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Zuführvorrichtung für eine Gewindeschneidmaschine od. dgl. für Rohre
Die
hier behandelten Gewindeschneidmaschinen od. dgl. sind Bestandteile automatischer
Rohrbearbeitungsanlagen ffir die Massenfertigung von Rohren in dem Bereich von beispielsweise
1j2 bis 4 Zoll Durchmesser bei 4 bis 7 m Länge. Rohrbearbeitungsanlagen umfassen
jeweils eine Gruppe von Sondermaschinen, die die verschiedenen Arbeitsvorgänge durchzuführen
haben. So kann eine Rohrbearbeitungsanlage beispielsweise bestehen aus Fräsmaschine,
Prüfmaschine, Gewindeschneidmaschine und Muffenaufschraubmaschine. Für den Gewindeschnitt
an beiden Enden der Rohre werden üblich zwei Gewindeschneidmaschinen entgegengesetzt
so in den Arbeitsfluß eingeordnet, daß die zugebrachten Rohre zunächst von einer
ersten Maschine an einem Rohrende geschnitten und dann einer zweiten Maschine zugeführt
werden die das Gewinde am anderen Rohrende schneidet.
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Die Einzelmaschine hat in diesem Fertigungsgang die Aufgabe, jedes
einzelne zugebrachte Rohr aufzunehmen, einzuspannen, vor einen Gewindeschneidkopf
zu bringen, das Gewinde zu schneiden und die geschnittenen Rohre abzulegen oder
einem folgenden Arbeitsgang zweckdienlich zuzuführen. Für die durch führung dieser
verschiedenen Arbeitsvorgänge ist eine Gewindeschneidmaschine auszubilden mit einer
Transporteinrichtung zur Aufnahme der Rohre und zum Transport in die Bearbeitungslage,
einer Trag- und Spanneinrichtung zum Tragen und Spannen der langen
Rohre,
einem Gewindeschneider und einer Transporteinrichtung zum Ablegen oder Abführen
der mit Gewinde versehenen Rohre.
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Die Leistung einer Rohrgewindeschneidmaschine ist abhängig von der
Zahl der Gewindeschneidköpfe, die eine Maschine enthält und mit denen gleichzeitig
gearbeitet werden kann, sowie dem Grad der Vollkommenheit der Transport, Träg- und
Spanneinrichtungen. Einfach ausgerüstete Maschinen mit nur einem Schneidkopf sind
in ihrer Leistung beschränkt.
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Für höhere Leistungen sind Maschinen mit mehreren gleichzeitig arbeitenden
Gewindeschneidköpfen in Revolveranordnung bestimmt. Zum Spannen der Rohre werden
vor den Gewindeschneidköpfen Schraubstöcke mit mechanischer Betätigung angeordnet,
die bei den Maschinen in Revolverausbildung in eine mit dem Revolvergewindeschneidkopf
umlaufende Schraubstockscheib e eingebaut sind. Zum Transport und zum Tragen der
Rohre sind bei den einfachen Maschinen mit nur einem Schraubstock Tragketten und
bei den Revolvermaschinen Tragscheiben in Gebrauch. Sowohl die Tragketten bei der
einen Maschinenart als auch die Tragscheiben bei der anderen Maschinenart sind mit
Rohrhalteklauen ausgerüstet.
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Bei den bekannten Revolvermaschinen werden die Rohrhalteklauen, so
wie es auch bei den Schraubstockscheiben üblich ist, automatisch in den Aufnahme-
und Abgabebereichen offen und im Arbeitsbereich geschlossen gehalten. Bei allen
bisher bekannten Maschinen müssen die allgemein aus mehreren Teilen bestehenden
Halteklauen und Schraubstockbacken bei der Umstellung der Maschine auf die verschiedenen
Rohrdurchmesser ausgewechselt oder einzeln verstellt werden.
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Den im Zuge der Leistungssteigerung an automatische Rohrbearbeitungsanlagen
gestellten und noch steigenden -Anforderungen genügen die bekannten Gewindeschneidmaschinen
nicht. Auch die Maschinen, die bereits mit Revolverausbildung arbeiten, gestatten
nicht die notwendigen hohen Arbeitsgeschwindigkeiten, weil die bekannten Ausführungen
der Transport-, Trag- und Spanneinrichtungen bei höheren Rohrdurchgangsgeschwindigkeiten
unzulänglich und störungsanfällig sind. Der Rohrarbeitskreis kann nur zu einem kleinen
Teil zum Schneidvorgang genutzt werden. Auch die zur Verlängerung der Arbeitsstrecke
im Rohrarbeitskreis und zur Verbesserung der Rohreinführung vorbekannten Einwerfer,
die die einzelnen Rohre von der Zuführungsstelle aufnehmen und den Tragscheiben
vermitteln, sind unzureichend.
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Gegenstand vorliegender Erfindung sind Gewindeschneidmaschinen oder
andere Rohrbearbeitungsmaschinen in Revolverausbildung, die zur Erzielung hoher
Durchlaufgeschwindigkeit und damit hoher Leistung wie folgt ausgerüstet sind: Zur
Aufnahme der Rohre, zum Transport in den Rohrarbeitskreis, zur weitläufigen Umführung
im Arbeitskreis und zur Ablage der Rohre aus dem Arbeitskreis werden über zweckdienlich
angeordnete Leitrollen geführte Tragketten in Verbindung mit dem Rohrarbeitskreis
angepaßten Tragscheiben, über die die Ketten geführt werden, benutzt. Damit ist
die für die Revolverausbildung zweckentsprechende Tragscheibenanordnung wirkungsgünstig
mit dem Transport- und Leitvermögen der Kette vereinigt.
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Diese Tragorgan sind mit zweiteiligen Halteklauen (Klauenhälften)
derart ausgebildet, daß jeweils die an den Tragketten befestigten Klauenhälften
die zu bearbeitenden Rohre aufnehmen, transportieren und im weiteren Lauf mit an
den zugehörigen Tragscheiben befestigten Klauenhälften (Gegenklauen) zusammen die
Rohre im Bereich des Rohrarbeitskreises umschließen und somit halten und umführen.
Im Arbeitsbereich werden die Rohre gleichzeitig von einer dem Revolvergewindeschneidkopf
oder Revolverarb eitskopf für andere Zwecke vorgelagerten, mechanisch spannenden
Schraubstockscheibe eingespannt und gegen Längsverschiebung und Eigendrehung fest--gehalten.
Die Zentralen des Revolvergewindeschneidkopfes oder Arbeitskopfes, der Schraubstockscheibe
und der Tragscheiben liegen auf einer gemeinsamen Achsenmitte und drehen sich mit
gleicher Geschwindigkeit. Im Arbeitsbereich vollführen die tangential im Revolvergewindeschneidkopf
oder Arbeitskopf eingebauten einzelnen Gewindeschneider oder Arbeitsgeräte, beispielsweise
durch Eigendrehbewegung und Vor- und Rückbewegung in Richtung der Rohrachsen, mit
einer der Gewindesteigung entsprechenden Schubgeschwindigkeit, den Gewindeschneidvorgang
oder Arbeitsgang. Für - hohes Leistungsvermögen der Maschine ist es wesentlich,
den Weg der Tragketten und die Ausbildung der Rohrhalteklauen so vorzunehmen, daß
die zu bearbeitenden Rohre auf einem möglichst großen Teil des Arbeitskreises umgeführt,
getragen und gespannt werden, denn damit steigt die mögliche Arbeitsdauer der Gewindeschneider
oder Arbeitsgeräte innerhalb der Zeit einer Revolverumdrehung. Hierfür werden vorteilhaft
die an den Tragscheiben befestigten Klauen beweglich gelagert und zwangläufig so
gesteuert, daß sie im Arbeitsbereich ausgeschwenkt sind und die Rohre zuverlässig
halten, vor und hinter dem Arbeitsbereich jedoch einschwenken, um einen günstigen
Ein- und Auslauf der Rohre zu sichern. Form, Steuerung und Andruck der - an den
Tragscheiben beweglich gehalterten Klauenhälften sind so gewählt, daß Rohre von
verschiedenem Durchmesser ohne besondere Verstellung oder Auswechselung- von Klauen
oder Klauenteilen getragen werden. Ebenso kann die Schraubstockscheibe mit Spannzeugen,
die den ganzen Rohrdurchmesserbereich spannen, eingerichtet sein.
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Abb. I zeigt einen Querschnitt, Abb. 2 die Gesamtanordnung im Grundriß.
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Es sindAusführung'sbeispieleschematisch dargestellt.
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Mit der Achse a umlaufend sind Revolverkopf b, Schraubstockscheibe
c und die Tragscheiben d angeordnet. e ist die Hauptlagerung mit Antrieb, f sind
die Zwischen- und Endlagerungen: Um die Nebenachse g mit den Leitrollen h und die
Tragscheiben d bewegen sich die Tragketten i. Das Zeichnungsbeispiel zeigt eine
Ausführungsform der Maschine mit zweiteiligen Klauen und mit an den Tragscheiben
beweglich gelagerten Klauenhälften. k sind die an den Tragketten befestigten festen
Klauenhälften, I die beweglichen Klauenhälften an den Tragscheiben d. m stellt eine
nicht umlaufende
Zwangsführung dar und n, als Federn od. dgl., sind
die Spannmittel für die beweglichen Klauenhälften.
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Von der Zuführungsstelle A kommend werden die zu bearbeitenden Rohre
o von den Klauen der Tragkette aufgenommen, in den Arbeitskreis p geführt und in
einem großen Teil des Arbeitskreises p umgeführt und bei B abgelegt. Während der
Umführung der Rohre im Arbeitskreis sind die Rohre automatisch in der Schraubstockscheibe
gespannt und werden von den Gewindeschneidern mit Gewinde versehen oder dem Arbeitsvorgang
anderer Arbeitsgeräte unterzogen.
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Wesentlich für die Ausbildung mit umlaufenden Tragketten in Verbindung
mit der Umführung über die Tragscheiben sind die gegenüber den Kettenbolzen ausladenden
Klauen. Durch die Ausladung wird die Klauengeschwindigkeit, bezogen auf die Mittenlage
der Rohre, im zu- und ablaufenden Kettenstrang geringer als die Umlaufgeschwindigkeit
im Rohrarbeitskreis. Damit werden stoßfreie Einführen und sicheres Lösen der Rohre,
auch bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit, erreicht. Für die Funktion der Maschine ist
es wichtig, daß bei Rohren der verschiedenen Durchmesser die Rohrmittenlage im Arbeitskreis
immer mit der Mittenlage der Gewindeschneider oder Arbeitsgeräte im Revolvergewindeschneidkopf
übereinstimmt. Um sowohl bei der Schraubstockscheibe als auch bei den Tragscheiben
diese Mittenübereinstimmung bei der Maschineneinstellung auf die jeweiligen Rohrdurchmesser
zu erreichen, werden zweckdienlich die Schraubstockscheibe und die Gruppe der Tragscheiben
radial verstellbar eingerichtet. Damit ist bei jeder Ausbildungsform von Spannbacken
und Halteklauen eine schnelle Einstellung möglich.
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Abb. 3 zeigt schematisch und beispielsweise eine Ausführungsform
der Schnellverstelleinrichtung.
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Die Achse a ist bei q geteilt. Die von dem Antrieb bei e ausgehende
Achsendrehung wird auf den Revolverkopf b und eine Mitnehmerscheibe r übertragen.
Die Schraubstockscheibe c ist mit Schrauben s an der Mitnehmerscheibe z so befestigt,
daß bei gelöster Schraubverbindung die Schraubstockscheibe mit der an dieser befestigten
Tragscheibengruppe gegenüber der Mitnehmerscheibe und damit auch gegenüber dem Revolverkopf
unter Anwendung von Schraubenlanglöchern oder ähnlich radial verstellt werden kann.
Mit einer wirkungsgleich ausgebildeten Verbindung können auch alle Tragscheiben
d über die an der Schraubstockscheibe anliegende Tragscheibe und den die Tragscheiben
verbindenden Achsenteil gegenüber der Schraubstockscheibe verstellt werden.
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Mit einer solchen universellen Radialschnellverstellung wird erreicht,
daß die auf Übereinstimmung angewiesenen Elemente auf einfache Art und mit wenigen
Handgriffen in die richtige Lage gebracht werden können. Wenn eine Verstellung der
Schraubstockscheibe nicht erforderlich ist, wenn beispielsweise die Schraubstockscheib
e mit universell rohrmittig spannenden Backen eingerichtet ist, oder wenn zur Korrigierung
der Rohrmittenunterschiede auswechselbare Spannbacken benutzt werden, dann kann
die Schraubstockscheibe an Stelle der Mitnehmerscheibe fest mit dem angetriebenen
Achsenteil verbunden werden und nur die Gruppe der Tragscheiben gegenüber der Schraubstockscheibe
einstellbar gehalten werden. Auf die Verstellung kann ganz verzichtet werden, wenn
die Maschine nur für einen festliegenden Rohrdurchmesser ausgelegt wird oder auch
die Tragketten und Tragscheiben mit rohrmittig führenden Halteklauen ausgerüstet
werden.
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Eine besondere Hilfe für die Schnellverstellung ist ein Radialverstellmechanismus,
der beispielsweise nach Abb. 4 ausgebildet sein kann.
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Die an der Schraubstockscheibe c gelegene und gegenüber dieser radial
verstellbare Tragscheibe d hat ein Zahnsegment t. Die Schraubstockscheibe c trägt
ein um seine Achse drehbares Zahnrad X mit Schlüsselfassung, beispielsweise Vierkant.
Nach Lösen der Verbindungsschrauben s wird durch Drehen des Zahnrades fs die radiale
Verstellung bewirkt. Um die aufzuwendende Kraft zu verringern, können noch weitere
Übersetzungen, beispielsweise ein Zahntrieb v, vorgelagert sein. Ein - gleicher
Verstellmechanismus kann sinngemäß für Mitnehmerscheibe und Schraubstockscheibe
vorgesehen werden.
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Die Maschinenausbildung nach vorliegender Erfindung kann außer bei
Gewindeschneidmaschinen auch bei Maschinen, die einen ähnlichen Bewegungs- oder
Bearbeitungsvorgang ausführen, beispielsweise bei Fräsmaschinen, Muffenaufschraubmaschinen
u. dgl., gewählt werden. Außer für Rohre kann die Einrichtung auch für Arbeitsvorgänge
an anderen stabförmigen Körpern dienen.
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Die Tragketten können gegebenenfalls unter Einschaltung weiterer
Leitrollen auch beliebige Transportwege vor und nach dem Schneid- oder Arbeitsvorgang
durchführen. Die Tragketten als Tragorgane können durch andere Tragorgane, beispielsweise
Gurte oder Riemen, ersetzt sein.