DE3246044C1

DE3246044C1 - Device for the continuous axial feed of rotated bars

Info

Publication number: DE3246044C1
Application number: DE3246044A
Authority: DE
Inventors: Peter 4030 Ratingen Denner; Alfred 4300 Essen Joekel
Original assignee: Balcke Duerr AG
Current assignee: Balcke Duerr AG
Priority date: 1982-12-13
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1984-08-16
Also published as: YU44389B; ZA839268B; ES8406241A1; DD215947A5; YU227783A; ES527580A0; JPS59118225A

Abstract

The invention relates to a device for the continuous axial feed of rotated bars of any desired cross-section, in particular heat exchanger tubes of circular or oval cross-section, for the purpose of winding them in tape, the said device having a clamping device which takes the bars along at least in the circumferential direction and engages on the surface of the bars. In order to provide a continuous axial feed with a feed rate which can be adjusted relative to the rotational speed, at least two feed rollers engaging on opposite sides of the bar are provided, each of which is mounted to allow rotation about an axis extending transversely to the longitudinal direction of the bars and are driven by gear wheels, taking the bar along in the axial direction, the said gear wheels being driven by a revolving guide nut which can be driven with a different, adjustable speed to the speed of the clamping device, thereby bringing about the axial feed.

Description

Aus der US-PS 23 74 144 war zwar bereits eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Axialvorschub von drehend angetriebenen Stangen bekannt, bei der die Antriebsverzahnung als innenverzahnte Leitmutter ausgebildet war. Bei dieser bekannten Konstruktion wirkte die. Leitmutter jedoch nur mit einem einzigen Zahnrad zusammen, das als stirnverzahntes Zahnrad mit schrägen Zahnköpfen ausgebildet war und seine Drehbewegung über zwei Stirnzahnräder auf die zweite Vorschubrolle überträgt. Da die Vorschubrollen zur ordnungsgemäßen Erfassung der Stange in radialer Richtung verstellt werden müssen, läßt sich mit stirnverzahnten Zahnrädern kein ruckfreier und kontinuierlicher Antrieb erzielen, weshalb die aus der US-PS 23 74 144 bekannte Vorrichtung keinen Eingang in die Praxis gefunden hat Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist jede Welle am freien Ende eines zweiarmigen Spannhebels gelagert, der um einen parallel zur Welle liegenden Schwenkbolzen mittels einer axialbeweglichen Schaltbuchse verschwenkbar ist. Hierdurch werden die Vorschubrollen zugleich als Spannelemente einer Spannvorrichtung verwendet, die lediglich aus zwei zweiarmigen Spannhebeln und einer diese betätigenden Schaltbuchse besteht. Außer einer hierdurch erzielten Verringerung des Konstruktionsaufwandes ergibt sich gleichzeitig eine Energieeinsparung, da die drehenden Massen erheblich herabgesetzt werden. From US-PS 23 74 144 was already a device for continuous Axial feed of rotating rods is known, in which the drive toothing was designed as an internally toothed guide nut. In this known construction worked the. Lead nut, however, only together with a single gear, the face toothed Gear wheel was designed with inclined tooth tips and its rotary motion was about two Transmits spur gears to the second feed roller. Since the feed rollers for proper detection of the rod must be adjusted in the radial direction, it is not possible to have a smooth and continuous drive with spur-toothed gears achieve, which is why the device known from US-PS 23 74 144 no input found in practice According to another feature of the invention each shaft is mounted at the free end of a two-armed clamping lever, which is around a pivot pin lying parallel to the shaft by means of an axially movable switch socket is pivotable. As a result, the feed rollers also act as tensioning elements a clamping device used, which only consists of two two-armed clamping levers and there is a switching socket actuating this. Except one achieved thereby Reduction of the construction effort results in an energy saving at the same time, since the rotating masses are considerably reduced.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Schaltbuchse in axialer Richtung verschiebbar, jedoch unverdrehbar in der Hohlspindel gelagert, die von einem die Drehbewegung der Stange bewirkenden Hauptantrieb antreibbar ist und auf der eine Antriebsglocke eines die Differenzdrehzahl bewirkenden Vorschubantriebs frei drehbar gelagert ist, welche mit der Leitmutter für die Zahnräder verbunden ist. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung stellt eine weitere Konstruktionsvereinfachung dar und schafft eine Vorrichtung, die auch dem rauhen Alltagsbetrieb gewachsen ist. According to a further feature of the invention, the switch socket is in axially displaceable, but non-rotatably mounted in the hollow spindle, which can be driven by a main drive causing the rotary movement of the rod and on the one drive bell of a feed drive causing the differential speed is freely rotatably mounted, which is connected to the guide nut for the gears is. This further development according to the invention represents a further simplification of the construction and creates a device that can cope with the rough everyday use.

Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen, am freien Ende der Hohlspindel Zusatzspannhebel zu lagern, die ebenfalls von der Schaltbuchse betätigbar und mit Spannrollen versehen sind, welche zentrierend an der Stange angreifen. Auf diese Weise wird eine zweite Einspannebene für die sich drehende Stange geschaffen, so daß deren Lagerung und Führung erheblich verbessertwird. Finally, the invention proposes at the free end the hollow spindle to store additional clamping lever, which can also be actuated by the switch socket and are provided with tensioning rollers which engage the rod in a centering manner. on in this way a second clamping level is created for the rotating rod, so that their storage and guidance is considerably improved.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt Fig 1 einen Längsschnitt durch die Hauptteile der Vorrichtung und F i g. 2 eine Stirnansicht der Vorrichtung, teilweise im Schnitt. In the drawing is an embodiment of the invention Device shown, namely Fig. 1 shows a longitudinal section through the main parts of the device and FIG. Figure 2 is an end view of the device, partially in section.

Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Grundplatte 1, an der zwei Lagerböcke 2 angeordnet sind. Über Wälzlager 3 ist in diesen Lagerböcken 2 eine Hohlspindel 4 drehbar gelagert. Der Drehantrieb dieser Hohlspindel 4 erfolgt durch einen nicht dargestellten Hauptantrieb, der beim Ausführungsbeispiel mittels Keilriemen eine auf der Hohlspindel 4 befestigte Riemenscheibe 5 antreibt. The embodiment shows a base plate 1 on which two bearing blocks 2 are arranged. About roller bearings 3 in these bearing blocks 2 is a hollow spindle 4 rotatably mounted. The rotary drive of this hollow spindle 4 is not done by one illustrated main drive, the one in the embodiment by means of V-belt on the hollow spindle 4 mounted pulley 5 drives.

Am vorderen Ende der Hohlspindel 4 sind an einem Spindelkopf 4a zwei zweiarmige Spannhebel 6 gelagert. At the front end of the hollow spindle 4 are two on a spindle head 4a two-armed clamping lever 6 mounted.

Die Lagerung erfolgt jeweils auf einem im Spindelkopf 4a angeordneten Schwenkbolzen 7, der quer zur Längsrichtung der Hohlspindel 4 ausgerichtet ist An ihrem hinteren Ende greifen die Spannhebel 6 über Stellbolzen 8 an einer Schaltbuchse 9 an, die in axialer Richtung verschiebbar, jedoch unverdrehbar in der Hohlspindel 4 angeordnet ist. Die Schaltbuchse 9 ist durch einen Schaltring 10 in axialer Richtung relativ zur Hohlspindel 4 verschiebbar. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel steht der Schaltring 10 über Schrauben 11 mit der Schaltbuchse 9 in Verbindung. Auf die Schrauben 11 aufgeschobene Gleitsteine 12, die in entsprechende Langlöcher der Hohlspindel 4 eingreifen, bewirken eine Festlegung der Schaltbuchse 9 gegenüber der Hohlspindel 4 in Umfangsrichtung, ohne deren Relativbewegung in axialer Richtung zu behindern.The storage takes place in each case on one arranged in the spindle head 4a Pivot pin 7, which is aligned transversely to the longitudinal direction of the hollow spindle 4 At their rear end, the clamping levers 6 grip a switching socket via adjusting bolts 8 9, which can be moved in the axial direction, but cannot be rotated in the hollow spindle 4 is arranged. The switching sleeve 9 is by a switching ring 10 in the axial direction displaceable relative to the hollow spindle 4. In the illustrated embodiment is the switching ring 10 is connected to the switching socket 9 via screws 11. On the Screws 11 pushed-on sliding blocks 12, which are in corresponding elongated holes in the hollow spindle 4 intervene, cause the switching sleeve 9 to be fixed with respect to the hollow spindle 4 in the circumferential direction without hindering their relative movement in the axial direction.

Am freien Ende der Spannhebel 6 ist jeweils eine Vorschubrolle 13 drehbar gelagert, welche mit ihrem Umfang an einem drehend anzutreibenden und in Achsrichtung vorzuschiebenden Rohr R angreift. Jede Vor- schubrolle 13 ist zu diesem Zweck auf einer Welle 14 befestigt, die drehbar am Spannhebel 6 gelagert ist und auf der weiterhin mindestens ein Zahnrad 15 befestigt ist. Wie insbesondere die F i g. 4 erkennen läßt, sind beim dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwei Zahnräder 15 an den Enden der Welle 14 angeordnet, bei denen es sich um doppelbogenumlaufverzahnte Räder handelt. Diese Zahnräder 15 greifen in eine Leitmutter 16 ein, welche sämtliche vier Zahnräder 15 auf diese Weise miteinander verbindet. Hierdurch wird erreicht, daß mindestens ein Zahn der vier im Eingriff stehenden Zahnräder 15 ständig nahezu voll trägt, so daß bei einem Umlauf ein ständiger Rundumlastwechsel stattfindet, und zwar ähnlich wie bei den Kugeln in einem belastet laufenden Kugellager. Das Ergebnis ist somit ein kraftschlüssiger und ruckfreier Antrieb. At the free end of the tensioning lever 6 there is a feed roller 13 in each case rotatably mounted, which with its periphery on a rotating to be driven and in Axial direction to be advanced pipe R engages. Each pre pusher roller 13 is related to this Purpose attached to a shaft 14 which is rotatably mounted on the clamping lever 6 and on which at least one gear 15 is still attached. Like in particular the F i g. 4 shows, there are two in each case in the illustrated embodiment Gears 15 arranged at the ends of the shaft 14, which are double-arc circumferential teeth Wheels. These gears 15 mesh with a guide nut 16, which all connects four gears 15 to one another in this way. This achieves that at least one tooth of the four meshing gears 15 is almost constantly fully carries, so that a constant all-round load change takes place during one cycle, similar to the balls in a loaded ball bearing. That The result is a frictional and jolt-free drive.

Die Leitmutter 16 ist an einer Antriebsglocke 17 befestigt, die zugleich eine Riemenscheibe 17a für die Treibriemen eines in der Zeichnung nicht dargestellten Vorschubantriebes bildet und die zu diesem Zweck mittels Kugellagern 18 im Bereich des vorderen Spindelkopfes 4a auf der Hohlspindel 4 drehbar gelagert ist. The guide nut 16 is attached to a drive bell 17, which at the same time a pulley 17a for the drive belt of a not shown in the drawing Forms feed drive and for this purpose by means of ball bearings 18 in the area of the front spindle head 4a is rotatably mounted on the hollow spindle 4.

Beim Ausführungsbeispiel ist auch am hinteren Ende der Hohlspindel 4 ein Spindelkopf 4b ausgebildet, an dem mehrere Zusatzspannhebel 19 auf Schwenkbolzen 20 verschwenkbar gelagert sind. Auch diese Zusatzspannhebel 19 werden über Stellbolzen 21 von der Schaltbuchse 9 betätigt. Die Zusatzspannhebel 19 tragen an ihrem anderen Ende jeweils eine Spannrolle 22. In the exemplary embodiment, the hollow spindle is also at the rear end 4 a spindle head 4b is formed on which several additional clamping levers 19 on pivot bolts 20 are pivotably mounted. These additional clamping levers 19 are also set via adjusting bolts 21 actuated by the switch socket 9. The additional clamping levers 19 carry on their other At the end of each one tension pulley 22.

Diese frei drehbar gelagerten Spannrollen 22 bewirken nicht nur eine Zentrierung des sich drehenden Rohres R, sondern stellen weitere Spannelemente dar, die das Rohr R in der Art einer Spannvorrichtung in Umfangsrichtung mitnehmen.This freely rotatably mounted tensioning rollers 22 not only have one effect Centering of the rotating tube R, but represent further clamping elements, which take the pipe R along in the manner of a jig in the circumferential direction.

- Ein in die voranstehend beschriebene Vorrichtung eingeführtes Rohr R wird im Bereich des vorderen Spindelkopfes 4a durch die Vorschubrollen 13 und im Bereich des hinteren Spindelkopfes 4b durch die Spannrollen 22 geführt und in Umfangsrichtung mitgenommen, wenn die Hohlspindel 4 über die Riemenscheibe 5 vom Hauptantrieb angetrieben wird. Seinen Axialvorschub erhält das sich drehende Rohr R durch die Vorschubrollen 13, wenn die Leitmutter 16 über die Antriebsglocke 17 vom nicht dargestellten Vorschubantrieb mit einer Drehzahl angetrieben wird, die von der Drehzahl des Hauptantriebes abweicht. Diese Drehzahldifferenz bewirkt, daß sich die Antriebsglocke 17 und damit die Leitmutter 16 relativ zur umlaufenden Hohlspindel 4 drehen, wodurch die in die Innenverzahnung der Leitmutter 16 eingreifenden Zahnräder 15 beispielsweise in Richtung der in F i g. 1 eingezeichneten Pfeile drehend angetrieben werden. Diese Drehbewegung der Zahnräder 15 wird über die Welle 15 auf die Vorschubrollen 13 übertragen. Die kraftschlüssig an der Oberfläche des Rohres R anliegenden Vorschubrollen 13 bewirken somit entsprechend der jeweiligen Differenzdrehzahl einen Axialvorschub des Rohres R, beispielsweise in Richtung des wiederum in F i g. 1 eingezeichneten Pfeiles. - A tube inserted into the device described above R is in the area of the front spindle head 4a by the feed rollers 13 and guided in the area of the rear spindle head 4b by the tensioning rollers 22 and in Taken along the circumferential direction when the hollow spindle 4 on the pulley 5 from Main drive is driven. The rotating pipe receives its axial feed R through the feed rollers 13 when the guide nut 16 over the drive bell 17 is driven by the feed drive, not shown, at a speed that deviates from the speed of the main drive. This speed difference causes the drive bell 17 and thus the guide nut 16 relative to the rotating hollow spindle 4 rotate, whereby the gears meshing with the internal teeth of the guide nut 16 15, for example, in the direction of FIG. 1 drawn arrows driven in rotation will. This rotational movement of the gears 15 is transmitted to the feed rollers via the shaft 15 13 transferred. The feed rollers that rest against the surface of the pipe R with a force fit 13 thus cause an axial feed according to the respective differential speed of the pipe R, for example in the direction of the turn in FIG. 1 drawn Arrow.

Die voranstehend beschriebene Konstruktion ermöglicht einen kontinuierlichen und stufenlos regelbaren Vorschub des Rohres R, insbesondere durch den Einsatz stufenlos regelbarer Antriebe oder Getriebe. Das beispielsweise mit Band zu bewickelnde Rohr R wird somit nicht nur kontinuierlich drehend angetrieben, sondern auch ruckfrei in Axialrichtung vorgetrieben, wobei sich die Relation zwischen Drehzahl und Axialvorschub beliebig und stufenlos einstellen läßt. Durch eine entsprechende Gestaltung der Mantelflächen sowohl der Vorschubrollen 13 als auch der Spannrollen 22 läßt sich die beschriebene Vorrichtung für Rohr oder Stangen beliebigen Querschnitts verwenden. Durch eine Betätigung der Schaltbuchse 9 können die Vorschubrollen 13 und Spannrollen 22 derart radial nach außen verschwenkt werden, daß sich neu einzulegende Rohre R in radialer und axialer Richtung frei bewegen können. Durch eine Überführung der Schaltbuchse 9 in die jeweils andere Endstellung gelangen die Vorschubrollen 13 und Spannrollen 22 anschließend zur kraftschlüssigen Anlage an der Oberfläche des Rohres R,so daß sie dieses nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in axialer Richtung spielfrei mitnehmen. The construction described above enables a continuous and infinitely variable feed of the pipe R, especially through the infinitely variable use adjustable drives or gears. The pipe to be wrapped with tape, for example R is therefore not only driven in a continuously rotating manner, but also without jerks driven in the axial direction, the relation between speed and axial feed can be set freely and continuously. By designing the Jacket surfaces of both the feed rollers 13 as well as the tensioning pulleys 22 can be the device described for pipe or rods of any cross-section use. By actuating the switching socket 9, the feed rollers 13 and tensioning rollers 22 are pivoted radially outward in such a way that new ones are to be inserted Tubes R can move freely in the radial and axial directions. Through an overpass the switching sleeve 9 in the other end position reach the feed rollers 13 and tension rollers 22 then for frictional contact with the surface of the tube R, so that they do this not only in the circumferential direction, but also in the axial direction Take direction free of play.

Claims

Claims: 1. Device for continuous axial feed of rotating rods of any cross-section, especially in cross-section circular or oval heat exchanger tubes for winding with tape, with at least two driving the rods in the circumferential direction, on opposite sides of the Rod surface attacking rollers, each radially adjustable as well as a Axis running transversely to the longitudinal direction of the rod can be rotated on a rotatably driven axis Mounted hollow spindle and by a toothing of a common drive element are driven, which in turn can be driven at a speed of the hollow spindle is in that the drive toothing is internally toothed Guide nut (16) is formed and that the rollers as feed rollers (13) with a the cross-section of the rods (R) adapted running surface are formed, each together with at least one double-arc circumferential toothed, in the guide nut (16) engaging gear (15) are arranged on a shaft (14).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each Shaft (14) is mounted at the free end of a two-armed clamping lever (6) which is around a pivot pin (7) lying parallel to the shaft (14) and axially movable by means of a Switching socket (9) is pivotable.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the switching sleeve (9) displaceable in the axial direction, but not rotatable in the Hollow spindle (4) is mounted, which brings about the rotary movement of the rod (R) by a The main drive can be driven and on which a drive bell (17) has a differential number causing feed drive is freely rotatable, which with the guide nut (16) for the gears (15) is connected.

4. Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized characterized in that additional clamping lever (19) is mounted at the free end of the hollow spindle (4) which can also be actuated by the switch socket (9) and with tensioning rollers (22) are provided, which act in a centering manner on the rod (R).

The invention relates to a device for continuous axial feed of rotating rods of any cross-section, especially in cross-section circular or oval heat exchanger tubes for winding with tape, with at least two driving the rods in the circumferential direction, on opposite sides of the Rod surface attacking rollers, each radially adjustable as well as a Axis running transversely to the longitudinal direction of the rod can be rotated on a rotatably driven axis Mounted hollow spindle and by a toothing of a common drive element are driven, which in turn causes the axial advance of the rod with a Speed difference to the speed of the hollow spindle is drivable Such a device is known from DE-OS 1452409. In this known device takes place over sharpened Heads of the gears essentially point-like contact with the ones to be driven Rod, so that it is necessary with a view to driving the rod in the circumferential direction is that the sharpened tooth tips penetrate the surface of the rod.

This not only causes damage to the rod surface, but also particularly unfavorable conditions for the power transmission between the spiral-toothed drive pulley and the face-toothed gears created, because their tooth heads are sharpened. This formation of the toothing has on the one hand results in high wear and, on the other hand, does not result in a uniform drive the gears, because they are not evenly located on the spiral-toothed drive pulley can shift.

Based on a construction according to DE-OS 1452409, the invention was the object of developing such a device to the effect that an even and jerk-free axial feed of the rods with the lowest possible Wear of the teeth and constant speed of rotation is achieved.

The solution to this problem by the invention is thereby characterized in that the drive toothing is designed as an internally toothed guide nut is and that the rollers as feed rollers with a cross-section of the rods adapted tread are formed, each in common with at least one double-arc circumferential toothed gear engaging in the guide nut on one Shaft are arranged.

By designing the drive toothing as an internally toothed guide nut and through the use of double-arc circumferential toothed gears, a power transmission is achieved achieved between the common drive element and the individual gears, at which the gears on their entire flank surface without relative movement between Roll off the guide nut and gear wheel so that not only wear is reduced to a minimum reduced, but a more even and jerk-free drive of the gears is achieved will. The inventive use of toothless feed rollers with one of the Cross-section of the rods adapted running surface on the one hand avoids surface damage and on the other hand achieves a continuous, jolt-free and chatter-free rotary drive, so that when this drive is used to wind tapes on the rotating rods ensure that the belts are uniform and free from cracks be wound up, even if, for example, when adjusting the tape Deformation forces to be applied to the rod surface due to an oval rod cross-section vary greatly per revolution.