DE2147079A1

DE2147079A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen von wendelförmig verlaufenden Rippen od. dgl. auf langgestreckten Gegenständen

Info

Publication number: DE2147079A1
Application number: DE19712147079
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: NORRIS DOUGLAS CO
Current assignee: NORRIS DOUGLAS CO
Priority date: 1970-09-22
Filing date: 1971-09-21
Publication date: 1972-03-23
Also published as: US3773241A; JPS5347355B1

Description

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Herr DOUGLAS CNORRIS, 6 Savilles Close, Eaton Socon, Huntingdonshire (England)

Verfahren und Vorrichtung zum Anbringen von wendelförmig verlaufenden Rippen od. dgl. auf langgestreckten Gegenständen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufwickeln von fortlaufenden Rippen auf Wellen, Rohre oder sonstige langgestreckte Gegenstände, wobei diese Rippen, Stege od. dgl. wendelförmig aufgewickelt werden sollen. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dLeses Verfahrens und nach diesem Verfahren hergestellte, wendelförmig aufgewickelte Rippen tragende Rohre.

Das Aufwickeln fortlaufender Rippen, Stege od. dgl. auf dünnwandige Rohre ist mit bestimmten Problemen behaftet, wenn man derartige Rohre in Massenproduktion herstellen will. Diese Probleme sind verstärkt vorhanden wenn die Rohre einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzen.

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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Aufwickeln und Anbringen von fortlaufenden Rippen, Stegen oder dergleichen auf Rohren, Wellen, Achsen oder sonstigen langgestreckten Gegenständen unabhängig von deren Querschnittsform so zu vereinfachen, daß auch eine Massenproduktion ohne Schwierigkeiten möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Aufwickeln und Anbringen von Rippen, Stegen oder dergleichen auf Rohren oder sonstigen langgestreckten Gegenständen vorgeschlagen, daß auf einem Rahmen ein erstes Rohr oder eine erste Welle abgestützt und ein zweites Rohr oder eine zweite Welle mit diesem ersten Rohr oder dieser ersten Welle in Flucht gebracht wird, woraufhin die Rohre oder Wellen gedreht und eine Rippe oder ein Steg auf das erste Rohr oder die erste Welle und dann auf das nächste Rohr oder die nächste Welle gewickelt wird und dieser Steg an die Rohre oder Wellen dort angeschweißt wird, wo dieselben aneinanderstoßen, woraufhin man die aufgewickelte Rippe oder den aufgewickelten Steg im Bereich der Schweißstelle teilt, um die Rohre oder Wellen voneinander zu trennen.

Weiterhin wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum Diichführen dieses Verfahrens vorgeschlagen, welche einen Rahmen aufweist, auf dem ein Rohr oder eine Welle drehbar abgestützt werden kann, wobei ein in Längsrichtung des Rohres oder der Welle bewegbarer Wagen oder Schlitten mit einer Bandführung für das Material der aufzuwickelnden Rippen, Stege od. dgl. vorgesehen ist und sich vorzugsweise auf diesem Wagen oder Schlitten

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Einrichtungen zum Befestigen des durch die kombinierte Wirkung der Verschiebebewegungen des Wagens oder Schlittens und der Drehbewegungen des Rohres oder der Welle bzw. sonstigen Stangen angebrachten Rippen oder Stege auf dem Werkstück angebracht sind und wobei sich außerdem vorzugsweise an diesem Wagen oder Schlitten Einrichtungen zum Zerteilen bzw. Zerschneiden der fertigen Rippe bzw. des fertigen Steges befinden.

Ein erfindungsgemäß hergestelltes dünnwandiges Rohr ist dadurch gekennzeichnet, daß es eine wendelförmig umlaufende Rippe oder einen entsprechenden Steg od. dgl. aufweist, die in dieses Rohr durch Kerbwirkung od. dgl. eingesetzt und nur an den Enden des Rohres mit demselben verschweißt ist.

In der Zeichnung ist.ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung, mit der man Rippen, Stege od. dgl. auf Rohre mit ovalem Querschnitt aufwickeln kann,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2- 2 durch die Vorrichtung aus Fig. 1,

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht der auf dem Supportschlitten angebrachten Bandführung zum Aufwickeln von Rippen, Stegen od. dgl. auf Rohre mit ovalem Querschnitt,

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Fig. 4 bis 8 die von der Vorrichtung aus Fig. 1 beim Aufwickeln von Rippen od. dgl. auf Rohre mit ovalem , kreisförmigem oder anderem Querschnitt durchgeführten Schritte und

Fig. 9 bis 1i schematisierte Stirnansichten , aus denen

Bewegungen der in Fig. 3 dargestellten

w Bandführung beim Aufwickeln von Rippen,

Stegen od.dgl. auf ein Rohr mit ovalem Querschnitt zu erkennen sind.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Vorrichtung zum Anbringen von wendeiförmigen Rippen auf Rohre mit ovalem Querschnitt beschrieben. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß es für den Fachmann ohne weiteres Wöglich ist, die notwendigen Abänderungen vorzusehen, um mit der Vorrichtung auch Rohre , deren Querschnitt kreisförmig oder nicht kreisförmig ist, aber keine scharfen Kanten aufweist, mit wendeiförmigen Rippen oder Stegen zu versehen, ebenso wie volle Wellen.

Gemäß Fig. 1 und 2 besitzt die als Maschine ausgebildete Vorrichtung ein Bett 1 mit einem feststehenden Spindelstock 2, auf dem zwei Antriebsmotore angebracht sind, nämlich ein langsamlaufender Motor 3 und schnelllaufender Motor 4. Über die Länge des Bettes 1 erstreckt sich eine Leitspindel 5, die dazu dient, einen Supportschlitten, der die zum Anbringen der Rippen oder Stege bestimmten Werkzeuge oder Einrichtungen trägt, entlang dem Bett 1 vom Spindelstock 2 weg zu verfahren. Der Supportschlitten 8 läuft auf Wälzlagern 7 und wird gegen Abheben vom Bett 1 durch einen oder mehrere Quer-

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stäbe 71 gesichert. Der Supportschlitten 8 wird mit Hilfe eines pneumatischen Zylinders 72 mit großer Geschwindigkeit in seine Ausgangslage nahe dem Spindelstock 2 zurückgefahren. Der pneumatische Zylinder ist auf einer hinter dem Spindelstock 2 befindlichen Verlängerung 10 des Bettes 1 gelagert, und besitzt eine Kolbenstange 73, die am Querstab 71 des Supportschlittens 8 befestigt ist. Die Verlängerung 10 besitzt Führungen für einen mit Rädern versehenen fahrbaren Bock 11, der mit Hilfe eines im Bett 1 untergebrachten hydraulischen Zylinders 12 entlang der Verlängerung verfahrbar ist. Am dem Spindelstock 2 gegenüberliegenden Ende des Bettes 1 ist eine weitere Verlängerung 13 angebracht, auf der sich ein Reitstock 14 befindet, dessen Lage über die Länge der Verlängerung 13 einstellbar ist.

Durch den Spindelstock 2 erstreckt sich eine Spindel 15» deren im Breich des Spindelstockes liegendes Ende von einem auf dem fahrbaren Bock 11 befindlichen Stehlager 16 abgestützt wird. Wenn sich die Spindel 15 in der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet, d.h. wenn der fahrbare Bock 11 nahe dem Spindelstock 2 steht, wird das andere Ende der Spindel 15 von einem Zwischensupport 17 oder einem ähnlichen feststehenden Lager abgestützt.

Eine innerhalb des Spindelstpckes 2 befindliche Antriebsspindel 110 trägt ein Schneckenrad 111, das von einer Schnecke 113 angetriebenwird, die sich auf

träfft

träfft einer Welle befindet, die auch zwei Ritzel 112/. treaes dieser beiden Ritzel wird über einen Kettentrieb oder

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einen Bandtrieb von einem der beiden Motore 3 und 4 angetrieben. Jeder Motor enthält eine Kupplung, so daß die Welle wahlweise von den jeweils gewünschten Motor angetrieben werden kann. Die Antriebsspindel 110 ist rohrförmig ausgebildet und die Spindel 15 ist durch diese Antriebsspindel hindurchgeführt und wird von derselben über eine geeignete Verbindung wie eine Klauenkupplung angetrieben, die eingerückt werden kann, wenn sich die Spindel 15 in iher vorderen Lage befindet. Als Antriebselemente können jedoch auch an der Antriebs spindel 110 befindliche Teilte .oder sonstige mechanische starre Mitnehmer vorgesehen sein, welche auf die Spindel 15 in jeder axialen Lage derselben einen Antrieb übertragen.

Die Leitspindel 5 wird von der Spindel 15 über eine Getriebe- und Kupplungseinheit 6 angetrieben, deren Übersetzung in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Steigung der aufzuwickelnden wendeiförmigen Rippen oder Stege verändert werden kann. Außer wenn die Spindel einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist, sind Einrichtungen wie ein Keil oder eine Feder vorgesehen, um formschlüssig den Antrieb auf ein auf der Spindel sitzendes Rohr zu übertragen, um dadurch Schlupf zu vermeiden. Wenn, wie im vorliegend besprochenen Fall, das Rohr einen ovalen Querschnitt besitzt, wird eine Spindel 15 mit entsprechendem Querschnitt verwendet, wobei keine Hilfseinrichtung zum Übertragen des Antriebes benötigt wird. Obwohl für dünnwandige Rohre, die beim Aufwickeln von Rippen, Stegen od. dgl. zusammengedrückt werden können, eine Spindel 15 wichtig ist, kann diese Spindel beim Aufwickeln van Rippen oder

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Stegen auf dickwandige Rohre ooer volle Wellen weggelassen werden, wenn andere Trageinrichtungen für diese Werkstücke vorgesehen sind.

Durch Verfahren des Bocks 11 in Fig. 1 gesehen nach links wird die Spindel 15 zurückgezogen, so daß ihr rechtes Ende bis in den Spindelkopf 18 des Spindelstockes 2 zurückfährt. Dadurch wird ein auf der Spindel 15 steckendes Rohr T1 freigegeben und kann von Hand oder durch eine automatische Vorrichtung entfernt werden.

Der Reitstock 14 trägt einen pneumatischen Zylinder 19, dessen Kolbenstange an einen Supportkopf 20 zum Halten des einen Endes der Rohre angeschlossen ist, Dieser Supportkopf 20 ist in Längsrichtung des Bettes auf Stangen 201 verschiebbar. Er trägt ein drehbares Widerlager 202, welches in ein zweites Rohr T2 eingreift, das in axialer Flucht zum Rohr T1 angeordnet ist. Es sind zwei Auflager 203 vorgesehen, welche das Rohr T2 abstützen, bevor dasselbe vom Widerlager 202 ergriffen worden ist. Diese Auflager 203 haten das Rohr T2 etwas unter der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsebene.

Von einer in der Zeichnung nicht dargestellten , jedoch in Fig. 2 gesehen auf der linken Seite angebrachten Rolle wird ein Metallband S einer Bandführung 21 zugeführt, die auf dem Supportschlitten 8 sitzt. Dieses Metallband S wird mit Hilfe der Bandführung 21 wendelförmig auf das auf der Spindel 15 steckende Rohr T1 durch die kombinierte Wirkung der Drehung der Spindel 15 und der Verschiebebewegung des die Bandführung 21

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- 8 tragenden Supportschlittens 8 aufgewickelt.

Aus Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, daß der Supportschlitten 8 einen Hauptkörper 81 besitzt, auf dem starr ein Buchsen-Gehäuse 82 befestigt ist. Dieses Gehäuse 82 enthält eine zylindrische Öffnung 83» in welche eine .zylindrische Buchse 84 auf geeigneten Lagern drehbar eingesetzt ist. Diese Buchse 84 besitzt eine Öffnung 85, deren Querschnitt dem Querschnitt des mit einer wendeiförmigen Rippe oder einem wendelförmigen Steg zu versehen-en RohrsT1 entspricht. In Fig. 2 und 3 gesehen vor dem Gehäuse 82 sind Führungen 86 für einen die Bandführung 21 tragenden Schlitten 87 angeordnet, wobei der Schlitten 87 zwischen den Führungen 86 horizontal und vertikal verschoben werden kann. Die Bandführung 21 ist dabei so auf der Oberseite des Schlittens 87 gelagert, daß sie um eine senkrechte Achse verschwenkt werdenkann.

Der Hauptkörper 81 des Supportschlittens 8 besitzt horizontale Führungsflächen, die sich senkrecht zur Achse der Spindel 15 erstrecken und dazu dienen, einen verschiebbaren Querschlitten 91 zu führen. Dieser Querschlitten 91 besitzt einen Rahmen 92» an den ein pneumatischer Zylinder 93 angelenkt ist. Die Kolbenstange dieses Zylinders 93 besitzt an ihrem äußeren Ende ein Gewinde und ist mit demselben in einen Kardanstein 94 eingeschraubt, der zwischen den im Abstand voneinander angebrachten ersten Armen 95 eines um einen Gelenkzapfen 96 am Rahmen 92 verschwenkbar aufgehängten Winkelhebels gelenkig angebracht ist. Die zweiten Arme 96 dieses Winkelhebels sind mit Hilfe efcier

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Verbindungslasche 98 an das hintere Ende der ber wegbaren Backe 99 einer Btohschere 100 angeschlossen, deren feststehende Backe 101 ebenfalls zu erkennen ist. Die bewegbare Backe 99 der Blechschere 100 ist zwischen zwei hochstehenden Streben 102 gelagert, die an ihren oberen Enden untereinander verbunden sind, um eine Auflage für eine Führung 3 zu bilden, deren Führungsfläche in einem Winkel von 45° zur Horizontalen geneigt verläuft und die in einer senkrechten Ebene liegt,welche sich in Längsrichtung des Bettes 1 erstreck Mit der Führung 103 ist ein pneumatischer Zylinder 108 verbunden, der so arbeitet, daß er einen Schweißbrenner 104 um eine kurze Strecke vor- und zurückbewegen kann, beispielsweise um 1,87 cm (3/4 Zoll). Ein in der Zeichnung dargestelltes Schutzblech deckt den Schweißbrenner 104 ab. Der Schweißbrenner 104 ist mit einem Fühler 109 ausgerüstet, der, wenn der Schweißbrenner in Tätigkeit ist, die Verbindung zwischen der aufgewickelten Rippe und dem Rohr berührt und die Lage der Schweißelektroden steuert.

Ein weiterer Zylinder 105 ist vorgesehen, um den Querschlitten 91 vor- und zurückzubewegen. Am Bett sind zwei Endhschätter 106 und 107 angebracht, die von einem vom Hauptkörper 81 des Supportschlittens 8 vorstehenden Finger 80 betätigt werden.

Zum automatischen Steuern der Vorrichtung ist eine Steuerung 9 vorgesehen, die auf die Betätigung der

von ° °

verschiedenen Endschalter und/anderen üblichen Steuerelementen anspricht, um die Vorrichtung in der nachstehend beschriebenen Weise zu betätigen.Da die Ausbildung und Arbeitsweise der Steuerung nicht Teil

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dieser Erfindung ist, wurde dieselbe nicht im einzelnen dargestellt und beschrieben.

Arbeitsweise

Die Arbeitsweise der Vorrichtung wird zuerst in Verbindung mit Fig. 4 bis 8 erläutert.

Zuerst wird ein erstes Rohr T1 auf die Spindel 15 derart aufgesteckt, daß sein eines Ende dicht am Spindelkopf 18 und sein anderes Ende kurz vor dem Zwischensupport 17 liegt. Durch den Zwischensupport 17 erstreckt sich ein zweites Rohr T2, dessen beide Enden vom Supportkopf20 und vom äußeren Ende der Spindel 15 abgestützt werden. Durch die Bandführung 21 wurde ein Metallband S kalt zugeführt und an das dem Spindelkopf 18 zugewandte Ende des Rohres T1 angeschweißt, bevor der Arbeitsvorgang beginnt.

Um das Anbringen der Rippe bzw. des Steges am Rohr T1 zu vervollständigen, wird der Motor 4 eingeschaltet, wodurch sich die Spindel 15 und die Leitspindel 5 drehen. Der Supportschlitten 8 wird von der Leitspindel 5 entlang dem Rohr T1 verfahren, das aufgrund seiner Dreh-ung Metallband S durch die Bandführung 21 zieht, wodurch sich der in Fig. 4 zu erkennende wendeiförmige Steg F auf dem Rohr T1 bildet. Die Bandführung 21 verhindert, daß sich Falten oder Wellen auf dem aufgewickelten Metallband bilden, und gewähr, leistet, daß das Metallband S mit der richtigen -11-

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Steigung auf das Rohr T1 aufgewickelt wird. Der Steg F ist über den größten Teil der Länge des Rohres T1 in keiner Weise mit demselben verbunden, sondern wird in seiner gewünschten Lage lediglich dadurch gehalten, daß es aufgrund der in der Bandführung 21 auf das Metallband S ausgeübten Zugspannung leicht in das Metall des Rohres eingedrückt wird, wodurch sich in der Oberfläche des Rohres eine Kerbe bilden kann.

Unmittelbar bevor der Supportschlitten 8 die Anschlußstelle zwischen den zwei Rohren T1 und T2 erreicht, kommt der Finger 80 mit dem Endschalter 106 in Kontakt und schließt denselben. Die Steuerung 9 spricht auf dieses Schließen des Endschalters 106 an und setzt den Zylinder 105 unter Druck, wodurch der Querschlitten 91 in Richtung auf das Rohr verfahren wird und die Blechschere 100 und der Schweißbrenner 104 die in Fig. 5 dargestellte Lage einnehmen. Dabei umfaßt die Blechschere den Steg F, bleibt jedoch offen, während die Elektrode des Schweißbrenners 104 in einer durch die Achse der Spindel 15 und damit des Rohres hindurchgehenden vertikalen Ebene liegt. Der pneumatische Zylinder 108 wird dann unter Druck gesetzt und bewegt den Schweißbrenner 104 entlang der in Fig. 6 zu erkennenden strichpunktierten Linie 90 nach vorne, so daß die Schweißelektrode in die in gestrichelten Linien dargestellte Lage 104a gelangt. Gleichzeitig wird der Antrieb vom Motor 4 auf den Motor 3 umgeschaltet, so daß die Spindel 15 mit geringerer Geschwindigkeit gedreht wird, die für den durchzuführenden Schweißvorgang geeignet ist. Die Arbeitsweise des Schweißbrenners ist so zeitlich abgestimmt oder programmiert, daß der Steg F an die aneinander stoßenden Enden beider Rohre T1 und T2 mit

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einer einzigen Schweißnaht angeschweißt wird. Der Fühler 109 wirkt mit der Verbindung zwischen dem Rohr und dem Steg zusammen und der Schweißbrenner folgt den Bewegungen, die der Fühler ausführt.

Dann wird der zweite Endschalter 107 betätigt und der Antrieb zur .Spindel 15 und auch der Leitspindel " 5 getrennt und gleichzeitig der pneumatische Zylinder

93 unter Druck gesetzt , um die Blechschere in Tätigkeit zu setzen, wie Fig. 7 zeigt. Dieser Arbeitsgang ist zeitlich so abgestimmt, daß der S1qg F am Berührungspunkt zwischen zwei aufeinanderfolgenden Rohren abgetrennt wird. Der den Schweißbrenner tragende Schlitten und der Querschlitten werden dann zurückgefahren.

Das Anbringen eines wendeiförmigen Steges oder einer entsprechenden Rippe am Rohr T1 ist jetzt beendet und die Steuerung 9 betätigt den Zylinder 12 derart, daß die Spindel 15 zurückgezogen und das Rohr T1 entfernt werden kann. Dann fährt der Zylinder 12 die Spindel 15 wieder vor, die in das Ende des Rohres T2 fährt, welches vom Zwischensupport 17 abgestützt war. Der Supportschlitten 8 kehrt dann in seine Ausgangslage zurück und nimmt dabei das Rohr T2 mit, das Bomit vom Supportschlitten 8 vollständig auf die Spindel 15 geschoben wird. Der Supportkopf 20 wird dann zurückgezogen und es wird ein weiteres Rohr T 3 auf die Auflager 203 zwischen dem Zwischenaupport 17 lind dem Supportkopf 20 aufgelegt. Dann wird der Supportkopf 20 vorgeschoben, um das neue Rohre von den Auflagern 203 abzuheben, welches dadurch in die Lage

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- 13 gebracht wird, die vorher das Rohr T2 einnahm.

Die Situation ist wiederum so wie bereits beschrieben, wobei das Rohr T2 die Lage einnimmt, die zunächst das Rohr T1 eingenommen hatte, und wobei der Steg P bereits an das vordere Ende des Rohres T2 angeschweißt ist. Die Steuerung schaltet dann wieder den schnelllaufenden Motor 4 ein, wodurch ein neuer Arbeitsvorgang zum Anbringen eines wendeiförmigen Steges od. dgl. am Rohr T2 beginnt. Wenn die Schweißnaht zwischen dem Steg F einerseits und den Rohren T2 und T3 andererseits fertiggestellt worden ist, wird der Steg F wiederum abgeschnitten und das Rohr T2 ist ' fertig.

Während des Aufwickelvorganges hat die Bandführung 21 ' dl· Funktion, das Metallband S beim Biegen desselben zu steuern und sicherzustellen, daß dasselbe mit der richtigen Steigung auf das Rohr läuft. Eine derartige Überwachung und Steuerung des Metallbandes ist besonders dann wichtig, wenn das Metallband beispielsweise um die Endradien eines im Querschnitt ovalen Rohres gebogen wird. Wie aus Fig. 3 zu erkennen ist, besteht die Bandführung 21 aus einem Block mit einer Grundplatte 22 und einem Kopfstück 23. Von der Grundplatte 22 verläuft zum Kopfstück 23 eine gebogene Oberfläche 24, die praktisch dieselbe Krümmung wie der Teil des Rohres mit dem kleineren Durchmesser hat. Über die Oberfläche 24 läuft etwa diagonal ain Fünrungsechlitz 25» der den vom Metallband S für den Aufwickelvorgang zurückzulegenden Weg bestimmt.

Gemäß einer praktischen Ausführuiigaforni kann die Vorrichtung so ausgelugt BdLn₁ daß ui>3 auf ein Bohr mit

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ovalem Querschnitt mit Endradien oder Krümmungsradien von etwa 1,27 cm ( 0,5 Zoll) ein Metallband S mit einer Dicke von etwa 0,127 cm ( 0,05 Zoll) und einer Breite von etwt 1,87 cm ( 0,75 Zoll) aufwickelt.

Die in Fig. 9 bis 12 dargestellten Aufwickelschritte zeigen, daß sich die Spindel 15 dreht und das Metallband S von der Rolle oder Haspel durch den Führungsschlitz kaltgezogen wird, wobei der Führungsschlitz

25 das Metallband S fest auf dem Rohr hält und dasselbe so steuert, daß eine Faltenbildung oder ein Werfen desselben verhindert wird. Insbesondere findet eine solche überwachung sowohl in der Biegezone

26 als auch in einer Qeraderichtzone 27 statt* Der Führungsblock wird mit Hilfe von pneumatischen oder hydraulischen Zylinder oder mit Hilfe von mechanischen Einrichtungen wie Federn oder Belastungsgewichten gegen die Spindel 15 gedrückt. Diese Mittel sind in Fig. 8 schematisch angedeutet, wo gezeigt ist, daß die Kolbenstangen 29 und 30 pneumatischer Zylinder 290 bzw. 300 gegen den Schlitten 87» auf welchem die Bandführung 21 angebracht ist, wirken.

Bei Drehung der Spindel 15 bewegt sich der Führungsblock senkrecht und horizontal , um dadurch sicherzustellen, daß wenigstens die Biegezone 26 und die Geraderichtzone 27 des Führungsschlitzes 25 stets dicht am Rohr oder in Kontakt mit demselben gehalten werden. Außerdem dreht sich der die Bandführung bildende Führungsblock um seine senkrechte Achse, so daß die Steigung des Steges F entsprechend dem Radius de3 Rohres im Augenblick des Aufwickeins überwacht wird. Nachdem gemäß einem Endradius R1 in der in Fig.

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und 10 dargestellten Weise der Steg F aufgewickelt worden ist, wird das Metallband S um einen gerade oder nach einem großen Radius R2 verlaufenden Abschnitt gelegt, wobei eine genaue Steuerung und Führung des Metallbandes während dieses Teiles des Aufwickelvorganges nicht unbedingt erforderlich ist. Wie Fig. 12 zeigt, wird das Metallband S zwischen der Biegezone 26 und der Geraderichtzone 27 teilweise aus dem Führungsschlitz 25 herausgehoben.

Nachdem der in Fig. 12 dargestellte Verfahrensschritt beendet ist, bewegt sich die Bandführung 21 nach unten und nach links bei gleichzeitiger genauer Kontrolle während des jetzt wiedereinsetzenden Biegevorganges, bis die in Fig. 9 dargestellte Lage erneut erreicht ist. In Abhängigkeit vom Unterschied zwischen den größten und kleinsten Abmessungen des Rohres, sei dasselbe i» Querschnitt oval, elliptisch oder rechteckig oder quadratisch mit abgerundeten Ecken oder gleichmäßig oder ungleichmäßig polygonal, ist es unter Berücksichtigung der Höhe des Steges F möglich, in bestimmten Fällen den Schlitten 87 in einer Lage in den Führungen 86 zu verriegeln und auch die Bandführung 21 in einer Lage auf der Oberseite des Schlittens 87 festzulegen, so daß Einrichtungen zum Verriegeln oder Feststellen dieser Teile in diesen bestimmten Stellungen zueinander vorgesehen, jedoch nicht in der Zeichnung dargestellt sind.

Der die Bandführung bildende Führungsblock ist nur schematisch dargestellt, d.h. seine wahre Ausführungs-

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form ist im allgemeinen etwas anders und so gewählt, daß alle möglichen Umstände befriedigend berücksichtigt werden können. Die optimale Form und Ausbildung und auch Tiefe des Führungsschlitzes muß an vielen Punkten desselben experimentell bestimmt werden.

Um die Wirkung eines Anstoßens des Rohres beim Drehen desselben in die' in Fig. 12 dargestellte Lage zu verringern, kann es zweckmäßig sein, die Grundplatte 22 etwas zurückzuschneiden, wie durch die gestrichelte Linie 28 in Fig. 9 angedeutet ist. Andererseits ist es auch möglich, die Bandführung in Form eines Ringes auszubilden, der das Rohr vollständig umgibt, so daß während des in Fig. 9 dargestellten Arbeitsschrittes die Form auf der Spindel gegen die auf den Steg ausgeübte Belastung abgestützt wird. Eine Steuerung und Überwachung in der Geraderichtzone kann dann durch Verwendung einer von der Hauptführung getrennten zusätzlichen Führung erzielt werden. Andere Formen aufweisende Führungen können sich als geeignet oder wünschenswert entsprechend der jeweils auftretenden Betriebsbedingungen erweisen.

Bei einer nicht dargestellten anderen Ausführungsform wird die Geraderichtzone durch ein Walzenpaar gebildet, das möglicherweise aus konischen Walzen besteht, die durch einen Mechanismus stets in unmittelbarer Nähe der Rohroberfläche gehalten werden. Möglicherweise können auch oder statt dieser konischen Walzen weitere Walzen verwendet werden, um die Steuerung in der Biegezone zu erzielen. Bei einer Maschine anderer

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Konstruktion ist es möglich, statt Vorkehrungen zum Bewegen des Ftihrungsblockes vorzusehen, die Spindel schwingend aufzuhängen, um die gewünschte Lage der Führung gegenüber der Spindel aufrechtzuerhalten.

Is ist offensichtlich, dag zahlreiche Abwandlungen des beschriebenen Ausführungsbeispieles möglich sind, beispielsweise indem man Teile des Führungsblockes durch bewegbare Finger oder Walzen ersetzt. Auch kann die Fora des Führungsblockes verändert werden und der Führungsschlitz kann in seiner Breite veränderbar sein. Die Form, Ausbildung und tatsächliche Wirkungsweise der Führung ist deshalb für die vorliegende Erfindung nicht kritisch, deren wichtigetens Merkmal ist, daß das zugeführte Metallband über einen größeren Teil seiner Länge beim Aufwickeln auf das Rohr so geführt ist, daS eine Faltenbildung» ein Wellen, Verbiegen oder sonstiges unerwünschtes Verformen verhindert wird.

Bei 4er vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, da8 das mit eines wendelförmig umlaufenden Sttf zu versehen*-.· Rohr einen nicht kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Anbringen eines derartigen Steges an'Rohren mit kreisförmiges Querschnitt ist wesentlich einfacherer durchzuführen, weil die Bandführung bzw* der Führungsblock durch einen feststehenden Block ersetzt werden kann, der an das Gehäuse 82 angeschraubt ist, wobei dieser Block das Rohr umgeben kann und einen Kanal oder Schlitz zur Aufnahme des aufzuwickelnden Metallbandes enthält.

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Zahlreiche Abänderungen sind im Rahmen der vorstehenden Erfindung möglich. So kann beispielsweise eine automatische Einrichtung zum Beschicken der Vorrichtung mit neuen Werkstücken und Abführen der fertigen Werkstücke vorgesehen werden, so daß die Vorrichtung vollautomatisch arbeitet. Auch sei darauf hingewiesen, daß die Vorrichtung, obwohl sie hauptsächlich zum Anbringen von wendelförmig umlaufenden Stegen auf Rohren bestimmt ist, auch aus Vollmaterial bestehende Wellen mit umlaufenden Stegen oder Rippen versehen kann, wozu es lediglich erforderlich ist, die Halterung für diese Wellen oder sonstigen langgestreckten Gegenstände abzuändern.

Patentansprüche ι

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Claims

Patentansprüche:

1.) Verfahren zum Anbringen von wendelförmig verlaufenden fortlaufenden Rippen, Stegen od. dgl. auf langgestreckten Gegenständen wie Rohren, dadurch gekennzeich· net, daß wenigstens zwei dieser.langgestreckten Gegenstände (T) in axialer Ausrichtung zueinander und mit ihren Enden an- ^ werden

einanderstoßend gedreht/und dabei eine Rippe oder ein Steg (F) , welcher am vorderen Ende des ersten Gegenstandes festgeschweißt worden ist, bis auf das vordere Ende des anstoßenden nächsten Gegenstandes fortlaufend wendelförmig aufgewickelt wird, woraufhin man die aufgewickelte Rippe bzw. den aufgewickelten Steg an beiden aufeinanderfolgenden Gegenständen im Kontaktbereich derselben festschweißt und den Steg dann zwischen den aufeinanderfolgenden Gegenständen abschneidet, woraufhin der fertiggestellte erste Gegenstand entfernt und die Rippe oder der Steg anschließend auf den zweiten Gegenstand bis auf das vordere Ende eines weiteren entsprechenden Gegenstandes aufgewickelt und dann wieder im Kontaktbereich der beiden aneinanderstoßenden Gegenstände festgeschweißt und abgeschnitten wird.

2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Gegenstand (T1) nach der Fertigstellung entfernt und der nächste

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Gegenstand (T2) von der für die Zufuhr der Rippe oder des Steges verwendeten Führung (21) in die vom fertiggestellten ersten Werkstück ursprünglich eingenommene Lage gefahren wird, woraufhin man einen weiteren Gegenstand (T3) in axiale Ausrichtung zum vorgeschobenen zweiten Gegenstand (T2) bringt,

3.) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehgeschwindigkeit der Gegenstände (T) während des Schweißvorganges geringer als während des Aufwickelvorganges ist.

4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufwickeln oder Aufwinden einer Rippe oder eines Steges (F)auf Gegenstände mit nicht kreisförmigem Querschnitt eine Faltenbildung oder ein Werfen des aufzuwickelnden Bandes (S) durch eine Führung , deren Oberfläche im Kontakt oder dicht an der Oberfläche der Werkstücke gehalten wird, verhindert wird.

5.) Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rahmen (1) zum drehbaren Abstützen langgestreckter Gegenstände wie Rohre (T), einen entlang dieser Gegenstände verschiebbaren Schlitten (8), eine Bandführung (21) auf diesem Schlitten, Einrichtungen (104) zum Befestigen einer Rippe oder eines Stege (F) auf den langgestreckten -V 209813/1194

Gegenständen, welcher durch die kombinierte Wirkung der Drehung der Gegenstände und der Längsbewegung des Schlittens auf die Gegenstände aufgewickelt wird und Einrichtungen (100) zum Abschneiden des Steges (F) aufweist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, da-durch gekennzeichnet, daß der Schlitten (8) einen Querschlitten (91) aufweist, der eine Blechschere (100) und eine Führung (103) für e±en Schweißbrenner (104) trägt, und daß der Querschlitten (91) in Richtung auf die Gegenstände bzw. Werkstücke (T) in eine Lage vorgefahren werden kann, in welcher die Schweißelektrode in einer senkrechten Ebene liegt, welche sich nahe an oder in der senkrechten Ebene befindet, in der sich auch die Achse des Werkstückes befindet, wobei die Backen (99,101) der Blechschere (100) auf beiden Seiten des Steges (F) liegen.

7.) Vorrichtung nach Anbruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbrenner (104) entlang einer Bahn (90) aus der Ruhestellung in die Betriebsstellung und zurück verfahrbar ist, die in einem Winkel von etwa 45° zur Horizontalen geneigt verläuft, wobei vorzugsweise ein Fühler (109) vorgesehen ist, der die Bewegungen des Schweißbrenners steuert, wenn sich derselbe in seiner Betriebsstellung befindet.

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8.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Supporte (117,20) vorgesehen sind, um ein zweites wendelförmig oder rohrförmig ausgebildetes Werkstück (T2) _% in axialer Flucht mit dem ersten Werkstück (T1) zu halten, wobei der Schlitten (8) derart bewegbar isb, daß er den Steg (F) vom Ende des ersten Werkstückes (T1) auf den Beginn des zweiten Werkstückes (T2) wickelt und der Schweißbrenner (104) dann den Steg an diese beiden aneinanderstoßenden Enden der Werkstücke anschweißt, woraufhin die Blechschere (100) den Steg (F) an der Stelle abschneidet, an der die beiden Werkstücke aneinanderstoßen.

9.) VonLchtung nach einem der Ansprüche 5 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufbringen von fortlaufenden wendeiförmigen Stegen auf rohrförmige Werkstücke (T) eine Spindel (15) zum Abstützen eines dieser Werkstücke (T1) vorgesehen ist, die zurückgezogen werden kann, um dieses Werkstück freizugeben, wobei der Schlitten (8) so verfahren werden kann, daß er das nächste rohrförmige Werkstück (T2) in die ursprünglich vom ersten rohrförmigen Werkstück (T1) eingenommene Lage vorzieht, und wobei ein Supportkopf (20) vorgesehen ist, der vor- und zurUckfahrbar ist, um ein nächstes rohrförmiges Werkstück (T3) in axiale Ausrichtung mit dem jeweils ersten Werkstück (T1 oder T2) zu bringen.

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2H7079

10.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufwickeln von Rippen oder Stegen (F) auf Rohre (T) mit ovalem oder anderem nicht kreisförmigen Querschnitt ohne scharfe Kanten die Bandführung (21) eine Führungsfläche aufweist, welche das aufzuwickelnde Band (S) in einer Biegezone (26) und einer Geraderichtzone (27) steuert, wobei diese Bandführung (21) federnd gegen das Werkstück gedrückt und entgegen diese: Kraft bewegt werden kann, so daß sie den Bewegungen der Oberfläche des nicht kreisförmigen Rohres folgen kann.

11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandführung (21) einen Führungsblock mit einer derart geformten Oberfläche (24) aufweist, daß sie an dem rohrförmigen Werkstück (T) zur Anlage kommen kann und die Zonen der kleinsten Radien dieses Werkstückes dicht umfaßt, wobei sich etwa diagonal über diese Oberfläche (24) ein Führungsschlitz (25) für das zuzuführende Bandmaterial (S) erstreckt und wobei eine Lagerung vorgesehen ist, welche es ermöglicht, daß sich der Führungsblock in der senkrecht zur Werkstückachse verlaufende!Ebene bewegen läßt und um eine in dieser Ebene liegende Achse ver schwenkt werden kann.

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2H7079

12.) Mit einem fortlaufenden wendeiförmigen Steg oder einer Rippe versehenes langgestrecktes, beispielsweise rohrförmiges Werkstück, das nach dem Verfahren aus einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt wurde, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (F) in die Seitenwand des Rohres (T) durch Kerbwirkung od. dgl. eingedrückt und nur an den beiden Enden des Werkstückes an dasselbe angeschweißt ist.

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