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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rohrschneider und -former
zum Schneiden spiralförmig
geformter Rohre. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf einen Rohrschneider oder -schlitzer, der die Fähigkeit
hat, spiralförmige
Rohre unter Verwendung eines Messerantriebsmechanismus zu schneiden.
Der einschlägige
Stand der Technik ist in EP-A-499
915 beschrieben.
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Hintergrund
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Spiralförmig hergestellte
Rohre oder Schläuche
werden typischerweise aus einem einzigen Streifen aus Metall hergestellt.
Wenn ein Rohr hergestellt wird, wird der Metallstreifen gewickelt,
und benachbarte Ränder
des Streifens werden umgebogen und zusammengepresst, um einen Falz
zu bilden. Wenn das spiralförmig
aufgebaute Rohr eine gewünschte Länge erreicht,
trennt eine Rohrschneidvorrichtung das Rohr ab. Spiralrohre werden
in vielen Bereichen eingesetzt, so bei Fahrzeugölfiltern, Dükern und in der Raumklimatisierung
(Heizung, Belüftung
und Klimatisierung).
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Übliche Rohrschneider
verwenden häufig Sägeblätter oder
Schneidmesser. Sägeblätter können Sicherheitsfragen
und Probleme bei der Bildung sauberer Schnitte am Rohr aufwerten.
Rohrschneidmesser können
je nach Natur des gebildeten Rohrs vorteilhaft sein.
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Wenn
ein Spiralrohr hergestellt wird, wird ein Materialstreifen im Rohrformer
so gewickelt, dass die benachbarten Ränder des gewickelten Streifens
sich überlappen.
Bei einigen Rohrformern werden zwei Presswalzen zusammen verwendet,
um die benachbarten Ränder
des gewickelten Streifens aufeinander zu falten und dann die gefalteten
Ränder
in einen wendelförmigen
Falz zusammenzupressen. Dieser Falz kann beispielsweise aus vier
Materiallagen bestehen.
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Eine
Konstruktionsforderung für
Rohrschneider besteht darin, Probleme bei der Bildung des Rohrs
zu verhindern. Typischerweise sind die Schneidklingen oder Messer
in einem gewöhnlichen Rohrschneider
fest angeordnet oder frei drehbar, d.h. passiv drehbar. Material
kann auf Widerstand stoßen,
wenn es solchen feststehenden oder passiven Schneidanordnungen angeboten
wird. Der wendelförmige
Falz kann insbesondere Schwierigkeiten für feststehende oder passiv
drehende Messer erzeugen. Im Falle eines dünnen oder eines leichten Materials
kann das Material einknicken, wenn es auf das feststehende oder
passiv drehende Messer trifft. Ein dickes oder ein schweres Material
erzeugt im Allgemeinen einen dickeren Falz. Der Falz kann zur Folge haben,
dass die Maschine stehen bleibt, wenn sie auf das Messer trifft.
Es wäre
erwünscht,
eine Anordnung zu schaffen, die den Schnitt dabei unterstützt, die Wahrscheinlichkeit
der Entstehung von Fehlern bei der üblichen Rohrherstellung zu
vermindern, wie das Einknicken von leichtem Material oder das Stehenbleiben
der Maschine bei der Verarbeitung von schwerem Material.
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Übersicht über die
Erfindung
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Die
oben diskutierten Probleme werden durch die Erfindung gelöst, wie
sie in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen definiert
ist, wobei bevorzugte Ausführungsformen
von den Unteransprüchen angegeben
werden.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Schnittansicht einer Rohrschneid- und Formvorrichtung
gemäß einer
ersten, gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform;
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2 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie 2-2 von 1;
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3 ist
eine geschnittene Seitenansicht längs der Linie 3-3 von 1,
die einen Teil eines alternativen, aktiven Antriebsmechanismus gemäß der ersten,
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform zeigt;
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4 ist
eine geschnittene Seitenansicht, die sich auf den Antriebsmechanismus
einer Rohrschneid- und Formvorrichtung gemäß einer zweiten, gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform
richtet;
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5 ist
eine geschnittene Seitenansicht längs der Linie 6-6 von 1,
die sich auf den Antriebsmechanismus einer Rohrschneid- und Formvorrichtung
gemäß einer
dritten, gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
richtet; und
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6 ist
eine geschnittene Seitenansicht, die sich auf einen Teil eines alternativen,
aktiven Antriebsmechanismus gemäß der dritten,
gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform
richtet.
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Detaillierte Beschreibung
von gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
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Um
die Notwendigkeit für
einen Rohrschneider oder -schlitzer anzusprechen, der für einen
verbesserten Betrieb geeignet ist und einen aktiven Antriebsmechanismus
zum Drehen eines inneren Messers hat, werden nachfolgend mehrere
Ausführungsformen
zum Schneiden und Erstellen eines Spiralrohres beschrieben.
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In
Fig. ist eine Vorrichtung 110 gemäß einer ersten, gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform zum
Schneiden und Formen von Spiralrohr gezeigt. Die Vorrichtung 110 kann
unter Verwendung eines existierenden Spiralrohrformers und -schneiders
aufgebaut sein, wie jene, die von Spiral-Helix, Inc. aus Buffalo
Grove, Illinois, erhältlich
ist, aber so verändert,
dass sie einen aktiven Antriebsmechanismus zum Drehen eines inneren
Messers enthält,
wie hier beschrieben. Für
eine detailliertere Beschreibung geeigneter Rohrformer und -schneider
wird Bezug genommen auf US-Patente 4 706 481, 4 924 624 und 5 636
541 und die anhängige
Anmeldung 09/434,899 vom 05. November 1999, die als US-A-6 192 726 ausgegeben
wurde.
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Die
Vorrichtung 110 enthält
einen ersten Formkopf 116, der einen dünnen Materialstreifen, vorzugsweise
Metallblech, aufnimmt und den Materialstreifen um das Innere des
Formkopfs 116 wickelt. Der Formkopf 116 hat einen
inneren Umfang 112 und einen äußeren Umfang 113.
Ein zylindrischer Dorn 114 ist von einem Dornhalter 120 gehalten,
der mit einem Ende des Dorns 118 verbunden ist. Der Dornhalter 120 und
der daran befestigte Dorn 118 verbinden ein Paar Gleitschienen 122 zwischen
einem Paar Tragfüßen 124,
die Rollen haben, die jeweils die Gleitschienen 122 führen. Der
Dornhalter 120 ist fest an den Gleitschienen 122 angebracht
und bewegt sich mit ihnen. Die Gleitschienen 122 sind in
den Rollen auf jedem der Tragfüße 124 gleitfähig montiert. Die
Gleitschienen 122 laufen unter dem Formkopf 116 durch
und durch den Formkopftisch 126.
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Wie
in 1 gezeigt, enthält der Rohrschneidabschnitt
der Vorrichtung 110 ein äußeres Messer 128,
das allgemein außerhalb
des Rohrs 114 angebracht ist (siehe 2). Das äußere Messer 128 ist
derart außerhalb
des Rohres gelegen, dass eine radiale Bewegung des äußeren Messers 128 in Richtung
auf ein inneres Messer 130 zur Folge hat, dass die Messer 128, 130 einander überlappen
und das Rohr während
eines Schneidvorgangs durchschneiden. Die äußeren und inneren Messer 128, 130 dienen
dazu, Rohrabschnitte glatt und senkrecht zur Achse abzuschneiden.
Vorzugsweise ist die äußere Umfangsfläche des
inneren Messers 130 gerändelt
oder gerieft, um auf das Rohrmaterial, das dem inneren Messer 130 angeboten
wird, Zug auszuüben,
so dass das Rohrmaterial von dem inneren Messer 130 aufgenommen
werden kann. Eine Sicherungsscheibe und eine Sicherungsmutter, die
mit einer sich durch das äußere Messer 128 erstreckenden Welle
verbunden sind, halten das äußere Messer 128 in
einem Messerhalter 132. Die Welle ist vorzugsweise in einer
Lageranordnung gehalten, das eine passive Drehung des äußeren Messers 128 erlaubt.
Die Berührung
des äußeren Messers 128 mit
dem sich drehenden Rohr treibt das äußere Messer 128 drehend
an. In einer alternativen Ausführungsform
kann das äußere Messer 128 aktiv
von irgendeinem handelsüblichen
Motor in Drehung versetzt werden. Im Falle, dass das äußere Messer 128 aktiv
in Drehung versetzt ist, ist die äußere Umfangsfläche des äußeren Messers 128 gerändelt, um
das Rohrmaterial zu ergreifen.
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Der
Messerhalter 132 ist an einem Messergleitblock 134 durch
eine Gleitlageranordnung (in 1 nicht
gezeigt) beweglich angebracht. Die Gleitlageranordnung schafft eine
Bewegung geringer Reibung des Messerhalters 132 in einer
radialen Richtung des Rohres. Eine geeignete Gleitlageranordnung
kann unter Verwendung von THK Nadelstreifen Nr. FF2025CW aufgebaut
sein. Die Gleitlageranordnung ist am mittleren Abschnitt eines Messergleitblocks 134 befestigt,
der mit den Laufschienen 122 verbunden ist. Der Messerhalter 132 kann
sich somit in radialer Richtung gegenüber dem Rohr bewegen, und der
Messerhalter 132 und die Lageranordnung können sich
axial gegenüber
dem Rohr auf den Gleitschienen 122 bewegen.
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In 1 wird
ein Antriebsmechanismus, der einen Motor 138, eine Antriebswelle 140 und
eine Kugel- oder Antriebskette 142 enthält, dazu verwendet, das innere
Messer 130 während
des Schneidvorgangs in Drehung zu versetzen. Als Motor 138 ist
in 1 ein Hydraulikmotor gezeigt. Der Motor 138 kann
aber auch ein pneumatischer Motor sein. Andere Betätigungsvorrichtungen,
wie beispielsweise Schrittmotoren, können ebenfalls verwendet werden. In
einem weiteren Aspekt der Ausführungsform
wird ein elektrischer Getriebemotor als Motor 138 verwendet,
um das innere Messer 130 aktiv anzutreiben. Der Motor 138 ist
festlegbar mittels einer Motormontageplatte oder eines Adapters 152,
der an dem Dornhalter 120 angebracht ist, mit dem Dornhalter 120 verbunden.
Die Antriebswelle 140 überspannt
die axiale Distanz zwischen dem Motor 138 und dem inneren Messer 130.
Die Antriebswelle 140 ist mit dem Motor 138 und
dem Motoradapter 152 über
einen Koppler 150 gekoppelt und dreht sich somit, wenn
sie durch den Motor 138 bewegt wird. Ein Lagergehäuse 148 ist
an dem Dorn 118 an der Oberseite des Dorns 118 auf
derjenigen Seite des Dorns 118 befestigt, die dem inneren
Messer 130 am nächsten
ist. Die Antriebswelle 140 erstreckt sich von dem Koppler 140 und dem
Motor 138 und bewegt sich parallel mit dem Dorn 118 fort.
Die Antriebswelle 140 verläuft durch das Lagergehäuse 148 und
endet an einem Antriebskettenrad 146. Das Antriebskettenrad 146 ist
mit der Antriebswelle 140 integral verbunden, so dass das Kettenrad 146 sich
mit der Welle 140 dreht. Eine Antriebskette 142 ist
um das Antriebskettenrad 146 und ein Messerkettenrad 140 geschlungen,
das mit dem Messer 130 verbunden oder integral vereinigt
ist. Vorzugsweise ist die Antriebskette 142 eng genug geschlungen
und sind die Kettenräder 144, 146 derart
bemessen, dass das innere Messer 130 mit etwa der Hälfte der
Drehzahl der Antriebswelle 140 rotiert.
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Selbstverständlich versteht
sich, dass das innere Messer 130 mit jeder Drehzahl relativ
zur Antriebswelle 140 oder zum Motor 138 in Drehung
versetzt sein kann.
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Allgemein
ist die Drehgeschwindigkeit des inneren Messers 130 oder
die Oberflächengeschwindigkeit
des inneren Messers 130 die gleiche oder etwas höher als
die Oberflächengeschwindigkeit
des Rohrs 114 oder des Rohrmaterials. Wenn die Geschwindigkeit
des inneren Messers 130 niedriger als die Geschwindigkeit
des einlaufenden Rohres 114 ist, dann stört das innere
Messer 130 das Rohr 114 an seiner Fortbewegung,
was kontraproduktiv zu dem Zweck des aktiven Antriebs des inneren
Messers 130 ist.
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Das
innere Messer 130 ist allgemein innerhalb des Rohres 114 angeordnet
(in 1 nicht gezeigt). Das äußere Messer 128 wird
mit dem inneren Messers 130 während eines Schneidvorgangs
in überlappende
Berührung
gebracht. Das innere Messer 130 ist an einem Ende des Dorns 118 befestigt und
mit dem Messerkettenrad 144 verbunden oder integral ausgebildet.
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Wenn
der Motor 138 die Antriebswelle 140 dreht, dreht
sich das Antriebskettenrad 146 mit ihm. Die Antriebskette 142 bewegt
sich mit dem Antriebszahnrad 146 und bewirkt, dass sich
das Messerkettenrad 144 dreht. Auf diese Weise wird das
innere Messer 130, das mit dem Messerkettenrad 1144 verbunden
oder integriert ist, aktiv durch den Antriebsmechanismus der Vorrichtung 110 von 1 gedreht.
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht der ersten, gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform
der Spiralrohrform- und -schneidvorrichtung 110. Wie in 2 gezeigt,
enthält
die Vorrichtung 110 obere und untere Führungsplatten 158, 160,
um den Materialstreifen, der zur Erstellung des Spiralrohrs 114 verwendet
wird, in den Formkopf 116 zu führen. Die Vorrichtung 110 enthält ferner
ein Paar innerer und äußerer Falt-,
Falz- oder Klemmrollen 156, 154. Die Walzen 156, 154 wirken
zusammen, um Seiten des Materialstreifens zusammenzurollen oder
zu klemmen, da die Seiten des Materials, das das Rohr 114 bildet,
zueinander benachbart sind und im Formkopf 116 einander überlappen,
um ein Spiralrohr 114 zu erstellen. Die Vorrichtung 110 enthält weiterhin
einen Dorn 118, der von allgemein zylindrischer Gestalt
ist, von dieser Gestalt jedoch abweicht. Wie in 2 gezeigt,
ist der Dorn 118 teilweise hohl, um die Führungs-,
Roll- und Klemmvorgänge
im Formkopf 116 unterzubringen, wenn das Material in den
Formkopf 116 geleitet und das Spiralrohr 114 erstellt
wird. In 2 ist auch das Lagergehäuse 148 gezeigt,
in dem sich die Antriebswelle 140 drehen kann, die an dem
Dorn 118 befestigt ist.
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Der
Betrieb, gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
der Spiralrohrform- und -schneidvorrichtung 110, die in
den 1 und 2 gezeigt ist, wird nachfolgend
beschrieben. Der Vorgang ist in vielen Aspekten ähnlich demjenigen, der im Detail
in den US-Patent 4 706 481 und 5 636 541 und der anhängigen Anmeldung
09/434 899 vom 05. November 1999 (ausgegeben als US-A-6 192 726) beschrieben ist.
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Gemäß den 1 und 2 wird
ein Streifen aus Material, vorzugsweise Metall, vorbereitet und
durch den Formkopf 116 an den oberen und unteren Führungsplatten 158, 160 gedrückt. Der
Rohrformer lässt
den Metallstreifen zwischen dem Dorn 118 und dem Formkopf 116 und
in den inneren Umfang 112 des Formkopfs 116 in
wendelförmiger
Weise durch, so dass die benachbarten Ränder des gewundenen Streifens
sich überlappen.
Die inneren und äußeren Falt-,
Falz- oder Klemmrollen 154, 156 wirken zusammen,
um die benachbarten Ränder
des gewundenen Streifens zu falten und die gefalteten Ränder in
einem wendelförmigen
Falz in bekannter Weise zusammenzudrücken. Dieser Falz kann beispielsweise
aus vier Materiallagen bestehen. Während des Rohrformvorgangs
bewegt sich das Rohr 114 in axialer Richtung, während es
dreht.
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Nachdem
eine gewünschte
Rohrlänge
erreicht ist, wird ein Schneidvorgang ausgeführt. Der Antriebsmechanismus,
der den Motor 138, die Antriebwelle 140 und die
Antriebskette 142 umfasst, dreht das innere Messer 130 vorzugsweise
aktiv, um den Schneidvorgang zu erleichtern. Das innere Messer 130 wird
in der Richtung der Rohrdrehung gedreht. Das System des aktiv angetriebenen
inneren Messers 130 ist so gestaltet, dass die Rohrschneidvorrichtung 110 dabei
unterstützt
wird, ein Knicken des Materials und ein Anhalten der Maschine zu
vermeiden. Die Zylinderanordnung 136, der das äußere Messer 128 zugeordnet
ist, bewegt das äußere Messer 128 in
eine mit dem inneren Messer 130 überlappende Position, um das
Rohr abzuschneiden. Wenn die Vorrichtung fortfährt, Rohr zu erzeugen, bewegt sich
das Rohr axial mit und dreht zwischen den überlappenden inneren und äußeren Messern 130, 128. Das
Rohr wird nach einer Umdrehung vorzugsweise vollständig abgetrennt.
Eine Führungswellenkolbenanordnung,
die mit den Führungsschienen 122 und den
Tragfüßen 124 verbunden
ist, unterstützt
mit Bewegung der inneren und äußeren Messer 130, 128 den
Dorn 118 und gleitet mit dem Rohr 114, wenn ein Schnitt
ausgeführt
wird. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die zahlreichen Zylinderanordnungen hydraulische oder pneumatische
Zylinderanordnungen. Andere Betätigungsvorrichtungen,
wie Schrittmotoren, können
ebenfalls verwendet werden. Sobald der Schneidvorgang abgeschlossen
ist, kehren die Zylinder- oder Servomotoranordnungen, die dem äußeren Messer 128 und
den Führungsschienen 122 zugeordnet
sind, in ihre Startposition zurück.
Dementsprechend bewegt sich das äußere Messer 128 vom
Rohr weg, und die Führungsschienenkolbenanordnung
zieht alle die Komponenten, die mit den Führungsschienen 122 fest
verbunden sind, in eine Ausgangsposition zurück. Der Rohrschneider- und
-former 110 kann so gestaltet sein, dass er automatisch Rohr
schneidet und formt, das eine gewünschte Gesamtlänge hat.
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3 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht eines Teils eines alternativen aktiven
Antriebsmechanismus für
das innere Messer 130 der Spiralrohrform- und -schneidvorrichtung 110.
Der Fachmann erkennt, dass die Antriebskette 142 und die
Kettenräder 144, 146 von 1 durch
zwei Zahnräder
ersetzt werden können,
die ineinander kämmen
und zusammen drehen, nämlich
ein Messerzahnrad 170 und ein Antriebszahnrad 172.
Das Antriebszahnrad 172 ist auf der Antriebswelle 140 befestigt
und dreht sich mit ihr. Das Messerzahnrad 170 ist zwischen
dem Dorn 118 und dem inneren Messer 130 befestigt
und mit dem inneren Messer 130 verbunden oder integriert.
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Wenn
der Motor 138 die Antriebswelle 140 dreht, dreht
sich das Antriebszahnrad 172 mit. Das Messerzahnrad 170 bewegt
sich mit dem Antriebszahnrad 172. Auf diese Weise wird
das innere Messer 130, das mit dem Messerzahnrad 144 verbunden oder
integriert ist, durch den wechselnden Antriebsmechanismus der Vorrichtung 110,
die in 3 teilweise gezeigt ist, aktiv gedreht.
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Die
Antriebswelle 140 dreht sich innerhalb einer wärmebehandelten
Hülse oder
Innenring 162, der in einem Nadellager 164 läuft, das
in dem Gehäuse 140 angeordnet
ist. Der Innenring 162 und das Nadellager 164 sind
bei IKO International aus Wood Dale, Illinois, unter den Teilenummern
IRT1720-1 bzw. TA20202 erhältlich.
Eine zwischen dem Gehäuse 148 und
dem Zahnrad 172 angeordnete Beilagscheibe 166 bringt
das Zahnrad 172 in richtige Ausrichtung mit dem Zahnrad 170.
Das Zahnrad 172 wird durch eine Schraube 168 und
eine Beilagscheibe 174 am Platz gehalten.
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Das
Zahnrad 170 ist zwischen dem inneren Messer 130 und
einem Flansch 186 längs
einer inneren Messerwelle 176 sandwichartig eingeschlossen. Der
Flansch 186 ist an dem inneren Messer 130 und dem
Zahnrad 170 mit vier Schrauben 188 befestigt, die
in vier Gewindebohrungen im Flansch 186 eingeschraubt sind.
Die Schrauben 188 übertragen
die Antriebskraft vom Zahnrad 170 auf das innere Messer 130.
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Die
innere Messerwelle 176 kann in einem Gehäuse 178 innerhalb
des Dorns 118 über
zwei Kegellagerpaare 180 rotieren, die durch eine Sicherungsmutter 184 eingestellt
und von einer Sicherungsscheibe 182 am Platz gehalten sind.
Die Kegellager 180 sind bei FAG Bearing Corporation in
Stamford, Connecticut als Teilnummer 32005X erhältlich.
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Bezug
nehmend nun auf 4 ist dort eine Vorrichtung 210 gemäß einer
zweiten, gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform
zum Schneiden und Formen von Spiralrohr oder Spiralschlauch gezeigt. Wie
oben enthält
die Vorrichtung 210 einen feststehenden Formkopf 216,
der einen Streifen aus Material, vorzugsweise Metallblech, entgegennimmt
und den Materialstreifen um das innere des Formkopfes 216 rollt,
um ein Spiralrohr oder einen Spiralschlauch 214 zu bilden.
Der Formkopf 216 hat einen inneren Umfang 212 und
einen äußeren Umfang 213.
Die Vorrichtung 210 arbeitet ähnlich der Vorrichtung 110, und 4 richtet
sich auf einen Antriebsmechanismus für die Vorrichtung 220,
der sich von dem Antriebsmechanismus der Vorrichtung 110 unterscheidet.
Der Fachmann erkennt, dass die oben gegebene Beschreibung für das Verständnis der
Teile und Elemente ausreicht, die in 4 nicht
dargestellt sind. Anstelle einer Wiederholung dieser Beschreibung wird
die Beschreibung der Vorrichtung 210 auf das Zusammenwirken
des Antriebsmechanismus mit einem inneren Messer 230 fokussiert.
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In 4 wird
der Antriebsmechanismus, der einen Motor 238 und eine Antriebswelle 240 umfasst, dazu
verwendet, dem inneren Messer 230 während eines Schneidvorgangs
eine Drehung zu verleihen. Als Motor 238 ist in 4 ein
Hydraulikmotor dargestellt. Der Motor 238 kann jedoch auch
ein pneumatischer Motor sein. Andere Betätigungsvorrichtungen, wie beispielsweise
Schrittmotoren, können
ebenfalls verwendet werden. In einem anderen Aspekt der Erfindung
wird ein elektrischer Getriebemotor als Motor 238 verwendet,
um das innere Messer 230 aktiv anzutreiben. Ein Dorn oder
Ausleger 218 dient als Tragarm für das innere Messer 230.
Der Motor 238 ist mit einen Dorn- oder Auslegermontageblock
oder -halter 220 mittels einer Motormontageplatte oder
-adapter 252 festlegbar verbunden, der an dem Dornhalter 220 mittels
mehrerer Inbusschrauben 258 verbunden ist. Die Antriebswelle 240 überspannt
die axiale Distanz zwischen dem Motor 238 und dem inneren
Messer 230 und bewegt sich zusammen und in dem Dorn 218.
Die Antriebswelle 240 ist mit dem Motor 238 und dem
Motoradapter 252 über
eine erste Kupplung 250 gekoppelt und dreht sich, wenn
sie durch den Motor 238 angetrieben wird. Ein Lagergehäuse 248 ist
an dem Dorn 218 angebracht und in diesem an der Seite des
Dorns 218 nächst
dem inneren Messer 230 umschlossen. Die Antriebswelle 240 erstreckt
sich von der ersten Kupplung und dem Motor 238 zu einer zweiten
Kupplung 266, wo die Antriebswelle an einem inneren Messerlagerelement 268 mittels
einer Lagersicherungsmutter 264 befestigt ist. Das innere Messerlagerelement 268 verläuft durch
das Lagergehäuse 248,
um mit dem inneren Messer 230 verbunden zu sein. Das innere
Messer 230 hat vorzugsweise eine gerändelte Oberfläche um den
Umfang des inneren Messers 230, so dass das innere Messer 230 das
einlaufende Rohrmaterial ergreifen und ziehen kann. Ein Satz Kegellager
einschließlich
Kegellager 262 liefert Stabilität und erleichtern eine Bewegung des
inneren Messerlagerelements 268 innerhalb des Lagergehäuses 248.
Alternativ kann man das innere Messerlagerelement 268 sich
als eine Verlängerung der
Antriebswelle 240 vorstellen. Das innere Messerlager element 268 dreht
sich mit der Antriebswelle 240, gleichgültig ob mit der Antriebswelle 140 integriert
oder mit der Antriebswelle über
die Lagersicherungsmutter 264 verbunden. Dementsprechend dreht
sich das innere Messer 230 mit der Antriebswelle 240 und
im selben Umfang.
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Allgemein
ist die Drehgeschwindigkeit des inneren Messers 230 oder
die Oberflächengeschwindigkeit
des inneren Messers 230 gleich der oder etwas höher als
die Oberflächengeschwindigkeit
des Rohrs 214 oder Rohrmaterials. Wenn die Geschwindigkeit
des inneren Messers 230 kleiner als die Geschwindigkeit
des einlaufenden Rohrs 214 ist, dann behindert das innere
Messer 230 die Bewegung des Rohrs 214, was sich
als kontraproduktiv zum Zweck des aktiven Antreibens des Messers 230 erweist.
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Das
innere Messer 230 von 4 der Rohrschneid-
und -formvorrichtung 210 befindet sich im Allgemeinen innerhalb
des Rohrs oder Schlauchs 214. Ein äußeres Messer 228 wird
während
eines Schneidvorgangs in überlappende
Berührung
mit dem inneren Messer 230 gebracht, wie bei der Vorrichtung 210 der 1 und 2.
Das innere Messer 230 ist mit der Antriebswelle 240 verbunden
oder integriert, wie oben erläutert.
Wenn der Motor 238 die Antriebswelle 240 dreht,
bewegt sich das innere Messerlagerelement 268 mit der Antriebswelle 240.
Auf diese Weise wird das innere Messer 230 durch den Antriebsmechanismus
der Vorrichtung 210 von 4 aktiv
gedreht.
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Die
einschlägigen
Aspekte des Betriebs der zweiten, gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der
Spiralrohrform- und -schneidvorrichtung 210, die in 4 gezeigt
ist, werden unten zusammengefasst. Der Rohrformer leitet einen Materialstreifen, vorzugsweise
Metall, zwischen dem Dorn 218 und dem Formkopf 216 in
den inneren Umfang 212 des Formkopfes 216 wendelförmig durch,
so dass die benachbarten Ränder
des gewundenen Streifens sich überlappen.
Innere und äußere Klemmrollen 254, 256 falten
zusammenwirkend die benachbarten Ränder des gewundenen Streifens
und pressen die gefalteten Ränder
in einen wendelförmigen
Falz in bekannter Weise zusammen. Während des Rohrformvorgangs
bewegt sich das Rohr 214 axial, während es rotiert.
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Nachdem
eine gewünschte
Rohrgesamtlänge
erreicht ist, wird ein Schneidvorgang ausgeführt. Vorzugsweise dreht der
Antriebsmechanismus, der den Motor 238 und die Antriebswelle 240 enthält, das innere
Messer 230 aktiv, um den Schneidvorgang zu erleichtern.
Die Zylinderanordnung (in 4 nicht gezeigt),
die dem äußeren Messer 228 zugeordnet ist,
bewegt das äußere Messer 228 in
eine mit dem inneren Messer 230 überlappende Stellung, um das Rohr 214 in ähnlicher
Weise zu schneiden, wie oben beschrieben. Wenn die Vorrichtung 210 fortfährt, Rohr
herzustellen, bewegt sich das Rohr axial mit und dreht zwischen
den überlappenden
inne ren und äußeren Messern 230, 228.
Das Rohr wird nach einer Umdrehung vorzugsweise vollständig abgetrennt.
Der Rohrschneider und -former 210 kann so konfiguriert
sein, dass er automatisch ein Rohr einer gewünschten Gesamtlänge schneidet
und bildet.
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Bezug
nehmend nun auf 5 ist dort eine Vorrichtung 310 gemäß einer
dritten, gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform
zum Schneiden und Formen von Spiralrohr- oder -schlauch gezeigt.
Wie oben, enthält
die Vorrichtung 310 einen feststehenden Formkopf 316,
der einen dünnen
Materialstreifen, vorzugsweise Metallblech, aufnimmt und den Materialstreifen
um das innere des Formkopfes 316 wickelt, um ein Spiralrohr-
oder -schlauch 314 zu bilden. Der Formkopf 316 hat
einen inneren Umfang 312 und einen äußeren Umfang 313.
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In 5 wird
der Antriebsmechanismus dazu verwendet, dem inneren Messer 330 während eines
Schneidvorgangs eine Drehung zu verleihen. Der Antriebsmechanismus
enthält
einen Motor 338, ein Motorzahnrad 344, ein Auslegerzahnrad 346 und einen
Tragarm oder Ausleger 318. Der Ausleger 318 wirkt
als ein Tragarm für
das innere Messer 330. Ein Hydraulikmotor ist als Motor 338 in 5 dargestellt. Der
Motor 338 kann jedoch auch ein pneumatischer Motor sein.
Andere Antriebsvorrichtungen, wie Schrittmotoren, können ebenfalls
verwendet werden. Gemäß einem
weiteren Aspekt der Ausführungsform wird
ein elektrischer Getriebemotor als Motor 338 verwendet,
um das innere Messer 330 aktiv anzutreiben. Der Motor 338 ist
fest an einer Auslegerhalteranordnung 385 mittels einer
Motormontageplatte oder -adapter 352 angebracht. Der Adapter 352 ist
an der Auslegerhalteanordnung 385 und dem Motor 338 mittels
mehrer Schrauben 350 angebracht. Der Motor 338 ist
mit dem Motorgetriebe 344 an der Motormontageplatte 352 integriert
oder verbunden. Das Motorzahnrad 344 dreht, wenn es durch
den Motor 338 angetrieben wird. Das Motorzahnrad 344 und das
Auslegerzahnrad 346 greifen ineinander, so dass bei Drehung
des Motors 344 das Motorzahnrad 346 ebenfalls
dreht. Die Zahnräder 344, 346 sind
so bemessen, dass der Ausleger 318 etwa mit der Hälfte der
Drehzahl des Motors 338 dreht. Natürlich versteht sich auch, dass
der Ausleger 318 so eingestellt sein kann, dass er mit
jeder Geschwindigkeit gegenüber
dem Motor 338 dreht.
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Im
Allgemeinen ist die Drehgeschwindigkeit des inneren Messers 330 oder
die Oberflächengeschwindigkeit
des inneren Messers 330 gleich der oder etwas größer als
die Oberflächengeschwindigkeit
des Rohrs 314 oder Rohrmaterials. Wenn die Geschwindigkeit
des inneren Messers 330 kleiner als die Geschwindigkeit
des einlaufenden Rohrs 314 ist, dann würde das innere Messer 330 die
Bewegung des Rohrs 314 behindern, was sich als kontraproduktiv
zum Zweck des aktiven Antriebs des inneren Messers 330 erwiese.
-
Das
Auslegerzahnrad 346 ist mit einem Auslegerlagerelement 368 integriert.
Das Element 368 ist mit dem Ausleger 318 integriert.
Dementsprechend dreht der Ausleger 318 mit dem Auslegerzahnrad 346.
Auf diese Weise stabilisiert der Ausleger 318 das innere
Messer 330 und hält
das innere Messer 330 am Platz. Das Auslegerlagerelement 368 läuft durch
die Auslegerhalteanordnung 385, das als ein Lagergehäuse dient.
Das Auslegerlagerelement 368 wird von einer Kombination
von Nadellagern 386 und Nadeldrucklagern 384 umgeben.
Diese Nadel- und Nadeldrucklager 386, 384 kann
man bei IKO Bearings in Arlington Heights, III., erhalten. Die Lager 386, 384 sind
in der Auslegerhalteanordnung 385 durch ein ringförmiges Stützelement 384,
eine Sicherungsscheibe 388 und eine Sicherungsmutter 364 gehalten.
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Die
Auslegerhalteanordnung 385 hat einen oberen Abschnitt 390 und
einen unteren Abschnitt 391. Jeder Abschnitt hat einen
mittleren, halbzylindrischen Hohlraum, der an das ringförmige Lagerelement 387 anstößt. Der
obere Abschnitt 390 und der untere Abschnitt 391 sind
durch mehrere Inbusschrauben 392 zusammengespannt. Der
untere Abschnitt 391 ist an einem Befestigungsblock 320 montiert
und daran durch Inbusschrauben (nicht gezeigt) befestigt. Der Befestigungsblock 320 läuft zwischen einem
Paar Führungswellen 382 durch
und ist an einem Wellenverbinder 396 mittels Inbusschrauben (nicht
gezeigt) befestigt. Mehrere Inbusschrauben 397 drücken die
Enden des Wellenverbinders 396 um die Führungswellen 382 zusammen,
so dass der Wellenverbinder 396 axial mit den Führungswellen 382 gleitet.
Die Führungswellen 382 verlaufen
durch Öffnungen
in einem Formkopftisch 326 und gleichen durch vier Paare
Lagergehäuse 398,
die Lageranordnungen vom Typ THK Slide Bearing SC 25 enthalten. Es
gibt vier solcher Lagergehäuse 398,
von denen jedes an der Oberseite eines Montagefußes mittels Inbusschrauben 394 befestigt
ist. Die vier Montagefüße 324 dienen
dazu, die Auslegerhalteanordnung 385 und den Ausleger 318 in
der richtigen Höhe
gegenüber
dem Formkopftisch 326 und dem Spiralrohr 314 abzustützen. Die
Montagefüße 324 sind
an der Basis (nicht gezeigt) der Vorrichtung 310 befestigt.
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Ein äußeres Messer 328 ist
im Allgemeinen unterhalb des inneren Messers 330 und außerhalb. des
Rohrs 314 angeordnet. Das äußere Messer 328 ist
in einem vertikalen Halter 332 durch eine Sicherungsscheibe
und Sicherungsmutter (nicht gezeigt) gehalten, die mit der Welle
des äußeren Messers 328 verbunden
sind. Lager (nicht gezeigt) erlauben es, das äußere Messer 328 passiv
zu drehen, d.h. durch Berührung
mit dem rotierenden Rohr 314 zu drehen. Der vertikale Halter 332 ist
an einer Gleitlageranordnung 334 angebracht. Die Gleitanordnung 334 ist auch
am mittleren Abschnitt eines Messergleitblocks 336 angebracht.
Der vertikale Halter 332 und das äußere Messer 328 können auf
diese Weise gegenüber dem
Messergleitblock 336 nach oben und unten gleiten. Der Messergleitblock 336 hat
zwei Zylinderöffnungen,
durch die die Führungswellen 382 verlaufen. Mehrere
Inbusschrauben (nicht gezeigt) pressen die Seiten dieser Öffnungen
um die Wellen 382 zusammen, so dass der Messergleitblock 336 auch
an den Führungswellen 382 befestigt
ist und axial mit diesen gleitet.
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Wie
in 5 gezeigt, überspann
der Ausleger 318 die axiale Distanz zwischen der Auslegerhalteanordnung 385 und
dem Formkopf 316. Am einen Ende des Auslegers 318 ist
das innere Messer 330 am Ausleger 318 mittels
einer Schraube 381 befestigt. Eine Unterlegscheibe 380 ist
zwischen der Schraube 381 und dem inneren Messer 330 angeordnet.
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Vorzugsweise
ist der Radius RM des Auslegers 318 etwas
kleiner als der Radius RF, der dem inneren
Umfang 312 des Formkopfes 316 entspricht, so dass
das Rohr 314 ausgebildet und der rotierende Ausleger 318 abgestützt werden
kann. Auf diese Weise dient der Formkopf 316 einer zusätzlichen Funktion
als Abstützung
für den
zylindrischen Ausleger 318.
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Das
innere Messer 330 von 5 der Rohrschneid-
und -formvorrichtung 310 ist im Allgemeinen innerhalb des
Rohrs oder Schlauchs 314 angeordnet. Das äußere Messer 328 wird
in überlappende Berührung mit
dem inneren Messer 330 während eines Schneidvorgangs
gebracht, wie es bei der Vorrichtung 310 der 1 und 2 der
Fall ist. Das innere Messer 330 ist mit dem Ausleger 318 verbunden oder
integriert, wie oben erläutert.
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Vorzugsweise
hat das innere Messer 330 eine gerändelte Oberfläche auf
dem Umfang des inneren Messers 330, so dass das innere
Messer 300 das einlaufende Rohrmaterial ergreifen und ihm Traktion
verleihen kann.
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Wenn
der Motor 338 das Motorzahnrad 344 dreht, dreht
sich das Auslegerzahnrad 346 mit dem Motorzahnrad 344.
Wenn sich das Auslegerzahnrad 346 dreht, rotieren das Auslegerlagerelement 368, der
Ausleger 318 und das am Ausleger 318 mit der Messerbeilagscheibe 380 befestigte
innere Messer 330 zusammen. Auf diese Weise wird das innere Messer 330 durch
den Antriebsmechanismus der Vorrichtung 310 von 5 aktiv
gedreht.
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Die
einschlägigen
Aspekte des Betriebs der dritten, gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform der
Spiralrohrform- und Schneidvorrichtung 310 von 5 werden
unten zusammengefasst.
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Der
Rohrformer leitet einen Streifen aus Material, vorzugsweise aus
Metall, zwischen dem drehbar Ausleger 310 und dem Formkopf 316 durch
und in den inneren Umfang 312 des Formkopfes 316 in wendelförmiger Art,
so dass die benachbarten Ränder
des gewundenen Streifens sich überlappen.
Ein Paar oberer und unterer Klemmrollen 354, 356 außerhalb
des Formkopfes 316 falten miteinander die benachbarten
Ränder
des gewickelten Streifens und drücken
die gefalteten Ränder
in einen wendelförmigen
Falz in bekannter Weise zusammen. Während des Rohrformvorgangs
bewegt sich das Rohr 314 in axialer Richtung, während es
rotiert.
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Nachdem
eine gewünschte
Rohrgesamtlänge
erreicht ist, wird ein Schneidvorgang ausgeführt. Vorzugsweise dreht der
Antriebsmechanismus, der den Motor 338, das Motorzahnrad 344,
das Auslegerzahnrad 346 und den drehbaren Tragarm oder
Ausleger 318 umfasst, das innere Messer 300 aktiv,
um den Schneidvorgang zu erleichtern. Die Zylinderanordnung (in 5 nicht
gezeigt), die dem äußeren Messer 328 zugeordnet
ist, tritt in Betrieb, um das äußere Messer 328 um
eine mit dem inneren Messer 330 überlappende Stellung zu bewegen,
um das Rohr 314 in gleicher Weise zu schneiden, wie oben beschrieben
wurde. Wenn die Vorrichtung 310 fortfährt, Rohr zu erzeugen, bewegt
sich das Rohr axial mit und dreht zwischen den überlappenden inneren und äußerem Messern 330, 328.
Das Rohr wird nach einer Umdrehung vorzugsweise vollständig abgetrennt.
Der Rohrschneider und -former 310 kann so konfiguriert
sein, dass er ein Rohr einer gewünschten Gesamtlänge automatisch
schneidet und formt.
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Die
Vorrichtung 310 enthält
auch einen Rohrstützaufbau 322 der
einen zylindrischen Hohlraum mit einem großzügigen Raum zur Aufnahme des
Spiralrohrs 314 hat, wie in 5 gezeigt.
Der Rohrstützaufbau 322 umgibt
wenigstens teilweise das Spiralrohr 314 einschließlich der
Ober- und Unterseiten des
Spiralrohrs 314 und des inneren Messers 330. Der
Rohrstützaufbau 322 soll
verhindern, dass der Ausleger 318 sich gegenüber dem
Spiralrohr 314 nach oben und unten übermäßig verbiegt. Eine solche Verbiegung
könnte
als Folge der aufwärts
gerichteten Kraft auftreten, die beispielsweise während eines
Schneidvorgangs vom äußeren Messer 328 ausgeübt wird.
Der Aufbau 322 dient demnach der Begrenzung des Spiels
im Spiralrohr 314. Der Aufbau 322 ist mit den
Führungswellen 383 in
einer (nicht gezeigten) Anordnung gekoppelt, die es dem Aufbau 322 erlaubt,
sich mit den Führungswellen 382 und
somit den Messern 330, 328 zu bewegen. Die Vorrichtung 310 ist
nicht auf diese Anordnung beschränkt. Beispielsweise
bewegt sich in einer Variante der Vorrichtung 310 der Stützaufbau 322 nicht
mit den Wellen 382 oder den Messern 330, 328,
vielmehr ist der Aufbau 322 mit dem Formkopftisch 326 verbunden, der
den Formkopf 316 abstützt.
Bei dieser Variante überspannt
der Aufbau 322 vorzugsweise wenigstens die Distanz, die
von den Messern 330, 328 während eines Schneidvorgangs
zurückgelegt
wird, so dass eine Auslenkung des Spiralrohrs 314 verhindert wird.
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Der
Formkopftisch 326 stützt
den Formkopf 316 mit einem zwischenliegenden Formkopfbasisbauteil 362 ab.
Das Basisbauteil 362 stützt
den Formkopf 316 an jedem seitlichen Ende. Das Basisbauelement 362 nimmt
auch eine untere Klemmrollenwelle 366 an einem seitlichen
Ende des Formkopfes 316 auf, wie in 5 gezeigt.
Vorzugsweise ist die Welle 366 während des Betriebs der Vorrichtung 310 stationär. Die untere
Klemmrolle 356 ist exzentrisch an der Welle 366 angebracht,
so dass die Position der Rolle 356 einstellbar ist.
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6 zeigt
eine geschnittene Seitenansicht eines Teils eines wechselnden aktiven
Antriebsmechanismus für
das innere Messer 330 der Spiralrohrform- und -schneidvorrichtung 310.
Der Fachmann versteht, dass das Motorzahnrad 344 und das
Auslegerzahnrad 346 von 5 durch
eine Antriebskette 372 und zwei Kettenräder ersetzt werden kann: ein Auslegerkettenrad 376 und
ein Motorkettenrad 374. Das Motorkettenrad 374 ist
mit dem Motor 338 verbunden oder integriert und dreht mit
dem Motor 338. Das Auslagerkettenrad 376 ist an
dem Ausleger 318 über
ein Auslegerlagerelement 368 montiert. Die Antriebskette 372 ist
um die Kettenräder 374, 376 geschlungen.
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Wenn
der Motor 338 das Motorkettenrad 374 dreht, dann
dreht sich das Auslegerkettenrad 376 über die Antriebskette 374 mit
dem Motorkettenrad 374. Wenn sich das Auslegerkettenrad 376 dreht, drehen
das Auslegerlagerelement 368, der Ausleger 318 und
das mit der Messerbeilagscheibe 380 am Ausleger 318 befestigte
innere Messer 330 zusammen. Auf diese Weise wird das innere
Messer 330 durch den alternativen Antriebsmechanismus der Vorrichtung 310,
die teilweise in 6 dargestellt ist, aktiv gedreht.
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Eine
Vielzahl gegenwärtig
bevorzugter und beispielhafter Ausführungsformen wurde präsentiert, die
jeweils einen Antriebsmechanismus zum aktiven Drehen des inneren
Messers enthalten. In einer ersten, gegenwärtig bevorzugten Ausführungsform dreht
ein Motor aktiv das innere Messer über eine Antriebswelle und
eine Antriebskette (und zwei Kettenräder). Der Motor und die Antriebswelle
sind gegenüber
dem inneren Messer axial versetzt. Ein Paar ineinander kämmender
Zahnräder
kann die Antriebskette und die beiden Kettenräder ersetzen. In einer zweiten,
gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform dreht
ein Motor aktiv das innere Messer über eine Antriebswelle. Der
Motor und die Antriebswelle verlaufen längs der Achse des inneren Messers,
so dass keine Antriebskette erforderlich ist. In einer dritten, gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsform
dreht ein Motor aktiv das innere Messer über zwei ineinander kämmende Zahnräder und
einen drehenden Tragarm, beispielsweise einen Ausleger. Der Motor
ist axial gegenüber
dem inneren Messer versetzt, während
der Tragarm längs
der Achse des inneren Messers verläuft. Eine Antriebskette und
zwei Kettenräder
können
die beiden ineinander kämmenden
Zahnräder
ersetzen. Selbstverständlich
sind andere Ausführungsformen
Anordnungen, die von diesen beispielhaften Ausführungsformen abweichen, möglich.
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In
Rohrschneidern, die passive oder feste Schneidanordnungen haben,
kann Material auf Widerstand stoßen, wenn es verarbeitet wird.
Der wendelförmige
Falz kann insbesondere Schwie rigkeiten bei festen oder passiv drehenden
Messern verursachen. Im Falle eines dünnen oder leichten Materials kann
das Material einknicken, wenn es auf das passiv drehbare Messer
stößt. Ein
dickes oder schweres Material erzeugt im Allgemeinen einen dickeren
Falz. Beispielsweise kann der Falz aus zwei benachbarten Seiten über sich
selbst miteinander gefalteten Rohrs bestehen und eine Dicke vom
4-fachen einer einzelnen Materiallage haben. Der Falz kann zur Folge
haben, dass die Maschine stehen bleibt, wenn er auf das Messer trifft.
Die hier beschriebene bevorzugte Ausführungsform unterstützt den
Schneidvorgang, um die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, dass die üblichen
Störungen
bei der Rohrbildung auftreten, wie beispielsweise ein Einkicken
von leichtem Material oder ein Stehenbleiben der Maschine bei der
Verarbeitung von schwerem Material.
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Allgemeiner
gesagt, ein Vorteil der gegenwärtig
bevorzugten Methode und Vorrichtung und der begleitenden Ausführungsformen
besteht darin, dass ein aktiv drehendes inneres Messer vorgesehen
ist, um den Schneidvorgang zu unterstützen, um die Wahrscheinlichkeit
zu verringern, dass der Betrieb zur Folge hat, dass Material einknickt
oder die Vorrichtung stehen bleibt.
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Ein
zusätzlicher
Vorteil eines aktiv angetriebenen inneren Messers liegt in dessen
relativer Einfachheit im Vergleich zu einem aktiv angetriebenen äußeren Messer
in einer typischen Ausführungsform. Bei
einem Rohrschneider, der das äußere Messer
in das Rohr bewegt, kann ein aktiv angetriebenes äußeres Messer
zusätzliche
Zahnräder,
Verbindungen oder flexible Wellen verfordern, um die Kraft eines Motors
auf dieses Messer zu bringen. Alternativ kann es erforderlich sein,
dass ein Teil oder der gesamte Antriebsmechanismus der Maschine
mit dem äußeren Messer
bewegt werden muss, wenn sich das Messer beispielsweise nach oben
und unten bewegt. Die hier beschriebenen Ausführungsformen beschreiben weniger
komplizierte Antriebsmechanismen, die in der Lage sind, dem inneren
Messer Drehung zu verleihen, als jene, die allgemein mit einem bewegten
und aktiv drehbaren äußeren Messer
verfügbar
sind.
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Wie
hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck Motor im weitesten Sinne
auf jede Art von Antriebs- oder Betätigungsmechanismus. Vorzugsweise
ist der Motor ein Hydraulikmotor. Die Ausführungsformen sind jedoch nicht
auf einen Hydraulikmotor beschränkt,
und andere Motoren oder ähnliche
Vorrichtungen können
ebenfalls eingesetzt werden, wie z.B. ein pneumatischer Motor oder
ein Schrittmotor. Beispielsweise ist in 1 ein Hydraulikmotor
als Motor 138 dargestellt. Der Motor 138 kann
aber auch ein pneumatischer Motor sein. Andere Betätigungsvorrichtungen,
wie beispielsweise Schrittmotoren, können ebenfalls verwendet werden.
Ein elektrischer Getriebemotor kann ebenfalls in den Ausführungsformen
verwendet werden, um das innere Messer aktiv anzutreiben.
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Wie
hier verwendet bedeutet der Ausdruck Tragarm in breitestem Sinne
einen Tragarm, an dem ein Werkzeug, wie beispielsweise ein inneres
Messer, angebracht ist. Vorzugsweise ist der Tragarm ein zylindrisches
Element, wie beispielsweise ein Ausleger oder ein Dom. In einigen
Ausführungsformen
ist der Tragarm ein feststehendes Element, das nicht dreht, während in
anderen Ausführungsformen
der Tragarm infolge eines Antriebsmechanismus dreht oder rotiert.
Bei drehenden Ausführungsformen
des Tragarms kann der Arm als Teil des Antriebsmechanismus betrachtet
werden, oder man kann sich ihn als außerhalb des Antriebsmechanismus
denken. In feststehenden Ausführungsformen
des Tragarms können
der Antriebsmechanismus sowie das innere Messer am Tragarm befestigt
sein. Das innere Messer kann unabhängig vom oder zusammen mit
dem Tragarm drehen, je nach der speziellen Ausführungsform oder Ausführungsformen.
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Wie
hier verwendet, soll der Ausdruck Messer in breitestem Sinne sich
auf eine breite Vielzahl von Instrumenten beziehen, die zum Schneiden
verwendet werden können.
Im Allgemeinen sind aktiv drehende oder angetriebene Messer an ihrer äußeren Umfangsfläche gerändelt, um
dem dem Messer angebotenen Material Traktion zu verleihen.
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Es
versteht sich auch, dass im Allgemeinen die Drehgeschwindigkeit
des Messers oder die Oberflächengeschwindigkeit
des Messers gleich der oder etwas größer als die Oberflächengeschwindigkeit des
Rohrs oder des Rohrmaterials ist. Wenn die Geschwindigkeit des Messers
geringer als die Geschwindigkeit des einlaufenden Rohres ist, dann
stört das
Messer die Bewegung des Rohres, was kontraproduktiv dem Zweck des
aktiven Antreibens des inneren Messers ist.
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Allgemein
ist ein erstes System, das aus einem ersten Kettenrad (an einer
ersten drehenden Stange montiert), das ein zweites Kettenrad (an
einer zweiten drehbaren Stange montiert) über eine Antriebskette dreht,
besteht, mechanisch einem zweiten System analog, das aus einem ersten
Zahnrad (an einer ersten Stange montiert), das mit einem zweiten Zahnrad
(an einer zweiten drehbaren Stange montiert) kämmt und dreht, besteht. Der
Fachmann versteht, dass das erste System das zweite System ersetzen
kann und dass das zweite System in vielen Fällen das erste System ersetzen
kann. Wie hier verwendet, kann eine Antriebskette, die um zwei Kettenritzel
geschlungen ist, zwei ineinander kämmende Zahnräder ersetzen
oder durch diese ersetzt werden, um einen aktiven Antrieb eines
inneren Messers in einem Spiralrohrschneider und -former zu schaffen.
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In
allen der gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen,
die hier beschrieben sind, werden ein Spiralrohr- oder -schlauchformkopf
verwendet, sowie ein inneres Messer und ein äußeres Messer. Die Messer sind
auf diese Weise (inneres und äußeres) bezeichnet
aufgrund ihrer Position bezüglich
des Spiralrohrs, das hergestellt wird, und des Rohrformkopfes. Der
Rohrformkopf hat einen inneren Umfang und einen äußeren Umfang. Vorzugsweise
ist das innere Messer im Wesentlichen innerhalb des inneren Umfangs
des Rohrformkopfes angeordnet. Vorzugsweise ist das äußere Messer
im Wesentlichen außerhalb
des äußeren Umfangs
des Rohrformkopfes angeordnet.
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Es
versteht sich, dass der Ausdruck Antriebsmechanismus sich hier im
weitesten Sinne auf Betätigungsvorrichtungen
beziehen soll, beispielsweise Motoren. Der Antriebsmechanismus kann
eine Serie Antriebselemente, wie beispielsweise einen Motor, eine
Antriebswelle, eine Antriebskette, ein paar ineinander kämmender
Zahnräder
und jedes dazwischenliegende oder Verbindungsteil einschließen. Ein
Antriebsmechanismus ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Der
Antriebsmechanismus kann sich auch auf den Motor allein oder auf
einen Motor und eine Antriebswelle allein beispielsweise beziehen.
In breitestem Sinne versteht sich jedes Element oder Gruppe von
Elementen, das bzw. die eine aktive Drehung des inneren Messers
hervorruft, als Antriebsmechanismus, verkörpert den Antriebsmechanismus,
kann ein Teil des Antriebsmechanismus sein oder zu diesem gehören oder
ist Kooperation mit den Antriebsmechanismus arbeiten.
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In
einer gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsform
dreht das innere Messer aktiv als Folge eines Antriebsmechanismus
während
des Betriebs der Vorrichtung ständig.
Selbstverständlich
ist in anderen gegenwärtig
bevorzugten Ausführungsformen
der Antriebsmechanismus der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen
und Verfahren wahlweise betreibbar, so dass das innere Messer nicht
ständig
aktiv dreht. Neben ununterbrochenem Betrieb der Vorrichtung beim
Formen oder Schneiden von Spiralrohr sind andere Zeitlängen und
Gebrauchskriterien für die
Drehung des inneren Messers möglich.
Das innere Messer kann für
Dauer eines Spiralrohrschneidvorgangs beispielsweise gedreht werden.
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Wie
hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck Spiralrohr auf jede Art
Rohr, das in Spiralrohrform- oder -schneidvorrichtungen geformt
oder geschnitten werden kann, wie die gegenwärtig bevorzugten, hier beschriebenen
Ausführungsformen.
Beispielsweise in 5 ist ein gewelltes spiralförmiges Rohr
dargestellt. Die hier beschriebenen Ausführungsformen sind jedoch nicht
auf gewelltes Rohr beschränkt,
und nicht gewelltes Rohr kann in den Spiralrohrform- und -schneidvorrichtungen
ebenfalls verwendet werden.
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Im
Vorangehenden ist eine Spiralrohrschneid- und -formvorrichtung mit
einem aktiven inneren Messer beschrieben worden. Die Vorrichtung unterstützt den
Schneidvorgang, um die Wahr scheinlichkeit zu vermindern, dass der
Betrieb ein Einknicken von Material oder ein Anhalten der Maschine verursacht.