DE29813037U1 - Noppenprägevorrichtung für dünnwandige Blechteile, insbesondere Rohre und Formstücke für Lüftungen - Google Patents

Description

Noppenprägevorrichtung für dünnwandige Blechteile, insbesondere Rohre und Formstücke für Lüftungen

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf eine Nockenprägevorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Lüftungstechnik werden Forrateile aus Dünnblech, insbesondere Wickelfalzrohre nach DIN 24145 aus verzinktem Dünnblech (auch Spiralrohre genannt), seit vielen Jahren durch das Einsetzen von Zwischenstücken und/oder Flanschen miteinander dicht verbunden.

Besonders ausgereift und wirtschaftlich sind Verbindungsmittel, die als METUSYSTEM (Handelsbezeichnung der Firma METU-SYSTEM MEINIG KG, D-78604 Rietheim-Weilheim) bekannt sind.

Nach diesem System werden vorfabrizierte Rohrflansche in die Enden der beiden zu verbindenden Wickelfalzrohre eingesetzt und über einen an sich notorisch bekannten Spannring mit einer Spannschraube zusammengezogen und fixiert.

Die Rohrflansche des METUSYSTEMS sind ebenfalls aus Blech gefertigt und besitzen in ihrem umlaufenden, das Rohr überragenden Flanschteil ringförmige Hohlkammern, welche eine flexible und trotzdem formschlüssige Verbindung der Rohre ermöglichen und eine erwünschte Federwirkung ergeben.

Zur Erhöhung der Dichtheit lassen sich zudem Spannringe mit eingelegten Dichtringen verwenden.

Bekanntlich treten bei der Montage langer Rohrstücke, aber auch während des Betriebs, vorwiegend aufgrund thermischer Einflüsse, Knick- und Zugkräfte aber auch Drehmomente auf,

SPIRO MACHINES S.A. 22349 DE/GM

W ·

die eine feste Verbindung der Flansche mit den Wickelfalzrohren erfordern.

Nach dem METUSYSTEM wurden deshalb bisher manuell mit einer Nockenzange oder einer pneumatisch betätigten Zange in jedes Rohrende, parallel zu diesem im Abstand von 5 mm bis 15 mm Noppen eingeprägt und diese gleichzeitig durchgeschnitten. Je nach zu erwartender Belastung wurden die Noppen zueinander in einem Abstand von 50 mm bis 100 mm, am Umfang gemessen, ins Rohr gestanzt.

In diese Noppen werden am zylindrischen Teil der Flansche vorhandene, umlaufende Spreizränder eingeschlagen, welche in den ebenfalls federfähigen Noppen danach unverrückbar verklemmt und gesichert sind.

Eine bildliche Darstellung dieses bewährten Systems ist dem Prospekt METU-SYSTEM Nr. R 1.3 (undatiert) zu entnehmen.

Nachteilig ist, das für die Erstellung der Noppen ein besonderer Arbeitsgang nötig ist und dieser zudem von der Sorgfalt des Monteurs abhängt. Es ist nämlich wichtig, dass die Noppen genau parallel und im richtigen Abstand zum Rohrende geprägt und gestanzt werden und dass die der jeweiligen maximalen Belastung angepasste Anzahl Noppen schliesslich überhaupt vorhanden sind.

In praxi kann es nämlich nicht dem Monteur überlassen bleiben, zu bestimmen, wie gross der Noppenabstand sein soll, weil dieser die mechanische Belastung der Flansche nicht kennen kann.

Es ist daher Aufgabe der Neuerung diese vorwiegend von Hand erstellten Noppen maschinell und präzise herzustellen, deren Qualität im Konstruktionsbüro reproduzierbar festzulegbar sein. Sie soll für die Herstellung von hochwertiger Noppen in an sich beliebigen Formteilen aus Dünnblech, auch für solche

SPIRO MACHINES S.A. 22349 DE/GM

in nichtrostendem Stahl oder in Aluminiumlegierungen, geeignet sein.

Die zu schaffende Vorrichtung muss wirtschaftlich sein und grundsätzlich keine in der Lüftungsbranche nicht bereits vorhandene Maschinen erfordern.

Diese Aufgabe ist gelöst nach dem Merkmalen des Anspruchs 1.

Der Erfindungsgegenstand lässt sich in einfachster Weise auf einer Bördelstation, vorzugsweise auf einer solchen einer Maschine des Typs Gorelocker Combi (Handelsmarke der Spiro International SA, CH - 1700 Fribourg) ausführen.

Das erfindungsgemässe Nockenrad und das Gegenrad werden hierzu an Stelle der zum Bördeln benutzten Räder in die Maschine eingesetzt und das Rohr analog dem Bördeln geprägt und geschlitzt.

Dementsprechend lassen sich die Noppen bereits vollständig in der Werkstatt prägen, so dass auf der Baustelle nur noch die getrennt transportierten und verpackten Flansche eingeschlagen werden. Die Schneidnocken lassen sich sowohl in ihrem prägenden Teil als auch an ihrer vorspringenden Schneidkante leicht an das zu verwendende Material anpassen, d.h. dessen Federwirkung und dessen optimaler Schnittwinkel können dabei berücksichtigt werden.

In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen werden Ausführungsvarianten und bevorzugte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgengstands diskutiert.

Bewährt haben sich Schneidnocken welche gemäss Anspruch 2 ausgestaltet sind.

Die Segmentierung nach Anspruch 3 erlaubt den wirtschaftlichen Ersatz einzelner und/oder mehrerer defekter Nocken.

SPIRO MACHINES S.A. 22349 DE/GM

Wirtschaftlich noch interessanter und mit extrem hoher Standzeit sind einzelne Nockenscheiben nach Anspruch 4.

Vorteilhaft ist ein gemeinsamem; Anpressen der Nockenscheibe oder des entsprechenden Ringes nach Anspruch 5.

Anspruch 6 bezieht sich auf eine optimale Sicherung der einzelnen Nocken.

Die Ausführungsform nach Anspruch 7 erlaubt ein einfachstes Festlegen des Abstandes der Noppen im Wickelfalzrohr bzw. durch unterschiedlich hohe Räder lassen sich entsprechende Abstände einstellen.

Die Ansprüche 8 und 9 sichern die Kompatibilität mit bestehenden Betriebseinrichtungen.

Die Ausführung nach Anspruch 10 sichert eine zusätzlich erhöhte Standzeit und eine gleichbleibende Qualität der Noppenfertigung.

An Hand von Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele und Varianten der Neuerung näher erläutert. In sämtlichen Figuren sind gleiche Funktionteile mit gleichen Bezugsziffern versehen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Noppenprägen und Schneiden im Betrieb, in einer Perspektivdarstellung,

Fig. 2 eine bevorzugte Ausführung eines Noppenrades in Perspektivdarstellung,

Fig. 3a das Nockenrad Fig. 2 in Teilschnittdarstellung, Fig. 3b das Nockenrad Fig. 3a in teilweiser Draufsicht,

SPIRO MACHINES S.A. . . .. 22349 DE/GM

Fig. 4a das Gegenrad aus Fig. 1 in Teilschnittdarstellung,

Fig. 4b das Gegenrad Fig. 4a in Draufsicht,

Fig. 5a eine Variante eines Nockenrades und

Fig. 5b das Nockenrad Fig. 5a in Draufsicht.

In Figur 1 ist mit 1 ein Wickelfalzrohr bezeichnet, in das Noppen 1' eingeprägt und durchgestanzt werden.

Die Darstellung Fig. 1 ist eine Teilansicht von einer Maschine des Typs Gorelocker Combi (Handelsmarke der Spiro International SA, CH - 1700 Fribourg), auf welche ein Nockenrad 5 und ein Gegenrad 7 aufgesetzt sind.

Das Nockenrad 5 weist peripher Schneidnocken 6 auf und ist in üblicher Weise mittels einer Schraube 2, einer Unterlegscheibe 3 und einer Mitnehmerscheibe 4 auf dem Antrieb der Maschine axial gesichert und mit diesem wirkverbunden.

Im Innern des Wickelfalzrohres 1 liegt ein gestrichelt gezeichnetes Gegenrad 7 an.

Beidseitig des Nockenrades 5 befinden sich schwenk- und axialverschiebbare Spannschienen 9 mit Führungs- und Anpressrollen 8. Fixiert sind diese Schienen 9 mittels winkelförmiger Spannschrauben 10; ein Verschwenken der Spannschienen 9 verhindern gelenkig angeordnete und ebenfalls fixierte Verstrebungen 11. - Die Zustellung des Gegenrades 7 auf den, zur Erzeugung einer Friktion, d.h. zui: Drehung des Rohres 1 nötigen Minimalabstand, erfolgt hydraulisch über einen Zustellhebel 12.

Diese oben beschrieben Anordnuncj zur Führung und zum Antrieb des Wickelfalzrohres 1 ist Bestandteil der bekannten Maschine und wurde bisher aber nur zum Falzschliessen genutzt.

SPIRO MACHINES S.A. 22349 DE/GM

Das Nockenrad 5 ist aus Fig. 2 in seinen Einzelheiten ersichtlich.

Die Mitnehmerscheibe 4 ist einstückig mit der Nabe 15 ausgeführt; in ihrer Bohrung 18 befindet sich eine Keilnut 17 als Drehsicherung zum nicht dargestellten Antrieb. Die Schneidnocken 6 sind herausragender Bestandteil eines Ringes 16, welcher durch einen Klemmring 13 und versenkte Schrauben 14 fixiert ist.

Der periphere Abstand der Schneidnocken 6 beträgt 50 mm; der Durchmesser der Mitnehmerscheibe 210 mm.

Die Darstellungen Fig. 3a bis 4b zeigen das Nockenrad 5 und das gegenüberliegende Gegenrad 7 in den Teilschnitten Fig. 3a bzw. 4a. Darunter gezeichnet sind die entsprechenden Draufsichten Fig. 3b bzw. 4b. Zwischem den oberen Figuren befindet sich, ausschnittweise, das Wickelfalzrohr 1 mit einer geprägten und geschnittenen Noppe 1'. - Hier lässt sich die Federwirkung der Noppe 1' gegenüber einem ins Rohr 1 eingetriebenen zylindrischen Teil eines Flansches gut erkennen.

Aus Fig. 3a und 3b ist im weiteren ersichtlich, dass der Ring 16 mit den Schneidnocken 6 umlaufend aus einem Stück gefertigt ist. das gleiche gilt für den Klemmring 13, in dem Schrauben 14 versenkt sind, welche in die in der Mitnehmerscheibe vorhanden Gewindebohrungen eingeschraubt sind.

Beim Zusammenführen der beiden Räder 5 und 7 in die Arbeitstellung - mit dazwischen liegendem Rohrstumpf 1 - üben die zylindrischen Partien 5a bzw 7a auf das Rohr 1 einen genügend hohen Anpressdruck aus, damit dieses schlupffrei mitdreht und in der durch den Abstand der Nocken 6 vorgegebenen Distanz geprägt und geschnitten wird.

Aus den Fig. 3a und 4a erkennt man ebenfalls, das während des Prägevorgangs das Wickelfalzrohr 1 mit seiner Stirnseite auf

SPIRO MACHINES S.A. 22349 DE/GM

einer unteren Auflagefläche 20 des Auflageflansches 21 des Gegenrades 7 aufliegt, wodurch die Schneidnocken 6 genau parallel zur Stirnseite in das Rohr 1 eindringen und dieses mit entsprechendem Spiel in der rinförmige Nut 23 frei prägen und schneiden.

Eine Nabe 2 2 des Gegenrades 7 ist hierzu durch entsprechende - nicht dargestellte - Distanzringe oder Plättchen derart justiert, dass der Schneidnocken 6 in der Nut 23 ein gleichmässiges Spiel aufweist.

Durch die Wahl der Höhenlage der Schneidnocken 6 und der Dicke des Auflageflansches 21 kann der Abstand der Noppen 1' von der Stirnseite des Rohres 1 leicht festgelegt und den am Rohr 1 angreifenden Momenten angepasst werden.

In einer nicht näher dargestellten Variante ist der Ring 16 segementiert, d.h. im Falle einer Beschädigung eines oder mehrerer Nocken 6 können einzelne Segmente ausgetauscht werden.

Während die bisher diskutierten Ausführungsbeispiele Noppen 1' fertigen, die absolut identisch sind mit denen, die bisher 0 durch Handwerkzeuge - bei entsprechender Sorgfalt - erstellt wurden, beziehen sich die Figuren 5a und 5b auf eine davon abweichende Noppenform.

In der Draufsicht Fig. 5b des Nockenrades 5 sind konzentrische Schneidnocken 6' in Form von Nockenscheiben 24 ersichtlieh. - Dementsprechend verändert sich die Noppenform im Rohr 1 geringfügig, d.i. die Nocken 6' prägen in der Mitte tiefer und schneiden die Noppen 1' daher nur teilweise durch.

Die etwas verringerte Federwirkung kann leicht durch eine höhere Anzahl Noppen kompensiert werden, so dass die erforderliehe Klemmwirkung am eingeschlagenen Flansch erhalten bleibt.

SPIRO MACHINES S.A. .. 22349 DE/GM

Wie Fig. 5a zu entnehmen ist, ist der Klemmring 13' etwas grosser als derjenige nach Fig. 3a; ebenfalls sind die Ausnehmungen in der Mitnehmerscheibe 4 dem Durchmesser der umlaufenden Schneidnocken 6' angepasst.

Die Variante nach Fig. 5a und Fig. 5b hat den Vorteil, dass abgenutzte und/oder beschädigte Partien der Schneidnocken 6' durch Lösen der Schrauben 14 und durch einfaches Weiterdrehen um eine Nockenbreite wieder in Stand stellbar sind.

Der Erfindungsgegenstand zeichnet sich durch seine hohe Leistungssteigerung und Wirtschaftlickeit und durch die einfache Handhabung aus. Die an Hand eines Wickelfalzrohres, Fig. 1, dargestellten Nocken lassen sich in gleicher Weise auch in an sich beliebigen Formstücken herstellen.

Selbstverständlich liesse sich der Gegenstand auch in eine eigens zum Zweck des Noppenprägens und/oder Schneidens geschaffene Maschine integrieren, welche gegenüber dem Typ Gorelocker Combi geringere Abmessungen besitzt und auch auf Baustellen zum Einsatz gelangen könnte.

Es ist ebenfalls denkbar auf dem gleichen Konstruktionsprinzip ein Handgerät zu schaffen, welches vor Ort, auch bei bereits teilweise montierten Formteilen und Rohren, Nocken einprägt. Um dieses Gerät handlich zu gestalten wäre ein kleinerer Durchmesser des Nockenrades angezeigt, wobei der gegenseitige Abstand der Noppen verringert würde, um die erforderliehe Friktion für den Weitertransport des Geräts zu gewährleisten.- Als Antriebsmittel liessen sich ebenfalls bereits vorhandene Elektrowerkzeuge einsetzen.

Claims (10)

1. Noppenprägevorrichtung für dünnwandige Blechteile, insbesondere Rohre und Formstücke für Lüftungen, wobei durchgeschnittene Noppen parallel zum Rohrende oder zur Stirnseite des Formstücks und in gleichem Abstand zueinander eingeprägt sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein motorisch angetriebenes Nockenrad (5) vorgesehen ist, welches an seinem Umfang herausragende Schneidnocken (6; 6') aufweist, dass die Nocken (6; 6') am Umfang des Nockenrades (5) einen Abstand von weniger als 150 mm aufweisen, dass diese Nocken (6; 6') in ein zylindrisches Gegenrad (7) mit einer ringförmigen Nut (23) bei seitlichem und radialem Spiel eingreifen und dass die zylindrischen Partien beider Räder (5a; 7a) zueinander im Mass der Wandstärke des Rohres (1) beabstandet sind.

2. Noppenprägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidnocken (6) an einem Ring (16) angeordnet oder Bestandteil des Ringes (16) sind.

3. Noppenprägevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (16) aus einzelnen Segmenten zuammengesetzt ist.

4. Noppenprägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede einzelne Nocke (6') Bestandteil einer einzelnen Nockenscheibe (24) ist.

5. Noppenprägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmring (13) vorgesehen ist, welcher den Ring (16) oder die einzelnen Nockenscheiben (24) formschlüssig an einer Mitnehmerscheibe (4) anpresst.

6. Noppenprägevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu jeder Nocke (6, 6') eine Befestigungsschraube (14) zugeordnet ist.

7. Noppenprägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenrad (7) einen unteren Auflageflansch (21) mit einer oberen Auflagefläche (20) aufweist, welcher auf die Lage der Schneidnocken (6, 6') abgestimmt ist.

8. Noppenprägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerscheibe (4) eine Nabe (15) mit Bohrung (18) und Keilnut (17) aufweist, welche formschlüssig auf die Antriebswelle einer Falzschliessmaschine passt.

9. Noppenprägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenrad (7) eine Bohrung (18') mit Keilnut (17') besitzt, welche formschlüssig auf die Welle eines Gegenrades einer Falzschliessmaschine passt.

10. Noppenprägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Schneidnocken (6, 6') aus einem gehärteten Stahl oder aus Hartmetall bestehen.