Lager vorgesehen ist, dass eine Zapfenbahn vorgesehen ist, an der sich der Zapfen bei seiner Transversalbewegung in entgegengesetzten, zur Drehachse senkrechten Richtungen abstützt, und dass in dem exzentrischen Lager des drehbaren Elements eine Welle drehbar gelagert ist, die zumindest an ihrem einen Ende einen exzentrisch angebrachten, in axialer Richtung verlaufenden Stift trägt, der in dem Lager des Zapfens drehbar gelagert ist und bei Drehung des drehbaren Elements um seine Drehachse in Querrichtung bewegbar ist.

Dabei hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn Antriebseinrichtungen vorgesehen sind, um das drehbare Element um seine Drehachse zu drehen.

Zur Erzielung einer besonders robusten bzw. stabilen Konstruktion ist es ferner günstig, wenn das drehbare Element zwei koaxial zueinander angeordnete Scheiben aufweist, die so gelagert sind, dass sie um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind und die über ein Rohr starr miteinander verbunden sind.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung in Verbindung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ende einer Vorrichtung gemäss der Erfindung,

Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie 2-2 in Fig.1 und

Fig. 3 Querschnitte längs der Linien 3-3, 4-4 bzw.

5-5 in Fig.2, und zwar gesehen in Richtung der Pfeile, wobei gewisse Einzelheiten zur Erzielung einer besseren Übersichtlichkeit weggelassen sind.

Die in den Zeichnungen dargestellte erfindungsg.emässe Vorrichtung 10 dient dazu, eine Drehbewegung in eine transversale Bewegung umzuwandeln. Wie dargestellt, ist die Vorrichtung 10 für den Einbau in eine Balgformmaschine bestimmt, wie sie in der oben erwähnten Parallelanmeldung beschrieben ist, und dient insbesondere dazu, die Drehbewegung, die einer Kurbel über einen hydraulischen Mechanismus 12 erteilt wird, in eine vertikale Bewegung einer inneren Formrolle 16 umzusetzen. Die Vorrichtung 10 bewegt die Rolle 16 und drückt diese gegen die langgestreckte rohrförmige Wand eines Rohlings - nachstehend kurz als Rohr bezeichnet -, der zu einem Balg verformt werden soll, in dessen Wand in Umfangsrichtung verlaufende Falten vorgesehen sind. In bekannter Weise wirkt die innere Formrolle

_mm C _mm

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mit äusseren Formrollen 22 und 24 zusammen, die in gestrichelten Linien angedeutet sind, um die einzelnen in Umfangsrichtung verlaufenden Falten nacheinander zu erzeugen. Weitere Einzelheiten einer derartigen Balgforitimaschine sind in der oben erwähnten Parallelanmeldung beschrieben. Die Vorrichtung 10 kann auch bei anderen Balgfornunaschinen mit Vorteil eingesetzt werden, beispielsweise bei der in der US-PS 3 429 160 beschriebenen Balgformmaschine.

Die Vorrichtung 10 umfasst einen stationären äusseren Mantel 30, der an senkrechten Säulen 32 montiert ist, die vom Rahmen der Balgformmaschine getragen werden. Eine kreisförmige Endplatte 34 mit einem Schlitz 36, dessen Zweck später noch erläutert werden soll, ist an einem Ende - dem rechten in Fig.2 - des äusseren Mantels 30 befestigt.

Innerhalb der beiden Endbereiche 38 bzw. 40 des äusseren Mantels 30 sind Lagerhülsen 42 bzw. 44 vorgesehen, ßin drehbarer innerer Mantel 46 ist in den Lagerhülsen 42 und 44 gelagert. Ein Teil des äusseren stationären Rohrs 30 ist weggeschnitten, wie dies bei 48 angedeutet ist. An dieser Stelle ist die Kurbel 14 mit dem drehbaren inneren Mantel 46 verbunden, so dass dieser gemeinsam mit der Kurbel über einen begrenzten Winkelbereich schwenkbar ist (Fig. 3 und 4).

Angrenzend an die Endbereiche 50 und 52 des drehbaren inneren Mantels sind Lagerringe 54 bzw. 56 vorgesehen. Lagerbuchsen 58 und 60 sind im Inneren der Lagerringe 54 bzw. 56 angeordnet. Die Lagerbuchse 58 ist in einer exzentrischen öffnung des Lagerrings 54 angeordnet, während die Lagerbuchse 60 in einer exzentrischen öffnung des Lagerrings 56 angeordnet ist.

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Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind die Lagerbüchsen 58 und koaxial zueinander angeordnet.

Eine Welle 70 mit Wellenstücken 72 bzw. 74 an ihren Enden und einem rohrförmigen Mittelstück 76 zur Gewichtsverringerung ist in den Lagerbuchsen 58 und 60 drehbar gelagert. Ein erster Stift (oder Achsstummel) 78 steht in axialer Richtung über das Wellenstück 72 vor. Ein zweiter Stift (oder Achsstummel) 80 steht In axialer Richtung über das Wellenstück 74 vor. Wie die L ig. 3 und 4 zeigen, sind die Stifte 78 und 80 an den Wellenstücken 72 und 74 exzentrisch angeordnet und winkelmässig um 180 versetzt, so dass sie einander bezogen auf die Achse der Welle 70 diametral gegenüberliegen.

Eine Platte 90 mit einer Zapfenbahn 92 ist an dem Endbereich 40 des stationären äusseren Mantels 30 montiert. Ein gleitverschieblicher Zapfen 94 wird durch die Zapfenbahn 92 bei seiner Querbewegung in entgegengesetzten Richtungen (Fig.1) senkrecht zur Achse des äusseren Mantels 30 geführt.

Ein Nadellager 96 ist in einer Öffnung 98 montiert, die in dem Zapfen 94 vorgesehen ist. Der zweite Stift 80 ist drehbar in dem Nadellager 96 gelagert.

Der erste Stift 78 ist frei in dem Schlitz 36 der Endplatte 34 beweglich, die der Platte 90 gegenüberliegt. Die innere Formrolle 16 ist auf dem ersten Stift 78 drehbar gelagert.

Der hydraulische Mechanismus/ist ein doppelt wirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat mit einem Zylinder 100, welcher schwenkbar an einem Gleitschieber 102 befestigt ist, und mit einer Kolbenstange 104, welche schwenkbar mit der Kurbel

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14 verbunden ist. Wenn die Kolbenstange 104 in den Zylinder 100 hineingezogen wird, .dann wird die Kurbel 14 bei der Darstellung gemäss Fig.3 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Wenn die Kolbenstange 104 aus dem Zylinder 100 herausgedrückt wird, dann wird die Kurbel 14 - in Fig. 3 - entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Der Gleitschieber 102 ist längs eines Gleitweges 106 am Rahmen der Balgformmaschine gleitverschieblich.

Wenn die Kurbel 14 und der Antrieb durch den hydraulischen Mechanismus 12 in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, dann dreht sich entsprechend der innere Mantel 46 in dem stationären äusseren Mantel 30, wobei die Welle 70 eine bogenförmige Bewegung ausführt. Da der zweite Stift 80 in dem Zapfen 94 drehbar gelagert ist, wird die Welle 70 folglich ebenfalls gedreht, wobei der Zapfen 94 in Querrichtung längs der Zapfenbahn 92 verschoben wird. Da der zweite Stift 80 dem ersten Stift 78 diametral gegenüberliegt, wird der erste Stift 78 zusammen mit der inneren Formrolle 16 in vertikaler Richtung verschoben, wenn der zweite Stift 80 in horizontaler Richtung verschoben wird.

Die Vorrichtung 10 bietet dort grosse Vorteile, wo beträchtliche Kräfte von dem hydraulischen Mechanismus über die innere Formrolle 16 übertragen werden müssen, um die Wand eines Rohres zu einem Balg mit in Umfangsrichtung umlaufenden Falten zu verformen. Wegen ihrer sehr robusten Konstruktion erleidet die Vorrichtung 10 nur eine minimale Auslenkung durch die Bauteile zur Kraftübertragung, so dass nacheinander Rohre unterschiedlicher Dicke behandelt werden können, ohne dass irgend eine Nachstellung erforderlich wäre, um derartige Aus-

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lenkungen zu kompensieren, und zwar selbst dann, wenn die Ebene, wo die Kraft wirksam wird, sich in einem weiten Abstand von der Ebene befindet, in der die Kraft aufgebracht wird.

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Claims

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Patentansprüche :

. !Vorrichtung zum Umsetzen einer Drehbewegung in eine transversale Bewegung, dadurch gekennzeichnet , dass ein um seine Drehachse drehbar gelagertes Element (46) vorgesehen ist, welches mit einem exzentrischen Lager (54, 56) versehen ist, dassein Zapfen (94) mit einem Lager (96) vorgesehen ist, dass eine Zapfenbahn (92) vorgesehen ist, an der sich der Zapfen (94) bei seiner Transversalbewegung in entgegengesetzten, zur Drehachse senkrechten Richtungen abstützt, und dass in dem exzentrischen Lager (54, 56) des drehbaren Elements (46) eine Welle (70) drehbar gelagert ist, die zumindest an ihrem einen Ende (Wellenstück 74) einen exzentrisch angebrachten, in axialer Richtung verlaufenden Stift (80) trägt, der in dem Lager (96) des Zapfens (94) drehbar gelagert ist und bei Drehung des drehbaren Elements (70) um seine Drehachse in Querrichtung bewegbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Antriebseinrichtungen (hydraulischer Mechanismus 12, Kurbel 14) vorgesehen sind, um das drehbare Element(46) um seine Drehachse zu drehen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden (Wellenstücke 72, 74) der Welle 70 exzentrisch angebrachte Stifte (78, 80) vorgesehen sind, die einander, bezogen auf die Längsachse der Welle diametral gegenüberliegen, und die folglich bei einer Drehung des drehbaren Elements (46) transversale Bewegungen in zueinander senkrechten Richtungen ausführen.

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4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das drehbare Element (46) zwei koaxial zueinander angeordnete Scheiben (Lagerringe 54, 56) aufweist, die so gelagert sind, dass sie um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind, und die über ein Rohr (innerer Mantel 46) starr miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein fest montiertes Rohr (äusserer Mantel 30) vorgesehen ist, der das die Scheiben (Eagerringe 54, 56) starr verbindende Rohr (innerer Mantel 46) umgibt, und dass zwischen den beiden Rohren Lager (Lagerhülsen 42, 44) vorgesehen sind, die eine Drehung der beiden Rohre relativ zueinander ermöglichen.

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