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Einrichtung zum Festlegen von umlaufenden,
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am Außenumfang zu bearbeitenden Rohren Die Erfindung bezieht sich
auf eine Einrichtung zum Festlegen von umlaufenden, am Außenumfang zu bearbeitenden
Rohren mit einem axial in das Rohrinnere hineinragenden Dorn, der mit dem Rohr in
fester Umlaufverbindung steht und das Rohr zur Bearbeitung radial abstützt.
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Es ist eine Einrichtung dieser Art im Zusammenhang damit bekannt,
daß auf einer Röhrendrehbank bei einem langen Rohr in dasjenige Rohrende, von dem
her der Dorn in das Rohrinnere hineinragt, ein Außengewinde geschnitten werden soll
(DT-PS 436 873). Der Dorn ist dort ein axial ~sehr kurzes, radial bewegbare Spannbacken
aufweisendes Innenspannfutter, das ein sehr kurzes Stück in das Rohrinnere hineinragt
und über die Spannbacken die feste Umlaufverbindung herstellt. Das andere Rohrende
wird durch ein Außenspannfutter festgehalten, über das der Drehantrieb des Rohrs
erfolgt.
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Innenspannfutter oder Aufspreizdorne mit veränderlichem Spanndurchmesser
haben aber bei ausgefahrenen Spannbacken oder dgl.
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eine nicht genau zylindrische Gesamtoberfläche, wodurch die Rohrwanddicke
über 360 ° hinweg ungleichmäßig wird, und ferner wirken genannte Spannfutter und
Auf spreizdorne nur auf kleiner axialer Länge. Die Rundlaufgenauigkeit und Zentrierfähigkeit
solcher Spannfutter und der bekannten Einrichtung reichen also oft nicht aus, um
bei den durch die Rohrherstellung bedingten Durchmesserungenauigkeiten der angelieferten
Ausgangsrohre, deren Außendurchmesser und/oder Innendurchmesser nämlich von Rohr
zu Rohr und über die Rohrlänge unterschiedlich ausfallen, eine genügende Bearbeitungsgenauigkeit
zu erzielen. Dieser Nachteil fällt desto mehr ins Gewicht, je dünnwandiger die Ausgangsrohre
sind. - Mit dünnwandigen Ausgangsrohren, axial gleichbleibender Wanddicke, sind
z. B. solche gemeint, deren Wanddicke zwischen 2 mm und einigen Zehntelmillimetern
liegt, bei Rohrdurchmessern von insbesondere zwischen etwa 80 mm und etwa 250 mm
Es liegt die Aufgabe vor, die Einrichtung eingangs genannter Art so weiterzuentwickeln,
daß für dünnwandige Rohre bei den herstellungsbedingten Durchmesserungenauigkeiten
der Ausgangsrohre dennoch bei der Außenumfangsbearbeitung, im allgemeinen spanabhebendem
Drehen, aber auch z. B. einem Schleifen, eine möglichst gleiche Wanddicke von Rohr
zu Rohr, über 360 ° und über die axiale Bearbeitungslänge erzielt wird, vorzugsweise
für die Bearbeitung nur über einen kleineren, insbesondere mittleren Teil der Rohrlänge.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Dorn
sich als Körper, der das Rohr über die feste Umlaufverbindung antreibt, axial über
diese hinaus zylindrisch mit etwas kleinerem Außendurchmesser als der Rohrinnendurchmesser
bis mindestens über das Bearbeitungsgebiet erstreckt und die Einrichtung eine Vorrichtung
zum radialen, axial neben dem Bearbeitungsgebiet erfolgenden Anpressen des Rohrs
an den Dorn aufweist.
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Durch die Erfindung werden für alle in Frage kommenden Rohre die gleichen
Arbeitsbedingungen erreicht, denn der zylinderartige Dorn nimmt sämtliche Rohre
gleichen Innendurchmessers und gleichen oder verschieden großen Außendurchmessers
mit ihren genannten Durchmesserungenauigkeiten leicht auf, und mittels der Anpreßvorrichtung
wird jedes durch die feste Umlaufverbindung fest eingespannte Rohr unter sehr kleiner
Biegung dann axial neben und somit auch im Bearbeitungsgebiet an den radial abstützenden
Dorn gepreßt und während der Bearbeitung im angepreßten Zustand gehalten. Wesentlich
ist auch, daß nicht mit einem Spannbacken- oder Aufspreizdorn, sondern mit einem
zylindrischen Dorn bleibenden Außendurchmessers gearbeitet wird.
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Die Rundlaufgenauigkeit und Zentrierfähigkeit ist relativ hoch.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird also durch die Erfindung gut gelöst.
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lift allgemeinen befindet sich die feste Umlenkverbindung im Gebiet
eines der beiden Rohrenden, wobei sich dort auch gleichzeitig eines der beiden Dornenden
befindet und der Dorn von diesem Dornende her angetrieben wird. Der Dorn bei der
Erfindung ist starr und biegesteif bzw. radial so festgelegt oder gelagert, daß
durch Angriff des Bearbeitungswerkzeugs oder diesen Angriff und Dorneigengewicht
verursachte Durchbiegungen vernachlässigbar klein sind. Ein axial kurzer Dorn kann
freifliegend sein. Bei im Durchmesser kleineren und/oder längeren Dornen ist es
angebracht, daß der Dorn ein Vollzylinder ist und/oder auf beiden Axialseiten des
Bearbeitungsgebiets oder an den beiden Dornenden radial festgelegt ist. Die feste
Umlaufverbindung ist vor#ugsweise eine Spannringverbindung, denn eine solche ist
wenig aufwendig und leicht herstellbar und leicht lösbar. Die Anpreßvorrichtung
ist im allgemeinen am Träger des Bearbeitungswerkzeugs vorgesehen, wodurch für sie
relativ wenig Bauaufwand notwendig ist. Sie macht alle Bewegungen dieses Trägers
bzw. des Bearbeitungswerkzeugs mit.
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Insbesondere weist die Anpreßvorrichtung auf der einen oder jeder
Axialseite ein bzw. je ein Anpreßglied mit einer konkaven Rohranpreßfläche auf.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die konkave Rohranpreßfläche, bezogen auf die
Anpreßlage des Anpreßglieds, auslegungsgemäß eine zum zylindrischen Dornaußenumfang
parallele Zylinderfläche ist. Das dünnwandige Ausgangsrohr verformt sich beim Anpressen
des Anpreßglieds elastisch leicht so
weit, daß es voll an der gesamten
genannten Zlyinderfläche und voll an dem ihr radial gegenüberliegenden, praktisch
gleich großen Teil der Dornaußenumfangsfläche anliegt. Somit ist dann auch im axial
benachbarten Bearbeitungsgebiet über die Umfangslänge dieser Zylinderfläche die
Rohrform der Dornform angepaßt, d. h. der Rohrinnendurchmesser gleich dem Dornaußendurchmesser.
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Dadurch wird die erfindungsgemäße Aufgabe noch besser gelöst.
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Im übrigen können auch dadurch praktisch keine Drehspäne, Schleif
späne oder dgl. zwischen diese Zylinderfläche und den Rohraußenumfang gelangen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einrichtung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Einrichtung im Längsschnitt, Fig. 2 zeigt die Einrichtung
in einer Ansicht aus Richtung I, Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt III der Einrichtung
aus Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 zeigt das Bearbeitungsgebiet aus Fig.
1 in vergrößertem Maßstab.
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Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, befindet sich diese Einrichtung
an einer ein horizontales Bett 36 aufweisenden Drehbank. Ein vollzylindrischer Dorn
10 ist an seinem einen Ende über einen Flansch 11 mit einem Futterflansch 12 an
der Arbeitsspindel 13 der Drehbank fest verbunden und an seinem anderen Ende von
einem Reitstock 14 her über eine Pinole 15 durch eine Spitze 16 gelagert bzw. radial
abgestützt. Der Dorn 10 wird von der Arbeitsspindel 13 angetrieben. Er ragt in ein
dünnwandiges, hohlzylindrisches Rohr 17 mit über seine Länge etwa gleicher Wanddicke
hinein, das über einen kleineren Teil der Rohrlänge in einem axial mittleren Gebiet
des Rohrs 17 durch Außendrehbearbeitung eine gewünschte Wanddicke s - siehe Fig.
4 - erhalten soll. Der Innendurchmesser der Ausgangsrohre, die eine Wanddicke von
0,5 mm haben, beträgt 150 mm und schwankt von Rohr zu Rohr z. B. um etwa 0,2 mm
und über die Rohrlänge z. B. um etwa 0,02 mm, und die gewünschte Wanddicke s soll
von Rohr zu Rohr um weniger als diese 0,02 mm, z. B. nur um 0,01 mm, schwanken.
Ferner soll bei ein und demselben Rohr die gewünschte Wanddicke s über 360 ° nur
um 0,006 mm schwanken. Der Durchmesser des Dorns 10 beträgt 149,7 mm. Das Rohr 17
ist bis an den Flansch 11 geschoben und dort mittels eines es umgebenden, vereinfacht
dargestellten Spannrings 18 radial gegen das Dornende gedrückt, wodurch eine feste
Umlaufverbindung zwischen dem Dorn 10 und dem Rohr 17 hergestellt ist. Ein solcher
Spannring 18 besteht meist, was nicht dargestellt ist, aus einem Außenring und drei
von ihm umgebenen, in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden, sich
jeweils
etwa über 120 ° erstreckenden Ringteilen mit Keilflächen, so daß sich durch eine
kleine Winkeldrehung des Außenrings und eine dadurch bewirkte Verkeilung die feste
Umlaufverbindung, eine Spannringverbindung, ergibt. Der Dorn 10 erstreckt sich axial
ein relativ großes Stück über diese Spannringverbindung hinaus und weiter ein relativ
kleines Stück über das Bearbeitungsgebiet 19 hinaus.
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An einem Stahlhalter 20 mit einem in diesem festgelegten Drehstahl
21 ist eine Vorrichtung zum axial neben dem Bearbeitungsgebiet 19 erfolgenden Anpressen
des Rohrs 17 an den Dorn 10 vorgesehen. Die einzelnen Teile dieser Anpreßvorrichtung
liegen in der die Dornlängsachse 27 enthaltenden Horizontalebene 31. Diese Anpreßvorrichtung
weist auf jeder Axialseite je einen Anpreßschuh 22 bzw. 23 (in Fig. 2 und 3 ist
der Anpreßschuh 23 weggelassen) mit einer Zylinderfläche 24 auf. Dieser ist - siehe
Fig. 1 und 3 - an einem in einem radialen Sackloch 25 des Stahlhalters 20 geführten
und durch eine Schraubendruckfeder 30 abgestützten Radialbolzen 26 der Anpreßvorrichtung
um eine zur Dornlängsachse 27 parallele Achse 28 schwenkbar gelagert, wofür der
in dieser Achse 28 liegende Bolzen 29 dient. Der Anpreßschuh 22 bzw. 23 befindet
sich durch den Druck der Schraubendruckfeder 30 in der Anpreßlage - siehe Fig. 3.
- Bezogen auf diese Anpreßlage ist der Anpreßdruck 22 bzw. 23 auslegungsgemäß zur
Horizontalebene 31 symmetrisch. Auch ist, bezogen auf diese Anpreßlage, die Zylinderfläche
24 auslegungsgemäß zum zylindrischen
Dornumfang parallel, und zwar
in Umfangsrichtung - siehe Fig. 3 -und in Längsrichtung - siehe Fig. 1. - In dieser
Anpreßlage liegt die Zylinderfläche 24 voll am Rohr 17 und dieses dort voll an der
Dornumfangsfläche an. Dies gilt auch für das Gebiet zwischen den beiden Anpreßschuhen
22 und 23, also auch für das Bearbeitungsgebiet 19 - siehe Fig. 1. - Von diesem
Anpreßgesamtgebiet in die beiden Umfangsrichtungen 41 und 42 gesehen, hat das Rohr
17 jeweils zunehmend radialen Abstand vom Dorn 10.
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- Nicht nur der Anpreßschuh 22, sondern auch der Anpreßschuh 23 ist
innerhalb der axialen Länge des Dorns 10 angeordnet.
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Der radiale Weg der Bearbeitungsspitze 39 (Fig. 4) des Drehstahls
21 wird von einer Kopierschablone 32 her über einen Taststift 33 und einen in Richtung
34 verschiebbaren, oberen Teil 35 einer Kopiereinheit, mit dem indirekt der Taststift
33 und der indirekt mit dem Stahlhalter 20 in fester Verbindung steht, gesteuert,
während ein Support 35 auf dem Bett 36 der Drehbank in Richtung 37 bewegt wird.
Die Kopierschablone 32 steht indirekt mit dem Bett 36 in fester Verbindung. Das
Teil 35 ist in Richtung 34 auf einem unteren Teil 38 der Kopiereinheit verschiebbar,
der mit dem Support 35 fest verbunden ist.