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Vorrichtung zum Lochen von Faltenrohren
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum fortlaufenden Lochen der
Wandung von dünnwandigen Faltenrohren, insbesondere derartigen DrEnrohren, aus vorzugsweise
thermoplastischem Kunststoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE-OS 17 53 859
bekannt. Sie dienen in erster Linie dazu, bei den von thermoplastischen Faltenrohren
(auch als Riffelrohre bezeichnet) gebildeten Dränagerohren die Wassereintrittslöcher
herzustellen und zwar in erster Linie in den Wellentälern, in welche die Öffnungen
nicht einfach eingesägt werden können.
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Die bekannten Vorrichtungen arbeiten zwar in Bezug auf den Stanzmechanismus
gut und weisen auch einen einfachen Aufbau auf. Kompliziert und damit störanfällig
und auch in Bezug auf die Arbeitsgeschwindigkeit nicht ohne Problematik ist jedoch
bei den bekannten Vorrichtungen der intermittierende Vorschub für das Faltenrohr.
Bei den bekannten Vorrichtungen dient hierzu ein intermittierend angetriebenes Zahnrad,
welches mit seinen Zähnen in die Umfangsrillung des Faltenrohrs eingreift. Die Welle
dieses Zahnrades steht über ein Paar Kegelräder in Verbindung mit einer eine Mehrzahl
von gleichmäßig über den Umfang verteilten Stiften tragenden Scheibe 19.
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Eine Kurvenscheibe, deren Antrieb vom Antrieb der Stempelträger abgeleitet
ist und welche kontinuierlich rotiert, kommt bei jeder Umdrehung einmal mit einem
dieser Stifte in Eingriff und schaltet die Stiftscheibe 19 dabei um eine Stiftteilung
weiter. Dieser Mechanismus hat neben der Kompliziertheit auch den Nachteil, daß
verhältnismäßig hohe Massen immer wieder abgebremst und beschleunigt werden müssen.
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Die Erfindung will eine Vorrichtung der eingangs umrissenen Art schaffen,
welche einen wesentlich einfacheren Aufbau aufweist und darüberhinaus auch keine
intermittierend bewegten Antriebsteile für den intermittierenden Vorschub des Faltenrohres
aufweist.
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Dies wird gemäß der Erfindung durch die Ausbildung nach dem Kennzeichen
des Patentanspruchs 1 erreicht.
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Bei dieser Ausbildung läuft der Kurvenkörper mit konstanter Winkelgeschwindigkeit
um und die Rippe, die jeweils in eine der Umfangsrillen des Faltenrohres eingreift,
schiebt mit einem wendelförmig verlaufenden Teil ihrer Länge, der sich vorzugsweise
etwa über die Hälfte des Kurvenkörperumfangs erstreckt, das Faltenrohr um ein Maß
vor, das dem axialen Abstand der beiden Rippenenden voneinander entspricht. Das
Faltenrohr wird in
seiner so erreichten axialen Verschiebelage von
dem übrigen, in einer Normalebene zur Drehachse des Kurvenkörpers verlaufenden Teil
der Rippe gehalten, bis wieder der wendelförmige Teil der Rippe in das Faltenrohr
einen weiteren Schritt vorschiebt.
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Auf diese Weise ist der Mechanismus nicht nur baulich sehr einfach,
sondern kommt auch ohne intermittierende Vorschubteile aus.
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Allgemein ist noch zu bemerken, daß die Angabe im Oberbegriff des
Anspruchs 1, daß der Stempelträger radial in Bezug auf die Achse der Rohrverschiebung
verschiebbar sein soll, natürlich auch solche Ausführungen umfassen soll, bei welchen
die Bewegungslinie des Stempelträgers nicht genau senkrecht auf der Achse des Rohres
steht, wenn auch die vorbekannte senkrechte Ausbildung technisch mit Abstand am
einfachsten ist.
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Ebenso soll der Begriff des Exzenterantriebes für die Stempelträger
sowohl einen Exzenterantrieb im strengen Sinne, also im kinematischen Sinne einen
Kurbelschleifenantrieb, umfassen als auch einen Kurbeltrieb, wie er aus der genannten
Literaturstelle vorbekannt ist.
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Anstelle des Exzenterantriebs kann z.B. auch ein Antrieb
mittels
einer konzentrischen umlaufenden Nockenscheibe erfolgen, deren Nocken unmittelbar
auf die Stempelträger einwirken.
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Vorzugsweise ist das Teilungsmaß der Rippe gleich dem Umfang des Kurvenkörpers.
Dem Grunde nach kann aber auch der Kurvenkörper auf seiner Oberfläche mehrere, beispielsweise
zwei, gleiche Rippen mit jeweils einem wendelförmigen und einem in Umfangsrichtung
verlaufenden Teil tragen, wobei sich dann jede Rippe nur über den halben Umfang
des Kurvenkörpers erstreckt. Es versteht sich, daß bei der Erfindung die Rippe natürlich
nur soweit in den Kanal der Rohrführung eintauchen darf, daß sie zwar tief genug
in die äußeren Umfangsrillen des Rohres eintaucht, um mittels dieses Eingriffs das
Rohr vorschieben zu können, aber nicht so tief, daß das Rohr hierbei in unzulässiger
Weise zusammengedrückt wird, was im übrigen auch einen schnellen Verschleiß der
Rippe bewirken würde.
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Dem Grunde nach kann der Kurvenkörper um eine zur Rohrführung windschiefe
Achse rotieren. Wesentlich einfacher läßt man jedoch den Kurvenkörper um eine zur
Rohrführung parallele Achse rotieren, so wie man zweckmäßig auch die Wellen und
Zahnräder des Stempelträgerantriebs paralled zur Achse der Rohrführung in bekannter
Weise ausbildet.
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Der Kurvenkörper kann die Rippe beispielsweise auf seiner Innenseite
tragen, wenn man ihn etwa topfförmig ausbildet und entsprechend lagert. Einfacher
ist es jedoch, wenn der Kurvenkörper die Rippe auf seiner Außenseite trägt. Der
Kurvenkorper muß auch nicht eine Oberfläche aufweisen, auf welcher die Rippe umläuft.
So kann die Rippe z.. der Außenrand eines auf der Kurvenkörperwelle sitzenden scheibenförmigen
Gebildes sein. Bei der bevorzugten Ausführung mit mehreren, über den Umfang des
Rohres verteilten Kurvenkörpern hat eine sich über eine Umfangsflhe des Kurvenkörpers
erhebende Rippe jedoch den Vorteil, daß man dann im Bereich der Rippe das vorzuschiebende
Faltenrohr mittels des Kurvenkörpers abstützen kann. Bevorzugt verläuft die Rippe
auf einer zur Drehachse des Kurvenkörpers koaxialen Kreiszylinderfliche, die die
genannte Abstützwirkurig ausüben kann.
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Der Aufbau des Antriebes wird besonders einfach, wenn man ihn gemäß
Unteransprüche 5 und 6 ausbildet.
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In der Praxis werden vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilte
Stempelträger angewendet und dabei auch mehrere über den Umfang verteilte Kurvenkörper.
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Ebenso wird man in der Praxis den Stempelträger zweckmäßig mit mehreren
in Richtung der Achse der Rohrführung im Abstand voneinander angeordneten Stanzstempeln
ausstatten,
um dadurch bei jedem Stanzvorgang eine m5glichst große
Rohrlänge auf einmal stanzen zu können.
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Nachfolgend ist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand
der Zeichnungen als erläuterndes Beispiel beschrieben.
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Fig. 1 zeigt die Vorrichtung von der Seite und dabei in der oberen
Hälfte im Axialschnitt.
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Fig. 2 zeigt die Ansicht von links auf Fig. 1 bei abgenommener, in
Fig. 1 linker Stirnwand.
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Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung einen (urvenkörper mit
der den intermittierenden Rohrvorschub bewirkenden Rippe.
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Die gezeigte Vorrichtung besitzt ein in Bezug auf die Rohrführungsachse
2 im wesentlichen rotationssymmetrisches, etwa trichterförmiges Hauptgehäuse 1,
welches in Fig. 1 an seinem rechten Ende einen konzentrischen, nach innen ragenden
Lagerstutzen 3 besitzt. In diesem Lagerstutzen 3 ist mittels zweier Wälzlager 4
und 5 eine Antriebsbüchse 6 drehbar gelagert und in bekannter Weise axial fixiert.
Durch die Bohrung der Atriebsbüchse 6 erstreckt sich ohne Berührung mit letzterer
ein die
Rohrführung bildendes Rohr 7, das etwa in seiner >titte
von einer Tragplatte 8 genau in seiner konzentrischen Lage gehalten und gegen axiale
Verschiebung fixiert ist.
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Die Tragplatte 8 ist, wie ersichtlich, mit dem Hauptgehäuse 1 verschraubt
und in Bezug auf dieses,wie aus der Zeichnung ersichtlich, zentriert. Ebenso ist
aus der Zeichnung die Zentrierung des Cehäuserings lo ersichtlich, welcher wiederum
ebenfalls zentriert die linke Gehäuseabschlußplatte 11 trägt, die mittels einer
zentralen Bohrung die Rohrführung 7 an einer zweiten Stelle zentriert, so daß der
in die Antriebsbüchse 6 ragende Teil der Rohrführung genug Halt hat. Der Gehäusering
lo bildet zusammen mit der Abschlußplatte 11 sechs radiale, gleichmäßig über den
Umfang verteilte Führungen 12. Die Führungen bestehen vorteilhaft aus radial verlaufenden
treten, die nahe ihrem Grunde verbreitert sind und damit T-Profil aufweisen. In
diesen Führungen sind ein komplementares Profil aufweisende Stempelträger 14 verschiebbar
gelagert, welche in an sich bekannter Weise an ihren radial inneren Enden mehrere
Stanzstempel 15, vorzugsweise von der in der Patentschrift 17 78 o94 beschriebenen
Art, tragen.
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Bei radialer Hin- und Herbewegung der Stempelträger 14 können die
Stanzstempel in das in der Rohrführung 7
festgehaltene Rohr eindringen
und so entsprechende Teilchen aus der Umfangswand dieses Rohres ausstanzen.
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Zum Hin- und Herbewegen der Stempelträger 14 dient jeweils eine mittels
der Welle 16 in der Tragscheibe 8 drehbar gelagerte Exzenterscheibe 17, welche auf
einen in bekannter Weise eingeschraubten und zentrierten Lagerbolzen 18 eine den
Exzenter bildende Rolle 20 trägt. Jede Rolle 20 greift in eine senkrecht zur Bewegungsrichtung
des Stempelträgers 14 und zur Achse 2 verlaufende Nut 21 im Stempelträger ein. Zum
Antrieb der Exzenterscheibe 17 dient ein Zahnrad 23, welches von einem gleich großen
radial weiter innen mittels einer Welle 26 in der Tragscheibe 8-gelagerten Zahnrad
angetrieben wird, das ebenso wie das Zahnrad 23 zwischen der Tragscheibe 8 und dem
Stempelträger 14 angeordnet ist. Auf der dem Zahnrad 24 abgewandten Seite trägt
die Welle 26 ebenso undrehbar wie das Zahnrad 24 den hier als Zylinder ausgebildeten
Kurvenkörper 28.
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Der Kurvenkörper 28 trägt auf seiner Umfangsfläche sich nach außen
erhebend eine sich etwa über den gesamten Umfang erstreckende Rippe 29, die bei
Drehung der Welle 26 im Uhrzeigersinn zunächst mit ihrem Ende 29 a durch eine zugeordnete
Aussparung 7 a des Führungsrohres hindurch mit einer entsprechenden Umfangsnut 30
a des zu perforierenden Faltenrohres 30 in Eingriff kommt, während ihr Ende 29 b
gerade
mit einer anderen Umfangsnut 30 a außer Eingriff kommt. Beim Weiterdrehen um den
in Fig. 3 dargestellten Winkel z verhindert nun die Rippe 29, die in diesem Winkelbereich
ihre Axiallage nicht ändert, ein axiales Verschieben des Faltenrohrs 30. Während
dieses Teils der Drehung des Kurvenkörpers 28 treten die Spitzen des Stempels 15
über die innere Oberfläche der Führung 7 hinaus nach innen, perforieren das Faltenrohr
in den entsprechenden Wellentälern und treten dann wieder bei der entsprechenden,
durch den Exzenterantrieb bewirkten Bewegung des Stempelträgers 14 über die genannte
Innen:.
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fläche nach außen. Kurz danach schiebt die Rippe 29 mit ihrem sich
über den Winkel ß erstreckenden Teil, der von der in Fig. 3 rechten Seite des trommelförmigen
Kurvenkörpers zur linken Seite dieses Körpers verläuft, das Faltenrohr um ein Maß
vor, welches dem axialen Abstand des Endes 29 a der Rippe vom Ende 29 b der Rippe
entspricht.
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Selbstverständlich muß dieses Maß gleich dem Teilungsmaß der durch
die Stempel 15 der Stempelträger 14 erzeugten Lochreihe zur nächsten, nach dem Vorschubschritt
zu erzeugenden Lochreihe sein. In Fig. 3 befinden sich die Enden29 a und 29 b der
Rippe 29 etwa in der gleichen Umfangsposition; je nach der Konstruktion können jedoch
geringe Unterschiede auftreten. So könnte beispielsweise das Ende 29 b in Fig. 3
noch über einen weiteren
Winkel von 300 genau in Umfangsrichtung
der Trommel 28 weiterlaufen, ohne daß hierdurch die Funktion gestört würde. Der
sich über dem Winkel ß erstreckende Teil der Rippe hat vorteilhaft einen Verlauf,
der dem einer Sinuskurve zwischen Maximum und Minimum entspricht.
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Aus obiger Beschreibung ergibt sich die einfache Synchronisation zwischen
der Bewegung der Stempel und dem Rohrvorschub durch die Rippe 29. Die Drehbewegung
der Welle 26 und damit der Antrieb des ganzen Mechanismus erfolgt über das auf der
Welle 26 feste Zahnrad 32, welches mit einer Verzahnung am im Gehäuse 1 liegenden
Ende der Antriebsbüchse 6 kämmt. Das über den in Fig. 1 rechten Lagerdeckel 33 des
Gehäuses hinausragende Ende der Antriebsbüchse 6 trägt im Ausführungsbeispiel 2
Keilriemennuten, durch welche die Antriebsbüchse 6 mittels eines vorzugsweise regelbaren
Elektromotors über Keilriemen angetrieben werden kann.
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