DE511153C - Vorrichtung zur Erzeugung von Raumkurvenlinien - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Erzeugung von Raumkurvenlinien, insbesondere der Durchdringungskurven von unter einem beliebigen Winkel zusammenzusetzenden zylindrischen Werkstücken, insbesondere solchen röhrenförmiger oder trommelartiger Gestaltung, bei welcher . unter Ausschluß von Schablonen oder Lehren die zum Einpassen der Teile ineinander erforderlichen Kurven durch gelenkig mit der Zeichen- oder Schneidvorrichtung verbundene, den Krümmungshalbmessern der aneinanderzusetzenden Teile entsprechend einerseits in ihrer Länge, andererseits bezüglich ihrer Schwingungsweite verschieden einstellbare Hebelarme erzeugt werden, welche bei der Bewegung der von ihnen axial verschobenen Zeichen- oder Schneidvorrichtung eine Kegelfläche beschreiben. Hierdurch

ίο unterscheidet sich die Vorrichtung auch wesentlich von früheren Vorschlägen zum Einschneiden von Kurven ohne Schablonen, wobei die Vorrichtungen storchschnabelähnlich mittels eines Gelenkparallelogramms arbeiteten und sowohl die Abtastvorrichtung als auch den Zeichenstift oder das Schneidwerkzeug nur axial in der Längsrichtung bewegten, also nur plangeometrische, aber keine Raumkurven herstellten und überdies umständliche, verwickelte und nur von geschickten Arbeitern zu handhabende Gelenkverbindungen benötigten. Diesen Vorrichtungen gegenüber wird bei der Erfindung ohne verwickelte Führungen die zweckrqäßigerweise mittels Universalgelenks mit den Betätigungshebeln verbundene Verbindungsstange für den Zeichenstift oder die Schneidvorrichtung an. unerwünschter seitlicher Verschiebung gehindert. Im Fall der Verwendung eines mit Gas betriebenen Brenners kann dabei das die Schneidvorrichtung oder deren Verbindungsstange mit den Betätigungshebeln aufnehmende, an deren Körperdrehung teilnehmende Gestell gleichzeitig als Vorrichtung zum Auf- und Abwinden der Gaszuführungsschläuche benutzt werden.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen, welche Ausführungsbeispiele verdeutlichen, näher beschrieben. Abb. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform, welche für das Zuschneiden von Röhren und für das Einschneiden der mit diesen zu verbindenden Hauptleitung bestimmt ist. Abb. 2 ist eine Oberansicht der Vorrichtung. Abb. 3 ist eine schematische Ansicht, welche eine Hauptleitung und ein diese durchdringendes Rohr darstellt. Abb. 4 zeigt eine Anordnung, bei welcher die Hauptleitung H^z unter einem Winkel von dem Rohr 25 geschnitten wird. Abb. 5 ist eine schematische Ansicht der

Hauptleitung H¹ und der diese tangential schneidenden oder durchdringenden Röhre 23. Abb. 5a läßt ferner die Umrisse der erwähnten Hubscheibe erkennen zwecks Verdeut-S lichung der gewöhnlich benutzten Arbeitsweise beim Entwerfen von Rohrdurchdringungskurven, Abb. 6 ist eine Ansicht eines auf Gehrung geschnittenen Rohrs. Abb. 7 .ist eine Seitenansicht einer Bauart, welche beim Schneiden eines auf. Gehrung zu schneidenden ■Rohrs -Verwendung findet, Abb. 8 ist ein Grundriß dieser Ausführungsform. "

Zur Erreichung der Zwecke der Erfindung verwendet man einen "Zylinder oder eine Trommel 1, welche derart auf einem Gleise 2 angeordnet ist, daß sie in jede gewünschte Stellung in der Längsrichtung bewegt werden kann. Zur Drehung der Trommel 1 um ihre Achse ist eine Vorrichtung 3 angebracht. so An den Enden der Trommel 1 sind parallele Schieber oder Führungen 4 und 5 angeordnet, auf welchen einstellbare Träger 6 und 7 vorgesehen sind, auf welchen sich die Lager 8 und 9 befinden, in welchen eine Stange oder ein Arm 1.0 des Schneidbrenners ir verschiebbarist. Wenn der Ausdruck »das vordere Ende« hier mit Bezug auf die Trommel 1 Verwendung findet, so ist er immer dahin zu verstehen, daß damit das dem Arbeitsstück benachbarte Ende gemeint ist.

Ein Spannfutter 12 o. dgl., das zweckmäßigerweise selbstzentrierend ist, ist derart angeordnet, daß es das Rohr 13 festhalten kann, dessen Ende so geschnitten werden soll, daß es eine Hauptleitung H durchsetzt. Die Träger 6 und 7 sind von der Achse der Trommel 1 um dieselbe Entfernung entfernt, als die Länge des Halbmessers C des Rohres 13 beträgt, das geschnitten werden soll. Wenn die Trommel I um ihre Achse gedreht wird, so wird die Schneidvorrichtung 11 um das Rohr 13 geführt, und es würde ein vollkommen gerader Schnitt erfolgen. Es ist jedoch notwendig, die Kurve für die Röhrendurchdringung herzustellen, und dieser Zweck wird dadurch erreicht, daß man am hinteren Ende der Stange oder des Schneidarms 10 ein Universalgelenk 14 anordnet, das auf dem Ouerstück 15 eines U-förmig gestalteten Hebels angebracht ist, dessen parallele Arme 16 und 17 verstellbar in den Lagern 18 und 19 ruhen. Diese sind in den Streben 20 und 21 drehbar angeordnet, welche von einer Unterlage 22 aufwärts gerichtet sind.

Wenn der U-förmig gestaltete Hebel auf den Drehzapfen 31 ■ schwingt, so wird das Querstück. 15 eine schwingende Bewegung um den Bogen E-F vollführen, welcher dem Abstand des Querstückes 15 von dem Drehzapfen 31 entspricht. Diese Enfernung bildet den Halbmesser B des Kreisbogens-, "-"welcher beschrieben werden würde, wenn der Bogen E-F zu einem vollen Kreis ergänzt werden würde. Da das hintere Ende der Stange oder des Schneidarms 10■ an dem Querstück 15 mittels des Universalgelenks 14 befestigt ist, so bewirkt die Schwingung des Ouerstücks 15 auf den Drehzapfen 31, daß der Stange oder dem Schneidarm 10 eine hin und her gehende Bewegung erteilt wird, und die Länge dieser hin und her gehenden Bewegung ist gleich der Pfeilhöhe A des Bogens E-F.

Wenn man den Halbmesser B als den Halbmesser der zu durchsetzenden Hauptleitung H ansieht und den U-förmigen Hebel derart einstellt, daß der Halbmesser des von ihm beschriebenen Bogens E-F bei seiner Schwingung von dem einen Endpunkt zum andern gleich dem Halbmesser B ist, so ist ersichtlich, daß man eine Kurve erzeugt, welche dem Umfang des zu durchsetzenden Hauptrohrs ii entspricht. Wenn man dann die verstellbaren Träger 6 und 7 an der Trommel 1 auf einen Abstand von der Trommelachse einstellt, welche dem Halbmesser C des Rohrs 13 gleich ist, welches die Hauptrohrleitung H durchdringen soll, so ist ersichtlich, daß die von der Trommel 1 getragene Schneidflamme während ihrer Drehung die genaue Kurve beschreiben wird, welche für das die Hauptrohrleitung Ii durchsetzende Rohr 13 erforderlich ist.

Es ist ersichtlich, daß beim Drehen der Trommel 1 ein Druck auf das Universalgelenk 14 ausgeübt wird, der dadurch auf das Quer stück 15 des U-förmigen Hebels übertragen wird und dazu dient, ihn herunterzudrücken und um den Bogen E-F des den Halbmesser B besitzenden Kreises zu bewegen, und diese Bewegung wird der Stange. oder dem Schneidarni 10 eine nach vorn gerichtete Bewegung erteilen, bis der Arm die EbeneP der Trommelachsel erreicht; alsdann wird der Arm durch das Universalgelenk eine Rückwärtsbewegung erhalten, bis er das EndeE der Schwingung des Querstücks 15 des U-förmigen Hebels erreicht. Indem die Trommel 1 ihre Drehung fortsetzt, wird sie auf das Querstück 15 des U-förmigen Hebels eine anhebende'Wirkung "ausüben, und während dieser Drehung wird' die Stange oder der Sehneidarni 10 eine nach vorn gerichtete Bewegung erhalten, bis das Querstück 15 des U-förmig gestalteten Hebels die Ebene P der Trommelachsel erreicht, worauf der Stange oder dem Schneidarm 10 eine entgegengesetzte Bewegung erteilt wird mit dem Ergebnis, daß, wenn die Trommel 1 eine Umdrehung vollendet hat, das Ende der Röhre nach der Kurve geschnitten sein wird, welche mit der für die Röhrendurchdringung erforderlichen Kurve übereinstimmt.

Es ist ersichtlich, daß man auf diese Weise jede Art von Röhren bearbeiten kann, indem man einfach die Halbmesser B und C ändert, wobei der Durchmesser der Trommel ι die einzige Beschränkung darstellt. Bei der praktischen Ausübung der Erfindung kann es wünschenswert sein, statt einer einzigen sehr großen Trommel zwei Trommeln von verschiedenen Abmessungen zu verwenden, von ίο welchen die eine für kleinere Röhren und die andere für größere Röhren Verwendung findet.

Aus der vorgehenden Beschreibung ergibt sich, daß mittels der beschriebenen Bauart j-5 Kurven für Röhrendurchdringungen beliebiger Abmessungen erzeugt werden, welche einzig und allein, wie vorhin dargestellt, von dem Durchmesser der Trommel ι abhängen; aber es ist auch ersichtlich, daß, wenn die sich ao schneidenden Röhren gleichen Durchmesser besitzen, wobei dann der Halbmesser B gleich dem Halbmesser C ist, der U-förmdge Hebel sich in solcher Lage befinden muß, daß die Trommel sich nicht drehen kann, da sie sich dann in einem Punkte befindet, den man als Totpunkt bezeichnen kann. Aus dieser Tatsache folgt, daß der Halbmesser B stets größer sein muß als der Halbmesser C, wenn die Maschine arbeiten soll.

Wenn ein Rohr 23 tangential in eine Hauptleitung H¹ einzusetzen ist, so ist die ganze Änderung, welche vorzunehmen ist, die, daß man die Streben 20 und 21 anhebt wie beispielsweise bei 30, so daß die Drehpunkte 31 des U~förmigen Hebels um einen Abstand versetzt werden, welcher dem Abstand entspricht, um welchen die Durchdringung von der Mitte abhängt.

Wenn die Durchdringung sich unter einem Winkel zu der Hauptleitung H- befindet, die nicht einem rechten Winkel entspricht, so wird die richtige Kurve dadurch erzeugt, daß man die Streben 20 und 21 auf einer drehbaren, mit Gradeinteilung versehenen Unterlage 22 anbringt und diese in die jeweilige Winkelstellung dreht.

Die bisher beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist auf die Erzeugung der Kurven für das durchdringende Rohr beschränkt. Sobald es notwendig wird, in der durchdrungenen Hauptrohrleitung H die Durchdringungskurve herzustellen, wird offenbar, da diese Kurve in einer erhabenen Oberfläche eingeschnitten werden muß, der höchste Punkt der Kurve, wie vorhin beschrieben, an dem niedrigsten Punkte der erzeugten Kurve liegen. Es ist daher notwendig, die Bewegung der Schneideflamme umzukehren. Dies wird dadurch erreicht, daß man den l)-föröo migen Hebel so dreht, daß seine Querstange 15 in eine Stellung gelangt, welche gerade derjenigen genau gegenüberliegt, die es bei der Erzeugung der Kurve an dem Rohr 13 einnahm. In dieser veränderten Stellung wird das. Ouerstück 15 einen Bogen E^-F¹ zwischen den Endpunkten seiner Bewegung beschreiben, welcher diametral dem Bogen gegenüberliegt, den es bei der Erzeugung der Kurve E-F beschrieb. Der Schneidarm 10 wird dann offenbar in dem Zeitpunkt nach hinten bewegt, in welchem er bei der vorher beschriebenen Arbeitsweise nach vorn bewegt worden wäre.

Es ist ersichtlich, daß, wenn man die Unterlage 22 in die erforderliche AVinkellage bringt, in welcher die Durchdringung der Hauptleitung H² durch das Rohr 25 unter einem Winkel stattfindet, die richtige Kurve in der Hauptleitung H² erzeugt werden wird, und daß man, wenn man die Streben 20 und 21 um die erforderliche Strecke anhebt, die richtige Kurve für die tangentiale Durchdringung der Hauptleitung H¹ und des Rohres 23 erhält.

Wenn man eine Schräge M am Ende eines Rohres 26 zu schneiden wünscht, welche durch eine ähnliche Schräge oder Gehrung mit einer anderen nicht dargestellten Röhre zu verbinden ist, benutzt man eine etwas abweichende Anordnung des hinteren Teils der Maschine. Statt der beiden Streben 20 und 21 ist ein einfacher Ständer fest auf der. drehbaren Unterlage 22 angebracht. Im oberen Teil dieses Ständers 33 ist eine Achse 34 drehbar angeordnet, deren vorderes Ende 35 axial dem Mittelpunkt X der Unterlage 22 an einem mit der Achse der Trommel 1 zusammenfallenden Punkte gegenüberliegt. Diese Achse 34 trägt eine Stange 36, welche die gleiche Abmessung wie das Querstück 15 des U-förmigen Hebels besitzt und daher zur Anbringung des Universalgelenks 14 dient, welches am hinteren Ende der Stange oder des Schneidarms 10 angeordnet ist, um den gewünschten Halbmesser des Rohres 26 zu erhalten.

Es ist erreicht, daß, wenn die Trommel 1 gedreht wird, während die Achse 34 mit der Achse der Trommel 1 zusammenfällt (wie dies in Abb. 7 dargestellt ist), die Stange 36 mitgenommen und dem Schneidarm 10 keine hin und her gehende Bewegung mitgeteilt wird, während, wenn die Unterlage 22 gedreht wird (wie dies in Abb. 8 dargestellt ist), so daß die Achse 34 unter einem Winkel zur xA.chse der Trommel 1 eingestellt ist, die Stange oder der Schnei darm 10, da er durch das Universalgelenk 14 mit der Stange 36 zusammenhängt, alsdann in einer Ebene hin und her bewegt und der Schnitt alsdann unter einem AVinkel O erfolgen wird, unter welchem die Achse 34 die Achse der Trommel

schneidet. Da dieser Winkel O eine beliebige Größe haben kann, so folgt daraus, daß eine beliebige Gehrung M bei Röhren angeschnitten werden kann. :

.5 Es hat sich bei der praktischen Ausführung als wünschenswert erwiesen, bei der beispielsweisen Verwendung eines Schneidbrenners die Schläuche 37 derart anzubringen, daß sie über eine Scheibe 38 gelegt und mit einem Gegengewicht 39 versehen sind, worauf man die Schläuche 37 in einigen Windungen um die Trommel 1 herumlegt. Wenn sich die Trommel in einer Richtung dreht, werden sich die Schläuche 37 abrollen, und wenn die Trommel 1 nach der anderen Richtung gedreht wird, so werden sich die Schläuche 37 auf die Trommel 1 aufrollen. Diese Anordnung hat sich als bequem erwiesen, da hierdurch die Schläuche vom Boden entfernt und derart gehalten werden, daß sie dem Arbeiter in den Weg kommen.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Vorrichtung zur Erzeugung von Raumkürvenlinien, insbesondere zur Erzeugung der Durchdringungskurven an zusammenfügenden -zylindrischen Werkstücken, wobei dem Schreibstift oder dem schneidenden Werkzeug mittels eines Schwinghebels eine zusätzliche Bewegung ei'teilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift oder das Werkzeug (11) an dem einen Ende eines der Länge des Halbmessers der einen der zu verbindenden gekrümmten Flächen entsprechenden Schwinghebels (15) derart schwingbar angebracht ist, daß es mit dem Halbmesser der anderen der zu verbindenden zylindrischen Flächen aufschwingen kann. 2, Vorrichtung nach Anspruch !,--gekennzeichnet durch eine solche Anordnung, daß der Schwinghebel (15,. 1.6 in Abb. ι und 2, 36 in Abb. 7 und 8) entsprechend der gegenseitigen Lage der Durchdringungskurven an den zu verbindenden gekrümmten Flächen nach verschiedenen Richtungen geneigt sowie in der Höhenrichtung eingestellt werden

   kann. .

   '3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreibstift oder der Schneidbrenner (11) am freien Ende einer längsverschiebbar, z. B. mittels eines Universalgelenks (14, 15), mit dem Schwinghebel (15, 16, 36) verbundenen Stange (10) sitzt, die in radialer Richtung verstellbar ein drehbares Gestell, z.B. eine Trommel 1, durchsetzt.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herstellung der Durchdringungskurven von schräg zu verbindenden zylindrischen Flächen der gegebenenfalls zweiarmige Schwinghebel (15, 16, 36) durch seitliche Drehung oder Verschiebung seines Drehzapfens (31/34) derart einstellbar ist, daß er in der Ruhelage aus der durch das Werkzeug (11) oder durch die Stange (10) gelegten senkrechten Ebene heraustritt.

   5. Vorrichtung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Herstellung von schrägen Schnitten oder Gehrungen das um einen dem Halbmesser des abzuschneiden den Werkstückendes oder der zu zeichnenden Raumlinie entsprechenden Halbmesser schwingbare Werkzeug oder dessen längsverschiebbare Tragstange (10) an einem der gewünschten Gehrung entsprechend schräg zur Drehungsachse des Werkzeugs oder der Tragstange einstellbaren Drehzapfen (34), gegebenenfalls mittels einer einstellbaren Stange (36), angelenkt ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch r und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (11) oder dessen längsverschiebbare Tragstange (ro) etwa in der Mitte zwischen den Schenkeln (16, 17) eines U-förmig oder gabelförmig gestalteten Schwinghebels an diesem angelenkt ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die biegsamen, gegebenenfalls unter Zugwirkung eines GeAvichtes (39) stehenden Gaszu- 9£ leitungen (37) für den Brenner (ri) um den drehbaren, beispielsweise trommelartigen Träger (1) der längs verschiebbaren Brennertragstange (10) gewickelt sind. ίο·

   Hierzu ί Blatt Zeichnungen