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Hydraulische Rohrumformmaschine
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Hydraulische Rohrumformmaschine mit einer hydraulisch betätigten Spannzange
für das Rohr, einem Umformwerkzeug, zwischen einer Spannzangenaufnahme und einer
Umformwerkzeugaufnahme angeordneten Zugankern zur Übertragung der Umformkräfte und
mit Mitteln zum Verschieben der Spannzange und des Umformwerkzeugs relativ zueinander.
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Eine derartige Maschine ist aus der Zeitschrift "Maschinenmarkt",
70. Jahrgang (1964) Nr. 73, Seite 88, bekannt.
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Derartige bekannte Rohrendumformmaschinen konnten bisher in rationeller
Weise nur für verhältnismäßig kurze umzuformende Rohrenden verwendet werden. Handelt
es sich jedoch um die Herstellung von langen, aus Rohren hergestellten, abgesetzten
Lampenmasten, so mußte bisher auf folgend Weise verfahren werden: Rohre verschiedener
Durchmesser und Wandstärke wurden entsprechend der Länge der gewünschten Kaskaden
der abgesetzten Masten abgelängt. Dann wurden diese auf einer Rohrendumformmaschine
der eingangs erwähnten Art konisch oder kugelkalottenförmig am Ende umgeformt. In
die verbleibende runde und konzentrische Öffnung wurdedas nächstkleinere Rohr eingeschoben,
und beide Teile wurden verschweißt.
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In entsprechender Weise wurdeschrittweise weiterverfahren, bis der
gesamte kaskadenförmige Lampenmast hergestellt war.
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Es liegt auf der Hand, daß die Fertigung von Lampenmasten auf diese
Weise sehr viel Handarbeit und Personal erfordert.
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Ferner wird durch die erforderliche Überlappung bei den Schweißverbindungen
unnötiges Material verbraucht. Die Schweißnähte müssen hinsichtlich ihrer Güte genau
geprüft werden und Ausschuß muß nachgearbeitet oder ausgesondert werden. Außerdem
sind die Schweißnähte korrosionsanfällig.
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Zu beachten ist ferner, dan beim Schweißvorgang die Umwelt belastende
Gase entstehen. Schließlich müssen für jede Stufung im Lampenmast Rohre entsprechender
Durchmesser auf Lager gehalten werden.
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Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung von mehrfach abgesetzten
Lampenmasten, bei dem man mit einer einzigen Ausgangsrohrabmessung auskommt, besteht
darin, das Rohr auf einer Ziehmaschine kaskadenförmig einzuziehen. Hierzu wird ein
Rohrende zunächst soweit angeangelt, dan auch noch die Kaskade mit dem geringsten
Durchmesser ziehbar wird. Da es sich bei Lampenmasten einerseits um relativ dünnwandige
Rohre handelt und andererseits bei einem großen Unterschied zwischen dem unreduzierten
Ende des Rohres uiid dem Ende des Itohres mit dem geringsten Durchmesser ein großer
Durchmesserunterschied besteht, mußte bisher faltgeangelt werden. Dieses faltgeangelte
Endstück, das eine verhältnismäßig große Länge aufweist, muß nach der Fertigbearbeitung
des Lalpenmastes abgeschnitten werden und ist Abfall.
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Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß die
Ziehmaschine bei großen Längen des herzustcllenden, abgesetzten Rohres sehr lang
ausgeführt werden muß und somit sehr teuer wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Rohrumformmaschine
der eingangs erwähnten Art so umzugestalten, daß es möglich ist, aus einem Ausgangsrohrrohling
ein sehr langes, mehrfach abgesetztes Rohr zu formen, wobei möglichst wenig Rohrmaterial
verlorengeht und keinerlei Schweißarbeiten erforderlich sind. Zu diesem Zwecke soll
die Rohrumformmaschine einfach aufgebaut sein und in eine Anlage integriert sein,
die ein vollautomatisches Arbeiten gestattet.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der Ansprüche.
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Die Vorteile der erfindungsgemäßen Rohrumformmaschine sind darin zu
sehen, daß sie sehr kurz baut und trotzdem beliebig lange Rohre umzuformen gestattet,
daß der Betrieb dieser Maschine vollautomatisch erfolgen kann und daß hierzu wenig
Personal erforderlich ist, wobei die Rohrumformmaschine zu diesem Zwecke in einer
Anlage angeordnet ist, die auf der einen Seite der Maschine eine Bundhebevorrichtung
aufweist, von s aus über eine Ablaufbahn die Rohrrohlinge zu einem Rollengangzuführer
gelangen und durch diesen der Rohrumformmaschine zugeführt werden. Mittels einer
Rohrvereinzelungs- und Abwerfvorrichtung werden die Rohrrohlinge dem Rollengangzuführer
zugeführt und ein fertig geformtes, mehrfach abgesetztes Rohr einer Abwurfmulde
zugeleitet. Der gesamte Ablauf innerhalb der Anlage kann somit vollautomatisch gesteuert
werden, wobei ein sehr geringer Abfall beim fertig bearbeiteten Rohr entsteht.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden, anhand einer ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigenden Zeichnung
gegebenen Beschreibung.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Rohrumformmaschine,
teilweise im Schnitt,
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Rohrumformmaschine
und Fig. 3 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Rohrumformmaschine.
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Eine Rohrumformmaschine 2 ist mit ihrer Arbeitsachse vor einem Rollengangzuführer
4 angeordnet. Auf der dem Rollengangzuführer 4 gegenüberliegenden Seite der Rohrumformmaschine
2 ist ein Stützrollengang 6 vorgesehen, der ein Verbiegen des aus der Rohrumformmaschine
2 heraustretenden Rohrstückes verhindern soll. Im Bereich des Rollengangzuführers
4 ist eine Rohrvereinzelungs- und Abwerfvorrichtung 8 vorgesehen, die dazu dient,
die mittels einer flundhebevorrichtung 10 auf eine Ablaufbahn 12 gebrachten Rohrrohlinge
58 in den Rollengangzuführer 4 zu bringen und ein fertig bearbeitetes Rohr in eine
Abwurfmulde i) gelangen zu lassen.
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Die hydraulische Rohrumformmaschine 2 weist beiderseits eines in Richtung
der Arbeitsachse unverschiebbares Umformwerkzeug 20, eine Spannzange 16 und eine
Spannzange 18 auf. Das Umformwerzeug 20 ist in einer Umformwerkzeugaufnahme 22 gelagert,
die als Revolverkopf ausgebildet ist, so daß bei zurückgezogenem, zu bearbeitenden
Rohr verschiedene I!informwerkzeuge 20 in den nereich des Rohrendes gebracht werden
können Die Uinformwerkzeugaufnahme 22 ist an Zugankern 24 befestigt, die bis in
den Bereich der Spannzangen 16, 18 reichen und dazu dienen, die Umformkräfte aufzunehmen.
Die erwähnten Zuganker 24 sind auf einem Untergestell 26 gelagert. Ein hydraulisches
Antriebsaggregat 28 ist neben diesem Untergestell 26 angeordnet und liefert das
Druckmedium zur Betätigung der Spannzangen 16, 18 und des Revolverkopfes. Die Steuerung
des Verfahrensablaufs erfolgt von einem elektrischen Schaltschrank 30 aus.
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Die Spannzangen 16, 18 sind als solche bekannt und können z. B. entsprechend
der DT-AS 1 296 934 ausgebildet sein.
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Bei der vorliegenden erfindungsgemäßen Rohrumformmaschine sind diese
Spannzangen 16, 18 verschiebbar in einem Zylinder 68 angeordnet, wobei am Gehäuse
der Spannzangen 16, 18 ein Bund 70 vorgesehen ist, der einen im Zylinder 68 verschiebbaren
Ringkolben bildet und bei Beaufschlagung mit Druckmedium die Verschiebung der Spannzangen
16, 18 zusammen mit einem durch die Spannzangen 16, 18 festgehaltenen Rohrstück
bewirkt.
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Der Rollengangzuführer 4 weist auf einem Gestell 35 angeordnete diaboloförmige
Rollenpaare 32 auf, die parallel zueinander und quer zur Arbeitsachse der Rohrumformmaschine
2 verschoben werden können, wobei der Abstand der Rollen eines Rollenpaares 32 zur
Arbeitsachse gleich ist und so eine einwandfreie Zentrierung des zu bearbeitenden
Rohres mit Bezug auf die Rohrumformmaschine 2 gewährleistet. Einige der diaboloförmigen
Rollen 32 sind mit Antriebsmotoren 34 versehen, so daß ein Vorschub der zu bearbeitenden
Rohre möglich ist. Der Stützrollengang 6 auf der anderen Seite Rohrumformmaschine
2 weist in entsprechender Weise auf einem Gestell 37 angeordnete diaboloförmige
Rollenpaare 36 auf, die z. B. mittels Federkraft gegeneinander gezogen werden, so
daß sie sich verschiedenen Rohrdurchmessern anpassen können.
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In der Bundhebevorrichtung 10 sind Rohrrohlinge 58 in Gurten 38 liegend
angeordnet. Ein Ende dieser Gurte 38 ist am Ende der Ablaufbahn 12 befestigt, während
das andere Ende der Gurte 38 an Rollen 42 auf einer Welle 40 befestigt ist. Die
Welle 40 kann mittels eines über ein Getriebe 44 auf die Welle wirkenden Antriebsmotors
46 in Drehung versetzt werden, so daß die Gurte 38 auf den Rollen 42 aufgewickelt
werden und die Rohrrohlinge 58 angehoben werden, derart, daß ein Teil dieser Rohrrohlinge
58 auf die Ablaufbahn 12 rollt.
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Vor dem Rollengangzuführer 4 werden die Rohrrohlinge 58 durch Anschläge
festgehalten. Vorteilhafter Weise werden diese Anschläge durch die Außenseiten der
der Ablaufbahn 12 zugekehrten diaboloförmigen Rollen 32 gebildet.
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Mittels der Rohrvereinzelungs- und Abwerfvorrichtung 8 werden die
Rohrrohlinge 58 dem Rollengangzuführer 4 zugeführt und ein fertig bearbeitetes Rohr
wird in die Abwurfmulde 14 geworfen.
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Zu diesem Zweck weist die Rohrvereinzelungs- und Abwerivorrichtung
8 sägezahnförmige Vereinzelungsklappen 48 auf, deren Vorderkanten 50 der Ablaufbahn
12 zugekehrt sind.
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An den Vereinzelungsklappen 48 sind Hebel 52 angeordnet, die unter
das Gestell 35 ragen und untereinander durch eine Zugstange 54 verbunden sind. Diese
Zugstange 54 ist an einen Hydraulikarbeitszylinder 56 angelenkt, so daß bei Drucbeaufschlagung
dieses Hydraulikarbeitszylinders 56 ein Hochklappen der Vereinzelungsklappen 48
erfolgt. Beim Hochklappen der Vereinzelungsklappen 48 wird durch den ersten Sägezahn
ein Rohrrohling 58 über die der Ablaufbahn 12 zugekehrten Rollen 32 hinübergehoben,
während ein fertig bearbeites Rohr aus dem Rollengangzuführer 4 herausgehoben wird
und auf der Sägezahnschrägung herunterläuft und in die Abwurfmulde iii gelangt.
Der Rohrrohling 58 gelangt vor die Vorderkante 50 des zweiten Sägezahns und somit
in den Bereich zwischen den diaboloförmigen Rollenpaaren 32, so daß der Rohrrohling
58 beim Herunterklappen der Vereinzelungsklappen 48 zwischen die Rollenpaare 32
gelangt und von diesen zentriert werden kann.
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In der Zeichnung ist ein praktisch fertig bearbeitetes Rohr dargestellt;
es weist ein unreduziertes Ende 60 auf, ein abgesetztes Mittelteil 62 und ein nochmals
abgesetzes vorderes Ende 64auf und hat eine erhebliche Länge, die 20 m und mehr
betragen kann.
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Zur Herstellung eines mehrfach abgesetzten Rohres wird ein Rohrrohling
58 in den Rollengangzuführer 4 in der schon beschriebenen Weise gebracht und auf
der Arbeitsachse der Rohrumformmaschine zentriert. Durch Ingangsetzen der angetriebenen
Rollenpaare 32 wird der Rohrrohling 58 in die Spannzange 16 hineingeschoben, bis
das Ende des Rohres gegen eins der in der Umformwerkzeugaufnahme 22 angeordneten
Umformwerkzeuge 20 stößt. Dieses Umformwerkzeug 20 entspricht dem ersten durchzuführenden
Arbeitsgang. Die Spannzange 16, die sich bezüglich der Umformwerkzeugaufnahme 22
in ihrer entferntesten Stellung befindet, wird nun gegendas Rohr gespannt und schiebt
das Rohr durch das Umformwerkzeug 20 unter Reduzierung seines Durchmessers hindurch.
Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die Spannzange 18 das reduzierte Rohrende
ergreifen kann. Nunmehr führen die Spannzangen 16, 18 wechselweise einen Vor- und
Rücklauf aus, so daß das Rohr kontinuierlich durch das Umformwerkzeug 20 hindurchgestoßen
bzw. gezogen wird, bis die gewünschte Länge erreicht ist. Damit das frei aus der
Spannzange 18 herausragende Rohrende nicht krumm wird, wird es durch den schon erwähnten
Stützrollengang 6 geführt. Ist die gewünschte Länge des nicht zu verformenden Rohrendes
erreicht, wird das Rohr mittels der angetriebenen Rollen 32 des Rollengangzuführers
4 zurückgezogen. Die Umformwerkzeugaufnahme 22 wird gedreht, so daß ein anderes
Umformwerkzeug 20 in die Arbeitsachse der Rohrumformmaschine 2 gelangt und der gleiche
Vorgang wiederholt sich wie schon beschrieben.
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Auf diese Weise können so viele Kaskadenreduzierstufen erzielt werden,
wie von der Verformbarkeit des Materials her möglich sind, ohne daß eine Wärmebehandlung
erforderlich ist.
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Nachdem sämtliche Stufen angeformt sind, wird das Rohr über die angetriebenen
Rollen 32 des Rollengangzuführers 4 aus der Rohrumformmaschine 2 gegen einen gedämpften
Festanschlag 72 transportiert und das Rohr wird mittels einer Ablenkvorrichtung
66, z. B. in Form einer Gehrungssäge auf Fertigmaß bearbeitet.
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Hicrnach wird das fertig bearbeitete Rohr - wie schon erwähnt -durch
die Rohrvereinzelungs- und Abwerfvorrichtung 8 in die Abwurfmulde ili abgeworfen
und kann von hier aus abtransportiert werden.
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Da am Rohr keinerlei Schweißungen durchzufiihren sind, kann kein Grobkorn
aufgrund von umgeformten Zonen und Schweißtempe-;-atureinflüssen entstehen. Ferner
bleibt die erhebliche Verfestigung des Gefüges durch die Kaltumformung erhalten,
so daß die so geformten Rohre als Lampenmasten eine erhebliche Festigkeit aufweisen.