DE3021134A1

DE3021134A1 - Heftmaschine fuer rohre

Info

Publication number: DE3021134A1
Application number: DE19803021134
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: DUJARDIN MONTBARD SOMENOR
Current assignee: DUJARDIN MONTBARD SOMENOR
Priority date: 1979-06-11
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1981-01-08
Also published as: FR2458327A1; FR2458327B1

Description

Anmelder: Duj ardin Montbard Somenor

Bezeichnung: Heftmaschine für Rohre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heftmaschine für Rohre mit einer Mehrzahl von sternförmig um eine Längsachse angeordneten und mit Rollen, deren Achsen quer hierzu verlaufen, ausgerüsteten Rampen.

Bekanntlich werden Rohre größerer Durchmesser ausgehend von Metalltafeln hergestellt, die mittels einer Presse, die "O-Presse" genannt wird, in Röhrenform gebracht werden. Aufgrund der Elastizität des Metalls entfernen sich jedoch die beiden gegenüberliegenden Ränder der Blechtafel, die in der Presse aufeinander zu gebogen worden sind, wieder am Ausgang dieser Presse. Dadurch ist es notwendig, noch vor dem eigentlichen Verschweißen des Rohres einen Arbeitsschritt vorzuschalten, der "Heften" genannt wird und bei dem die Ränder wiederum aufeinanderzu bewegt und provisorisch im Außenbereich des Rohrs verschweißt werden, bevor die endgültige Verschweißung zunächst auf der Innenseite und dann auf der Außenseite vorgenommen wird.

Dieser Heftvorgang wird normalerweise mittels einer Heftmaschine der eingangs genannten Art durchgeführt. Vom Ausgang der O-Presse wird der Rohr-Formling in die Heftmaschine eingeführt. Die Rampen der Heftmaschine bewirken eine Verringerung seines Durchmessers bis zu dem Punkt, bei dem sich die zu verschweißenden Kanten erneut berühren. Mittels einer Vorrichtung bekannter Art wird danach das Heften ausgeführt.

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Bei den bekannten Heftmaschinen sind die Rampen fest mit einem Gestell verbunden und auf den Mantellinien eines Kegels angeordnet. Bevor ein Rohling eines Rohrs geheftet werden kann ist es notwendig, einerseits den Eintrittsdurchmesser der Heftmaschine, d. h. den Durchmesser des Kreises, auf dem sich die vorderen Endbereiche der Rampen befinden und andererseits den Öffnungswinkel des von dem Rampen gebildeten Kegels einzustellen. Dieser letztere Einstellvorgang ist wesentlich schwieriger durchzuführen, da er eine vorläufige Schätzung des Winkels des Kegels erfordert, der vom Rohling ausgebildet wird, wenn seine miteinander zu verschweißenden Kanten zunehmend sich einander nähern. Ein weiterer Nachteil der bekannten Heftmaschinen rührt aus der Tatsache, daß die Rampen fest gegenüber dem Gestell angeordnet sind. Es ist notwendig, die Rampen an zwei Punkten mit dem Gestell zu verbinden. Um jedoch die Rampen richtig an der Peripherie des Rohr-Rohlings, d. h. an der Peripherie des Gestells, verteilen zu können, muß notwendigerweise viel Sorgfalt aufgewendet werden, damit die um einen gewissen Winkel erfolgende Verschiebung dieser beiden Punkte so synchronisiert ist, daß sichergestellt wird, daß sich die Rampe tatsächlich auf einer Mantellinie (Erzeugenden) des Kegels befindet.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Heftmaschinen zu vermeiden und eine Heftmaschine zu schaffen, bei der die unterschiedlichen Einstellvorgänge entfallen oder zumindest vereinfacht sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß mindestens eine dieser Rampen so angeordnet ist, daß sie im Betrieb frei um eine quer zur Längsachse verlaufende Achse schwenken kann und daß sie eine Stellvorrichtung für eine radiale Verschiebung und ein Festlegen dieser Schwenkachse aufweist.

Der einzige noch durchzuführende Einstellvorgang besteht damit darin, den Abstand der Schwenkachsen der Rampen von der Längsachse der Heftmaschine in Abhängigkeit vom Durchmesser des zu fertigenden Rohres einzustellen. Dagegen wird der Heftwinkel, d. h. der Öffnungswinkel des von dem Rampen gebildeten Kegels, in optimaler Weise durch ein einfaches Hindurchlaufen eines

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Rohr-Rohlings durch die Maschine erzielt. Tatsächlich gewährleistet der"Rohling selbst unter den gegebenen Bedingungen die geeignete Winkelstellung der Rampen, da diese frei schwenkbar sind.

Vorteilhafterweise hat die erfindungsgemäße Heftmaschine elastische Mittel, die eine radial nach außen gerichtete Bewegung der Schwenkachse trotz der Wirkung der Stellvorrichtung ermöglichen, wenn die auf die Rampe ausgeübte Kraft einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Diese Anordnung ermöglicht es insbesondere zu vermeiden, daß Überbelastungen, die einen ordnungsgemäßen Arbeitsablauf der Heftmaschine beeinträchtigen könnten, sich auf die Rampen auswirken, wenn ein Rohr-Rohling mit einem die vorgesehenen Toleranzen übersteigenden Durchmesser bearbeitet wird.

Vorteilhafterweise sind die elastischen Mittel als Federscheiben ausgebildet und zwischen einem die Schwenkachse tragenden Führungsteil und einem mit dem Stellglied der Stellvorrichtung verbundenen Stempel angeordnet.

Man versteht, daß in diesem Fall die Rampe am Führungsteil angeordnet ist und daß die Stellvorrichtung für die Schwenkachse, beispielsweise eine Schraubspindel, über ein zwischengeschaltetes Verbindungsteil (Stempel) auf dieses Führungsteil einwirkt. Aufgrund der zwischen diesem Verbindungsteil und der Schwenkachse angeordneten Federscheiben kann das Führungsteil auch dann nach außen gedrückt werden, wenn das Verbindungsteil blockiert ist.

Die Rampe weist vorzugsweise eine Rolle auf, deren Achse sich im wesentlichen in derselben rechtwinklig zur Längsachse verlaufenden Ebene befindet, in der auch die Schwenkachse der Rampe liegt. Dabei ist der Abstand zwischen der Mantellinie dieser Rolle, die der Schwenkachse am nächsten ist, und der Schwenkachse selbst im wesentlichen gleich dem Radius des zu heftenden Rohrs.

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Die Einstellung der Rampe ist dadurch wesentlich einfacher durchzuführen. Aufgrund der Tatsache, daß die oben erwähnte Rolle sich praktisch in derselben Transversalebene wie die Schwenkachse der Rampe befindet, ist ihr Abstand von der Längsachse der Maschine praktisch konstant und unabhängig vom Winkel, den die Rampe gegenüber der Längsachse einnimmt. Dies gilt jedoch nur insoweit, als dieser Winkel relativ klein bleibt. Zur Einstellung der Rampe auf den Durchmesser des zu heftenden Rohrs genügt es daher, die hierfür vorgesehenen Stellvorrichtungen zu betätigen, damit die Schwenkachse radial soweit verschoben wird, bis der Abstand zwischen der Längsachse der Heftmaschine und derjenigen Mantellinie der Rolle, die sich in Kontakt mit dem Rohr befindet, dem Radius dieses Rohres gleich ist. Unter diesen Bedingungen wird der Rohr-Rohling in dem Moment vollständig geschlossen, in dem er in Höhe der Schwenkachse der Rampe passiert.

Wenn die Rampen angewinkelt sind, damit der Öffnungswinkel des von den Rampen gebildeten Kegels so groß wie möglich und damit dieser Kegel nach vorne soweit offen wie möglich sei, kann demzufolge der Rohr-Rohling in Höhe der vorderen Rollen einfach in die Heftmaschine eingeführt werden.

Vorteilhafterweise hat die Rampe weiterhin mindestens eine Rolle, deren Achse in Bewegungsrichtung des Rohrs gesehen hinter der rechtwinklig zur Längsachse und durch die Schwenkachse verlaufenr den Ebene liegt.

Erreicht demzufolge der Rohling, dessen Ränder (Säume) geschlossen sind, nachdem er diejenige Querebene durchlaufen hat, in der sich die Schwenkbewegung der Rampen auswirkt, den Bereich der hinteren Rollen, so bewirkt er eine Schwenkbewegung der Rampen im entgegengesetzten Richtungssinn, d. h. in dem Sinn, bei dem

ich der Öffnungswinkel des Kegels schließt. Hierdurch wird ein Zusammendrücken des oberen Bereichs des Rohr-Rohlings erreicht, die Säume des Rohres werden weiter einander genähert.

In diesem Fall ist es vorteilhaft, die hinten angeordneten Rol*ro über elastische Mittel mit der Rampe zu verbinden.

Auf diese Weise stellt sich ein Gleichgewicht außerhalb der auf die Rampe ausgeübten Kraft dahingehend ein, daß der Öffnungs -

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winkel der Heftmaschine optimal ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zumindest einige Rampen beweglich am ringförmigen Gestell angeordnet und es sind Befestigungsmittel vorgesehen, um diese Rampen in ihrer Position am Gestell festzulegen.

In diesem Fall werden vorteilhafterweise Stelleinrichtungen vorgesehen, um die Rampen zu Zweierpaaren zu verbinden. Zumindest ! eine der Rampen eines Zweierpaars ist beweglich am Gestell ange-' ordnet.

Die Winkeleinstellung der Rampen an der Peripherie des Rohrs wird demzufolge mit einem einzigen Einstellvorgang ausgeführt, sodaß man sicher ist, daß sich die Rampen tatsächlich auf einer Erzeugenden des Heftkegels befinden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung eines Ausführungsbexspxels deutlich, das lediglich der Erläuterung dient und nicht einschränkend ist. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine Frontansicht auf eine Heftmaschine nach der Erfindung und

Fig. 2 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab durch eine Einheit mit einer Rampe nach der Erfindung.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, hat die erfindungsgemäße Heftmaschine eine Vielzahl· von Rampenstützeinheiten 1, die auf einem ringförmigen Gestell 2 angeordnet sind. Einige dieser Stützeinheiten 1, wie z.B. die Einheit 1a sind mittels Walzen 3 (s. Fig. 2) beweglich am Gestell 2 angeordnet, während die anderen Stützeinheiten wie z.B. die Einheit 1b bezüglich des Gestells fest angeordnet sind. Die Stützeinheiten 1 sind zu Zweiereinheiten zusammengefaßt, dabei ist zumindest eine der Einheiten jedes so gebildeten Zweierpaars in bezug auf das Gestell 2 beweglich angeordnet. Die beiden Stützeinheiten 1 eines Paars sind mittels Stelleinheiten 4 miteinander verbunden. Das Gehäuse dieser Stelleinheiten 4 ist an einer der beiden Stützeinheiten 1 eines Paars befestigt, während der ausfahrbare Teil an der anderen Stützeinheit 1 desselben Paars angeordnet ist.

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Die beweglichen Stützeinheiten 1b können über Stellvorrichtungen 5 am Gestell 2 festgelegt werden, dabei erfolgt das Festhalten mechanisch, das Lösen hydraulisch. In ansich bekannter Weise sind diese Stellvorrichtungen 5 von einem Zylinder gebildet, in dem sich ein Kolben verschieben kann. Eine der Kolbenflächen begrenzt einen abgeschlossenen Raum, in dem eine Feder zwischen dem Zylinder und dem Kolben wirkt. Die andere Kolbenfläche begrenzt einen Raum, in dem eine Flüssigkeit unter Druck eingegeben werden kann. Der mit diesem Kolben fest verbundene ausfahrbare Teil (Kolbenstange) dieser Stellvorrichtung 5 ermöglicht ein Festlegen und Lösen der Stützeinheiten 1b am Gestell 2.

Wie detaillierter in Figur 2 gezeigt ist, hat jede Stelleinheit 1 eine Rampe 6, die um eine Schwenkachse 7 bezüglich eines Führungsteils 8 verschwenkt werden kann. Die Rampe 6 hat eine Vielzahl von Rollen, im gezeigten Ausführungsbeispiel sind es sieben Rollen, von denen eine Rolle 9 eine Achse hat, die sich in derselben rechtwinklig zur Längsachse der Heftmaschine, d.h. rechtwinklig zur Achse des ringförmigen Gestells 2 verlaufenden Ebene wie die Schwenkachse 7 befindet.

Weitere Rollen 10 sind an der Rampe 6 vor dieser Rolle 9 angeordnet, wobei diese Ortsangabe im Hinblick auf die Bewegungsrichtung des Rohrs zu verstehen ist, wie sie durch den Pfeil 11 angedeutet ist. Das heißt also, daß die Achsen dieser Rollen 10 in bezug auf den Pfeil 11 vor der durch die Rotationsachse 7 laufenden Querebene angeordnet sind. Vor der ersten dieser vorderen Rollen 10 ist eine geneigte Fläche 12 vorgesehen.

Weitere Rollen 13 sind hinter dieser Rolle 9 an der Rampe 6 angeordnet, d. h., daß ihre Achsen sich in bezug auf den Pfeil 11 hinter der querverlaufenden Ebene befinden, in der die Schwenkachse 7 liegt. Diese Rollen 13 sind über elastische Mittel 14, die als Scheibenfedern ausgebildet sind, an der Rampe 6 befestigt

Die freie Schwenkbewegung der Rampe 6 wird bei einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn durch einen Anschlag 15 begrenzt, der an der Rampe 6 vorgesehen ist und der mit einem am Führungsteil 8 einstellbaren Anschlagstift 16 zusammenwirkt. Eine Drehbewegung in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn wird durch einen Anschlag 17

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begrenzt, der durch den Kopf eines Schraubbolzens 18 gebildet ist. Dieser -ist in die Rampe 6 eingeschraubt. Er wirkt mit einem Verlängerungsstück 19 des Führungsteils 8 zusammen.

Die Stützeinheiten 1 haben weiterhin ein Mantelstück 20, auf dem ein Motor 21 angeordnet ist. Durch diesen wird mittels einer Schraubspindel 22 die radiale Einstellung der Rampe erreicht, wie im folgenden noch beschrieben wird. Der Mantel 20 trägt zudem die Rollen 3, die eine Winkeleinstellung der Stützeinheiten 1 ermöglichen. Weiterhin hält er die Stellvorrichtungen 5.

Ein Stempel 23 ist an einem seiner Endbereiche mit dem ausfahrbaren Stellglied 24 der Schraubspindel 22 verbunden. An seinem anderen Endbereich 25 steht er mit dem Führungsteil 8 in Verbindung. Scheibenfedern 26 sind zwischen dem Stempel 23 und dem Führungsteil 8 angeordnet, sie lassen eine in Fig. 2 nach oben gerichtete Bewegung des Führungsteils 8 und demzufolge der Rampe 6 zu, wenn eine an dieser Rampe 6 angreifende und nach oben gerichtete Kraft einen vorgegebenen Wert überschreitet.

Die Einstellung der erfindungsgemäßen Heftvorrichtung wird durchgeführt, indem zunächst die verschiedenen Stützeinheiten in geeigneter Weise um das Gestell 2 verteilt werden. Im rechten Teil der Fig. 1 ist eine Anordnung dieser Stützeinheiten 1 für ein Rohr 27 mit klßinam Durchmesser gezeigt, im linken Bereich dieser Fig. 1 ist eine Anordnung dieser Stützeinheiten 1 für ein Rohr 28 mit großem Durchmesser dargestellt. Die jeweils verwendeten Stützeinheiten 1 sind in gleichem Teilungswinkel an der Peripherie des Rohrs 27, 28 verteilt. Dies hat die im rechten Teil der Fig. 1 gezeigte Folge, daß drei Stützeinheiten 1 an der Peripherie des Rohrs 27 anliegen, während im linken Teil dieser Figur vier Einheiten benutzt werden.

Zur Einstellung dieser Stützeinheiten 1 werden die Stelleinheiten 4 verwendet. Eine der beiden Stützeinheiten 1 eines jeden Stützeinheitenpaars ist festgelegt. Entweder ist sie wie die Stützeinheiten 1b befestigt oder mittels einer Stellvorrichtung 5 festgehalten, falls es sich um eine Stützeinheit des Typs 1a handelt. Die Stellvorrichtung 5 der anderen Stützeinheit 1 desselben Paare: wird nun gelöst und die zugehörige Stelleinheit 4 wird betätigt,

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bis diese Stützeinheit 1 die geeignete Position einnimmt. Danach wird ihre Stellvorrichtung 5 erneut festgelegt. Falls es notwendig ist, wird auch die andere Stützeinheit des Paars freigegeben, falls es sich nicht um eine feste Stützeinheit des Typs 1b handelt, sodaß auch die andere Stützeinheit 1 in die geeignete Position gebracht werden kann. Auf diese Weise können die aus 2 beweglichen Stützeinheiten 1a Zusammengesetzen Stüt'zeinheitenpaare schrittweise um das Gestell 2 verschoben werden.

Nachdem die Stützeinheiten 1 in die geeignete Winkelstellung am Gestell 2 gebracht worden sind, wird die Radialstellung der Rampen 6 mittels der Motore 21 eingestellt.

Für diese Einstellung wird diejenige Mantellinie (Erzeugende) der Rolle 9, die der Längsachse der Heftmaschine am nächsten liegt, d. h. in Fig. 2 c'iejenige Mantellinie, die in der Zeichnung am weitesten unten liegt, in eine Entfernung von dieser Längsachse gebracht, die dem Radius des zu heftenden Rohrs 27,28 entspricht. Danach werden der Anschlagstift 16 und der Schraubbolzen 18 eingestellt, um ein Einführen des Rohr-Rohlings in die Heftmaschine ohne zu großes Hin- und Herbewegen der Rampen 6 zu erreichen.

In Betrieb tritt der offene Rohr-Rohling in den von den Rampen 6 gebildeten Kegel im Bereich der vorderen Endbereiche der Rampen ein, d. h. er tritt an der Seite der geneigten Flächen 12 ein. Bei Kentakt mit den Rollen 10 schließt sich das Rohr, bis seine Ränder in Höhe der Rolle 9 miteinander in Kontakt sind. Bei Fortsetzung seines Durchlaufs drückt das Rohr die Rollen 13 ein, da diese elastisch gehalten sind. Die hierdurch ausgeübte Hebelkraft bewirkt ein Verschwenken der Rampe 6 um die Schwenkachse 7 in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn, bis sich in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Rohrs ein Gleichgewicht einstellt. Die Scheibenfedern 26 lassen sehr große Toleranzen hinsichtlich des Durchmessers des Rohrs zu.

Die erfindungsgemäße Heftmaschine läßt sich demnach einfach einstellen, weiterhin ist man stets sicher, daß die Rampen 6 sich auf einer Erzeugenden des Heftkegels befinden, wodurch bei den bekannt enHef tinaschinen auftretende Nachteile vermieden werden.

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L e e r s e ι τ

Claims

Heftmaschine für Rohre

Ansprüche:

1J Heftmaschine für Rohre mit einer Mehrzahl von sternförmig um eine Längsachse angeordneten und mit Rollen, deren Achsen quer hierzu verlaufen, ausgerüsteten Rampen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine dieser Rampen (6) so angeordnet ist, daß sie im Betrieb frei um eine quer zur Längsachse verlaufende Schwenkachse (7) schwenken kann und daß sie eine Stellvorrichtung (21,22) für eine radiale Verschiebung und ein Festlegen dieser Schwenkachse (7) aufweist.
2. Heftmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch elastische Mittel (elastische Scheiben 26), die eine radial nach außen gerichtete Bewegung der Schwenkachse (7) trotz der Wirkung der Stellvorrichtung (21,22) ermöglichen, falls die auf die Rampe (6) ausgeübte Kraft einen vorgegebenen Wert übersteigt.
3. Heftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel als Federscheiben (26) ausgebildet und zwischen einem die Schwenkachse (7) tragenden Führungsteil (8) und einem mit dem Stellglied (24) der Stellvorrichtung (21, 22) für die Schwenkachse (7) verbundenen Stempel(23) angeordnet sind.
4. Heftmaschine nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (6) eine Rolle (9) aufweist, deren

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Achse sich im wesentlichen in derselben quer zur Längsachse verlaufenden Ebene wie die Schwenkachse (7) der Rampe (6) befindet und daß der Abstand zwischen derjenigen Mantellinie dieser Rolle (9) die der Längsachse am nächsten ist und dieser Längsachse im wesentlichen gleich dem Radius des zu heftenden Rohrs (27,28 ) ist.
Heftvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (6) mindestens 1 Rolle (10) aufweist, deren Achse in Bewegungsrichtung (Pfeil 11) des Rohrs (27,28) gesehen oberhalb der rechtwinklig zur Längsachse und durch die Schwenkachse (7) verlaufenden Ebene liegt.

Heftmaschine nach einem der Ansprüche 1 - 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die Rampe (6) mindestens eine Rolle (13) aufweist, deren Achsel in Bewegungsrichtung (Pfeil 11) des Rohrs (27,28) gesehen hinter der rechtwinklig zur Längsachse und durch die Schwenkachse (7) verlaufenden Ebene liegt. Heftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberhalb angeord nete Rolle (13) über elastische Mittel (14) mit der Rampe (6) verbunden ist.

Heftmaschine nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Rampen (6) beweglich an einem ringförmigen Gestell (2) angeordnet sind und daß Befestigungsmittel (z.B. Stellvorrichtung 5) zum Festlegen dieser Rampen (6) am Gestell (2) vorgesehen sind.

Heftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese Rampen (6) zu Zweierpaaren mittels einer Stelleinrichtung (4) zusammengefaßt sind und daß zumindest eine Rampe (6) des Paares beweglich in bezug auf das Gestell (2) angeordnet ist.

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