DE420013C - Vorrichtung zur Herstellung von Laengsnaht-Rohren - Google Patents

Description

Bei der Rohrherstellung ist es bekannt, Blechstreifen zu einem Rohr mit Längsnaht umzuformen, indem der Streifen durch Walzen oder Ziehgesenke längs hindurchwandert. Für auf Festigkeit hoch beanspruchte Rohre ist dieses Verfahren ungünstig, weil die für solche Rohre erforderlichen harten Baustoffe durch die bei der Umgestaltung in derartigen Verfahren unvermeidlichen

ίο Streckungen und Stauchungen an Festigkeit einbüßen oder sogar reißen. Es ist ferner bekannt, kurze Rohre großen Durchmessers mit dem Mindestmaß von Formveränderungsarbeit aus Blechstreifen herzustellen, indem zwischen Walzen oder Gesenkteilen, die nach Alantellinien des zu bildenden Rohres sich erstrecken, die einzelnen Teile des Blechstreifens von voller Rohrlänge nacheinander durch walzendes Rollen oder durch mehrere Gegeneinanderbewegungen der Gesenke gebogen werden; dies vermeidet unzulässige Formveränderungen im Werkstoff, ist aber nur durchführbar, soweit der Rohrdurchmesser so groß im Verhältnis zur Rohrlänge ist, daß das im Rohr eingeschlossene Gesenk genügend biegungsfest herstellbar ist.

Es sind auch Maschinen zur Rohrherstellung bekannt, bei welchen das zwischen einem Rohrkern und einer Spannwange eingespannte Blech mittels einer besonderen Biegewange in einer dem Arbeitsvorgange von Abkantmaschinen ähnlichen Weise an diesen Rohrkern angeschmiegt und so in mehreren Arbeitsgängen zum vollen Rohr gestaltet werden kann. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß beim Hochziehen der Biegewange ein starker seitlicher Druck auf den Rohrkern ausgeübt wird, der diesen auszubiegen und aus seiner Einklemmung zwischen den Spannwangen loszudrücken strebt. Mit Rücksicht auf die Festigkeit des Rohrkerns und seiner Einspannvorrichtungen ist deshalb der Rohrdurchmesser im Verhältnis zur Rohrlänge nach unten begrenzt. Diese ungünstige Beanspruchung des Rohrkerns erschwert auch die Erzielung genauer Rohrformen; dazu kommt, daß infolge der Elastizität des Bleches der Rohrdurchmesser größer als der des Rohrkerns ausfällt, so daß beim Eindringen des schon gebogenen Bleches zwischen Rohrkern und oberer Anpreßwange ein Elliptischpressen des Rohres stattfindet, was weitere Ungenauigkeiten in der Rohrform hervorruft.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Rohrherstellung aus Blechstreifen, wonach die Formänderung dieses Blechstreifens ähnlich wie in der oben an zweiter Stelle genannten Weise erfolgt, wobei aber zwecks Ermöglichung der Herstellung besonders langer und dünner Rohre ebenfalls ein Rohrkern benutzt wird, um welchen der Blechstreifen nach und nach herumgebogen wird. Zum Unterschied von der Arbeitsweise der bekannten Einrichtung mit Rohrkern erfolgt aber die Biegung des Blechstreifens durch Einpressen desselben in ein Gesenk, wobei der Rohrkern selbst als Oberteil dieses Gesenkes dient und zum Schutz gegen schädliche Formänderung sich über seine ganze Länge gegen einen dem Gesenk gegenüberliegenden Anpreßbalken abstützt. Gemäß der Erfindung sind ferner Vorrichtungen vorgesehen, um den Blech-

streifen zwischen den einzelnen Preßhüben des Rohrkernes in immer neue Arbeitslagen weiterzuschalten, um so ein selbsttätiges Fortschreiten des Biegevorganges bis zur völligen Umformung des Blechstreifens in das Rohr zu ermöglichen.

Die Erfindung läßt sich weiterhin so ausbauen, daß Pressung und Vorschub in unendlich kleinen Zeiträumen aufeinanderfolgen, ίο indem der Blechstreifen um einen sich ständig drehenden Rohrkern gewickelt wird, an den sich einerseits als Biegegesenk wirkende Anpreßwalzen, andererseits eine diesem Gesenk gegenüberliegende, den Rohrkern gegen den Preßdruck abstützende Stützwalze anlegen.

Für die Herstellung von Rohren mit Nietnaht, wie sie beispielsweise bei Verwendung von Duralumin und ähnlichen Sonderbaustoffen nicht schweißbarer Art erforderlich ist, ist es von besonderer Bedeutung, daß die neue Vorrichtung durch entsprechende Gestaltung des Gesenkes und Rohrkerns es ermöglicht, den Blechstreifen so genau zur Rohrform zu biegen, daß in die Längsränder dieses Blechstreifens vor der Durchführung des Biegevorganges eingearbeitete Nietlöcher ohne weiteres aufeinanderpassen.

Es ergibt sich dadurch der Vorteil, daß ein sauberes Abgraten der Löcher in dem noch ebenen Blechstreifen vorgenommen werden kann, und daß deshalb eine besonders dichte und feste Nietung erreichbar ist, während ein Abgraten von Nietlöchern auf der Innenseite des fertig gezogenen Rohres praktisch ausgeschlossen sein würde. Des weiteren ist hierdurch die Herstellung von Rohren mit innen versenkten Nieten, also innen glatter Rohrwand ermöglicht, was in vielen Fällen, namentlich wenn die Rohre im Innern noch andere Konstruktionsteile, z. B. Anschlußmuffen, aufnehmen sollen, sehr erwünscht und vorteilhaft ist.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht vorteilhaft aus einem ruhenden biegungsfesten Gesenk und einem nachgiebig gelagerten Kern mit angetriebenem biegungsfesten Anpreßbalken. Zweckmäßig ist ferner liegende Anordnung der Gesenke übereinander vorgesehen, weil dies die handlichste Einführung für lange schmale Blechbänder ergibt. Vorteilhaft ist dabei weiter eine solche Abstützung des Rohrkernes, daß die Blechstreifen zwischen Kern und Untergesenk leicht hindurchgeführt werden können. Ferner kann selbsttätiger Vorschub des Blechstreifens erreicht werden durch Zugglieder, die zwischen dem einen ruhenden Gesenk und dem Rohrkern quer hindurchlaufen, an dem zuletzt eintretenden Blechstreifenrande einhakbar sind und auf der gegenüberliegenden Seite der Gesenke durch Aufwickelvorrichtungen allmählich angezogen werden, so daß sie den Blechstreifen schrittweise durch die Gesenke hindurchziehen.

Bei Verwendung von Pressen mit fest begrenztem Hub, z. B. Exzenterpressen, ist es noch erforderlich, für die vor und nach der Umhüllung des Rohrkerns verschiedene Dicke der von Kern und Rohrmantel gebildeten Zwischenlage einen Ausgleich zu schaffen. Ein solcher kann beispielsweise durch Einschaltung eines hei starkem Druck nachgiebigen Elements (Feder) in die die Preßkräfte aufnehmenden Konstruktionsteile oder durch Einfügen von Zwischenlagen verschiedener Dicke zwischen die Pressenteile oder durch Anordnung verstellbarer Widerlager erzielt werden.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an Beispielen von Biegevorrichtungen mit Gesenken und Walzen für Herstellung von Rohren mit rundem Querschnitt, und zwar zeigt Abb. 1 eine Biegepresse mit nachgiebig gelagertem Untergesenk im Querschnitt senkrecht zur Rohrachse, Abb. 2 einen Teilquerschnitt zu Abb. 1 bei weiter vorgeschrittenem Biegevorgang des Rohres, Abb. 3 eine Biegepresse mit verschiebbarer Zwischenlage verschiedener Dicke, ebenfalls im Querschnitt senkrecht zur Rohrachse, Abb. 4 in vergrößertem Maßstabe im Schnitt eine Anordnung zum selbsttätigen Verstellen der Zwischenlage, Abb. 5 eine Walzenvorrichtung zur Rohrherstellung mit stetigem Werkstückvorschub.

Bei der Vorrichtung nach Abb. 1 ist an den C förmigen Gestellen ι unten ein Querträger 2, der das Untergesenk 9 aufnimmt, senkrecht verschieblich angeordnet und oben eine Antriebswelle 3 gelagert, die durch Exzenter 4 too und Exzenterstangen 5 einen am Gestell 1 senkrecht geführten Anpreßbalken 6 antreibt, der wiederum das Obergesenk 7 trägt. Zwischen Ober- und Untergesenk liegt der Rohrkern 8, der an seinen Enden senkrecht geführt und dazwischen durch Rollenstössel 10 gestützt ist, die im Untergesenk 9 gegen den Druck von Tragfedern 11 versenkbar sind. Eine seitlich vom Rohrkern 8 parallel zu ihm angeordnete Führungsleiste 24 dient zur Sicherung des richtigen Einführens des bereits gebogenen Rohrteiles in den Spalt zwischen Obergesenk 7 und Rohrkern 8.

Zwischen Rohrkern 8 und Untergesenk 9 sind Bänder 12 hindurchgeführt, die an der vorderen Maschinenseite mit Haken oder Klemmen 13 zur Festlegung an dem zuletzt eintretenden Blechstreifenrande ausgerüstet und am anderen Ende um die Windetrommeln 14 einer Aufwickelvorrichtung geschlungen sind. Zum Antrieb der Windetrommeln dient ein Klingengesperre, be-

stehend aus einem auf der Trommelwelle 15 . sitzenden, mit den Aufwindetrommeln 14 fest verbundenen Sperrad 16 und aus dem die Sperrklinke 17 tragenden Schalthebel 18, welcher durch Gestänge 19 von einem Auge 20 des Exzenters 5 aus angetrieben wird. Ein Gegengesperre 21 verhindert das Zurückdrehen der Windetrommeln während des Weiterschaltens.

Zwischen den das Untergesenk aufnehmenden Querbalken 2 und das Maschinengestell 1 sind starke Federn 22 geschaltet, die mittels der Druckschraube 23 so stark vorgespannt werden können, daß ihre Federkraft den zur Formänderung des Arbeitsstückes 25 erforderlichen Pressendruck überwiegt. Diese Federn dienen zum Ausgleich der wechselnden Dicke der aus Arbeitsstück 25 und Rohrkern 8 sich zusammensetzenden Zwischenlage zwischen Obergesenk 7 und Untergesenk 9, die zu Beginn der Biegearbeit aus dem Durchmesser des Rohrkernes und der einfachen Blechwandstärke (vgl. Abb. 1), gegen Ende der Biegearbeit aber aus dem Rohrkern und der doppelten Blechwandstärke (vgl. Abb. 2), gebildet wird.

Abb. 3 veranschaulicht eine Rohrbiegepresse, bei welcher der untere Querbalken 2 samt dem Untergesenk 9 fest mit dem Gestell ι verbunden ist, während der obere Anpreßbalken 6 und der Rohrkern 8 in gleicher Weise wie beim vorigen Beispiel angeordnet sind. Für die übereinstimmenden Elemente beider Bauarten sind daher die gleichen Bezugszeichen wie bei Abb. 1 gewählt. Um trotz des festliegenden Untergesenkes einen Ausgleich für die wechselnde Dicke der aus Rohrkern und Arbeitsstück gebildeten Zwischenlage zu schaffen, ist hier an Stelle des Obergesenkes 7 eine seitlich verschiebbare Zwischenlage 30 vorgesehen, die aus zwei hintereinanderliegenden Teilen verschiedener Dicke besteht, deren Unterschied der Wandstärke des Arbeitsstückes entspricht. Im Betriebe liegt zunächst der dickere Teil der Zwischenlage 30 zwischen Anpreßbalken 6 und Rohrkern 8, und erst wenn das Arbeitsstück sich um den oberen Teil des Rohrkernes zu legen beginnt, wird das Zwischenstück so weit seitlich verschoben, daß nunmehr der dünnere Teil zwischen Anpreßbalken und Arbeitsstück zu liegen kommt. Die Verschiebung der Zwischenlage kann in verschiedener Weise erfolgen: Sie kann beispielsweise von Hand geschehen, sobald der Rand des Arbeitsstückes 25 den Rohrkern 8 zu übergreifen beginnt; ferner kann sie, namentlich bei Bearbeitung verhältnismäßig starkwandiger Bleche, in der Weise selbsttätig vorgenommen werden, daß das mit seiner Längskante gegen die Stufe der Zwischenlage 30 sich legende Arbeitsstück 25 bei seiner Weiterschaltung mittels der Zugbänder 12 die Zwischenlage selbst weiterschiebt; endlich kann auch eine selbsttätige Verschiebung mittels besonderer Schaltvorrichtungen o. dgl. vorgesehen sein. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Abb. 4. Hier ist mit der Aufwindetrommel 14 für das Band 12 eine Nutenscheibe 32 verbunden, in deren Nut 33 ein am Zwischenstück 30 festsitzender Zapfen 31 eingreift. Die Nut 33 ist so gestaltet, daß der Zapfen 31 und mit ihm das Zwischenstück 30 durch die Schaltbewegung der Windetrommel in dem Augenblick selbsttätig vorgeschoben wird, wo die Längskante des Arbeitsstückes 25 die Oberseite des Kernes 8 erreicht. Nach Fertigstellung des Arbeitsstückes wird beim Wiederabrollen der Zugbänder 12 von der Trommel 14 gleichzeitig die Zwischenlage 30 von selbst wieder in die richtige Anfangslage gebracht.

Die Aufwindetrommeln für die Zugbänder 12 sind beim Beispiel nach Abb. 3 nicht fest am Gestell 1, sondern mittels des Auslegers 37 am bewegten Anpreßbalken 6 gelagert, und sie erhalten ihren Antrieb durch eine festgelagerte, während des Aufwärtsganges des Anpreßbalkens 6 gegen einen festen Punkt 38 sich abstützende Sperrklinke 35. Die Führungsvorrichtung für den fertig gebogenen Rohrteil ist hier in Form einstellbarer Rollen 36 gleichfalls am bewegten Anpreßbalken 6 angeordnet.

Die Arbeitsweise der zur Rohrherstellung dienenden Vorrichtung ist folgende: Der Blechstreifen 25 wird zunächst von Hand mit seiner einen Kante zwischen die Gesenke 8 und 9 eingeführt und durch einen Arbeitshub an diesem Rande vorgebogen. Dann wird der Streifen umgeschwenkt und der vorgebogene Rand als zuletzt eintretender Rand mittels der Klemmen 13 an den Bändern 12 festgelegt, während der entgegengesetzte Rand zwischen Rohrkern und Untergesenk eingeführt wird. Durch fortgesetztes Auf- und Niederbewegen des Preßbalkens, wobei jedesmal die Rollenstössel 10 beim Aufwärtshube das Blech und den Kern 8 mit aufwärtsheben und dadurch einen leichten Vorschub ermöglichen, werden nun die einzelnen Rohrmantelteile schrittweise je auf voller Länge gebogen. Dabei wird bei fortschreitender Biegung der hintere Rand des Arbeitsstückes mittels der Führungsvorrichtung 24 bzw. 36 zwischen den Kern 8 und den darüberliegenden Pressenteil 7 bzw. 30 eingeführt und wandert bei weiterem Vorschub zwischen diesen Teilen hindurch, wie in Abb. 2 veranschaulicht, bis schließlich beim Annähern der Klemmvorrichtung 13 an das Untergesenk 9 die Rohrränder übereinanderschlagen und das fertiggebogene Rohr längsweise vom Kern 8 abge-

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zogen werden kann. Die vor der Biegung eingebohrten und abgegrateten oder versenkten Nietlöcher der Längsränder liegen dann genau passend aufeinander, so daß unmittelbar die Nietung durch Nietmaschinen erfolgen kann.

Abb. 5 veranschaulicht schematisch eine Walzenanordnung, die ebenfalls zur Durchführung der neuen Rohrherstellung brauchbar ίο ist. Sie besteht aus einer den Rohrkern bildenden Walze 40, den beiden dicht nebeneinander angeordneten Biegewalzen 41, 42 und den die Biegungskräfte aufnehmenden, von außen an einander gegenüberliegenden Stellen gegen den Rohrkern bzw. die Biegewalzen anpreßbaren Walzen 43 und 44. Verbindungsstücke 45 halten dabei die Biegewalzen im richtigen Abstand voneinander fest; es kann aber auch jede Biegewalze ihre eigene Anpreß-

ao walze erhalten, oder die Biegewalzen können für sich biegungsfest ausgeführt sein. Das Arbeitsstück 25 wird zwischen Rohrkern 40 und Biegewalzen 41, 42 eingeführt und rollt sich während des Arbeitsvorganges um den j

Rohrkern herum, wobei es im weiteren Verlaufe des Biegevorgangs zwischen diesen und Oberwalze 44 eintritt. Die Anpreßwalzen 43 und 44 sind deshalb wiederum in ähnlicher Weise wie die Gesenke der oben besprochenen Einrichtungen verschiebbar anzuordnen bzw. in ihrer Umfangsfläche entsprechend zu gestalten.

Für Herstellung kegelförmiger Rohre oder Rohre mit anderen als kreisrunden Querschnitten brauchen nur die entsprechenden Gesenke oder Walzen eingesetzt und die Aufwickelvorrichtungen der Vorschubbänder 15 sowie die Führungen 24 bzw. 36 entsprechend eingestellt zu werden, ohne daß sonstige Änderungen an der Maschine erforderlich sind.

Claims (8)

1. Patent-Ansprüche:
2. i. Vorrichtung zur Herstellung von Längsnaht-Rohren mit Hilfe von Außengesenken und einem lose dazwischen eingelegten Kern von der Länge des Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß ein Blechstreifen unter Benutzung des Rohrkerns (8) als Teil des Preßgesenkes in aufeinanderfolgenden Pressenhüben und dazwischen stattfindenden, tangential zum Kern gerichteten Vorschubbewegungen rund um den Kern herumgebogen wird. 2. Vorrichtung zur Herstellung von Längsnaht-Rohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkern als Walze ausgebildet ist und daß Pressung und Vorschub in unendlich kleinen Zeiträumen aufeinanderfolgen, indem der Blechstreifen um den zwischen Stütz- und Anpreßwalzen drehbar gelagerten Rohrkern beim Drehen dieser Walzen herumgewickelt wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite des als Walze (40) ausgebildeten Rohrkernes zwei Biegewalzen (41, 42) anliegen und an der entgegengesetzten Seite mindestens eine weitere Walze (44) als Anpreß walze.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkern durch in beiden Gesenken, oder bei liegender Anordnung nur in dem Untergesenk vorgesehene, federnd gegen ihn gepreßte, versenkbare Tragteile, wie insbesondere Stössel mit Rollen (10), gestützt ist, so daß er zwischen den Preßhüben sich von den Gesenken selbsttätig abhebt, zum Zweck, den Nachschub des Arbeitsstückes zu erleichtern.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum selbsttätigen Vorschübe des Blechstreifens zwei oder mehrere, an dessen zuletzt eintretender Kante einhakbare und zwischen Rohrkern und Untergesenk quer hindurchlaufende Zugglieder (12) nebst Aufwickelvorrichtungen (14) mit einem schrittweise wirkenden Antriebe (16, 17 21) vorgesehen sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4und.5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich der im Laufe des Biegevorganges sich ändernden Dicke der aus Rohrkern und Arbeitsstück gebildeten Zwischenlage nachgiebige, einstellbare oder abgestufte Elemente in den die Preßkraft übertragenden Teilen vorgesehen sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das um die Dicke einer Blechwandung abgestufte Element (30) quer zur Preßkraftrichtung verschiebbar ist, vorzugsweise mit einem Antrieb (31, 33), der selbsttätig das Vor- und Zurückschieben bewirkt, sobald beim Umhüllen des Kernes mehr als eine Blechdicke zwischen den Gesenken liegen.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, u₀ dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem zuerst durchlaufenen Gesenk (9) längs des Rohrkernes eine Führungsvorrichtung (24 oder 36) derart einstellbar vorgesehen ist, daß hierdurch der Blechrand zwischen die weiteren Gesenkteile geführt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.