Verfahren und Vorrichtung zum Formen von längsachsigen Metallhohlkörpern Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von längsachsigen Metallhohlkörpern, und einen nach dem Verfahren her gestellten Metallhohlkörper.
Insbesondere eignet sich die Erfindung zum Formen von Metallrohren und Körpern ähnlicher längsachsiger Form.
Aufgabe der Erfindung ist die Vereinfachung der Formung hohler Metallgegenstände und die wirtschaft- lichere Herstellung gewisser geformter Metallgegen stände.
Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Herstellung vorteilhaft ausgebildeter Pfosten für Ge länder, Brüstungen, Zäune und dergleichen in wirt- schaftlicherer und einfacherer Weise als bisher.
Hohle Geländerpfosten bestehen bekanntlich häufig aus rohrförmigen Metallhohlkörpern, die in Abständen mit kugelförmigen oder ähnlichen Erweiterungen mit Bohrungen in den Erweiterungen zur Aufnahme der Geländerschutzstangen, Rohren oder dergleichen ver sehen sind. Nach dem bisherigen Stand der Technik stellte man solche Pfosten aus getrennt gegossenen, mit kurzen Rohrstützen versehenen, kugelförmigen Tei len her, verband diese kugelförmigen Teile durch Rohr stücke entsprechender Länge, in die die Rohrstützen eingeführt und hartgelötet wurden.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Formen von längsachsigen Metall hohlkörpern, bei dem der betreffende Hohlkörper zu mindest in dem Bereich der beabsichtigten Formung auf eine Temperatur, bei welcher das Metall leicht formbar ist, erhitzt wird, und die Erzeugung eines ausreichenden Gasüberdrucks innerhalb des rohrförmi- gen Körpers bewirkt wird, durch den die zu formende Hohlkörperwand zumindest im Bereich der beabsichtig ten Formung gegen die Formung begrenzende Flächen gedrückt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der längsachsige Metallhohlkörper während des Formens um seine Längsachse gedreht und dabei in Druckberüh- rung mit mehreren,
parallel zu seiner Oberfläche an geordneten, der herzustellenden Form entsprechend pro filierten, mitlaufenden Walzen gehalten wird, wobei auf den Hohlkörper nach Bedarf ein Druck in Längs richtung ausgeübt wird, um in den zu verformenden Bereichen zusätzliches Wandmaterial bereitzustellen undi so die erforderliche Wandstärke der geformten Teile zu gewährleisten.
Zur Durchführung des Verfahrens ist nach der Er findung eine Vorrichtung vorgesehen, welche gekenn zeichnet ist durch ein Einlassorgan für gasförmige Druck mittel, einen treibenden, rotierenden Verbindungskopf zum gasdichten Verbinden eines Endes des zu formen den längsachsigen Hohlkörpers mit dem genannten Druckgaseinlassorgan, einen Druckkopf zum gasdichten Verbinden mit dem anderen Ende des sich drehenden Metallhohlkörpers geeignet zur Ausübung eines Stauch druckes in achsialer Richtung, um dadurch zusätzliches Wandmaterial in den Formungsbereich einzutauchen, und ferner formende Organe, welche abgrenzende, for mende Flächen bieten, die in Berührung mit dem ge nannten Hohlkörper gebracht werden, wenn Formung stattfinden soll,
und welche sich mit der sich drehenden Fläche des Hohlkörpers mitbewegt, zumindest, wenn sie damit in Berührung gebracht werden.
Der nach dem Verfahren hergestellte Metallhohl körper ist dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem Stück mit von innen her durch Gasdruck erweiterten Teilen besteht.
Zur Formgebung kann der zu formende Hohlkörper im Bereich der beabsichtigten Verformung auf Dunkel rotglut erhitzt werden.
Der zur Verformung benötigte Druck in Längsrich tung kann durch pneumatisch betätigte Organe ausgeübt werden, zusätzliches Wandmaterial kann dem For mungsbereich stufenweise zugeführt werden. Zur Ge währleistung der richtigen Menge des in einer Stufe einzuführenden, zusätzlichen Materials in den For mungsbereich können Arretierungsanschläge vorgesehen werden, welche die weitere Zufuhr von Rohr- oder ähnlichem Material zum Formungsbereich aufhalten, wenn die benötigte Materialmenge für die betreffende Stufe eingeführt worden ist. Dabei können exzentrische Arretierungsanschläge verwendet werden.
Zur Erleichterung der Zufuhr des zusätzlichen Ma terials in den Formungsbereich kann auf derjenigen Seite der Formungswalze, von der aus der Stauchdruck in axialer Richtung auf das sich drehende Rohr aus geübt wird, ein grösserer Spielraum mit dem sich drehen den zu formenden Rohr, als auf der anderen Seite der Walze vorhanden ist, vorgesehen werden.
Der längsachsige Metallhohlkörper kann an seinen Enden von Einspannköpfen umfasst werden, von denen mindestens einer die Rotation bewirkt, und die ge nannten Köpfe Dichtungsringe oder andere Dichtungs organe enthalten, die die Enden des Metallhohlkörpers umfassen und einen luftdichten Abschluss damit nach aussen hin versichern. Mindestens ein Teil des ge formten Gegenstandes kann nach Beendigung des For- mens durch Kühlwasser rasch abgekühlt werden.
Zur Herstellung längsachsiger Metallhohlkörper kann ein Metallrohr von etwas grösserer Länge als der des Endproduktes, drehbar um seine Längsachse in Spannklemmen eingespannt, die Dichtungsringe gas dichtend umfassen, in Drehung versetzt werden unter Anlage gegen einen Satz gleichmässig um den Rohr umfang verteilt und mit dem Rohr frei mitlaufender, profilierter Walzen, wobei das Rohr im Formungs bereich der Walzen mittels einer aufheizenden Flamme auf eine Temperatur, bei welcher das Metall leicht formbar wird, erhitzt, im Inneren des Rohres einen Gasdruck erzeugt von einem Bruchteil des endgültigen Innenformungsdruckes, dadurch eine Erweiterung des Rohres in einem Formungsgebiet auf einen Bruchteil der endgültig vorgesehenen Grösse bewirkt,
dass man gleichzeitig das Rohr in Längsrichtung zusammenstaucht und dabei einen Bruchteil der endgültig benötigten Menge des Ergänzungsmaterials in das Formungsgebiet einführt, den endgültigen inneren Gasdruck erzeugt und unter Zufuhr der endgültig benötigten Menge zusätzlichen Materials, die Erweiterung auf die End gültige Form und Grösse vornimmt, und den Prozess auf einem anderen Formungsgebiet des Rohres wieder holt.
Die Erweiterungen können .kugelförmig gestaltet werden, wobei unmittelbar oberhalb der obersten kugel förmigen Erweiterung des Rohres ein Schneidorgan an gesetzt wird, welches sowohl das Rohr schneidet, als auch die Wandung nach innen staucht, wonach ge gebenenfalls die verbleibende Öffnung durch Verschwei ssen schliesst.
Der längsachsige Metallhohlkörper kann bereits zu Anfang mit einer konzentrischen Verengung gerade oberhalb der geplanten Lage einer Erweiterung ver sehen werden.
Nach Beendigung des Formungsvorganges können je nach Bedarf Löcher in einem beliebigen Winkel zur Längsachse der Metallhohlkörper durch die Erweiterung zur Einführung von Stangen gebohrt werden.
Der längsachsige Metallhohlkörper kann zunächst auch mit muffenartigen Erweiterungen der doppel ten Länge einer Rohrmuffe versehen werden, worauf man die muffenartige Erweiterung in der Mitte durch sägt, wodurch zwei Rohre mit Endmuffen erhalten werden. Das Verfahren kann zur Herstellung von hoh len geformten Masten angewendet werden. Das Druckgaseinlassorgan der Vorrichtung kann durch eine Verbindungsmuffe, die aus einer stillstehen den Hülse besteht, in dessen axialem Hohlraum luft dicht schliessende Packungen, die durch selbstschmie rende Muttern festgehalten werden, mit dem rotierenden Verbindungskopf gasdicht verbunden werden. Die for menden Organe der Vorrichtung können über pneu matische Zylinder gesteuert werden.
Die Vorrichtung kann mit einem Dreiwegventil zur Regulierung des inneren pneumatischen Druckes in dem zu formenden längsachsigen Metallhohlkörper ausgerüstet werden.
Die Einspannklemmen der Einspannorgane an der Vorrichtung können durch Zusammenwirkung von ke- gelstumpfförmigen Flächen betätigt werden. Die gas dichten Verbindungen können durch Dichtungsringe in den Einsparmorganen hergestellt werden. Ein Druck knopf zur Bereitstellung zusätzlichen Wandmaterials je nach Bedarf in den zu formenden Gebieten kann durch ein pneumatisches Organ gesteuert werden.
Der längsachsige Metallhohlkörper kann aus nicht ge formten Rohrabschnitten mit vorzugsweise kugelförmi gen Erweiterungen an den Enden der unverformten Abschnitte bestehen, die aus einem Stück mit dem Rest des Hohlkörpers bestehen, und mit Bohrungen zur Aufnahme von Stangen versehen sein. Der längsachsige Metallhohlkörper kann als Rohr ausgebildet sein, dessen Ende eine durch Gasdruck erweiterte Muffe trägt, die mit einem eingeschnittenen Gewinde versehen ist. Der längsachsige Metallholkörper kann als Mast ausgebildet sein.
Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet eine we sentlich billigere und einfachere Herstellung solcher Pfosten, indem man lediglich ein Metallrohr, vorzugs weise etwas grösserer Länge des Endproduktes, in eine erfindungsgemässe Vorrichtung einsetzt, die zur Drehung des Rohres um seine Längsachse .eingerichtet ist. Die erfindungsgemässe Herstellung ist wesentlich vereinfacht, da z. B. die Geländerpfosten mit ihren kugelförmigen oder ähnlichen Erweiterungen in einem Stück her gestellt werden. Solche Geländerpfosten sind wesentlich stärker, als die bisher bekannten, und sind für sich neuartig.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der bei liegenden Zeichnungen, durch Ausführungsbeispiele wei ter erläutert: Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Vorrichtung zur Formung von Rohren, und zeigt insbesondere das hintere Ende des treibenden, rotierenden Verbindungs kopfes mit einer Einspannklemme für das Rohr, die formenden Organe und die Organe zur Einstellung des richtigen pneumatischen Druckes während der ver schiedenen Arbeitsstufen innerhalb des zu formenden Rohres; Fig. 2 ist ein Grundriss von Teilen der Vorrichtung in Fig. 1 und zeigt zusätzlich Einzelheiten des- Stauch kopfes zur zusätzlichen Materialzufuhr.
Diese Abbildung ist in der Hauptsache in gleichem Massstab wie in Fig. 1; Fig. 3 zeigt einen vertikalen Querschnitt durch die Vorrichtung der Linie A-A in Fig. 1, gesehen in der Richtung der Pfeile und in der Hauptsache im gleichen Massstab; Fig. 4 zeigt einen vertikalen Schnitt, in einem kleineren Massstab verglichen mit der Zeichnung in Fig. 1, durch den treibenden, rotierenden Verbindungs kopf und die Einlassvorrichtung für Druckluft, deren Längsachse horizontal ist;
Fig. 5a zeigt eine .Seitenansicht, teils im vertikalen Schnitt, in einem kleineren Massstab, verglichen mit Fig. 1 von dem materialergänzenden Stauchkopf, des sen Längsachse horizontal ist; Fig. 5b zeigt eine Seitenansicht einer exzentrischen Haltevorrichtung zur Einstellung der Grenzen der je weiligen Bewegung des stauchenden Materialergänzungs- kopfes wie in Fig. 5a gezeigt, und ist in einem ähnlichen Massstab gehalten; Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der elek trischen Steuerungsorgane für die verschiedenen Arbeits teile der Vorrichtung;
Fig. 7 ist eine Seitenansicht eines fertiggestellten Geländerpfostens.
Die gleichen Zahlen in den verschiedenen Abbildun gen beziehen sich auf gleiche Elemente, und beim Zusammenfassen der verschiedenen Abbildungen wird es deutlich, wie die verschiedenen Teile in der Maschine eingebaut worden sind.
In den Zeichnungen bedeutet cs eine Blechum kleidung von den Teilen der Maschine, die nicht ständig zur Bedienung der Maschine zugänglich sein müssen. <I>1.</I> Organe <I>zur Einstellung des pneumatischen Druckes</I> <I>innerhalb des zu formenden Rohres mit einem</I> <I>kreisenden rotierenden</I> Verbindungskopf Unter Bezugnahme auf Fig. 1, 2, 3 und 4 der Zeichnung, ist 1 ein zu formendes Metallrohr, dessen eines Ende in den Axialen Hohlraum 2 des rotierenden Verbindungskopfes 3 eingesetzt ist.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist 4 die rotierende Haupt spindel des Kopfes 3, worauf das treibende Rad 5 montiert ist. 6 ist die Verbindungsmuffe zum Durch leiten von Druckluft aus Leitung 102 über ein Ver bindungsstück 7 zum axialen Gasdurchlass 4a der Hauptspindel 4. Die Verbindungsmuffe 6 besteht aus einer stillstehenden Hülse 8, in deren axialem Hohl raum luftdicht schliessende Packungen, zum Beispiel Fa serringe eingebaut sind, z. B. sogenannte Walker-Pak- kungen 9. Diese Luftabdichtungen werden durch selbst schmierende Muttern, festgehalten, z. B. Messingmuttern 10, welche ihrerseits wieder in dem Innenraum der Muffe 6 durch die selbstschmierende Gegenmutter 11 festgehalten werden, die z.
B. aus Messing besteht. Selbstschmierende Messingteile bestehen vorzugsweise aus einem Material, das als REX-G bekannt ist.
Eine Spindel 12 wird axial in das treibende Rad 5 im allgemeinen in gleitender Passung eingesetzt, um weit in den axialen Durchgang der Hülse 8 hinein zuragen, und darin gasdicht drehbar zu sein. Die Spindel 12 enthält eine Bohrung 13, wodurch Druckluft oder dergleichen nach Bedarf zur axialen Bohrung 4a der Hauptspindel 4 des treibenden, rotierenden Kopfes 3 durchgeleitet wird, und von dort aus in das Rohr 1, das in der Höhlung 2 gehalten wird. Ein kupferner Dichtungsring 10a bildet die luftdichte Verbindung zwi schen den Spindeln 12 und 4. Das Rohr 1 wird in dem genannten Verbindungskopf 3 mittels der Ein spannklemme 15, festgehalten, deren drei Klemmflächen 16 mit geeigneten Rillen versehen sind.
In einer be vorzugten Ausführungsform wird die genannte Ein spannklemme 15 durch das Zusammenwirken von den stumpfkonischen Flächen 17 und 17a geöffnet und geschlossen, welche die Klemmfläche 16 umgeben. Es ist ein wichtiges Merkmal dieser Einspannklemme, dass die innere Fläche des Hohlraumes 2 mit einem Gasdich- tungsring 18 versehen ist, der das Rohr 1 fest um schliesst, so dass die Druckluft, welche in das Rohr 1 aus Leitung 102 eingelassen wird, nicht .aus dem Hohl raum 2 nach aussen entweichen kann. 19 ist eine fest stehende Schmierungsbüchse, worin die Hauptspindel 4 sich zwischen den Rollenlagern 20a, 20b, 20c und 20d dreht. Eine Dichtungsscheibe 21 hält das Schmiermittel in der Büchse.
Vorzugsweise wird ein hitzebeständiges Schmierfett in die Schmierbüchsen oder dergleichen eingefüllt. Die verschiedenen Teile des treibenden, ro tierenden Verbindungskopfes 3, werden durch die Mut ter 22 und die Gegenmutter 23 zusammengehalten. 24 ist eine rotierende Büchse, welche an der Innenseite ihres hinteren Endes mit den zuvorgenannten stumpf konischen Flächen 17a versehen ist, die mit den stumpf konischen Flächen 17 an der Aussenseite der Einspann klemme 15 zusammenwirken.
22a ist eine Einstell mutter, aus deren rückwärtigen Fläche 4 Halteköpfe 24a herausragen, und gegen die vordere Fläche der Büchse 24 drücken, um die Büchse 24 in rückwärtiger Richtung zu verschieben, um so die Einspannklemme 15 nach Belieben zu öffnen, bzw. offen zu halten. (Nur einer der Knöpfe 24a ist in Fig. 4 sichtbar).
Die Halteknöpfe 24a werden durch Federdruck nach aussen gedrückt. Die Büchse 24 ist vorzugsweise aus oberflächengehärtetem Achsenstahl hergestellt, und wird vorteilhafter Weise in Messing- oder ähnlichen nicht rotierenden Ringen 25 und 26 gelagert, die ihrer seits in dem nichtrotierenden Block 27 gelagert sind, der rückwärts und vorwärts in axialer Richtung be wegt werden kann, bzw. in dem stationären Block 28 gelagert sind. Schmiervorrichtungen 29 und 30 laufen durch die genannten Teile 25 bis 28. Die Schmier büchse 19, der Block 27 und der Block 28 sind sämtlich auf einer Grundplatte 31 gelagert. Zum Schlie ssen der Einspannklemme 15, wird die Büchse 24 rück wärts gegen die Halteknöpfe 24a bewegt.
Vorzugs weise wird dies durch einen einfach wirkenden pneu matischen Kolben bewirkt, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, und dessen Kolbenstange mit dem Gleit- block 27 verbunden ist. <I>2.</I> Formende <I>Rollen</I> Zurückkommend auf die Fig. 1, 2 und 3 der Zeichnungen, ist 32t eine obere formende Rolle und 321 und 32r sind linke und rechte untere formende Rollen, die zusammen einen Satz formender Organe bilden, welche mit Aushöhlungen gt, g1, bzw. gr zur Bildung der Kugel s1 auf dem Rohr 1 versehen sind.
In gleicher Weise stellt 33t eine obere formende Rolle dar und 331 und 33r (nicht in der Zeichnung gezeigt) sind untere formende Rollen, die mit Aushöhlungen gt, g1, bzw. gr zur Formung der Kugel s2 auf Rohr 1 versehen sind. Die unteren, formenden Rollen 321 und 32r einerseits und 331 und 33r anderseits werden von Lagerbüchsen 341 bzw. 34r (nicht gezeigt) einerseits und 351 bzw. 35r (nicht gezeigt) anderseits gehalten, und nehmen das Rohr 1 auf, welches darauf liegt und rotiert und dabei die genannten Rollen mitnimmt. 34t und 35t sind Lagerbüchsen für die oberen formen den Rollen 32t bzw. 33t.
Eine Abstandstange dp zur Einstellung der jeweils gewünschten Entfernung zwi schen den Kugeln s1 und s2 wird zwischen die Sätze der formenden Rollen 32 und 33 eingelegt. 38 und 39 sind einfach wirkende pneumatische Kolben, deren Kol benstangen 40 und 41 jeweils nach unten gerichtet sind und welche auf das Gestell mb montiert sind. Die- oberen Rollen 32t bzw. 33t werden jeweils mit den genannten Kolbenstangen durch die Gelenkverbin dungen 42- bzw. 43 verbunden, welche ihrerseits zur Halterung der Lagerbüchsen 34t bzw. 35t verbunden sind, die ihrerseits wieder die oberen formenden Rollen 32t bzw. 33t halten.
Zum Niedersenken der oberen formenden Rollen auf das Rohr 1, zur Formung einer Kugel, wird der Kolben 38 bzw. 39 mittels Druckluft betätigt, die wiederum von der Druckluftleitung 100 geliefert wird. 36 ist ein rotierendes Messer, das auf einer Lagerbüchse 37 montiert ist. Lagerbüchse 37 ist ihrerseits auf dem Hebel 45a montiert, der auf der drehbaren Büchse 44 angebracht ist. Der Hebel 45a wird durch einen Handgriff 45 verlängert, der normaler weise mit einer Halte- und Lösevorrichtung für das rotierende Messer 36 versehen ist.
Im allgemeinen ist auf Rohr 1 eine Einschnürung 47 an der Stelle vor handen, wo das rotierende Messer 36 hindurchgezogen wird, um dabei eine kombinierte :Schneid- und Stauch wirkung zu erzielen, wobei das Loch im oberen Kopf s2 teilweise bei der Abtrennung des Geländerpfostens ge schlossen wird.
Die Vor- und Rückbewegung der for menden Rollensätze 321 bis 45 (Fig. 1), insbesondere zum Einsetzen und Herauslösen des Rohres aus dem rotierenden Verbindungskopf 3 wird durch einen doppel wirkenden pneumatischen Kolben 55 (Fig. 3), der mit Druckluft aus der Leitung 103 beliefert wird und auf der Grundplatte 56 gelagert ist, bewirkt. Die Kolben stange des Kolbens 55 wird durch ein geeignetes Ver bindungsstück 55a mit den genannten Rollensätzen ver bunden.
Wie in Fig. 3 gezeigt, wird der pneumatische Druck in dem Kolben 38 zur Hebung der formenden Rolle 32t weg von dem Rohr 1 entspannt, worauf die Rolle 32 sich unter der Wirkung des Gegengewichtes cw hebt, welches am Ende des Hebels 1r angebracht ist, d.r auf dem Drehpunkt pb gelagert ist und dessen anderer Arm mit der Lagerbüchse 34t verbunden ist. Auf gleiche Weise kann die Rolle 33t gehoben werden. <I>3. Steuerung des inneren pneumatischen Druckes</I> In Fig. 1 ist ein Dreiwegsteuerungsventil 48 mit Druckmessgeräten 49 und 50 gezeigt.
Das genannte Ventil 48 ist mit einem Auslass 51 zur Entspannung der Druckluft zur Atmosphäre ausgerüstet, und wird durch Handgriff 52 getätigt. Anderseits - wird durch Leitung 101, über Verbindungsmuffe pc, Druckluft, z. B. aus Druckluftbehältern, dem Dreiwegventil zuge führt. Ferner führt von dem Dreiwegvcntil 48 die Druckluftleitung 102 zum Drucklufteinlass 7, und zwar zur Einstellung des pneumatischen Druckes in Rohr 1. <I>4. Trägerschienen .</I>
Wie aus den Fig. 1, 2, 3 und 5a hervorgeht, erstrecken sich die parallelen Trägerschienen 53 und 54, auf denen die verschiedenen Arbeitsteile der Maschine montiert sind, von einem Ende der Maschine zum anderen.
<I>'5.</I> Stauchvorrichtung <I>zur Zufuhr von zusätzlichem</I> <I>Material zum Formungsbereich des Rohres</I> Bezugnehmend auf Fig. 2 und 5a der Zeichnung, stellt 57 den Stauchkopf dar, mit dem zusätzliches Material in den Bereich, bzw. in die Bereiche der Formung des Rohres 1 vorzugsweise mit pneumatischen Mitteln hineingestaucht werden kann. 58 ist ein einfach wirkender pneumatischer Kolben zur Betätigung der Einspannklemmen des genannten Stauchkopfes 57.
Kol ben 58 ist auf der Oberseite des nicht rotierenden Kopfes 57a des Stauchkopfes 57 durch Bolzen 58a und 58b befestigt. Druckluft wird dem pneumatischen Kolben 58 durch Leitung 59 zugeführt. 60 ist eine Kolben- führung, aus der die Kolbenstange 61 herausragt, um nach Belieben durch den pneumatischen Kolben 58 gesteuert, rückwärts und vorwärts bewegt zu werden. Wie aus Fig. 5a zu ersehen, ist 62 ein Hebel auf Drehpunkt 63a, der am hinteren Ende des Trägers 63 gelagert ist. Dieser Hebel ist starr mit dem nicht rotierenden Block 57a verbunden.
Der Kraftarm des Hebels 62 ist elastisch drehbar bei 61a mit dem Ende der Kolbenstange 61 verbunden. Das Ende des Lasten armes des Hebels 62 ist bei 64 mit dem hinteren Ende des Stauchkopfes 57 drehbar verbunden. Beim weiteren Heraustreten der Kolbenstange 61 aus der Führung 6 schliessen sich die Backen des Einspannkopfes des Stauchkopfes 57, wie später im Einzelnen auseinander gesetzt werden soll, während beim Zurückziehen der Kolbenstange 60 die Backen geöffnet werden. 65 und 66 sind Räder, welche auf den Schienen 53 bzw.
54 laufen (Fig. 2) und an den Streifen 67 und 68 zur Stützung des Stauchkopfes 57 befestigt sind. Wie in Fig. 2 und 5a gezeigt, enthält die Vorrichtung zum Vor- und Rückbewegen des Stauchkopfes in axialer Richtung, einen doppelt wirkenden, pneumatischen Kol ben 69, der mit der herausragenden Kolbenstange 70 Druck auf Rohr 1 in axialer Richtung ausübt.
Das vordere Ende der Kolbenstange 70 ist durch eine Füh rungsklammer 71 und damit verbundenen Querstreifen 72 und 73 mit den Schienen 72a bzw. 73a verbunden, welche an den entgegengesetzten Seiten des Blockes 57a auf dem Rumpf des Stauchkopfes 57 angebracht sind. Der pneumatische Kolbenzylinder 79 wird durch die vorderen und hinteren Stützorgane 73a bzw. 73b getragen, welche auf den Tragschienen 53 bzw. 54 angebracht sind.
<I>6.</I> Exzenter-Halteorgane <I>zur Steuerung der Lieferung</I> <I>von zusätzlichem Material</I> In Fig. 2 und 5b sind 74 und 75 die Zentralachsen von vorderen und rückwärtigen Exzenter-Halteorgane, die mit Handgriffen 74a bzw. 75a ausgerüstet sind. Die genannten Exzenter-Halteorgane bewirken die Ein stellung der Entfernung, welche der .Stauchkopf zurück legen soll, um die benötigte Menge zusätzlichen Ma terials jeweils dem Rohr 1 zuzuführen.
Aus Fig. 5b geht hervor, dass die Exzenter-Haltevorrichtungen mit einem langen Arm 76 und einem kurzen Arm 77, der sich von der mittleren Achse 74 aus erstreckt, aus gerüstet sind. 78 ist eine Haltevorrichtung, wodurch die Arme 76 bzw. 77 und somit der Stauchkopf 57, wenn er sich durch die jeweils vorgeschriebene Strecke bewegt hat, zum Halten gebracht werden.
Zur Zufuhr einer grö sseren Menge zusätzlichen Materials wird der kurze Arm 77 in Richtung auf den Stop 78 eingestellt, während um gekehrt zur Zufuhr einer kleineren Menge der lange Arm 76 in dieser Richtung eingestellt wird. Die zuvorge- nannten Querschienen 72 und 73 tragen Streifen 81 bzw. 82, die als Basis der Zentralachsen 74 und 75 bzw. der Exzenter-Haltevorrichtung dienen. 83 und 84 sind Stangen zur Befestigung der Hülle des pneuma tischen Kolbenzylinders 69 an den Schienen 81 bzw. 82. <I>7.
Vorrichtung zur Einstellung des</I> Stauchkopfes <I>zur</I> <I>Formung verschiedener Rohrlängen</I> Wie in Fig. 2 gezeigt, ist 85 ein Aggregat zur Einstellung der Maschine für die Verformung von ver schiedenen Rohrlängen. Das Aggregat enthält ein Hand rad 86, welches einen Einstellkasten 87 nebst doppelt wirkenden pneumatischen Stauchkolben 69 betätigt. 88 ist ein Verbindungsglied zwischen Einstellkasten 87 nebst doppeltwirkendem, pneumatischem Kolben 69. Der Einstellkasten 87 ist durch eine Büchse 89 mit der Haupt-Endquerplatte 90 der Maschine verbunden.
Die genannte Hauptquerplatte 90 ist auf den Schienen 53 und 54 mittels Muffen 91 und 92 montiert.
<I>B. Einzelheiten des</I> Stauchkopfes Wie in Fig. 5a gezeigt, wird das hintere Ende des zu formenden Rohres 1 in den zentralen Hohlraum 93 des Stauchkopfes 57 eingeschoben. Dieser Hohl raum ist mit einem Dichtungsring 94 ausgerüstet, um einen luftdichten Verschluss des Rohres 1 mit dem genannten Hohlraum gegen die äussere Atmosphäre zu bilden. 95 ist eine Klemme mit gerillten Oberflächen 96 zur Umklammerung des Rohres 1. Die äusseren Flächen 97 der Einspannvorrichtung sind stumpfko nisch ausgebildet, um mit dem inneren, nach innen zu laufenden stumpfkonischen Flächen 97a zusammenzu wirken zum Öffnen und Schliessen der Klemme 95. 98 ist eine Lager- und Schmierbüchse.
99 ist die Hauptspindel des Stauchkopfes 57 und ist mit einer ,Einstellmutter <B>110</B> ausgerüstet, welche ihrerseits mit vier Einstellknöpfen 111 versehen ist (nur ein Knopf wird in der Zeichnung gezeigt) und durch die Gegenmutter 112 gesichert ist. Die Einstell knöpfe 111 werden durch Federdruck gegen die Rück seite der die Klemme betätigenden Büchse 98 gedrückt, um die Klemme 95 geöffnet zu halten oder sie wieder zu öffnen, wenn sie nicht durch den Kolben 58 ge schlossen gehalten werden. 113 ist ein stationärer Lagerkasten. 115 ist eine Schmierbüchse, die an den Enden durch die Scheiben 116 verschlossen ist. <I>9.
Elektrische Steuerung</I> Gemäss der elektrischen Schaltung nach Fig. 6 sind folgende durch Solenoide betätigten Ventile vorgesehen. A steuert die Anspannvorrichtung des treibenden, rotierenden Kopfes 3 (Fig. 4); B steuert die axialen Bewegungen des Rollenaggre gates 321 bis 45, und unter anderem zur Einführung und Herausnähme des zu formenden Rohres oder der gleichen aus dem treibenden, rotierenden Kopf 3 (Fig. 1); C steuert das Heben und Niederbringen der oberen formenden Rollen 32t und 33t durch die doppelt wirkenden pneumatischen Kolben 38 bzw. 39 (Fig. 1 und 3);
D steuert den Einspannkopf des Stauchkopfes 57 (Fig. 5a); E steuert die axialen Bewegungen des Stauchkopfes 57 (Fig. 2); a, b, c, d und e sind Kippschalter für die oben genannten, solenoid betätigten Ventile, die mit den entsprechenden grossen Buchstaben bezeichnet sind. Die genannten Schalter sind mit je einer Kontrollampe, die ein anzeigt und je einer zweiten Kontrollampe, welche aus anzeigt, ,ausgerüstet.
200 ist der Hauptschalter der Formungsmaschine und 201 ist der Schalter für den Hauptantriebsmotor 202, der die Rotation des Haupttreibrades 5 bewirkt. 203 ist ein Schalter zur .Steuerung der Pumpe 204, die Kühlwasser zur Kühlung der heissen Teile des Rohres nach Bedarf liefert.
<I>10. Geländerpfosten</I> Fig. 7 zeigt einen erfindungsgemäss aus Rohr 1 gebildeten hohlen Geländerpfosten. Die Kugeln s1 und s2 haben einen äusseren Durchmesser von 6,9 mm 117 und 118 sind Löcher, welche parallel zueinander durch die Kugeln s1 und s2 zur Aufnahme von Schutz schienen, Einzäunungsschienen oder Geländerschienen rechtwinklig zur Achse des Rohres 1 gebohrt sind. Das untere Ende des Rohres 1 wird in eine Fussplatte 119 eingeschweisst, welche mit Löchern 120 zur Auf nahme von Befestigungsbolzen versehen ist. ,Erfindungs gemäss kann ein Geländerpfosten, z.
B. wie folgt, her gestellt werden: Gemäss den Zeichnungen wird ein Weicheisenstahl- rohr mit einer Verengung 47 in das untere formende Rollenaggregat 321, 32r,<B>331</B> und 33r in der Stellung, wie in Fig. 1 gezeigt, eingelegt, wobei die gewünschte Entfernung zwischen den Kugeln s1 und s2 durch das Entfernungsstück dp eingestellt wird. Die oberen For mungsrollen 32t und 33t werden dann auf das Rohr 1 niedergelassen, um es zu zentrieren.
Der Stauchkopf 57 wird jetzt vorwärts bewegt, um das hintere Ende des Rohres 1 in den Hohlraum 93 einzuführen, .ab gedichtet durch den Dichtungsring 94, und wird ein geklammert durch die Einspannklemme 95. Er wird durch das Zusammenwirken der stumpfkonischen Flä chen 97 und 97a betätigt. Das Ganze wird jetzt vor wärts bewegt, um das vordere Ende des Rohres 1 in den Hohlraum 2 durch den Dichtungsring 18 des trei benden Verbindungskopfes 3 einzuschieben. Die Ein spannklemme 15 wird jetzt auf das Rohr 1 geschlossen, welches durch Betätigung des Schalters 202 dann rotiert wird.
Das Rohrgebiet s1 wird jetzt auf Dunkelrotglut mittels eines Sauerstoff-Acetylenbrenners erhitzt. Die Excenter-Haltevorrichtungen 74 und 75 sind so ein gestellt, um etwa die Hälfte des benötigten, zuzu führenden Materials durch den Axialdruck des Stauch kopfes 57 einzustauchen. Das Dreiwegventil wird jetzt geöffnet und wieder geschlossen, wenn ein Druck von z. B. 42,2 Kilogramm pro Quadratzentimeter inner halb des Rohres 1 erreicht worden ist.
Sobald die Kugel st auf etwa die Hälfte der gewünschten Grösse auf geblasen worden ist, werden die Exzenter-Haltevorrich- tungen 74 und 75 gedreht, um den Rest des zusätzlichen Materials mittels Stauchkopf 57 einzuführen. Das Drei wegventil 48 wird geöffnet, um den pneumatischen Druck auf z. B. 7,0 Kilogramm pro Quadratzentimeter zu bringen und wird dann wieder geschlossen, wodurch die Kugel s1 auf die volle Grösse gegen die formenden Rollenflächen, welche mit dem Rohr rotieren, auf geblasen werden.
Wenn der Wärmeinhalt des Gebietes s1 ausreichend ist, wird der Brenner bereit zur Vor heizung des Gebietes s2 herüber gebracht, während s1 bis zur Vervollständigung geformt wird. Sobald die Kugel s1 die gewünschte Form und Grösse erreicht hat, wird sie durch Kühlwasser auf den heissen geformten Teil abgekühlt. Die Kugel s2 wird in ähnlicher Weise geformt und gekühlt. Der Geländerpfosten wird dann durch das rotierende Messer 36 abgetrennt, welches zugleich die Grösse des oberen Loches in der Kugel s2 etwas verkleinert.
Der geformte Geländerpfosten wird nach Abstellen der Drehung des Rohres 1 durch Lösen der Einspannklemmen der beiden Köpfe, Zurückziehen des Stauchkopfes und Verschiebung des formenden Rollenaggregates nach rückwärts und Heben der oberen Rollen 32t und 33t herausgenommen. Das obere Loch wird dann durch Schweissen verschlossen.
Method and device for forming longitudinal metal hollow bodies The present invention relates to a method and a device for forming longitudinal metal hollow bodies, and a metal hollow body produced by the method.
In particular, the invention is suitable for forming metal pipes and bodies of similar longitudinal axis shape.
The object of the invention is to simplify the shaping of hollow metal objects and to produce certain shaped metal objects more economically.
The invention is particularly suitable for the production of advantageously designed posts for railings, parapets, fences and the like in a more economical and simpler manner than before.
Hollow railing posts are known to consist of tubular metal hollow bodies, which are seen at intervals with spherical or similar extensions with holes in the extensions for receiving the railing protection bars, pipes or the like ver. According to the prior art, one made such posts from separately cast, provided with short pipe supports, spherical Tei len ago, these spherical parts connected by pipe pieces of appropriate length into which the pipe supports were inserted and brazed.
According to the invention, the object is achieved by a method for forming longitudinal metal hollow bodies, in which the hollow body in question is heated to a temperature at least in the area of the intended shaping at which the metal is easily malleable, and the generation of a sufficient gas overpressure within of the tubular body is effected by which the hollow body wall to be formed is pressed at least in the area of the intended formation against surfaces delimiting the formation, which is characterized in that the longitudinal metal hollow body rotates about its longitudinal axis during the forming and is in pressure contact. tion with several,
parallel to its surface on ordered, the shape to be produced according to profiled, rotating rollers is held, with a pressure is exerted on the hollow body in the longitudinal direction as required in order to provide additional wall material in the areas to be deformed and so the required wall thickness of the molded parts to guarantee.
To carry out the method, a device is provided according to the invention, which is characterized by an inlet element for gaseous pressure medium, a driving, rotating connection head for gas-tight connection of one end of the longitudinal hollow body to be formed with said compressed gas inlet element, a pressure head for gas-tight Connect to the other end of the rotating metal hollow body suitable for exerting an upsetting pressure in the axial direction, thereby immersing additional wall material in the molding area, and also shaping organs, which delimit, for mende surfaces offer that are brought into contact with the ge called hollow body when forming is to take place,
and which moves with the rotating surface of the hollow body, at least when they are brought into contact therewith.
The hollow metal body produced by the method is characterized in that it consists of one piece with parts expanded from the inside by gas pressure.
For shaping, the hollow body to be shaped can be heated to a dark red glow in the area of the intended deformation.
The pressure required for deformation in the longitudinal direction can be exerted by pneumatically operated organs, and additional wall material can be gradually fed into the shaping area. To ensure the correct amount of additional material to be introduced in a stage in the shaping area, locking stops can be provided which stop the further supply of pipe or similar material to the shaping area when the required amount of material has been introduced for the stage in question. Eccentric locking stops can be used.
To facilitate the supply of the additional Ma terials in the forming area, on that side of the forming roller from which the upsetting pressure is exerted in the axial direction on the rotating tube, a greater margin with the rotating tube to be formed than on the on the other side of the roller.
The longitudinal hollow metal body can be encompassed at its ends by clamping heads, at least one of which causes the rotation, and the said heads contain sealing rings or other sealing organs that encompass the ends of the hollow metal body and thus ensure an airtight seal to the outside. At least part of the shaped object can be rapidly cooled by cooling water after the end of the shaping.
For the production of longitudinally axially hollow metal bodies, a metal tube of somewhat greater length than that of the end product, rotatably clamped around its longitudinal axis in tension clamps, encompassing the sealing rings in a gas-tight manner, set in rotation while resting against a set evenly around the tube circumference and freely with the tube revolving, profiled rollers, whereby the tube in the forming area of the rollers is heated by means of a heating flame to a temperature at which the metal is easily malleable, a gas pressure generated inside the tube of a fraction of the final internal forming pressure, thereby expanding the tube in a formation area to a fraction of the final intended size,
that at the same time the pipe is compressed in the longitudinal direction and a fraction of the finally required amount of the supplementary material is introduced into the forming area, the final internal gas pressure is generated and, while the finally required amount of additional material is supplied, the expansion is carried out to the final shape and size, and repeats the process on another forming area of the pipe.
The extensions can be designed spherically, with a cutting element being set immediately above the uppermost spherical extension of the tube, which both cuts the tube and compresses the wall inwards, after which the remaining opening closes by welding if necessary.
The longitudinal metal hollow body can be seen at the beginning with a concentric narrowing just above the planned location of an extension.
After completion of the forming process, holes can be drilled at any angle to the longitudinal axis of the hollow metal body through the extension for the introduction of rods, as required.
The longitudinal metal hollow body can initially also be provided with sleeve-like extensions of the double th length of a pipe socket, whereupon the socket-like extension is sawn through in the middle, whereby two pipes with end sleeves are obtained. The method can be used to manufacture hollow shaped poles. The compressed gas inlet member of the device can be connected to the rotating connection head in a gas-tight manner through a connecting sleeve consisting of a stationary sleeve, in the axial cavity of which airtight packs, which are held by self-lubricating nuts, are connected. The forming organs of the device can be controlled via pneumatic cylinders.
The device can be equipped with a three-way valve to regulate the internal pneumatic pressure in the longitudinal metal hollow body to be formed.
The clamping clamps of the clamping members on the device can be actuated by the interaction of frustoconical surfaces. The gas-tight connections can be made by sealing rings in the energy-saving devices. A push button for providing additional wall material as required in the areas to be formed can be controlled by a pneumatic organ.
The longitudinal metal hollow body can consist of non-ge shaped pipe sections with preferably kugelförmi gene extensions at the ends of the undeformed sections, which are made in one piece with the rest of the hollow body, and be provided with holes for receiving rods. The longitudinal metal hollow body can be designed as a tube, the end of which carries a sleeve which is enlarged by gas pressure and provided with a cut thread. The longitudinal metal hollow body can be designed as a mast.
The method according to the invention allows a much cheaper and simpler production of such posts by simply inserting a metal tube, preferably a somewhat greater length of the end product, into a device according to the invention which is arranged to rotate the tube about its longitudinal axis. The production according to the invention is significantly simplified since, for. B. the railing posts with their spherical or similar extensions are made in one piece ago. Such railing posts are much stronger than those previously known and are novel in themselves.
In the following the invention will be explained with reference to the accompanying drawings, by embodiments Wei ter: Fig. 1 is a front view of an apparatus for forming pipes, and in particular shows the rear end of the driving, rotating connection head with a clamping clamp for the pipe, which forming organs and the organs for setting the correct pneumatic pressure during the various work stages within the pipe to be formed; Fig. 2 is a plan view of parts of the device in Fig. 1 and additionally shows details of the upsetting head for additional material supply.
This figure is mainly on the same scale as in Fig. 1; Figure 3 shows a vertical cross-section through the device on the line A-A in Figure 1, looking in the direction of the arrows and mainly on the same scale; Fig. 4 shows a vertical section, on a smaller scale compared to the drawing in Fig. 1, through the driving, rotating connection head and the inlet device for compressed air, the longitudinal axis of which is horizontal;
FIG. 5a shows a side view, partly in vertical section, on a smaller scale compared with FIG. 1 of the upsetting head that supplements the material, the longitudinal axis of which is horizontal; FIG. 5b shows a side view of an eccentric holding device for setting the limits of the respective movement of the upsetting material replenishment head as shown in FIG. 5a, and is held on a similar scale; Fig. 6 is a schematic representation of the elec trical control members for the various working parts of the device;
Figure 7 is a side view of a completed railing post.
The same numbers in the different figures refer to the same items and by combining the different figures it will become clear how the different parts have been installed in the machine.
In the drawings, cs means a sheet metal covering of the parts of the machine that do not have to be constantly accessible to operate the machine. <I> 1. </I> organs <I> for adjusting the pneumatic pressure </I> <I> inside the pipe to be formed with a </I> <I> orbiting rotating </I> connection head With reference to Fig 1, 2, 3 and 4 of the drawing, 1 is a metal pipe to be formed, one end of which is inserted into the axial cavity 2 of the rotating connection head 3.
As shown in Fig. 4, 4 is the main rotating spindle of the head 3, on which the driving wheel 5 is mounted. 6 is the connecting sleeve for passing compressed air from line 102 via a connecting piece 7 to the axial gas passage 4a of the main spindle 4. The connecting sleeve 6 consists of a stationary sleeve 8, in the axial cavity of which airtight packings, for example fiber rings, are installed , e.g. B. So-called Walker packs 9. These air seals are held in place by self-lubricating nuts, e.g. B. brass nuts 10, which in turn are again held in the interior of the sleeve 6 by the self-lubricating lock nut 11, the z.
B. consists of brass. Self-lubricating brass parts are preferably made from a material known as REX-G.
A spindle 12 is axially inserted into the driving wheel 5, generally in a sliding fit, so as to protrude far into the axial passage of the sleeve 8 and to be rotatable therein in a gastight manner. The spindle 12 contains a bore 13, whereby compressed air or the like is passed through as required to the axial bore 4a of the main spindle 4 of the driving, rotating head 3, and from there into the tube 1 which is held in the cavity 2. A copper sealing ring 10a forms the airtight connection between tween the spindles 12 and 4. The tube 1 is held in the said connection head 3 by means of a tension clamp 15, the three clamping surfaces 16 of which are provided with suitable grooves.
In a preferred embodiment, said A tension clamp 15 is opened and closed by the interaction of the frustoconical surfaces 17 and 17a which surround the clamping surface 16. It is an important feature of this clamping clamp that the inner surface of the cavity 2 is provided with a gas sealing ring 18 which tightly encloses the pipe 1 so that the compressed air which is let into the pipe 1 from line 102 does not. can escape from the cavity 2 to the outside. 19 is a fixed lubrication sleeve in which the main spindle 4 rotates between the roller bearings 20a, 20b, 20c and 20d. A sealing washer 21 holds the lubricant in the can.
Preferably, a heat-resistant grease is filled in the grease cans or the like. The various parts of the driving, ro animal connection head 3 are held together by the courage ter 22 and the lock nut 23. 24 is a rotating sleeve which is provided on the inside of its rear end with the aforementioned obtuse conical surfaces 17 a, which cooperate with the obtuse conical surfaces 17 on the outside of the clamping clamp 15.
22a is an adjusting nut, protruding from the rear surface 4 holding heads 24a, and press against the front surface of the sleeve 24 to move the sleeve 24 in the rearward direction so as to open the clamping clamp 15 at will or to keep it open . (Only one of the buttons 24a is visible in Figure 4).
The holding buttons 24a are pressed outwards by spring pressure. The sleeve 24 is preferably made of surface-hardened axle steel, and is advantageously mounted in brass or similar non-rotating rings 25 and 26, which in turn are mounted in the non-rotating block 27, which can be moved backwards and forwards in the axial direction, or are stored in the stationary block 28. Lubricating devices 29 and 30 run through said parts 25 to 28. The lubricating sleeve 19, the block 27 and the block 28 are all mounted on a base plate 31. To close the clamping clamp 15, the sleeve 24 is moved backwards against the retaining buttons 24a.
This is preferably brought about by a single-acting pneumatic piston, which is not shown in the drawing and whose piston rod is connected to the slide block 27. <I> 2. </I> Forming <I> Rollers </I> Returning to Figures 1, 2 and 3 of the drawings, 32t is an upper forming roller and 321 and 32r are left and right lower forming rollers, the together form a set of shaping organs which are provided with cavities gt, g1 or gr for forming the ball s1 on the tube 1.
Similarly, 33t represents an upper forming roller, and 331 and 33r (not shown in the drawing) are lower forming rollers provided with cavities gt, g1, and gr for forming the ball s2 on tube 1, respectively. The lower, forming rollers 321 and 32r on the one hand and 331 and 33r on the other hand are held by bearing bushes 341 and 34r (not shown) on the one hand and 351 and 35r (not shown) on the other hand, and receive the tube 1, which lies thereon and rotates and takes along the roles mentioned. 34t and 35t are bushings for the upper mold rollers 32t and 33t, respectively.
A spacer rod dp for setting the desired distance between the balls s1 and s2 is inserted between the sets of the forming rollers 32 and 33. 38 and 39 are single-acting pneumatic pistons whose Kol benstangen 40 and 41 are each directed downwards and which are mounted on the frame mb. The upper rollers 32t and 33t are each connected to the said piston rods by the joint connections 42- and 43, which in turn are connected to hold the bearing bushes 34t and 35t, which in turn hold the upper forming rollers 32t and 33t .
In order to lower the upper forming rollers onto the tube 1 to form a ball, the piston 38 or 39 is actuated by means of compressed air, which in turn is supplied by the compressed air line 100. 36 is a rotating knife that is mounted on a bearing bush 37. Bearing bush 37 is in turn mounted on the lever 45a which is mounted on the rotatable bush 44. The lever 45a is extended by a handle 45 which is normally provided with a holding and releasing device for the rotating knife 36.
In general, a constriction 47 is on tube 1 at the point where the rotating knife 36 is pulled through to achieve a combined: cutting and upsetting effect, the hole in the upper head s2 partially ge when separating the railing post is closed.
The back and forth movement of the for menden roller sets 321 to 45 (Fig. 1), in particular for inserting and removing the pipe from the rotating connection head 3 is controlled by a double-acting pneumatic piston 55 (Fig. 3), which is supplied with compressed air from the line 103 is supplied and is stored on the base plate 56, causes. The piston rod of the piston 55 is connected by a suitable connecting piece 55a with the said roller sets.
As shown in Fig. 3, the pneumatic pressure in the piston 38 is released to lift the forming roller 32t away from the tube 1, whereupon the roller 32 rises under the action of the counterweight cw attached to the end of the lever 1r, dr is mounted on the pivot point pb and whose other arm is connected to the bearing bush 34t. In the same way, the roller 33t can be raised. <I> 3. Control of the internal pneumatic pressure In Fig. 1 a three-way control valve 48 with pressure gauges 49 and 50 is shown.
Said valve 48 is equipped with an outlet 51 for expanding the compressed air to the atmosphere, and is operated by means of a handle 52. On the other hand - is through line 101, pc via connecting sleeve, compressed air, z. B. from compressed air tanks, the three-way valve leads supplied. Furthermore, the compressed air line 102 leads from the three-way valve 48 to the compressed air inlet 7, specifically for setting the pneumatic pressure in pipe 1. <I> 4. Support rails. </I>
As can be seen in Figures 1, 2, 3 and 5a, the parallel support rails 53 and 54 on which the various working parts of the machine are mounted extend from one end of the machine to the other.
<I> '5. </I> Upsetting device <I> for feeding additional </I> <I> material to the forming area of the pipe </I> Referring to FIGS. 2 and 5a of the drawing, 57 represents the upsetting head, with which additional material can be compressed into the area or into the areas of the shaping of the tube 1, preferably by pneumatic means. 58 is a single-acting pneumatic piston for actuating the clamping clamps of said upsetting head 57.
Kol ben 58 is attached to the top of the non-rotating head 57a of the upsetting head 57 by bolts 58a and 58b. Compressed air is supplied to the pneumatic piston 58 through line 59. 60 is a piston guide from which the piston rod 61 protrudes so that it can be moved backwards and forwards as desired by the pneumatic piston 58. As can be seen from FIG. 5 a, 62 is a lever on pivot point 63 a, which is mounted on the rear end of the carrier 63. This lever is rigidly connected to the non-rotating block 57a.
The force arm of the lever 62 is resiliently rotatably connected to the end of the piston rod 61 at 61a. The end of the load arm of the lever 62 is rotatably connected at 64 to the rear end of the upsetting head 57. When the piston rod 61 continues to emerge from the guide 6, the jaws of the clamping head of the upsetting head 57 close, as will be explained later in detail, while the jaws are opened when the piston rod 60 is withdrawn. 65 and 66 are wheels which are on the rails 53 and
54 run (Fig. 2) and are attached to the strips 67 and 68 to support the upsetting head 57. As shown in Fig. 2 and 5a, the device for moving the upsetting head back and forth in the axial direction, includes a double-acting, pneumatic Kol ben 69, which with the protruding piston rod 70 exerts pressure on tube 1 in the axial direction.
The front end of the piston rod 70 is connected by a guide bracket 71 and associated transverse strips 72 and 73 to the rails 72a and 73a, respectively, which are attached to the body of the upsetting head 57 on the opposite sides of the block 57a. The pneumatic piston cylinder 79 is supported by the front and rear support members 73a and 73b, which are mounted on the support rails 53 and 54, respectively.
<I> 6. </I> Eccentric holding elements <I> for controlling the delivery </I> <I> of additional material </I> In FIGS. 2 and 5b, 74 and 75 are the central axes of the front and rear eccentrics -Holding members that are equipped with handles 74a and 75a. Said eccentric holding members cause the distance to be set which the compression head should cover in order to supply the required amount of additional material to the tube 1.
It can be seen from FIG. 5b that the eccentric holding devices are equipped with a long arm 76 and a short arm 77 which extends from the central axis 74. 78 is a holding device, whereby the arms 76 or 77 and thus the upsetting head 57, when it has moved through the respectively prescribed distance, are brought to a stop.
To supply a larger amount of additional material, the short arm 77 is adjusted in the direction of the stop 78, while, conversely, to supply a smaller amount, the long arm 76 is adjusted in this direction. The aforementioned transverse rails 72 and 73 carry strips 81 and 82, respectively, which serve as the basis of the central axes 74 and 75 or the eccentric holding device. 83 and 84 are rods for fastening the shell of the pneumatic piston cylinder 69 to the rails 81 and 82, respectively. <I> 7.
Device for setting the upsetting head for forming different pipe lengths As shown in FIG. 2, 85 is a unit for setting the machine for the deformation of different pipe lengths. The unit contains a hand wheel 86 which actuates an adjustment box 87 together with double-acting pneumatic upsetting piston 69. 88 is a link between adjustment box 87 and double-acting pneumatic piston 69. Adjustment box 87 is connected by bushing 89 to main end cross-plate 90 of the machine.
Said main transverse plate 90 is mounted on the rails 53 and 54 by means of sleeves 91 and 92.
<I> B. Details of the upsetting head As shown in FIG. 5 a, the rear end of the tube 1 to be shaped is pushed into the central cavity 93 of the upsetting head 57. This hollow space is equipped with a sealing ring 94 in order to form an airtight seal of the tube 1 with said hollow space against the external atmosphere. 95 is a clamp with grooved surfaces 96 for clasping the pipe 1. The outer surfaces 97 of the clamping device are designed stumpko cally to cooperate with the inner, inwardly facing, frustoconical surfaces 97a to open and close the clamp 95. 98 is a Bearing and grease cup.
99 is the main spindle of the upsetting head 57 and is equipped with an adjusting nut 110, which in turn is provided with four adjusting knobs 111 (only one knob is shown in the drawing) and is secured by the counter nut 112. The adjustment buttons 111 are pressed by spring pressure against the rear of the clamp-actuating sleeve 98 to keep the clamp 95 open or to open it again if they are not kept closed by the piston 58. 113 is a stationary storage box. 115 is a grease cup which is closed at the ends by the washers 116. <I> 9.
Electrical control According to the electrical circuit according to FIG. 6, the following valves operated by solenoids are provided. A controls the tensioning device of the driving, rotating head 3 (Fig. 4); B controls the axial movements of the Rolleaggre gates 321 to 45, and among other things for the introduction and removal of the pipe to be formed or the same from the driving, rotating head 3 (Fig. 1); C controls the lifting and lowering of the upper forming rollers 32t and 33t by the double acting pneumatic pistons 38 and 39, respectively (Figures 1 and 3);
D controls the clamping head of the upsetting head 57 (FIG. 5a); E controls the axial movements of the upsetting head 57 (FIG. 2); a, b, c, d and e are toggle switches for the solenoid operated valves mentioned above, which are designated with the corresponding capital letters. The switches mentioned are each equipped with a control lamp, which shows on, and a second control lamp, which shows off.
200 is the main switch of the molding machine and 201 is the switch for the main drive motor 202 that causes the main drive wheel 5 to rotate. 203 is a switch for controlling the pump 204, which supplies cooling water to cool the hot parts of the pipe as required.
<I> 10. Railing post FIG. 7 shows a hollow railing post formed from tube 1 according to the invention. The balls s1 and s2 have an outer diameter of 6.9 mm 117 and 118 are holes which seemed parallel to each other through the balls s1 and s2 to accommodate protection, fencing rails or railing rails are drilled at right angles to the axis of the pipe 1. The lower end of the tube 1 is welded into a footplate 119, which is provided with holes 120 for receiving mounting bolts. According to the invention, a railing post, z.
B. as follows: According to the drawings, a soft iron steel tube with a constriction 47 is in the lower forming roller assembly 321, 32r, 331 and 33r in the position as shown in FIG , inserted, the desired distance between the balls s1 and s2 being set by the spacer dp. The upper forming rollers 32t and 33t are then lowered onto the tube 1 to center it.
The upsetting head 57 is now moved forward to insert the rear end of the tube 1 into the cavity 93, .ab sealed by the sealing ring 94, and is clamped by the clamping clamp 95. It is due to the cooperation of the frustoconical surfaces 97 and 97a actuated. The whole thing is now moved forward to insert the front end of the tube 1 into the cavity 2 through the sealing ring 18 of the connecting head 3 driving. A tension clamp 15 is now closed on the tube 1, which is then rotated by actuating the switch 202.
The pipe area s1 is now heated to a dark red glow using an oxygen-acetylene burner. The eccentric holding devices 74 and 75 are set to immerse about half of the required, zuzu leading material by the axial pressure of the upsetting head 57. The three-way valve is now opened and closed again when a pressure of z. B. 42.2 kilograms per square centimeter within the pipe 1 has been achieved.
As soon as the ball st has been blown to about half the desired size, the eccentric holding devices 74 and 75 are rotated in order to introduce the rest of the additional material by means of the upsetting head 57. The three way valve 48 is opened to reduce the pneumatic pressure to e.g. B. to bring 7.0 kilograms per square centimeter and is then closed again, whereby the ball s1 are blown to the full size against the forming roller surfaces, which rotate with the tube.
When the heat content of the area s1 is sufficient, the burner is brought over ready to preheat the area s2 while s1 is formed to completion. As soon as the ball s1 has reached the desired shape and size, it is cooled down on the hot molded part by cooling water. The ball s2 is shaped and cooled in a similar manner. The railing post is then cut off by the rotating knife 36, which at the same time slightly reduces the size of the upper hole in the ball s2.
The shaped railing post is removed after stopping the rotation of the pipe 1 by loosening the clamping clamps of the two heads, pulling back the upsetting head and shifting the forming roller assembly backwards and lifting the upper rollers 32t and 33t. The upper hole is then closed by welding.