DE2735536A1

DE2735536A1 - Maschine zum perforieren von rohren

Info

Publication number: DE2735536A1
Application number: DE19772735536
Authority: DE
Inventors: Noah E Foulks
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-08-10
Filing date: 1977-08-06
Publication date: 1978-02-16
Also published as: IT1082261B; CA1094888A; NL7708713A; JPS5321482A; AU2772877A; FR2361172A1; AR216301A1; US4052880A; MX145093A; ES461459A1; BR7705252A

Description

Maschine zum Perforieren von Rohren

Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Perforieren von Rohren, die insbesondere hydraulisch betrieben ist. Durchlöcherte Rohre, besonders zur Verwendung als Futterrohre in Brunnen für Bewässerungszonen, werden weitverbreitet benutzt,und es besteht daher ein starkes Bedürfnis nach einer Maschine, die die Perforierung vor allem rasch, wirkungsvoll und wirtschaftlich durchführt. Die Schaffung einer solchen Maschine ist Hauptzweck der Erfindung.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Perforationen»schine, die gekennzeichnet ist durch einen Ausleger-Trägerdorn, über den das zu perforierende Rohr axial gesteckt und schrittweise vorgeschoben wird und ein hydraulisch angetriebenes Stanzwerkzeug, das von dem freien Ende des Trägerdorn getragen wird und gemeinsam mit einer Matrize außerhalb des Rohres zur Bildung einer Lochung in der Rohrwand in Jeder Bewegungsstation des Rohres betätigbar ist. Auf diese Weise wird eine Längsreihe von Perforationen in dem Rohr ausgebildet. Das Rohr kann dann in seine Ausgangsposition zurückgeführt, zur Ausrichtung eines anderen Rohrsegmentes gegenüber den Werkzeugen gedreht und erneut zur Bildung einer anderen Perforationsreihe vorgeschoben werden. Der Vorgang wird wiederholt, bis die Rohrwand mit gewünschter Dichte perforiert ist.

Jede Perforation entsteht durch Relativbewegung der zusammenwirkenden Werkzeuge radial zum Rohr und dem zusätzlichen Einfluß einer hydraulisch betätigbaren Rohrabstützung, die an einer den Werkzeugen diametral gegenüberliegenden Stelle an das Rohr angreift, und den Trägerdorn gegen die reaktive Kraft des auf ihm montierten Werkzeuges abstützt,

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weil der Trägerdorn notwendigerweise beträchtliche Länge hat und sich in der Praxis nicht ausreichend stark ausbilden läßt, um bei voller Druckleistung der Werkzeuge starr und fest zu bleiben.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Steuersystem vorgesehen, das den gesamten Vorgang der Perforation eines Rohres einschließlich des Stanz- und Rückzughubes der Werkzeuge, der Vorlauf- und Rücklaufbewegung sowie der Winkelumschaltung des Rohres automatisch steuert, ohne daß eine Aufsichtsperson erforderlich ist und das die Maschine stillsetzt, wenn die Rohrperforierung beendet ist.

Die Maschine ist verhältnismäßig einfach und wirtschaftlich aufgebaut und arbeitet wirkungsvoll, zuverlässig und mit beträchtlicher Geschwindigkeit.

Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung schematisch veranschaulichten AusfÜhrungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilschematische Seitenansicht des linken oder vorderen Endes einer Rohr-Perforiermaschine gemäß der Erfindung.

Fig. 2 eine Fortsetzung der Fig. 1 nach rechts zur Veranschaulichung einer Seitenansicht des rechten oder hinteren Endes der Maschine einschließlich der rechts von der senkrechten Linie A in Fig. 1 befindlichen Teile mit einem in die Maschine eingesetzten Rohr,

Fig. 3 einen teilweise schematischen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, wobei einige Teile in Ansicht und teilweise weggebrochen dargestellt sind und das Rohr zwischen den zurückgezogenen

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Werkzeugen vorgeschoben ist,

Fig. 4 eine Teilansicht ähnlich Fig. 3 in vergrößertem Maßstab, wobei Teile weggelassen und die Werkzeuge zur Herstellung einer Lochung ausgefahren sind,

Fig. 5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI der Fig. 5 bei weggelassenem Rohr,

Fig. 7 eine Teildraufsicht der Maschine gemäß der Linie VII-VII der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab zur Veranschaulichung des Rohrhalte- und Teilkopfes,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX in Fig. 7,

Fig. Io einen Schnitt längs der Line X-X in Fig. 7,

Fig. 11 einen Teilschnitt längs der Linie XI-XI in Fig. 7,

Fig. 12 einen Teilschnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab mit eingesetztem Rohr und

Fig. 13 ein Schaltbild des hydraulischen und elektrischen Steuersystems der Maschine.

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Auf einer auf dem Fußboden aufruhenden länglichen,waagerechten Basis 2 ist eine Kopfplatte 4 montiert und zwar in senkrechter Ausrichtung im Bereich des linken oder vorderen Endes der Basis gegenüber dem rechten oder hinteren Basisende. Zwei waagerechte parallele Schienen 6 erstrecken sich entlang der Basis 2 mit Abstand über dieser. Sie sind mit ihrem vorderen Ende jeweils an der Kopfplatte 4 befestigt und verlaufen im wesentlichen über die gesamte Basislänge, wobei sie abschnittsweise durch von der Basis getragene Ständer 8 abgestützt sind. Die Basis 2, die Kopfplatte 4, die Schienen 6, die Ständer 8 und noch zu beschreibende Pfosten 132 bilden den Maschinenrahmen.

Auf den Schienen 6 ist ein Wagen Io beweglich vorgesehen, der zwei Seitenschienen 12 aufweist, deren vordere Enden durch eine Querstrebe 14 (Fig. 1) und deren hintere Enden durch eine Querstrebe 16 (Fig. 2 und 7) verbunden sind. Der Wagen Io ist wesentlich kürzer als die Schienen 6. Die Seitenschienen 12 liegen.innerhalb der Schienen 6,und der Wagen wird von Rollenpaaren 18 getragen, die- an jeder Ecke des Wagens angebracht sind, wobei die Rollen jedes Paares auf der Ober- bzw. Unterseite der Jeweiligen Schiene 6 abrollen. Eine Gelenkkette 2o, deren eines Ende bei 22 mit der vorderen Querstrebe 14 verbunden ist, verläuft nach vorne, wird um ein Zahnrad 24 nach unten umgelenkt, das vor der Kopfplatte 4 drehbar in der Basis 2 gelagert 1st, verläuft dann über im wesentlichen die gesamte Basislänge nach hinten, wird um ein zweites Zahnrad 26, das ebenfalls in der Basis 2 drehbar gelagert ist, nach oben umgelenkt, verläuft dann nach vorne und ist bei 28 an der hinteren Querstrebe 16 befestigt. Durch Drehung der waagerecht und quer zur Richtung der Wagenbewegung vorgesehenen Welle 30 des Zahnrades 24 kann der Wagen Io auf den Schienen nach vorne oder nach hinten bewegt werden. Die Welle 3o wird von einem noch zu beschreibenden Steuersystem betätigt.

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Der Wagen Io soll ein zu durchlöcherndes Rohr 32 so tragen, daß es parallel und mit Abstand über seiner Mittellinie liegt. Bei seinem vorderen Ende ist das Rohr zur Ermöglichung axialer Rotation auf einem Rollenpaar 34 gelagert, das am vorderen Ende des Wagens angebracht ist (Fig. 1 bis 3), während das hintere Ende des Rohres von einem Teilkopf 36 am hinteren Ende des Wagens getragen wird. Wie die Fig. bis 11 erkennen lassen, umfaßt der Teilkopf eine an dem Wagen befestigte Grundplatte 38, auf der zwei Lager 4o vorgesehen sind, in denen die zu dem Rohr 32 koaxiale Welle 42 gelagert ist. An dem vorderen Wellenende ist koaxial eine kreisförmige Teilscheibe 44 befestigt, in deren Umfang eine Reihe abgerundeter Kerben 46 ausgebildet sind, die mit gleichmäßigen Winkelabständen um die Teilscheibe verteilt sind und deren Anzahl der gewünschten Anzahl der Längsreihen von Perforationen in dem zu bearbeitenden Rohr entspricht. Zur nachgiebigen Sicherung der Teilscheibe gegen Drehung kann eine drehbar an einem Ende eines Armes 5o gelagerte Rolle 48 in die Kerben eingreifen.

Das andere Ende des Armes ist bei 52 an einen Teil 5^ angelenkt, der an einem der Lager 4o befestigt ist. Die Rolle 48 wird von einer Zugfeder 56 zwischen dem Arm 50 und einem der Lager 4o elastisch gegen den Umfang der Teilscheibe 44 gezogen. Vor der Teilscheibe 44 befindet sich mit Abstand ein Klemmring 58, dessen Ebene parallel zur Scheibenebene verläuft und der diametral in zwei Abschnitte 58 A und 58 B unterteilt ist. Der Abschnitt 58 A ist durch Bolzen 60 starr mit der Teilscheibe 44 verbunden (Fig. 7)· Zwei entsprechende Endender Klemmringabschnitte sind durch ein Gelenk 62 miteinander verbunden, das an wenigstens einem Ende beweglich angebracht ist und die beiden anderen entsprechenden Enden sind durch einen lösbaren Klemmbolzen 64 trennbar aneinander befestigt (Fig. 8). Der Klemrabolzen 64 ermöglicht eine öffnung des Klemmringes 58 zur Aufnahme des hinteren Rohrendes 32 derart, daß das Rohrende die

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Teilplatte berührt,und es kann der Klemmring zur festen Umfassung des Rohres wieder geschlossen und durch den Klemmbolzen verriegelt werden. Anschließend wird das vorne vom Rollenpaar 34 und hinten vom Klemmring 58 abgestützte Rohr um seine Achse gedreht, wenn die Welle 42 rotiert.

Die Welle 42 wird mittels eines Zahngesperres gedreht, das ein an ihr befestigtes Schaltrad 66 aufweist, in das eine Klinke 68 eingreift, die bei Jo auf einer zur Welle parallelen Achse mit einem U-förmigen Bügel 72 gelenkig verbunden ist, dessen offenes Ende auf der Welle 42 drehbar gelagert ist und der an seinem verlängerten geschlossenen Bide eine ballige Rolle Jk trägt, die auf einer quer zur Welle 42 verlaufenden Achse drehbar ist und sich über einer der Schienen 6 befindet. Wenn der Wagen sich dem hinteren Ende seines Weges nähert, berührt die Rolle 74 eine nach oben und hinten geneigte Rampe 76, deren oberes Ende auf einer waagerechten Querachse bei 78 in einem Ständer 80 beweglich gelager ist, der mit der zugeordneten Schiene 6 verbunden ist, und wenn der Wagen seinen Rücklauf beendet hat, fällt die Rolle hinter die Rampe. Da die Rolle 74 von der Rampe 76 schräg nach oben geführt wird, bewirkt sie ein Verschwenken des Bügels 72 auf der Welle 42 und veranlaßt, daß die Klinke 68 das Schaltrad 66 und die Welle 42 dreht, was eine Drehung der Teilscheibe 44 zur Folge hat, wodurch die Rolle 48 gegen die Wirkung der Feder 56 aus einer Kerbe 46 der Teilscheibe herausgedrückt wird, bis die Rolle 48 im wesentlichen mit der nächsten Kerbe 46 ausgerichtet ist. Wenn die Rolle 7^ hinter die Rampe 76 fällt, wird die Klinke 68 entlang des Schaltrades 66 zurrückgezogen und die Teilscheibe 44 wird durch den festen Eingriff der Rolle 48 in die nächste Kerbe der Teilscheibe genau in der gewünschten Stellung der Winkelteilung gehalten. Bei Vorwärtsbewegung des Wagens schwenkt die Rolle 7^ rtie Rampe 76 nach oben und unterläuft sie ohne Wirkung. ,

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Wenn der Wagen seinen Rücklauf beendet hat, berührt und öffnet ein an ihm befestigter Betätigungsfinger 82 einen normalerweise geschlossenen elektrischen Grenzschalter 84, der an einer der Schienen 6 befestigt ist,und wenn der V/agen das vordere Ende seines Weges erreicht hat, berührt und schließt ein an ihm befestigter Betätigungsfinger 86 einen normalerweise offenen elektrischen Grenzschalter 88 an einer der Schienen 6. Die Grenzschalter und 88 bilden Teile des noch zu beschreibenden Steuersystems. Der normalerweise geschlossene Grenzschalter 84 wird nur so lange geöffnet, wie sein Betätigungsknopf 9o von dem Finger 8? heruntergedrückt wird,und der normalerweise offene Orenzschalter 88 wird nur so lange geschlossen, wie sein Betätigungsknopf 92 von dem Finger 86 heruntergedrückt wird.

Das vordere Ende eines zu dem Rohr 32 koaxialen Trägerdornes 94, dessen Querschnitt klein genug ist, um in das Rohr einzudringen, ist an der Kopfplatte 4 befestigt und erstreckt sich von dieser über ein Kopfstück, das etwas langer als die Rohrlänge ist. Fig. 3 bis 6 zeigen, daß zwei kurze längsgerichtete Leisten 96 an dem freien Ende des Trägerdornes befestigt sind. Die Leisten liegen waagerecht mit Abstand nebeneinander und an ihren vorderen Enden ist ein hydraulisches Zylindergehäuse 98 angebracht. In dem Zylinder ist ein doppelt wirkender Kolben loo senkrecht bewegbar, der nach oben gedrückt wird, wenn dem unteren Einlaß Io2 durch eine Leitung Io4 Hydraulikfluid zugeführt wird und der nach unten gedrückt wird, wenn dem oberen Einlaß I06 durch eine Leitung I08 Hydraulikfluid zugeführt wird. Der Kolben loo erstreckt sich von dem Zylinder nach oben, und auf geeignete Weise ist an seinem oberen Ende ein Stanzzahn Ho befestigt. Dieser Stanzzahn Ho stanzt bei Aufwärtsbewegung des Kolbens eine Lochung In die Wand des Rohres 32. Der Stanzzahn Ho ist durch einen Schlitz 112

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in einer waagerechten Abstreifplatte 114 hindurchschiebbar, die die Oberseite des Kolbens überbrückt und mittels Bolzen 116 starr mit dem Zylindergehäuse 98 verbunden ist (Fig.5). Ein Schalter-Betätigungsarm 118 ist zwischen seinen Enden bei 12o unmittelbar vor dem Zylinder 98 an die Leisten 96 angelenkt. Das hintere Ende des Armes 118 ist zur Bildung von zwei Fingern 122 geteilt, die gegen die Oberseite des Kolbens loo bzw. die gegenüberliegenden Seiten des Stanzzahnes Ho anliegen und das vordere Ende des Armes 118 ist nach unten zwischen den Leisten 96 abgewinkelt, wodurch ein Schalter-Betätigungsfinger 124 entsteht. Wenn der Kolben loo voll angehoben ist und signalisiert, daß der S tanz zahn Ho eine Lochung in der Rohrwand vollendet hat, berührt er die Finger 122 des Armes 118 und schwenkt den Arm so, daß der Finger 124 einen normalerweise geschlossenen elektrischen Schalter 126 berührt und öffnet, der vor dem Zylinder 98 auf den Leisten 96 angebracht ist. Dieser Schalter bleibt nur so lange offen, wie sein Betätigungsknopf 128 vom Finger 124 niedergedrückt wird und er gehört zum noch zu beschreibenden Steuersystem. Wenn der Stanzzahn Ho nach unten zurückgezogen wird, sind die seitlichen Abmessungen der von dem Trägerdorn 94 getragenen gesamten Anordnung ausreichend klein, um das Rohr 32 auf dem Trägerdorn 94 axial weiterzuschieben (Fig. 3). Hydraulikleltungen Io4 und I08 sowie eine elektrische Leitung 130 für die Zuleitungen zum Schalter 126 erstrecken sich längs des Trägerdornes 94 zur Kopfplatte 4 nach vorne und sind mit dieser in Abständen auf geeignete Weise verbunden.

Mit dem Stanzzahn Ho zusammenwirkende Matrizen- und Stütz teile werden außerhalb des Rohres 32 von zwei stabilen Pfosten 132 getragen, deren untere Enden In der Basis 2 verankert sind und die auf jeweils gegenüberliegenden Seiten der Sohienen in genauer seitlicher Ausrichtung zur

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Achse des Zylinders 98 angeordnet sind und bis über die Schienen 6 hinausragen. Zwei starke Kreuzköpfe 134 und 136 erstrecken sich waagerecht zwischen den Pfosten I32 und werden über bzw. unter den Schienen 6 starr von den Pfosten abgestützt. Am oberen Kreuzkopf 134 sind ein nach unten öffnender größerer Hydraulikzylinder I38 und ein nach oben öffnender kleinerer Hydraulikzylinder 14o befestigt. Der untere Kreuzkopf I36 trägt einen entsprechenden nach oben öffnenden größeren Zylinder 142 und einen nach unten öffnenden kleineren Zylinder 144.

An dem nach unten gerichteten Ende eines in dem Zylinder 138 verschiebbaren Kolbens 146 ist ein Kreuzkopf 148 befestigt, während mit dem oberen Ende eines in dem.Zylinder I4o beweglichen Kolbens I50 ein Kreuzkopf I52 starr verbunden ist. Die Kreuzköpfe 148 und 152 sind durch zwei Gleitstangen 154 starr miteinander verbunden, die der Zylinderachse gegenüberliegen und in dem Kreuzkopf 134 gleitend bewegbar sind. Entsprechend sind die unteren Zylinder 142 und 144 mit Kolben I56 und I58, Kreuzköpfen I60 und I62 sowie in diesen bewegbaren Gleitstangen 164 ausgerüstet. Auf diese Weise bilden die Zylinder I38 und I4o sowie die Zylinder 142 und 144 Jeweils einen einzigen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder. Der untere Kreuzkopf 148 der oberen Zylinder trägt eine Matrize I66, die sich normalerweise mit Abstand über dem Rohr 32 befindet und mit dem Stanzzahn Ho zusammenwirkt. Der obere Kreuzkopf I60 der unteren Zylinder trägt ein Abstützteil I68, das normalerweise mit Abstand unter dem Rohr 32 vorgesehen ist. Die Matrizen- und Stützteile I66, 168 bewegen sich nach unten bzw. nach oben, wenn den Zylindern I38 und durch ihre Einlasse I70 und 172 ein größerer Hydraulikdruck zugeführt wird, als den Zylindern I4o und 144 durch ihre Einlasse 174 und I76 und ihre Bewegung wird bei Umkehrung der Druckverhältnisse umgekehrt.

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Beim Stanzen einer einzigen Perforation wird den Zylindern 138 und 142 sowie dem unteren Einlaß Io2 des Zylinders98 größerer Druck zugeführt als den Zylindern I4o und 144 und dem oberen Einlaß I06 des Zylinders 98. Deshalb wird die Matrize I66 gegen die Außenfläche des Rohres nach unten bewegt, während der Stanzzahn Ho sich nach oben verschiebt, um gemeinsam mit der Matrize eine Lochung in der Rohrwand auszuschneiden und es wird der Abstützten 168 nach oben bewegt, damit er das Rohr gegen die vom Zylinder 98 hervorgerufene rückwirkende,nach unten gerichtete Kraft abstützt. Das untere Ende des Zylinders 98 ist so gestaltet, daß es der Innenfläche des Rohres angepaßt ist (Fig.4). Wenn das Druckgleichgewicht umgekehrt wird und ein höherer Druck den Zylindern I4o, 144 sowie dem oberen Einlaß des Zylinders 98 zugeführt wird, werden die Matrize und der Abstutzteil 168 von dem Rohr zurückgezogen, damit eine Längs- oder Drehbewegung des Rohres zu seiner Einstellung für die nächste Lochung möglich ist. Das Zurückziehen des Stanzzahnes Ho wird durch die Abstreifplatte 114 erleichtert, deren Form der Innenfläche des Rohres angepaßt ist, um die Rückzugkraft auszugleichen.

Die besondere Form der von den Werkzeugen Ho bis I66 hergestellten Lochung führt zur Bildung von zwei parallelen Längsschlitzen in der Rohrwand und der Auswärtsversetzung des Hauptteiles der Länge eines Metallbandes I78 zwischen diesen Schlitzen um ein Stück, das etwas größer als die Rohrwanddicke ist. Hierdurch entstehen auf Jeder Seite jedes Bandes I78 öffnungen der Schlitze I80,durch die Wasser in das Rohr eintreten kann, wenn dieses als Brunnen-Futterrohr benutzt wird. Diese Form der Perforation ist häufig erwünscht, da sie einen relativ großen Bereich von Wasserdurchlässen zum Roh^inneren im Verhältnis zur Rohroberfläche schafft und gleichzeitig die einzelnen Schlitze 180 ausreichend eng hält, um den Eintritt größerer Mengen

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Sand oder anderer Fremdstoffe in das Rohr zu verhindern. Die spezielle Form der von den Werkzeugen Ho bis 166 hergestellten Lochungen gehört im wesentlichen nicht zur Erfindung außer in bezug auf den noch zu beschreibenden Stromunterbrecher, der durch andere Abschaltmittel ersetzt werden könnte.

Während des Betriebes der Maschine bewegt sich das Rohr axial nach vorne oder gemäß Fig. 1 und 2 nach links, und zwar in einer Reihe von Einzelschritten, wobei die Werkzeuge bei jedem Schritt betätigt werden, um eine Lochung in der Rohrwand anzubringen. Nach Vollendung einer ganzen Längsreihe von Perforationen wird das Rohr nach hinten (in Fig. 1 und 2 nach rechts) zurückgefahren, nach vorne gerichtet, von dem Teilkopf 36 um seine Achse im Gegenuhrzeigersinn gedreht, damit die nächste Längslinie des Rohres, auf der Perforationen anzubringen sind, zu den Werkzeugen ausgerichtet ist und anschließend zur Bildung einer nächsten Lochreihe wieder schrittweise vorwärtsbewegt. Dieser Vorgang wiederholt sich bis alle gewünschten Lochreihen angebracht sind und die Maschine angehalten werden muß, damit das perforierte Rohr abgenommen und ein neues ungelochtes Rohr aufgesetzt werden Vann. Zu diesem Zweck wird ein normalerweise geschlossener elektrischer Unterbrecherschalter 182 (Fig. 1 und 12) verwendet, der auf der Kopfplatte mittels eines Bügels 184 befestigt ist, der zur senkrechten Ebene der Werkzeuge im Uhrzeigersinn um einen Winkel versetzt ist, der den Winkel zwischen aufeinanderfolgenden Perforationsreihen entspricht, wobei der Schalter nur solange geöffnet ist, wie sein Betätigungsknopf 186 nledergedrückt wird. Der Betätigungsknopf ist radial außerhalb des Rohres vorgesehen, so daß die glatte Rohrwand sich vorbeibewegen kann, ohne ihn zu berühren (Fig. 12). Nach Beendigung der letzten Perforationsreihe ist die erste Perforationsreihe Jedoch zu dem Schalter 182 wlnkelaüsge-

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richtet und die nach außen versetzte Rohrwand an der in der ersten Reihe zuerst angebrachten Perforation berührt und drückt den Betätigungsknopf 186 dieses Schalters. Der Schalter 182 gehört zum Steuersystem.

Das Steuersystem ist in Fig.13 schematisch wiedergegeben. Aus einem Behälter 188 wird von einer Pumpe 19o,die von einem Elektromotor 192 angetrieben ist, Hydraulikfluid zugeführt. Diese Pumpe arbeitet mit konstantem Druck und veränderlicher Förderleistung,und sie fördert Fluid durch eine Leitung 194 zur Einlaßöffnung I96 eines Steuerventils I98, das außerdem eine an den Behälter 188 mittels einer Leitung 2o2 angeschlossene Rückströmöffnung 2oo aufweist. Das Ventil besitzt zwei.Auslaßöffnungen 2o4 und 2o6, die über Leitungen 21ο und 212 Jeweils mit gegenüberliegenden Enden eines hydraulischen ZusatzZylinders 2o8 verbunden sind. In dem Zylinder 2o8 bewegt sich ein Kolben 214, der mittels einer Kolbenstange 216 an einen Kolben 218 in einem Abschnitt 22o eines Zylinders 2o8 kleineren Durchmessers angeschlossen ist, wodurch der Druck des Hydraulikfluids in dem Zylinder 22o unterhalb des Kolbens 218 größer als der Druck im Zylinder 2o8 oberhalb des Kolbens 214 ist. Durch eine Leitung 222,in die ein Rückschlagventil 224 eingeschaltet ist, das den Fluidstrom zum Zylindei) Jedoch nicht zurück zu diesem ermöglicht, gelangt Fluid durch Schwerkraft direkt aus dem Behälter 188 zum unteren Ende des Zylinders 22o. Eine Auslaßöffnung 226 am unteren Ende des Zylinders 22o ist über eine Zweigleitung 228 an die Werkzeugzylinder I38 und 142 sowie an die untere öffnung Io2 des Zylinders 98 angeschlossen. Die Zylinder Ι4ό und 144 sowie die obere öffnung I06 des Zylinders 98 stehen über eine Zweigleitung 23ο mit einer Pumpenförderleitung 194 vor dem Steuerventil I98 in Verbindung, so dafl während des Betriebes der Pumpe 190 die Werkzeuge Ho und 166 sowie der AbstUtztteil 168 hydraulisch in ihre zurückgezogenen Stellungen gezwungen werden. Über eine Leitung 232 1st eine

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Hochdruckleitung 228 an die Einlaßöffnung 234 eines Ablaßventils 236 angeschlossen,dessen Auslaßöffnung 238 über eine Leitung 24o mit dem Behälter I88 in Verbindung steht.

Das Steuerventil I98 und das Ablaßventil 236 sind solenoidbetätigt. Eine Spindel des Steuerventils I98 wird durch Er regung eines Solenoids 242 in eine "Stanz"- Stellung gebracht, in der die Ventileinlaßöffnung I96 mit der öffnung 2o4 verbunden ist und die öffnung 2o6 mit der Rückstromöffnung 2oo in Verbindung steht und wird durch Erregung eines Solenoids 244 in "Rückzug"-Stellung gebracht, in der die Einlaßöffnung I96 mit der öffnung 2o6 und die öffnung 2o4 mit der Rückströmöffnung 2oo verbunden sind. Eine Spindel des Ablaßventils 236 wurd durch Erregung eines Solenoids 246 so verstellt, daß das Ventil geschlossen ist und wird durch Erregung eines Solenoids 248 so eingestellt, daß das Ventil offen ist. Es zeigt sich, daß alle

Solenoide 242, 244, 246 und 248 normalerweise erregt sind, daß jedoch jedes Ventil dann in der gerade eingenommenen Stellung verharrt, da der es in diese Stellung bringende Solenoid zu dem gegenüberliegenden Solenoid vorherrscht, weil ein größerer Anteil des Magnetankers dieses Solenoids in der Magnetspule eingeschlossen ist. Jedes Ventil wird durch zeitweilige Aberregung des vorherrschenden Solenoids in eine andere Stellung umgeschaltet.

Die Welle 3o des Schaltrades 24 wird in einer Richtung zur Erzielung einer Rückwärts- oder Umkehrbewegung des Wagens Io von einem Elektromotor 25o angetrieben, der über"ein verzahntes Untersetzungsgetriebe 252 und einen Riementrieb 254 eine Zwischenwelle 236 in Drehung versetzt, die zur

Welle 30 koaxial ausgerichtet und mit dieser über eine

elektrische Kupplung 258 verbunden 1st, die nur dann eingreift, wenn elektrischer Strom zugeführt wird. Wenn die Kupplung ausgerückt ist, ist die Welle 3o vom Motor 250

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vollständig getrennt.

Die Drehrichtung der Welle 3o ist so gewählt, daß sich eine stufenweise Vorwärtsbewegung des Wagens Io ergibt. Hierzu dient ein Schaltrad 260, das auf der Welle befestigt ist und von einer Klinke 262 angetrieben wird, die bei 264 an eine Kolbenstange 266 angelenkt ist, welche mit dem Kolben 268 eines kleinen hydraulischen Stufenzylinders 270 verbunden ist. Dieser Kolben wird von Hydraulikfluid vorgetrieben, das dem Zylinder von der Druckauslaßöffnung 2o6 des Steuerventils I98 über die Leitung 272 zugeführt wird und wird von einer Feder 274 zurückgedrUckt. Jeder Vorwärtshub des Kolbens 268 verfährt den Wagen Io um ein Stück, das dem gewünschten Längsabstand der aufeinanderfolgenden Perforationen in dem Rohr entspricht. Bei VoIlendung des Arbeitshubes des Kolbens 268 berührt ein ebenfalls an der Kolbenstange 266 vorgesehener Finger 276 den Betätigungsknopf 278 eines normalerweise geschlossenen elektrischen Schalters 280 und öffnet den Schalter. Dieser bleibt so lange ofi^en, wie der Knopf niedergedrückt wird.

Die Klinke 262 kann von dem Schaltrad 26o mittels eines Hebels 282 ausgekuppelt werden, der an einem Ende bei 284 an einer festen Stütze gelenkig gelagert ist und dessen anderes Ende mit dem beweglichen Magnetanker einer Magnetspule 286 verbunden ist. Immer, wenn die Spule des Solenoids erregt wird, verschwenkt sich der Hebel 282 nach oben und berührt einen an der Klinke befestigten Stift 288 zur Ausrückung der Klinke aus dem Schaltrad. Wenn die Klinke auf diese Weise ausgekuppelt ist, wird jede freie Drehung bzw. "Freilauf" des Zahnrades 260 durch eine Reibungsbremse 290 verhindert, die ihrer Drehung elastisch gegenwirkt. Diese Bremse erlaubt jedoch eine Drehung des Schaltrades durch die Klinke 262. Immer, wenn der Solenoid 286 erregt wird, berührt sein Magnetanker den Betätigungsknopf 292 eines normalerweise geschlossenen elektrischen Schalters 294 zur öffnung des Schalters,und der Schalter bleibt nur

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so-lange offen, wie der Knopf 292 niedergedrückt ist.

Der elektrische Strom für die verschiedenen elektrisch betätigten Steuervorrichtungen wird durch zwei Leitungsdrähte 296 und 298 zugeführt. Eine Anlasserschaltung erstreckt sich von der Leitung 296 über Leitungen 300 und 3o2, einen normalerweise offenen Druckknopfschalter 3o4, eine Leitung 306. die Spule 308 eines normalerweise offenen Relais 3I0 und eine Leitung 312 zu der Leitung 298. Auf diese Weise wird die Spule 308 erregt, sobald der Druckknopf 3o4 eine zeit-lang niedergedrückt wird und das Relais 31 ο schließt. Durch Schließen dieses Relais wird ein Motorstromkreis gebildet von der Leitung 296 über Leitungen 300 und 314, das Relais 3I0. Leitungen 316 und 318, den Pumpenmotor 192 und die Leitung 32o zur Leitung 298, wobei Motor und Pumpe I90 in Betrieb gesetzt werden, und außerdem entsteht ein Haltekreis für die Relaisspule 308 über die Leitung 316, einen normalerweise geschlossenen Unterbrecherschalter 182, Leitungen 322 und 3o6, die Spule 308 und die Leitung 312 zur Leitung 298, so daß das Relais 3I0 geschlossen bleibt und der Motor 192 arbeitet, bis der Schalter 182 geöffnet wird, was - wie vorstehend beschrieben - nur dann geschieht, wenn das Rohr vollständig perforiert ist, wobei die öffnung des Schalters 182 den erläuterten Haltekreis unterbricht, damit das Relais 31 ο zur Unterbrechung des Motorstromkreises öffnen kann, der dann offen bleibt, bis der Druckknopf 3o4 erneut niedergedrückt wird.

Eine Schaltung, die "Stanz"-Schaltung genannt werden kann, verläuft von der Leitung 296 über die Leitung 324, einen normalerweise geschlossenen "Stanz"-Schalter 280, eine Leitung 326, einen normalerweise geschlossenen Schalter 294, eine Leitung 328. parallel-geschaltete Solenoide 244 und 248 und eine Leitung 330 zur Leitung 298. Eine "Rückzug"-

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Schaltung erstreckt sich von der Leitung 296 über die Leitung 332, den normalerweise geschlossenen Schalter 126, der von dem Hebel I80 betätigt wird, die Leitung 334, parallel-geschaltete Solenoide 242 und 246 und eine Leitung 336 zur Leitung 298. Auf diese Weise sind alle Solenoide 242, 244, 246 und 248 normalerweise erregt; die Solenoide 244 und 248 werden nur bei öffnung der Schalter 280 oder 294 aberregt und die Solenoide 242 und 246 werden nur aberregt, wenn der Schalter 126 geöffnet wird.

Der Antriebsmotor 25o für den Wagen Io ist mit einer Operationsschaltung versehen, die von der Leitung 296 über Leitungen 338 und 34o, das normalerweise offene" Relais 342, Leitungen 344 und 346, den Motor 250 und die Leitung 348 zur Leitung 296 verläuft. Daher arbeitet der Motor 250 nur bei geschlossenem Relais 342. Das Relais 342 wird durch Erregung seiner Spule 35o mittels einer Schaltung geschlossen, die die Leitung 296 über Leitungen 338 und 352, den normalerweise offenen vorderen Grenzschalter 88, die Leitung 354, die Spule 350 und Leitung 356 mit der Leitung 298 verbindet. Der Schalter 88 ist nur geschlossen, wenn der Wagen Io seine vordere Bewegungsgrenze erreicht hat. Das Schließen des Relais 342 schließt den aufgezeigten Motorstromkreis 25o und den Stromkreis einer elektrischen Kupplung 258 zur Erzielung ihres Eingriffes, wobei die Kupplung mit dem Motor über Leitungen 258 und 360 parallel-geschaltet ist. Außerdem wird durch Schließen des Relais 342 ein Stromkreis von diesem Relais über Leitungen 344 und 362, die Spule des Solenoids 286 und die Leitung 364 zur Leitung 298 geschlossen, wodurch der Solenoid 286 die Klinke 262 aus dem Schaltrad 260 ausrückt, und außerdem wird ein Halte kreis für die Relaisspule 35o von dem Relais über eine Leitung 344, einen normalerweise geschlossenen hinteren Grenzschalter 84, Leitungen 366 und 354, die Spule 35o

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und die Leitung 356 zu der Leitung 298 geschlossen.

Bei einem vollständigen Arbeitszyklus der Maschine beginnt der Wagen Io in seiner hintersten Stellung. In dieser Stellung sind alle verschiedenen elektrischen Schalter in ihrer normalerweise geöffneten oder geschlossenen Stellung,außer dem normalerweise geschlossenen hinteren Grenzschalter 84, der von dem Finger 82 des Wagens geöffnet gehalten wird, weil der Wagen seine hinterste Stellung eingenommen hat. Auch die Relais 3I0 und 342 sind offen, so daß weder der Pumpenmotor 192 noch der Antriebsmotor 250 betätigt sind, und die Solenoidspule 286 ist aberregt, so daß die Klinke 262 mit dem Schaltrad 260 in Eingriff bleibt. Ein Rohr 32 kann sodann in die Maschine eingesetzt werden, indem sein vorderes Ende auf das Rollenpaar 34 gelegt und sein hinteres Ende in den Klemmring 58 eingespannt wird.

Die Maschine wird sodann durch kurzzeitiges Niederdrücken des Knopfes 3o4 in Gang gesetzt. Hierdurch wird die Relaisspule 308 zum Schließen des Relais 31 ο erregt, wodurch der vorstehend angegebene Operationsschaltkreis des Pumpenmotors 192 zum Anlassen der Pumpe 19o sowie der Haltekreis für die Relaisspule 3°8 über den Unterbrecherschalter 182 geschlossen werden, so daß die Pumpe bei Loslassen des Druckknopfes 3o4 weiterarbeitet. Die Pumpe I90 fördert Fluid durch die Leitung 194 zu dem Steuerventil I98, das sich jetzt in seiner Werkzeug-RUckzugstellung entgegengesetzt zur Stellung gemäß Fig. 13 befindet und durch die Leitung 212 Fluid zum Zusatzzylinder 2o8 sowie durch die Leitung 272 zum Stufenzylinder 27o durchläßt. Die Fluidförderung zum Zusatzzylinder 208 hat eine nachfolgend näher erläuterte Wirkung, während die Fluidförderung zum Zylinder 27o den Kolben 268 vorsohiebt, damit die Klinke 262 das Schaltrad 260 zum Vorrücken des Wagens Io um ein dem gewünschten Längsabstand zwischen den aufeinanderfolgenden Rohrperforationen entsprechendes Stück verstellt.

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Nach Beendigung des Vorschubes (etwa 76,2 mm bei der gezeigten Anordnung) berührt der Finger 276 den Betätigungsknopf 278 des Schalters 280 zum öffnen dieses Schalters. Hierdurch werden die normalerweise geschlossenen Schaltungen der Solenoide 244 und 248 unterbrochen,und die Aberregung dieser Solenoide bewirkt,daß das Steuerventil 198 und das Ablaßventil 236 durch die in diesem Moment erregten Solenoide 242 und 246 in ihre "Stanz"-Stellungen bewegt werden (Fig. 13)· Das Ablaßventil 236 ist dann geschlossen und das Steuerventil I98 ist so eingestellt, daß Fluid von seiner öffnung 2o4 durch die Leitung 21 ο zum Zusatzzylinder 2o8 oberhalb des Kolbens 214 gelangt, während der Zylinder 2o8 unterhalb des Kolbens 214 über die Leitung 212, das Ventil I98 und die Leitung 2o2 mit dem Behälter I88 verbunden ist. Der Stufenzylinder 270 ist in diesem Moment ebenfalls über die Leitung 272 offen, so daß sein Kolben 268 und die Klinke 262 von der Feder 274 zurückgeführt werden. Dies erlaubt ein Schließen des Schalters 280, jedoch bleiben die Ventile I98 und 236 in ihrer"Stanz"-Stellung, weil die Solenoide 242 und zu den Solenoiden 244 und 248 vorherrschen.

Wenn der Kolben 214 des Zusatzzylinders 2o8 sich nach unten bev/egt, treibt er den kleineren Kolben 218 des Zylinders 22o an und veranlaßt ihn, Fluid mit erhöhtem Druck zu der Zweigleitung 228 zu fördern; sowohl das Ablaßventil 236 als auch das Rückschlagventil 224 sind geschlossen. Die Leitung 228 führt durch die Leitung Io4 Hochdruckfluid zur unteren öffnung Io2 des Zylinders 98, damit der'Stanzzahn Ho nach oben gegen die Innenfläche des Rohres 32 gedrückt wird; zu dem Zylinder I38, damit die Matrize nach unten gegen die Außenfläche des Rohres angelegt wird und zu dem Zylinder 142, damit der Abstutzteil 168 nach oben gegen die Außenfläche des Rohres zur Anlage kommt.

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Dies ist der Stanzhub der Werkzeuge und die Werkzeugteile sind trotz des Rückstelldruckes,der gleichzeitig von den Zylindern I4o und 144 und am oberen Ende des Zylinders ausgeübt wird, ausgefahren, weil der Stanzdruck größer als der Rückstelldruck ist und v/eil die Bereiche der bei den Stanzhüben wirksamen verschiedenen Werkzeugkolben größer sind als die während der Rucksteilhübe wirksamen Kolbenflächen . Die Werkzeuge Ho bis I66 verstellen sich daher, bis der Stanzhub beendet ist (Fig. 5)» in welchem Moment der Finger 124 des Fühlerhebels 118 den Steuerknopf 128 des Schalters 126 berührt und niederdrückt, damit der Schalter sich öffnet.

Die öffnung des Schalters 126 unterbricht die Schaltungen der Solenoide 242 und 246 und die Aberregung dieser Solenoide erlaubt, daß die Ventile I98 und 236 in ihre Rückzugstellungen von den Solenoiden 244 und 248 zurückgeführt werden, die zu dieser Zeit erregt sind, woraufhin Fluid mit Pumpendruck durch die Leitungen 230 und I08 zu den Zylindern und 144 sowie zum oberen Ende des Zylinders 98 gefördert wird, was zur Folge hat, daß die Werkzeugteile Ho, 166 und 168 aus dem Zusammengriff mit dem Rohr zurückgezogen werden, während Fluid vom unteren Ende des Zylinders 98 durch Leitungen Io4 und 232, das Ablaßventil 236 und die Leitung 24o zum Behälter 188 abgelassen wird. Die Kolben 218 und 214 werden von aus der Leitung 212 (mit Pumpendruck zugeführt) in das untere Ende des Zylinders 2o8 eintretendes Fluid nach oben gedrückt, während Fluid oberhalb des Kolbens 214 durch die Leitung 21o, die öffnungen 2o4 und 2oo des Steuerventils I98 und die Leitung 2o2 zum Behälter I88 ausgestoßen wird. Die Bewegung des Steuerventils in seine Rückzugstellung verbindet außerdem den Stufenzylinder 27o über die Leitung 272 mit dem Pumpendruck, so daß der Kolben 268 entgegen der Wirkung der Feder 274 vordringt, damit die Klinke 262 das Schaltrad 260 zum Vorschub des Wagens und des Rohres 32 in die Stellung für den nächsten Stanz-

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Vorgang dreht. Das Zurückziehen der Werkzeugkolben erfolgt extrem schnell und das Spiel in dem Zusammengriff der Klinke 262 und des Schaltrades 26o reicht aus, damit die Zurückziehung der Werkzeuge beendet ist, bevor der Vorschub des Wagens beginnt. Der Wagen kann natürlich nicht vorgeschoben werden, so—lange die Werkzeuge noch mit dem Rohr zusammengreifen. Fluid, das dem hydraulischen System unter dem Kolben 218 z.B. durch das Ablaßventil 236 verlorengeht, wird durch Schwerkraft vom Behälter über die Leitung 222 und das Rückschlagventil 224 ersetzt.

Auf diese Weise wird der Zyklus des Ansetzens und Zurück-Ziehens der Werkzeuge, sowie des Vorschubes des Wagens kontinuierlich wiederholt, bis der Wagen seinen gesamten Weg nach vorne zurückgelegt hat und die in Fig. 5 gezeigten Perforationsreihen in der Rohrwand angebracht sind. Der erste Hub oder vielleicht mehrere Hübe der Werkzeuge können in Anhängigkeit von dem Grundabstand des vorderen Endes des Rohres hinter der Stanzachse (Fig. 1) keine Lochungen in dem Rohr ausbilden, jedoch kommt das Rohr schließlich in die Wirkungslinie der Werkzeuge. Diese Abstand wird bestimmt durch die Anordnung des hinteren Grenzschalters 84, der vorzugsweise so angebracht ist, daß die erste tatsächlich geschnittene Lochung das vordere Ende des Rohres nicht "überbrückt".

Wenn das Rohr sich zur Vervollständigung einer Perforationsreihe nach Anbringung der letzten Perforation über seinen gesamten Vorschubweg nach vorne bewegt hat und die Werkzeuge zurückgezogen sind, und wenn der Kolben 268 des Stufenzylinders 27o seinen Vorwärtshub begonnen hat, Jedoch bevor sein Finger 276 den Schalter 280 öffnet, so daß das Steuerventil 198 und das Ablaßventil 236 weiter ihre Rückzugsteilungen innehaben, berührt der Wagenfinger 86 den Auslöseknopf 92 des normalerweise offenen vorderen Grenzschalters 88. Durch Schließen dieses Schalters wird

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der beschriebene Spulenkreis 35° des normalerweise offenen Relais 342 zur Schließung des Relais geschlossen. Das Schließen des Relais 342 schließt den Stromkreis der Spule des Solenoids 286, der die Klinke 262 aus dem Schaltrad 26o ausrückt und den normalerweise geschlossenen Schalter 294 öffnet. Hierdurch wird die "Stanz"-Schaltung des Schalters 280 des Stufenzylinders 2Jo geöffnet, so daß die gesamte Stanzfunktion der Werkzeuge mit den in ihre zurückgezogenen Stellungen gebrachten Werkzeugen unterbrochen ist.

Das Schließen des Relais 342 schließt außerdem den Stromkreis des Motors 250 zum Antrieb des Wagens lo, wodurch dieser Motor erregt wird und den Stromkreis der elektrischen Kupplung 258 zum Einrücken der Kupplung,' wodurch der Motor die Welle 30 zum Bewegen des Wagens Io nach rückwärts antreibt,und außerdem wird ein Haltestromkreis für die Ralaisspule 350 mittels des hinteren Grenzschalters 84 geschlossen, so daß der Motor 250 weiter arbeitet und den Wagen so lange nach hinten bewegt, wie der Schalter 84 geschlossen bleibt.

Wenn der Wagen Io die hintere Grenze seines Weges erreicht, berührt die Rolle 7²^ seines Teilkopfes 36 die Rampe 76 der Schiene und wird von dieser abgelenkt, um das Rohr um seine Achse zu drehen, damit seine Längslinie, auf der die nächste Perforationsreihe anzubringen ist, zu den Werkzeugen ausgerichtet wird, wobei die Rolle 74 hinter die Rampe fällt (Fig· 11)» wenn der Wagen seine äußerste hintere Bahngrenze erreicht hat. An dieser Bewegungsgrenze berührt der Finger 82 den Betätigungsknopf 90 des Schalters 84, um den Schalter zu öffnen. Hierdurch wird der Haltekreis der Relaisspule 35o unterbrochen,und das Relais 342 kann geöffnet werden.

Durch öffnung des Relais wird der Motor 250 des Wagens aberregt, die Kupplung 258 ausgekuppelt, die Klinke 262 aus dem Schaltrad 260 ausgerückt und der Schalter 294 der Stanz-Schaltung geschlossen. Durch Schließen des Schalters 294 werden das Wiederausfahren der Werkzeuge, das Zurückziehen der Werkzeuge und der Rohrvorschubzyklus ausgelöst,

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so daß die nächste Perforationsreihe gebildet wird, woraufhin durch Schließen des vorderen Grenzschalters 88 der Wagen erneut nach hinten verfahren wird, wenn die Werkzeuge zurückgezogen und unwirksam sind und so weiter, bis die gewünschte Anzahl von Perforationsreihen (14 Reihen in der Zeichnung) angebracht sind.

Wenn die letzte Perforationsreihe fertiggestellt ist und der Wagen seiner vorderen Grenzstellung nahekommt, nähert sich der Teil der Rohrwand,der bei Herstellung der ersten Perforation der ersten Perforationsreihe nach außen versetzt war, dem Betätigungsknopf 186 und drückt ihn nieder, um den Schalter 182 zu öffnen.

Hierdurch wird der Haltekreis der Spule 3o8 des Relais 31 ο unterbrochen und das Relais kann öffnen. Dies unterbricht die Operationsschaltung des Pumpenmotors 192, so daß die Pumpe I90 stillgesetzt wird, bis der Druckknopf 3o4 erneut von Hand gedrückt wird. Bei Ankunft des Wagens in seiner vorderen Grenzstellung wird außerdem der vordere Grenzschalter 88 geschlossen, so daß der Wagen von dem Motor 250 wieder in seine hintere Grenzstellung gebracht wird, jedoch - wenn er in der hinteren Grenzstellung ankommt und den hinteren Grenzschalter 84 öffnet - der Stanz-WerkzeugrUckzug-Rohrvorschub-Zyklus nicht beginnen kann, weil kein hydraulischer Arbeitsdruck vorhanden ist, und das gesamte System kommt zur Ruhe. Wenn das vollständig perforierte Rohr diese Stellung eingenommen hat, kann es nach Freigabe durch den Klemmring 58 und Abheben von dem Rollenpaar 34 einfach abgenommen werden, und man kann ein neues Rohr aufsetzen.

Mit der erfindungsgemäßen Rohrperforationsmaschine ergeben sich mehrere Vorteile. Alle Stanzoperationen sind hydraulisch angetrieben,und die hydraulischen Antriebsvorrichtungen eignen sich gut für automatische Steuerungen und den ver-

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hältnismäßig kleinen Antriebskraftbedarf der Motorantriebe für Hydraulikpumpen. Durch Knopfdruck einmal ausgelöst verläuft die Operation vollständig automatisch, indem jede beliebige Anzahl von Perforationslängsreihen in dem Rohr im wesentlichen ohne Beobachtung durch eine Bedienungsperson angebracht und das perforierte Rohr in einer Stellung angehalten wird, in der es sich leicht aus der Maschine herausnehmen und durch ein anderes Rohr ersetzen läßt. Die Maschine kann im Hochleistungsrhythmus arbeiten, wodurch sich eine sehr wirtschaftliche Produktion ergibt. Obwohl es erforderlich ist, ein Werkzeug innerhalb des Rohres vorzusehen und dieses von einem Ausleger-Trägerdorn tragen zu lassen, muß dieser Trägerdorn die Stanzkräfte der Werkzeuge nicht aufnehmen und deshalb kann er die für Rohre beträchtliehe· Länge erforderliche beliebige Länge aufweisen.

Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsform der Perforationsmaschine liegen im Rahmen der Erfindung. Wenn z.B. für die gewünschte Perforation kein Auswärtsversetzung(AusbeulLt eines Teiles der Rohrwand erforderlich ist, die - wie beschrieben - den Unterbrecherschalter 182 betätigt,sondern z.B. ein ebenes Loch in die Rohrwand gestanzt werden soll, dann wird der gezeigte Schalter durch einen Schalter 182 mit einem Fühler ersetzt, der in das ebene Loch einsenkbar ist. Auch ist es möglich,bei größeren Rohren mehrere mit Winkelabständen angeordnete innere Stanzzähne Ho auf dem Trägerdorn 9H anzubringen und eine entsprechende Anzahl von äußeren Matrizen I66 sowie notwendigenfalls AbstUtzteile 188 außerhalb des Rohres vorzusehen, so daß mehrere Reihen von Perforationen gleichzeitig eingearbeitet werden und eine noch größere Produktionsgeschwindigkeit und -Kapazität erreicht wird. Als Grenzfaktor ist hierbei natürlich der Durchmesser des Rohres selbst wirksam. Bei größeren Rohren reicht die lichte Weite zur Aufnahme der hydraulischen Mechanik zum Antrieb der inneren Stanzzähne aus. Wenn mehrere

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Werkzeugsätze auf diese Weise verwendet werden, können sie in gleicher Anzahl vorgesehen und in diametral gegenüberliegenden Paaren angeordnet werden, so daß jeder Werkzeugsatz als Abstützteil für das gegenüberliegende Paar wirksam ist.

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L e e r s e i f e

Claims

Ansprüche

Maschine zum Perforieren von Rohren, gekennzeichnet durch

einen Rahmen,

einen an dem Rahmen befestigten Ausleger-Trägerdorn

von dem Rahmen getragene, zu dem Trägerdorn (94) parallel verlaufende Schienen (6),

einen auf den Schienen (6) entlang bewegbaren Wagen (lo),

Mittel (34;58), die ein zu perforierendes Rohr (32) auf dem Wagen (lo) parallel und koaxial zum Trägerdorn (94) abstützen, wobei das Rohr (32) koaxial über das freie Ende des Träscerdornes (94) bewegbar ist,

zusammenwirkende Werkzeugteile (Ho bis 166), die'von dem Rahmen getragen werden und einen von dem Trägerdorn (94) an seinem freien Ende beweglich getragenen inneren Stanzzahn (Ho), der radial zum Trägerdorn (94) ausfahrbar ist, um an das Rohr (32) anzugreifen und in seine Wand eine Lochung einzuschneiden, wobei das Rohr(32) axial über den zurückgezogenen inneren Stanzzahn (Ho) bewegbar ist und

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i ORIGINAU INSPEG?TED

durch ein Steuersystem zur Steuerung des abwechselnden Ausfahrens und Zurückziehens des inneren Stanzzahnes (llo), wenn das Rohr (32) axial über den Trägerdorn bewegt wird, wobei in der Wand des Rohres (32) Perforationsreihen gebildet werden.

, Maschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die zusammenwirkenden Werkzeugteile zusätzlich zu dem inneren Stanzzahn (Ho) eine äußere Matrize (166) aufweisen, die von dem Rahmen außerhalb des Rohres (32) beweglich getragen wird und koaxial zur Ausfahr- und Rückzugbewegung des inneren Stanzzahnes (Ho) bewegbar ist, derart, daß sie radial zum Rohr nach innen ausfahrbar ist, um die Rohraußenfläche zu berühren und mit dem inneren Stanzzahn (Ho) bei der Bildung der Perforation zusammenzuwirken, und daß sie radial auswärts zurückziehbar ist, um das Rohr frei-zu-geben,und daß das Steuersystem zum gleichzeitigen Ausfahren und Zurückziehen des inneren Stanzzahnes (Ho) und der äußeren Matrize (166) betätigbar ist.

Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die zusammenwirkenden Werkzeuge (Ho, 166) zusätzlich zu den inneren und äußeren Werkzeugen einen Abstützteil (168) aufweisen, der von dem Rahmen außerhalb des Rohres (32) getragen wird und radial zum Rohr diametral gegenüber der äußeren Matrize (166) so bewegbar ist, daß er zum Angreifen an das Rohr ausfahrbar und zur Freigabe des Rohres zurückziehbar ist, daß das Steuersystem zum Ausfahren und Zurückziehen des Abstützteiles (168) gleichzeitig mit den inneren und äußeren Werkzeugen (Ho, 166) betätigbar ist,und daß der Trägerdorn (94) einen starren Teil (114) trägt, der bei sehr leichter Ablenkung des Trägerdornes gegen die innere Wand des Rohres (32) gegenüber dem inneren Stanz- zahn (Ho) anliegt , so daß anschließend der Träger-

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dorn (9¹O die reaktiven Kräfte des Stanzzahnes bei der Ausschneidung der Perforation nicht aufnehmen muß.

4. Maschine nach Anspruch 3# dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder (138, I4o, 142, 144) zur Betätigung Jedes inneren (Ho) und äußeren (166, 168) Werkzeugesaufweist, daß die Kolben (146, 15o, I56, I58) der Zylinder bei Bewegung in einer Richtung die Werkzeuge (Ho, 166) und den Abstützteil (I68) ausfahren und bei Bewegung in entgegengesetzter Richtung die Werkzeuge und den Abstützteil zurückziehen, und daß Mittel vorgesehen sind, die Hydraulikfluid höheren Druckes abwechselnd zu den Ausfahr- und Rückzugseiten der Kolben fördern.

5. Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Steuersystem zur Förderung von Hydraulikfluid mit konstantem Druck zu den Werkzeug-Rückzugseiten der Kolben der doppelt wirkenden Zylinder betätigbar ist, wobei die Werkzeuge (Ho, I66) und der Abstützteil (168) gegen ihre zurückgezogenen Stellungen druckbelastet sind,und daß Mittel vorgesehen sind, die abwechselnd Hydraulikfluid mit noch höherem Druck zu den Werkzeug-Ausfahrseiten der Kolben der doppelt wirkenden Zylinder fördern, wobei die Werkzeuge (Ho, I66) und der Abstützteil (168) in ihre ausgefahrenen Stellungen bewegt werden und die das Fluid höheren Druckes ablassen.

6. Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Steuersystem bestehend aus:

einem Werkzeug-Ausfahrmittel, das bei Betätigung die zusammenwirkenden Werkzeuge (Ho, I66, 168) zur Herstellung einer Lochung in der Rohrwand ausfährt,

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einem Werkzeug-Rückzugmittel, das bei Betätigung die Werkzeuge (Ho, 166, 168) von dem Rohr zurückzieht,

ejnem Rohrvorschubmittel, das jedesmal bei seiner Betätigung den Wagen (lo) und das Rohr (32) axial um ein Stück vorschiebt, das dem gewünschten Längsabstand zwischen aufeinanderfolgenden Perforationen in dem Rohr (32) entspricht,

einem Grenzschalter (126), der bei Ausfahren der zusammenwirkenden Werkzeuge (Ho, 166, 168) in ihre voll ausgefahrenen Stellungen zur Beendigung eines Lochungsvorganges zur Ausschaltung des Werkzeug-Ausfahrmittels und zur Einschaltung des Werkzeug-Rückzugmittels sowie des Rohrvorschubmittels betätigbar ist, und

aus einem zweiten Grenzschalter (28o), der bei Beendigung der Funktion des Rohrvorschubmittels zum Vorschub des Rohres um einen gewünschten Abstand^ zur Ausschaltung des Werkzeug-Rückzugmittels und des Rohrvorschubmittels, sowie zur Einschaltung des Werkzeug-Ausfahrmittels betätigbar ist, wobei die Funktionen des Ausfahrens und Zurückziehens der Werkzeuge sowie des Vorschubes des Rohres in einem sich kontinuierlich wiederholenden Zyklus ablaufen.

Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Mittel zum Ausfahren und Zurückziehen der Werkzeuge für jedes der zusammenwirkenden Werkzeugteile bestehen aus

einem doppelt wirkenden Hydraulikzylinder, dessen Kolben in einer Richtung zum Ausfahren des Werkzeuges und in entgegengesetzter Richtung zum Zurückziehen des Werkzeuges bewegbar ist,

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einem Mittel, das zur Zuführung eines kontinuierlichen niedrigeren Hydraullkdruckes zu der Werkzeug-RUckzugseite des Kolbens betätigbar ist,

einem von dem zweiten Grenzsohalter (28o) gesteuerten Mittel zur Zuführung eines höheren Hydraulikdruckes zu der Werkzeug-Ausfahrseite des Kolbens und

einem von dem ersten Grenzschalter (126) gesteuerten Mittel zum Ausstoß des höheren Hydraulikdruckes aus der Werkzeug-Ausfahrseite des Kolbens.

8. Maschine nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeug-Ausfahrseite Jedes Kolbens eine größere wirksame Fläche als die Werkzeug-Rückzugseite desselben aufweist.

9· Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem außerdem besteht aus

einem Rohr-Rücklauflnlttel, das bei Betätigung den Wagen (lo) und das Rohr (32) kontinuierlich in einer Richtung entgegengesetzt zu der Ttohrvorschubrichtung bewegt,

einem dritten Grenzschalter (88), der bei Ankunft des V/agens (lo) an seiner vorderen Bewegungsgrenze nach Beendigung der Anbringung einer vollständigen Perforations-Längsreihe in dem Rohr betätigbar ist zur Abschaltung des Werkzeug-Ausfahrmittels, wobei die Werkzeuge ihre zurückgezogenen Stellungen beibehalten, zur Abschaltung des Rohrvorschubmittels sowie zur Betätigung des Rohr-Rücklaufmittels, wobei das Rohr in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird und

aus einem vierten Grenzschalter (84), der bei Ankunft des Wagens (lo) an seiner hinteren Bewegungsgrenze zur Abschaltung des Rohr-Rücklaufmittels betätigbar 1st.

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10. Maschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (32) auf dem Wagen (lo) so gelagert ist, daß es um seine Achse drehbar ist, damit eine andere Längslinie des Rohres zu den Werkzeugen (Ho, 166, 168) ausgerichtet wird, wenn das Rohr seine hintere Grenzstellung eingenommen hat.

11. Maschine nach Anspruch lo, gekennzeichnet durch eine Rohr-Schalteinrichtung (36), die das Rohr während des Rücklaufes des Wagens (lo) automatisch um seine Achse um ein Winkelstück dreht, das dem gewünschten Winkelabstand zwischen aufeinanderfolgenden Längsreihen von in dem Rohr auszubildenden Perforationen entspricht.

12. Maschine nach Anspruch lo, gekennzeichnet durch

einen auf dem Wagen (lo) angeordneten Teilkopf (36), der um eine zum Rohr (32) koaxiale Achse drehbar ist,

einen Klemmring (58) zum Festspannen des Rohres (32) auf dem zu diesem koaxialen Teilkopf, wobei der Teilkopf (36) ein Betätigungsorgan aufweist, das bei Ablenkung zur Drehung des Kopfes um einen Winkel betätigbar ist, der dem gewünschten Winkelabstand zwischen aufeinanderfolgenden Längsreihen von in dem Rohr auszubildenden Perforationen entspricht und

einen Auslöser für den Teilkopf (36), der aus einem auf der Schiene (6) vorgesehenen Teil (7^) besteht, der während des Rücklaufes des Wagens (lo) zum Eingriff und zur Ablenkung des Schaltteiles des Teilkopfes (36) betätigbar ist.

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13· Maschine nach Anspruch 11. dadurch gekennze lehnet, daß der vierte Grenzschalter (84) bei Ankunft des Wagens (lo) an seiner hinteren Bewegungsgrenze zur Einschaltung des Werkzeug-Ausfahrmittels und des Rohrvorschubtnittels zusätzlich zur Abschaltung des Rohr-HUck]aufmittels betätigbai* 1st, wodurch automatisch aufeinanderfolgende Terfo^ationsreihen gebildet werden, bis das Rohr (32) vollständig perforiert ist.

14. Maschine nach Anspruch 13 , gekennzeichnet durch einen fünften Grenzschalter (182), der von der ersten Perforation der ersten hergestellten Perforationsreihe berührt und betätigt wird, wenn die letzte Perforation der letzten herscesteilten Perforationsreihe beendet ist, wobei die Betätigung des fünften Grenzschalters (182) das Werkzeug-Ausfahrmittel unabhängig von dem ersten (126) und dem dritten (88) Grenzschalter^ jedoch nicht das R ohr-Rücklauf mittel abschaltet, so daß die Maschine nach Vollendung des nächsten Rücklaufes des Wagens stillgesetzt ist.

15. Maschine nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein handbetätigbares Organ zur Wiedereinschaltung des Werkzeug-Ausfahrmittels, wenn dieses durch Betätigung des fünften Grenzschalters ausgeschaltet worden ist*

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