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Vorrichtung zum Wellen von Rohren Die Erfindung bezieht sich auf eine
Vorrichtung zur Herstellung von Wehrohren, wie sie für viele Zwecke, insbesondere
auch für Leitungen aller Art und als Mantel von elektrischen Kabeln usw. verwendet
werden. Die neue Vorrichtung zeigt vornehmlich Vorteile gegenüber den bekannten
Vorrichtungen zum parallelen Wellen von Rohren, kann aber auch bei der Herstellung
von schraubenförmigen Wellen Verwendung finden. Rohre mit parallelen Wellen sind
aber in manchen Fällen geeigneter als solche mit schraubenförmigen Wellen. So können
z. B. die Enden parallel gewellter Rohre beim Einführen und Festlegen der Leitungen
in Abzweigdosen und -kasten besser gefaßt und abgedichtet werden.
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Man hat in die Wandung von Rohren schon parallele Wellen mittels Druckrollen
eingedrückt, die sich um eine zur Rohrlängsachse parallele Achse drehen und in rein
radialer Richtung gegen die Rohr-%vand bewegt werden. Da das rein radiale Vorgehen
der Rollen offenbar nicht zum Ziel führt, hat man zusätzlich das Rohr von der bereits
gewellten Rohrlänge her mittels eines besonderen, in die jeweils zuletzt gefertigten
Wellen greifenden Halters in axialer Richtung nach der eindringenden Druckrolle
hin gedrückt und außerdem in das Innere des Rohres von der noch nicht gewellten
Rohrlänge her einen Dorn eingeschoben, der an seinem im Rohr befindlichen Ende die
Gestalt einer inneren Wellenhälfte besitzt, an welches Ende nun die Druckrolle,
deren Profil die Gestalt der äußeren Welle aufweist, die Rohrwand zum Formen je
einerWelle andrückt.
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Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß es nur absatzweise
vor sich geht, d. h. nach jedem Formen einer Welle muß die eigentliche Formarbeit
ausgesetzt, der Rohrhalter geöffnet, um
eine Welle weitergerückt
und wieder geschlossen werden. Ebenfalls muß das Dornfestlegemittel gelöst, der
Dorn vorgeschoben und wieder festgelegt werden. Ist man bei der Herstellung sehr
langer Wellrohre gezwungen, von einem entsprechend langen Rohr auszugehen, so kann
eine Vorrichtung, die unter Zuhilfenahme eines Dornes arbeitet, nicht verwendet
werden, da der letztere auf einem zu großen Wege geradlinig an die Arbeitsstelle
herangeführt werden müßte.
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Die erwähnten Nachteile sollen durch die neue Vorrichtung beseitigt
werden.
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Das Neue besteht darin, daß die Wellen durch Zähne einer oder mehrerer
Druckrollen eingeNvalzt werden, die um eine zur Rohrlängsachse rechtwinklige Achse
drehbar gelagert sind und deren Drehachsen während der Erzeugung der Wellen selbst
in einer zur Rohrlängsachse rechtwinkligen Ebene um das stetig den Druckrollen zugeführte
Rohr umlaufen, das seinerseits durch seinen Vorschub die Druckrollen dreht.
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Sowohl ein Dorn im Innern des Rohres als auch ein in die Wellen des
Rohres eingreifender Halter sind zur Ausführung der neuen Vorrichtung nicht mehr
erforderlich. Somit fällt auch das absatzweise Vorrücken des Rohres mit dem jeweils
zum Lösen und Wiederfestlegen der Haltemittel erforderliche Aufenthalt fort. Das
Wellen kann endlos mit einer stetigen, bisher in ihrer Größe nicht erreichten Vorschubgeschwindigkeit
des Rohres geschehen.
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Dabei gelangt selbsttätig die zur Bildung der Wellen gerade erforderliche
Rohrlänge unter die Zähne der Druckrollen. Das für die Herstellung jeweils einer
Welle nötige Stück der Rohrlänge muß also nicht besonders von Welle zu Welle genau
eingestellt werden. Auch geht bei der bekannten Vorrichtung der dieses Stück zu
Beginn des Wellens feststellende Arbeiter noch nicht einmal ganz sicher, ob eine
richtige oder falsche Schaltlänge eingestellt ist, so daß unter Umständen beim Drücken
der Wellen, trotz mühsamen Ausprobierens beim Einstellen, doch unerwünschte Zerrungen
und Streckungen des Rohrmaterials vorkommen. Ferner wird bei der neuen Vorrichtung
die zur Bildung der Wellen erforderliche Rohrlänge auch nicht teilweise dem gewellten,
sondern allein dem ungewellten Rohrteil entnommen, so daß die bei der bekannten
Vorrichtung, trotz Ansetzens eines Halters mögliche, nachträgliche Verformung insbesondere
der zuletzt gebildeten Halbwelle vermieden wird.
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Die neue Vorrichtung besteht aus einem Spindelstock mit hohler Spindel,
die erfindungsgemäß gegen den votn durchzufördernden Rohr herrührenden Axialschub
an ihrem dem Rohrfördermittel (Förderrollen) zugekehrten Ende mittels eines Spurlagers
am Spindelstock abgestützt ist, während das andere, aus letzterem hervorsehende
und dem gewellten Rohrteil zugewandte Ende der Spindel einen Kopf trägt, der radiale
Schlitze aufweist, in welchen die mit ihren Zähnen in den Bereich der axialen, als
Durchlaß für das Rohr dienenden Bohrung des Kopfes greifenden Druckrollen drehbar
gelagert sind, die ihren Drehantrieb durch den Rohrvorschub und ihren Umlaufantrieb
durch die .', -?r-hende Spindel erhalten.
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In 'der Zeichnung ist die neue Vorrichtung beispielsweise für das
parallele Wellen an Hand von Darstellungen, insbesondere der Druckrollen und verschiedener
Wellrohrformen erläutert. Es zeigt Fig. 1 den Mittellängsschnitt des Spindelstocks
mit Spindel, Druckrollenkopf und Förderrollen, Fig.2 die gegenüber Fig. 1 vergrößerte
Stirnansicht des Kopfes mit Druckrollen, Fig. 3, 4 und 5 den Mittelschnitt und die
Ansicht einer Druckrolle mit Ausschnitt im Bereich der Zähne, und eine teilweise
Stirnansicht einer Druckrolle in nochmaliger Vergrößerung, Fig. 6 die Ansicht eines
mit Rollen gemäß Fig. 3 bis 5 gewellten Rohres, Fig. 7 und 8 die Ansicht der beiden
Herstellungsstufen von Wellrohren mit hoher Biegsamkeit. Auf einem Auflager 1, das
ein Drehbankbett sein kann, ist der Spindelstock 2 mit drehbar darin gelagerter,
hohler Spindel 3 befestigt. Das zu wellende Rohr 4 ist durch die Spindel 3 hindurchgesteckt
und wird beim Arbeiten durch die Förderrollen 5 in Richtung A stetig weitergeschoben.
An dem an den Förderrollen 5 zugekehrten Ende trägt die Spindel 3 ein Spurlager
6, das sie gegen den in Richtung A wirkenden Axialschub am Spindelstock 2 abstützt.
An dem anderen Ende der Spindel 3 ist der Kopf 7 festgeschraubt, der eine axiale,
zweckmäßig durch eine Buchse 8 gefütterte Bohrung 9 und z. B. drei um 1200 versetzte
radiale Schlitze 1o aufweist. Die Buchse 8 bildet eine genau passende Führung für
das durch sie und durch die Bohrung ,9 hindurchlaufende Rohr 4, das sich nur längs
verschiebt, aber nicht dreht.
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Die Spindel 3 mitsamt dem Kopf 7 hingegen erhält durch die Riemenrolle
11 oder durch beliebige andere Mittel einen Drehantrieb C (Fig.2). Euer durch die
Schlitze 1o sind Achsen 21 gesteckt, auf welchen die Druckrollen 12 drehbar gelagert
sind. Diese, beispielsweise drei an der Zahl, haben an ihrem Umfang Zähne 13, die
in den Bereich der Kopfbohrung 9 und somit auch des Rohres 4 greifen, auf das sie
während seines Vorschubes gleichzeitig in einer axialen und radialen Komponente
einwirken und das Wellen hervorrufen. Dabei erhalten die Druckrollen 12 ihren Drehantrieb
B (Fig. 1) allein durch den Rohrvorschub A (Fig. 1), während sie ihren Umlaufantrieb
C (Fig. 2) durch die Drehung der Spindel 3 erhalten.
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Das Wellen des Rohres ,4 vollzieht sich in folgender Weise: Nachdem
das Rohr 4 durch die Spindel 3 bis vor die Druckrollen 12 eingeschoben ist, wird
die Spindel 3 in Drehung versetzt und dadurch die Druckrollen 12 zum Umlaufen in
Richtung C gebracht. Alsdann läßt man den stetigen Vorschub des Rohres 4 mittels
der Förderrollen 5 einsetzen, so daß das Rohr 4 mit den Zähnen 13 der Rolle 12 in
Berührung kommt und die letzteren sich auch in Richtung B drehen. Dabei trifft die
abgerundete Zahnkopfkante 14 (Fig. 4) zuerst nur mit ihrer mittleren Stelle 15 (Fig.
3) außen
auf die Rohrwand auf, obwohl sie 14 einwärts gewöll>t,
d. 1i. konkav gestaltet ist. Der Halbmesser R ist jedoch so groß gewählt, daß eben
nur die erwähnte, punktweise Berührung der Stelle 15 des Zahnkopfes finit dem Rohr
4 stattfindet. Beim Umlaufen in Richtung C (Fig. 2) des so auf die Rohrwand auftreffenden
Zahnes 13 (Fig. 2) entsteht daher zunächst nur eine zwar gleichmäßige, aber schwache
Rille 20 (Fig. 6). Da sich weiterhin die Druckrollen 12 unter dem Einfluß des Rohrvorschubes
in Richtung 13 (Fig. i) drehen, dringt die Kante 14 allmählich und fortschreitend
auch mit den der Stelle 15 beiderseits benachbarten Stellen der Kante 14 gegen die
Rohrwand vor; die Rille wird tiefer, wobei das zur Rillenbildung erforderliche Rohrmaterial
selbsttätig und ohne jede Zerrung <lern durch den axialen Schub des Rohres herangeförderten
Material entnommen wird. Schließlich ist der Zahn 13 ganz bis auf seine ebenfalls
abgerwidete Grundkante 16 (Fig. 3) eingedrungen. In diesem Augenblick formt die
Kante 14 die innere 1 7 und die Kante 16 die äußere Rundung 18 der Welle (Fig. 6)
fertig. Da hierbei die Kante 14 ihrer ganzen Uitnge nach, also auch mit ihren Endstellen
i<g, unter stetigem Drücken an der inneren Wellenrundung 17 in Richtung C umläuft,
sind die Endstellen 1g nach außen hin abgerundet und schonen so (las Rohr gegen
Scheuern und Einreißen. Dieser Zweck und ein sauberes Glätten der Rillenwände wird
ferner durch die konvexe Gestaltung der Zahnflanken (Fig.5) erreicht. Durch diese
Formgebung erfahren die Zähne 13 eine Verjüngung von der 'litte 15 nach den Enden
i9 hin.
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Der geschilderte Vorgang der Wellenbildung wiederholt sich mit jedem
Zahn 13 der nach Beeiidi1uiig seiner Arbeit allmählich wie bei einer Verzahnung
aus der von ihre gebildeten Welle austritt.
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je nach der Gestalt der Zahnform können mit llilffe der neuen Vorrichtung
flache oder tiefe Wellen in die Rohrwand gewalzt werden, dabei hat der \\'elleilalistan(1
jeweils eine bestimmte Größe, die nicht unterschritten werden kann, da jeder Zahn,
wie beschrieben, unter der Weiterdrehung der l)rilckrolle seine Welle auch wieder
verlassen muß. Wird der Wellenabstand jedoch kleiner und die Wellentiefe größer
gewünscht als dies durch den N'alz\organg erreicht wird, um für bestimmte Zwecke
eine besonders große Biegsamkeit zu erlialten, so kann (lies in einfacher Weise
durch axiales Stauchen des Wellrohres gemäß Fig.7 in die in Fig. 8 dargestellte
Form bewirkt werden.
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1111 Kopf 7 können Einstellmittel vorgesehen werden, die so auf die
Rollenachsen 21 einwirken, daß die Druckrollen 12 in radialer Richtung, also nach
dein Rohr .4 hin oder von ihm weg eingestellt wverden lc<innen, tim so die Wellentiefe
zu regeln.
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Sollen scliratilienförinige Wellen mit der neuen Vorrichtung in das
Rohr eingewalzt werden, so sind die Druckrollen 12 mit Zähnen 13 zu versehen, die
mit der rechtwinklig auf der Rohrlängsachse stehenden Ebene einen der Steigung der
Schraubenwellen entsprechenden Winkel einschließen.