DE2727786C3

DE2727786C3 - Vorrichtung zur Erzeugung einer sinusförmigen Kurve beliebiger Steigung

Info

Publication number: DE2727786C3
Application number: DE2727786A
Authority: DE
Inventors: Pius Benzenschwil Knupp; Walter Affoltern Schmidlin
Original assignee: SCHMIDLIN AG AFFOLTERN (SCHWEIZ)
Current assignee: SCHMIDLIN AG AFFOLTERN (SCHWEIZ)
Priority date: 1976-07-01
Filing date: 1977-06-21
Publication date: 1980-04-30
Also published as: FR2356484B1; DE2727786A1; SE424150B; FR2356484A1; DE2727786B2; SE7707576L; NL7707050A; CH605171A5; BE856238A; IT1084946B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer sinusförmigen Kurve beliebiger Steigung, insbesondere der Abwicklung der Schniltkurve eines Kreiszylinders.

Wenn man durch einen geraden Kreiszylinder einen schrägen Schnitt legt, entsteht eine elliptische Schnittkurve. Wird dieser Zylinder einschließlich Schnittkurve abgewickelt, dann bildet die Schmitkurve in der Abwicklung eine sinusförmige Linie. Wenn ein Zylinder abschnitt durch zwei schräg: Schnittebenen begrenzt ist. stellen sich die beiden Schiitlkurvcn in der Abwicklung als zwei spiegelbildliche sinusförmige Linien dar.

Eine technische Anwendung für derartige Zylinderabwicklungen Kt die Hcrstel'iing von Rohrbögen aus einzelnen Segmenten, jedes Segment stellt einen durch

Schräge Schnittebenen begrenzten Zylinderabschnitt dar. Um den Rohrbogen herstellen zu können, muß man zunächst die Abwicklung der einzelnen Segmente herstellen, welche dann gerundet und an den umlaufenden Rändern durch Falze miteinander verbunden werden. In dieser Weise aus Segmenten hergestellte Rohrbogen werden beispielsweise in der Klimatechnik mit den verschiedensten Rohrdurchmessern gebraucht. Dabei kann auch die Anzahl der Segmente, aus denen ein Rohrbogen zusammengesetzt ist, in Abhängigkeit vom Rührdurchmesser, vom verwendeten Material und noch anderen Faktoren sehr variieren. Das bedeutet, daß der Bogenwinkel des einzelnen Rohrsegments sehr unterschiedlich groß sein kann und um so kleiner ist, je größer die Anzahl der Rohrsegmente ist, aus denen beispielsweise ein 90° Rohrbogen hergestellt werden soll. Das bedeutet auch, daß in der Abwicklung des Rohrsegments sich jedesmal eine andere Schnittkurve ergibt, die einen flachen oder mehr steilen Kurvenveriauf haben kann.

Um derartige Rohrbögen aus Segmenten herzustellen, mußte man bisher die Abwicklung jedes Segments zunächst zeichnerisch konstruieren und auf einer Blechtafel, aus der die Segmente gefertigt werden, aufreißen, oder eine entsprechende Schablone anfertigen, mil deren Hilfe man eine Mehrzahl gleicher Segmente herstellen kann.

Es ist auch bereits eine Maschine bekannt, die zum Zuschneiden der Abwicklungen ein kurvengesteuertes Schneidwerkzeug besitzt, um in einer kontinuierlich bewegten Blechtafel eine sinusförmige Schnittkurve herzustellen. Für die Kurvensteuerung wird dabei ein sehr kompliziertes Zahnrädergetriebe verwendet, bei dem es erforderlich ist, jedesmal Zahnräder auszuwechseln, wenn die Schnittkurve an der Abwicklung des Rohrsegments einen anderen Kurvenverlauf aufweisen muß. Diese bekannte Maschine erlaubt daher keine wirtschaftliche Arbeitsweise, wenn es notwendig ist. Rohrsegmen .t mit unterschiedlichem Rohrdurchmesser und verschiedenen Bogenwinkeln in kurzer Folge -to herzustellen.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die diese Anforderungen erfüllt, nämlich jeden gewünschten Kurvenverlauf für die Schnittkurvv der Abwicklung > >'■> durch eine Hebelverstellung zu erreichen, ohne irgendwelche Gelriebeelemente auswechseln zu müssen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die für die Erzeugung oer Abwicklung der Schnittkurve, die beim schrägen Schnitt durch einen Kreiszylinder entsteht, die gleichen Schritte ausführt, die auch für die zeichnerische Konstruktion der Abwicklung eines Zylinders einschließlich Schnittkurve auszuführen sind. Für die zeichnerische Konstruktion der Abwicklung geht man vom Seitenriß des Zylinders aus, in welchem Seitenriß sich die Schnittellipse als eine Gerade abbildet. Den Seilenriß zeichnet man zusammen mit dem zugehörigen /ylinclcrgrundkreis. Dieser stellt sich in der Abwicklung t>n :iis Gerade dar, deren Länge gleich dem Umfang des /ylindergrundkreisc5 ist. Wenn nun der Zylinder einschließlich Schnitlkurve abgewickelt werden soll, so übertrügt man die S-:hnittkurvc am besten punktweise, indem man eine Reihe von ihren Punten auf gleichmäßig — etwa in Abständen vj 1 J0° — auf dem Zylindergrundkreis verteilten Zylindcrmantcllinicn herausgreift. Man erhält damit die Länge der Zylindermantellinien in Abständen von 30° auf dem Zylindergrundkreis und tragt diese über dem in der Abwicklung als Gerade sich darstellenden Zylindergrundkreis auf, wobei auf dieser Geraden die einzelnen Abschnitte des Grundkreises zwischen den Teilpunkten auch abgewickelt sein müssen, d. h. bei Abständen von 30° diese Gerade in zwölf gleich lange Strecken unterteilt sein muß. Eine in dieser Abwicklung durch die Endpunkte der Mantellinien gelegte Kurve stellt die Schnittkurve dar.

Analog zu diesem zeichnerischen Verfahren zur Konstruktion der Abwicklung einer Schnittkurve wird der Vorrichtung, die Gegenstand der Erfindung ist, die Aufgabe übertragen, die zwischen jeweils zwei Punkten des Zylindergrundkreises vorhandene Längendifferenz der diesen Punkten zugeordneten Zylindermantellinien zu bestimmen und in eine geradlinige Hubbewegung zu übertragen, mit dem Unterschied gegenüber dem zeichnerischen Verfahren, daß dies nicht punktweise, sondern längs des gesamten ZyI'.Jergrundkreises kontinuierlich erfolgt. Ein weiterer Unicrrchied gegenüber dem zeichnerischen Verfahren besteht darin, daß es nicht erforderlich ist, die genannten Längendifferenzen bei der Konstruktion der Abwicklung über dem als gerade sich darstellende Zylindergrundkreis in gleichmäßigen Abständen — die beispielsweise der 30°-Teilung des Grundkreises entsprechen — aufzutragen, wenn in senkrechter Richtung zu der von der Vorrichtung erzeugten Hubbewegung eine Materialbahn geradlinig und mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, auf welche ein die Hubbewegung ausführendes Werkzeug einwirkt.

Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe schlägt die Erfindung daher eine Vorrichtung zur Erzeugung einer sinusförmigen Kurve beliebiger Steigung, insbesondere der Abwicklung der Schnittkurve eines Kreiszylinders, auf einer mit konstanter Geschwindigkeit geradlinig bewegten Materi^lbahn vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß eine von einer Welle angetriebene Kurbel über ein den Kurbelzapfen ums·fließendes Gleitstück eine erste Führung, die zusammen mit der Kurbel eine schwingende Kreuzschleife bildet, in unter 90° zur Führung verlaufender Richtung hin- und herbewegt, daß die genannte erste Führung mit einer parallel angeordneten zweiten Führung gekuppelt ist, so daß beide Führungen die gleiche Bewegung ausführen, daß eine dritte Führung an einer außerhalb der Kreisbahn des Kurbelzapfens befindlichen ortsfesten Achse derart schwenkbar gelagert ist, daß sie die zweite Führung unter einem von 90° abweichenden Winkel kreuzt, daß im Kreuzungspunkt der zweiten und dritten Führung ein gleichzeitig in der zweiten und dritten Führung geführtes Gleitstück angeordnet ist, welches bei umlaufender Kurbel sich entlang der zweiten und dritten Führung bewegt, daß dieses Gleitstück mit Bewegungsübertragungsgliedern verbunden ist, welche die Bewegungskomponente des Gleitstückes längs der zweiten Führung auf eine zu dieser parallel an£ .ordnete, hin- und herbewegbare Schubstange übertragen, an welcher ein Instrument zur Darstellung der Kurve auf einer in senkrechter Richtung zur Schubstange bewegten Vaterialbahn befestigt ist. und daß die schwenkbar gelagerte dritte Führung zur Erzeugung von Kurven unterschiedlicher Steigung in vcrschi^Jsner Winkellage zur zwc'ten Führung a rretierbar ist.

Diese Vorrichtung wird verwendet in einer Maschin ■ zur Herstellung von Zuschnitten der ebenen Abwicklung von Rchrsegmenten mit unterschiedlich großem

Rohrdurchmesser und Rohrsegment-Hogenwinkel. Line solche Maschine weist Förderwagen für den geradlinigen Vorschub einer ebenen Blechtafel sowie zu ei Vorrichtungen mit je einem an der Schubstange befestigten Schneidkopf zur gleichzeitigen F.rzeugung von zwei spiegelbildlichen sinusförmigen .Schnittkurven auf. welche die jeweils herzustellende Abwicklung auf gegenüberliegenden Seiten begrenzen, wobei die Kurbelwellen der Vorrichtungen über Regelgetriebe und Magnetkupplungen angetrieben sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen die Konstruktion einer Abwicklung und eine Ausführungsform ties Erfindungsgegenstandes rein beispielsweise dargestellt sird. Fs zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines aus Segmenten riergesieiiieti Rohrbogens,

F i g. 2 die Draufsicht der Abwicklung eines Rohrsegmentes.

F i g. 3 und 4 die zeichnerische Konstruktion der Abwicklung eines durch eine schräge .Schnittebene begrenzten Kreiszylinders,

F i g. 5 die Vorrichtung zur Erzeugung der Abwicklung der Schnittkurve eines Kreiszylinders auf einer geradlinig bewegten Materialbahn, in Draufsicht und schematisch dargestellt.

F i g. 6 eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß F i g. 5 in perspektivischer Darstellung.

Fig. 7 eine Rohrsegmentzuschneidemaschine, in der zwei Vorrichtungen gemäß F i g. 6 verwendet werden. schematisch dargestellt.

Um einen Rohrbogen 10 gemäß F i g 1 aus Blech oder einem ähnlicher Weise bearbeitbaren Material herzustellen, insbesondere einen Rohrbogen mit großem Rohrdurchmesser, fertigt man zunächst einzelne Rohrsegmente 11, 12, 13, 14 und 15 an. deren umlaufende Ränder miteinander verbunden werden, beispielsweise durch eine Falzverbindung. Die Anzahl der Rohrsegmente, die zu einem 90° Rohrbogen zusammengesetzt werden, kann sehr unterschiedlich groß sein und richint sich unter anderem nach dem Rohrdurchmesser, der Bearbeitbarkeit des Materials oder den Platzverhältnissen an der Montagestelle, wo der Rohrbogen innerhalb einer Leitung verlegt werden soll etc. Es wird auch nicht in jedem Fall ein 90° Rohrbogen benötigt. Zur Herstellung eines einzelnen Rohrsegmentes benötigt man zunächst die Abwicklung, die aus Blech zugeschnitten werden muß. Eine Abwicklung des Rohrsegments 12 ist in F i g. 2 darge^c*,ellt. Je nach der für einen Rohrbogen verwendeten Anzahl der Rohrsegmente ändert sich der Winkel λ zwischen den beiden Schnittebenen des Kreiszylinders, den jedes Rohrsegment darstellt. In Fi g. 1 sind die beiden Enden des Rohrbogens von den Rohrsegmenten 11 und 15 gebildet, bei denen die Rohrachse senkrecht auf der Ebene durch den Rohrendquerschnitt steht. Der zugehörige Winkel bei den Rohrsegmenten 11 und 15 ist λ/2. Die das Rohrsegment 12 begrenzenden Schnittebenen 16 und 17 ergeben in der Abwicklung gemäß F i g. 2 die Schnittkurven 16 und 17, deren Kurvenverlauf steiler wird, wenn der Winkel α bzw. a/2 größer gewählt wird. Das Rohrsegment 11 bzw. 15 besitzt in der Abwicklung nur eine sinusförmige Schnittkurve, während die Abwicklung an der gegenüberliegenden Seite geradlinig begrenzt ist, da hier die »Schnittebene« im rechten Winkel zur Rohrachse oder Zylinderachse verläuft.

Die zeichnerische Konstruktion der Abwicklung eines geraden Kreiszylinders. der durch eine .Schnittebene begrenzt ist. die unter einem Winkel \/2 zur Zylindcrgrundfliiche verläuft, ist in den I-i g. J und 4 dargestellt. Dieser Zylinder entspricht den Rohrscg-ί menlen Il und 15. In F i g. J ist über dem Durchmesser 20 des Zylindergrundkreises 21 der Seitenriß 22 des Zylinders gezeichnet. Der Seitenriß ist in diesem I ,ill vom Durchmesser aus nach unten gezeichnet, um die Obereinstimmung mit der in den Fig. 5 und 6 gewühlten

ίο Darstellung der Vorrichtung deutlicher erkennbar zu machen. Im Seitenriß stellt ich die Schnittellipsc des Zylinders als Gerade 23 dar. die zum Durchmesser 20 unter dem Winkel λ/2 verläuft. Diese Schnittellipse 23 stellt sich in der Abwicklung gemäß F i g. 4 als sinusförmige Schnittkurvc dar. Um sie zeichnen zu können, wird zunächst der Zylindergrundkreis 21 in gleichen Winkelabständen von 30° unterteilt, was in Fig. J fur den halben Zyiimicrgrundkrcis durch die Punkte 0 bis b gekennzeichnet ist. Ir der Abwicklung gemäß F i g. 4 stellt sich der Zylindergrundkreis 21 als Gerade dar. die ebenfalls in gleich lange Strecken unterteilt wird. In F i g. 3 bestimmt man dann die Länge der Zylindermantellinie 24. die zum Teilpunkt 0 gehört und überträgt diese I änge in die F i g. 4 über dem Punkt

2ί 0 auf der Geraden 21. Anschließend wird die Länge der Zylindermantellinie 25. die zum Teilpunkt 1 gehört, aus F i g. 3 herausgegriffen und in gleicher Weise in F i g. 4 übertragen und fährt in der gleichen Weise fort bis zum Teilpunkt 6 auf dem Zylindergrundkreis. Durch die

so Endpunkte der Zy'indermantelliiiien in Fig. 4 kann dann eine Kurve gezeichnet weiden, die die gesuchte Schnittkurve darstellt.

Das gleiche Prinzip zur Erzeugung der Schnittkurve kommt auch bei der in den Fig. 5 und 6 schematisch

y> bzw. perspektivisch dargestellten Vorrichtung zur Anwendung, mit deren Hilfe für jede unter einem beliebig großen Winkel <\/2 verlaufende Schnittebene die zugehörige Schnittkurve erzeugt werden kann. Diese Vorrichtung weist eine von einer Welle 30

^4r> angetriebene Kurbel 31 auf, deren Kurbelzapfen 32 sich auf einer Krpishahn 33 hrwpjrt Don KiirhfIzanfpn λ? umschließt ein Gleitstück 34, in welchem der Kurbelzapfen gelagert ist, und dieses Gleitstück ist auf einer ersten Führung 35 geführt, welche Führung zusammen mit der

'ί Kurbel eine schwingende Kreuzschleife bildet. Die Führung 35 besteht aus einem Rundstab und das Gleitstück aus einem durchbohrten Klotz, der auf dem Rundstab entlang gleiten kann. Bei der schwingenden Kreuzschleife macht die Führung 35 bei jeder Umdrehung der Kurbel 31 ein hin- und hergehende Bewegung zwischen den beiden Enden des Durchmessers der Kreisbahn 33 des Kurbelzapfens. Die Führung 35 ist zu diesem Zweck mit den beiden Enden jeweils in einem Gleitkörper 36 bzw. 37 befestigt, wobei der Gleitkörper 36 längs einer Führungsstange 38 und der Gleitkörper 37 längs einer Führungsstange 39, die zusammen ein erstes Geradführungspaar bilden, beweglich ist. Jede der Führungsstangen 38 und 39 ist mit den Enden in den insgesamt vier Eckpfosten 40, 41, 42 und 43 eines rechteckförmigen Rahmens 44 befestigt. An einer Rahmenquerstrebe 45 ist in der Mitte dieses Rahmens die Kurbel 31 mit ihrer Antriebswelle 30 gelagert.

Oberhalb der ersten Führung 35 und parallel dazu ist eine zweite Führung 50 mit den beiden Enden an den Gleitkörpern 36 und 37 befestigt Diese Führung macht daher die gleiche hin- und hergehende Bewegung wie die Führung 35. Eine dritte Führung 51 ist mittels einer

an dem einen linde der Führung angeordneten Drehachse 52 in einer Kt)MSoIe 53 schwenkbar gelagert, wclehr Konsole sich außerhalb der Kreisbahn .3.3 des Kurbel/.apfcns .32 befindet und mil dem rechteckförmigcn Rahmen 44 verbunden ist. Diese dritte Führung 51 kreu'¹. die zweite führung 50 unter einem Winkel ß, d. h. die Deiden Führungen schließen den Winkel β ein, welcher mit dem Winkel λ/2 sich zu 9(T ergänzt. Dieser Winkel rt/2 wird von der schwenkbaren dritten Führung 51 und einer durch die Schwenkachse 52 verlaufenden und senkrecht auf der zweiten Führung 50 stehenden Geraden eingeschlossen. Beim Vergleich mit der Fig. 3 erkennt man, dall die dritte Führung 51 auf der Linie der .Schnittebene 23 in Fig. J verläuft, die auch mit der senkrecht auf den Zylindermantellinien stehenden Geraden den Winkel λ/2 einschließt. Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 5 deckt sich die zweite Führung 50 mit den Zylindermantellinien.

Im Kreuzungspunkl der zweiten Führung 50 und der dritten Führung 51 ist ein gleichzeitig in beiden Führungen geführtes Gleitstück 54 angeordnet, welches bei umlaufender Kurbel 31 sich entlang der zweiten und der dritten Führung bewegt. Bei der Drehbewegung der Kurbel 31 im Gegenuhrzeigersinn bewegt sich also das Gleitstück 54 zugleich entlang der Führung 50 nach unten und entlang der Führung 51 nach schräg links unten. Beim Vergleich mit F i g. 3 ist erkennbar, daß diese Bewegung des Gleitstückes 54 zwischen zwei Drphstellungen der Kurbel im Abstand von beispielsweise 30" einer Bewegung längs der Linie der Schnittebene 23 und gleichzeitig einer Bewegung längs der Zylindermantellinien in F i g. 3 entspricht, wobei das Gleitstück um eine Strecke längs der Führung 50 weiterbewegt wird, welche gleich der Längendifferenz der Zylindermantellinien ist. die zu um 30" auseinanderliegenden Teilpunkten auf dem Grundkreis gehören. Um die sinusförmige Schnittkurve darstellen zu können, muß man nur diese quasi mit der Längendifferenz der Zylindermantellinien identische Bewegungskomponente des Gleitstücks 54 längs der Führung 50 für jede ersten Geradführungspaarcs sich erstrecken, und zwar in einer zu dem ersten Geradführungspaar parallelen l'.henc, und welche Führungsstangen mit ihren Enden ebenfalls an den Eckpfosten 40 bis 43 des Rahmens 44 > befestigt sind. Mit Hilfe dieser Mitnehmerstange 60 führen die beiden Gleitkörper 61 und 62 längs des zweiten Geradführungspaares 63 und 64 die gleiche Bewegung aus, die das Gleitstück 54 in Richtung der zweiten Führung 50 ausführt. Die beiden Gleitkörper 61

i" und 62 sind ferner noch durch eine zur Mitnehmerstange parallele Traverse 65 miteinander verbunden. In der Mitte dieser Traverse ist das F.nde einer parallel zur Führung 50 wie auch zu den Führungsstangen 63 und 64 sich erstreckenden Schubstange 66 befestigt, an deren

Ii freiem F.nde ein Instrument 67, beispielsweise ein Schneidkopf mit Messerrollcn oder ein Schneidbrenner, zur Erzeugung einer Schnittkurve 68 in einer Materialbahn 69 befestigt ist. welche mit konstanter Geschwindigkeit in senkrechter Richtung zur Schubstange

2n bewegt wird.

Durch die Bewegungsübertragungsglieder, die aus der Mitnehmerstange 60, den Gleitkörper 61 und 62, dem Geradführungspaar 63 und 64, der Traverse 65 und der Schubslange 66 bestehen, macht während der Drehbewegung der Kurbel das Instrument 67 die gleiche Hubbewegung wie das Gleitstück 54 entlang der Führung 50. Für die Darstellung der Kurve kommt es hier selbstverständlich nur auf die Längendifferenz der den einzelnen Punkten auf der Kreisbahn des Kurbelzapfens zugeordneten »Zylindermantellinien« an, nicht aber auf die absolute Länge solcher Zylindermantellinien. Daher ist es gleichgültig, in welchem senkrechten Abstand von der auf der zweiten Führung 50 senkrecht stehenden Durchmesserlinie der

J5 Kreisbahn die dritte Führung 51 mit ihrer Schwenkachse 52 an der Konsole 53 angelenkt ist.

Der besondere Vorteil der Vorrichtung besteht darin, daß die schwenkbar angelenkte dritte Führung 51 stufenlos in die verschiedenen Winkellagen, d. h. mi¹ verschieden großem Winkel λ/2, eingestellt werden

Darstellung der Kurve übertragen, was nachfolgend näher erläutert wird.

In Fig.6 ist zu erkennen, daß das gleichzeitig längs der Führung 50 und der Führung 51 bewegbare Gleitstück 54 aus zwei übereinander angeordneten und miteinander verbundenen quaderförmigen Klötzen 55 und 56 besteht und daß jeder Klotz eine Längsbohrung aufweist und mit einer darin angeordneten Kugelbüchse 57. Der Klotz 55 gleitet mit seiner Kugelbüchse 57 entlang der Führung 50 und an der Oberseite des oberen Klotzes 56 ist ein Wälzlager 58 angeordnet, welches in der Nut 59 der dritten Führung 51, die eine U-Profilschiene ist, geführt ist.

Durch die Längsbohrung im oberen Klotz 56 des Gleitstückes 54 erstreckt sich eine Mitnehmerstange 60 hindurch, auf welcher der Klotz 56 mittels einer Kugelbüchse 57 entlanggleiten kann. Bei der Bewegung des Gleitstückes 54 längs der zweiten Führung 50 und der dritten Führung 51 bewegt sich dieses Gleitstück also auch zusätzlich noch entlang dieser Mitnehmerstange 60, die im rechten Winkel zur zweiten Führung 50 verläuft und mit den beiden Enden an je einem Gleitkörper 61 und 62 befestigt ist Diese Gleitkörper sind, ebenfalls mitteis Kugelbüchsen, an einem zweiten Geradführungspaar längsbeweglich gehalten, welches aus den Führungsstangen 63 und 64 besteht, welche im rechten Winkel zu den Führungsstangen 38 und 39 des arretiert wird, so daß es nur mit dieser einen Verstellung möglich ist. die Abwicklungen von Rohrsegmenten mit unterschiedlich großem Winkel «/2 herzustellen, wobei die Schnittkurve in der Abwicklung mit kleinerem Winkel λ/2 flacher und mit größerem Winkel λ/2 steiler wird. Es leuchtet ein. daß bei Einstellung der schwenkbaren Führung 51 unter einem Winkel λ/2 gleich 0. d. h. wenn der Winkel β gleich 90° ist, keine Hubbewegung mehr erfolgt, so daß nur eine geradlinige Schnittkurve erzeugt würde.

Da außer einem verschieden großen Winkel die Rohrsegmente auch verschieden großen Rohrdurchmesser aufweisen sollen, müssen unterschiedlich lange Abwicklungen der Rohrsegmente hergestellt werden. Dies läßt sich in einfacher Weise dadurch erreichen, daß die Vorschubgeschwindigkeit der geradlinig bewegten Materialbahn 69 und die Geschwindigkeit der umlaufenden Kurbel 31 der Vorrichtung aufeinander abgestimmt werden. Zur Herstellung der Schnittkurve einer Abwicklung muß die Kurbel einmal um 360° drehen. Bei einer konstanten Vorschubbewegung der Materialbahn 69 wird die Abwicklung daher langer, wenn die Kurbel langsamer dreht und kürzer, wenn die Kurbel schneller dreht, weshalb zweckmäßig die Antriebswelle 30 der Kurbel mit einem regelbaren Antrieb verbunden ist Dieser Antrieb kann ein Regelgetriebe oder ein steuerbarer Gleichstrommotor sein.

Zur konstruktiven Ausführung der Vorrichtung sei noch erwähnt.daß nur die aus der Kurbel und der ersten Geradführung bestehende schwingende Kreuzschleife und die sich kreuzenden zweiten und dritten Führungen die wichtigen Elemente der Vorrichtung sind, und daß die zweite Führung nicht unbedingt parallel oberhalb der ersten Führung angeordnet zu sein braucht, sondern auch in Verlängerung der ersten Führung angeordnet sein kann. Auch könnte statt der beiden Geradführungspaare jeweils nur eine Geradführung für die schwingende Kreuzschleife und für die Bewegungsübertragung des Gleitstücks im Kreuzungspunkt der zweiten und dritten Führung auf die Schubstange vorgesehen sein. Für die Bewegungsübertragungsglieder können auch eine parallel zur zweiten Führung sich erstreckende, am Gleitstück befestigte Kupplungsstange und ein am andern Ende dieser Kupplungsstange befestigter Kulissenstein sowie eine quer zu dieser Stange sich erstreckende Kulissenführung vorgesehen sein, welche wiederum an einem dazu senkrecht sich erstreckenden Geradführungspaar gehalten ist. Für die konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung gibt es demnach verschiedene Möglichkeiten, von denen jedoch die anhand der Figuren beschriebene Ausführungsform wegen der Verwendung von vorwiegend gleichen Bauteilen eine vorteilhafte Lösung darstellt, die auch die beim Schneiden von Blech durch das an der Schubstange befestigte Schneidwerkzeug auftretenden Kräfte zu beherrschen ermöglicht. Die Vorrichtung ist durch die Verwendung vorwiegend gleicher Bauteile einfach im Aufbau, da mit Ausnahme der schwenkbaren dritten Führung alle Führungen und die Geradführungspaare aus Rundstäben bestehen, auf denen Gleitstücke bzw. Gleitkörper mittels Kugelbüchsen gleiten.

Wenn Abwicklungen von Rohrsegmenten hergestellt werden sollen, die Kreiszylinder darstellen, welche an beiden Enden durch schräge Schnittebenen begrenzt sind, so daß sich zwei Schnittellipscn ergeben und die Abwicklung beispielsweise des Rohrsegments 12 in Fig. 2 zwei spiegelbildliche Schnittkurven 16 und 17

UC3IIZ.I, IllU33Clt Z. VT CI

Art gleichzeitig zum Einsatz kommen. In F i g. 7 ist eine Rohrsegmentzuschneidemaschine zur Herstellung von Zuschnitten der ebenen Abwicklung von Rohrsegmenten mit unterschiedlich großem Rohrdurchmesscr und Rohrsegment-Bogenwinkel dargestellt.
Diese Maschine weist in dem Maschinengestell 71

-, gelagerte Förderwalzen 72 und 73 sowie 74 und 75 auf, dir durch einen Elektromotor 76 angetrieben werden. Durch die Förderwalzen erfährt eine Blechtafel 77 eine geradlinige Vorschubbewegung von links nach rechts durch die Maschine. Ferner weist die Maschine zwei

ίο Vorrichtungen auf, wie sie anhand der F i g. 5 und 6 beschrieben worden sind, die aufrecht stehend jeweils in einem Gehäuse 78 und 79 untergebracht sind, welche an einer Seite der Maschine parallel im Abstand nebeneinander angeordnet sind. Von der von dem Gehäuse

ι-, umschlossenen Vorrichtung sieht man in F i g. 7 keine Einzelheiten, sondern nur eine Feststellschraube 80, die an der schwenkbeweglichen dritten Führung 51 gemäß Kig. 5 angeordnet ist und üum Festsetzen dieser Führung in einer bestimmten Winkellage dient. Die Feststellschraube 80 ist deshalb entlang eines kreisbogenförmigen Schlitzes 81 im Gehäuse bewegbar, und eine neben dem Schlitz befindliche Skala 82 ermöglicht die schnelle Einstellung der in F i g. 7 nicht erkennbaren dritten Führung 51 auf den gewünschten Winkel.

2> |ede der in den Gehäusen 78 und 79 angeordneten Vorrichtungen besitzt am Ende der in F i g. 7 ebenfalls nicht erkennbaren Schubstange 66 gemäß F i g. 5 einen Schneidkopf 83 bzw. 84, welcher die Blechtafel durchtrennt und dabei eine Schnittkurve 85 bzw. 86

jo erzeugt. Die beiden Kurbelwellen der in den Gehäusen 78 und 79 angeordneten Vorrichtungen werden durch einen regelbaren Antrieb, der zweckmäßig ein steuerbarer Gleichstrommotor ist, angetrieben, damit jede beliebige Länge der Rohrabwicklung hergestellt wer-

)·> den kann. Diese Maschine ermöglicht daher lediglich durch zwei Einstellungen, nämlich bei dem in Fig. 7 nicht erkennbaren regelbaren Antrieb für die Kurbelwellen der beiden Vorrichtungen und bei der durch die Feststellschraube 80 auf eine bestimmte Winkellage

4u einstellbaren dritten Führung jeder der beiden V orrich-. r»_i . :. ;„j— u~i;„u;„„~ r.rsn« r|_oc

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Rohrdurchmessers und des Winkels α gemäß F i g. 1 herzustellen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung einer sinusförmigen Kurve beliebiger Steigung, insbesondere der Abwicklung der Schnittkurve eines Kreiszylinders, auf einer mit· konstanter Geschwindigkeit geradlinig bewegten Materialbahn, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer Welle (30) angetriebene Kurbel (31) über ein den Kurbelzapfen

(32) umschließendes Gleitstück (34) eine erste Führung (35), die zusammen mit der Kurbel (31) eine schwingende Kreuzschleife bildet, in unter 90° zur Führung (35) verlaufender Richtung hin- und herbewegt, daß die genannte erste Führung (35) mit einer parallel angeordneten zweiten Führung (50) gekuppelt ist, so daß beide Führungen die gleiche Bewegung ausführen, daß eine dritte Führung (51) an einer außerhalb der Kreisbahn (33) des Kurbelzapfens (32) kindlichen, ortsfesten Achse (52) derart schwenkbar gelagert ist, daß sie die zweite Führung ?< >

(50) unter einem von 90° abweichenden Winkel kreuzt, daß im Kreuzungspunkt der zweiten und dritten Führung ein gleichzeitig in der zweiten und dritten Führung geführtes Gleitstück (54) angeordnet ist, welches bei umlaufender Kurbel sich entlang der zweiten und dritten Führung bewegt, daß dieses Gleitstück mit Bewegungsübertragungsgliedern (60—65) verbunden ist, welche die Bewegungskomponente des Gleitstückes längs der zweiten Führung auf eine zu dieser parallel angeordnete, hin- und herbewegbare Schubstange (66) übertragen, an welcher eic Instrument (67) zur Darstellung der Kurve (68) auf einer in senkrechter Richtung zur Schubstange bewegten Materii. bahn (69) befestigt ist, und daß die schwenkbar gelagerte dritte Führung J5

(51) zur Erzeugung von Kurven unterschiedlicher Steigung in verschiedener Winkellage (β) zur zweiten Führung (50) arretierbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führung (35) und die zweite -Ό Führung (50) parallel übereinander mit ihren Enden an je einem Gleitkörper (36,37) befestigt sind, die an einem ersten Geradführungspaar, das aus an einander gegenüberliegenden Seiten der Kreisbahn

(33) des Kurbelzapfens (32) sich erstreckenden Führungsstangen (38, 39) besteht, längsbeweglich gehalten sind, daß die Führungsstangen an den Eckpfosten (40, 41, 42, 43) eines rechteckförmigen Rahmens (44) befestigt sind, daß in der Mitte des Rahmens an einer Rahmenquerstange (45) die ^r>« Kurbel (31) mit ihrer Antriebswelle (30) gelagert ist. und daß an einer Seite des Rahmens (44) eine Konsole (53) mit einer Schwenkachse (52) befestigt ist, an der die verstellbare dritte Führung (51) schwenkbeweglich befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungsglieder für die Übertragung der Bewegung d;s in der zweiten Führung (50) und der dritten Führung (51) gleichzeitig geführten f'ilcilslückes (54) auf die Schubstange aus einer Mitnchmcrstange (60), die sich rechtwinklig zu der /weiten Führung (50) durch das Gleitstück (54) erstreckt und längs welcher das Gleitstück bei seiner durch die zweite und dritte Führung bestimmten Bewegung zusätzlich noch bewegt wird, und ferner aus einem zweiten Geradführungspaar bestellt, das aus an den Eckpfosten (40 — 43) des Rahmens (44) befestigten und im rechten Winkel zu den Führungsstangen (38,39) des ersten Geradführungspaares und in einer zu dem ersten Geradführungspaar parallelen Ebene sich erstreckenden Führungsstangen (63, 64) besteht, an denen je ein Gleitkörper (61, 62) längsbeweglich gehalten ist. an denen die Mitnehmerstange (60) mit ihren beiden Enden befestigt ist, und welche Gleitkörper ferner durch eine zur Mitnehmerstange parallele Traverse (65) verbunden sind, an welcher die Schubstange (66) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Führung (35) und die zweite Führung (50) jeweils aus einem Rundstab und das längs der ersten Führung bewegliche Gleitstück (34) aus einem quaderförmigen Klotz mit einer Längsbohrung besteht, in der eine Kugelbüchse (57) gelagert ist, durch die sich der Rundstab hindurch erstreckt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbar gelagerte dritte Führung (51) aus einer U-Profilschiene besteht, daß die Mitnehmerstange (60) aus einem Rundstab mit gleichem Querschnitt wie die erste Führung (35) und die zweite Führung (50) besteht, und daß das gleichzeitig längs der zweiten und dritten Führung und längs der Münehmerstange bewegliche Gleitstück (54) aus zwei übereinander angeordneten und untereinander verbundenen quaderförmigen Klötzen (55, 56) mit rechtwinklig sich kreuzenden Längsbohrungen und darin angeordneten Kugelbüchsen (57) und aus einem an der Oberseite des oberen Klotzes (56) angeordneten Wälzlager (58) besteht, welches in der U-Profilschiene (51) läuft.

6. Rohrsegmentzuschneidemaschiene zur Herstellung von Zuschnitten der ebenen Abwicklung von Rohrsegmenten mit unterschiedlich großem Rohrdurchmesser und Rohrsegnient-Bogenwinkel. unter Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß sie Förderwalzen (72—75) für den geradlinigen Vorschub einer ebenen Blechtafel (77) sowie zwei Vorrichtungen mit je einem an der Schubstange befestigten Schneidkopf (83, 84) zur gleichzeitigen Erzeugung von zwei spiegelbildlichen sinusförmigen Schnittkurven (85, 86) besitzt, die die jeweils herzustellende Abwicklung auf gegenüberliegenden Seiten begrenzen, und daß die Kurbelwellen dt:r Vorrichtungen durch regelbare Antriebe angetrieben sind.