Verfahren und Vorrichtung zum Wellen von Rohren mittels mindestens einer um das Werkstück umlaufenden Druckrolle. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wellrohren wie sie für viele Zwecke, ins- besondere auch für Leitungen aller Art und als -Mantel. von elektrischen Kabeln usw. verwendet werden. Das erfindungsgemässe Verfahren zeig=t. vornehmlich Vorteile gegen über den bekannten Verfahren zum paral lelen Wellen von Rohren, kann aber auch bei der Verstellung von schraubenförmigen Wellen Verwendung finden.
Rohre mit pa.ral- lelen Wellen sind aber in manchen Fällen geeigneter als solche mit schraubenförmigen Wellen. So können z. B. die Enden parallel gewellter Rohre beim Einführen und Fest legen der Leitungen in Abzweigdosen besser gefasst und abgedichtet werden.
Man hat. in die Wandung von Rohren schon parallele Wellen mittels Drnckrol.len eingedrückt, die sich um eine zur Rohrlängs achse parallele Achse drehen und in rein radialer Richtung gegen die Rohrwand be wegt werden. Da das rein radiale Vorgehen der Rollen offenbar nicht. zum Ziel führt., hat man zusätzlich das Rohr von der bereits ge wellten Rohi:
seite her mittels eines besonderen, in die jeweils zuletzt. gefertigten Wellen greifenden Halters in axialer Richtung nach der eindringenden Druckrolle hin gedrückt und ausserdem in das Innere des Rohres von der noch nicht gewellten Rohrseite her einen Dorn eingeschoben, der an seinem im Rohr befindlichen Ende die Gestalt einer innern Wellenhälfte besitzt, an welches Ende nun die Druckrolle, deren Profil die Gestalt der äussern Welle aufweist, die Rohrwand zum Formen je einer Welle andrückt.
Dieses bekannte Verfahren hat. den Nach teil, dass es nur absatzweise vor sieh geht, d. h. nach jedem Formen einer Welle muss die eigentliche Formarbeit ausgesetzt, der Rohrhalter geöffnet, um eine Welle weiterge rückt und wieder geschlossen werden. Eben falls muss das Dornfestlegemittel gelöst, der Dorn vorgeschoben und wieder festgelegt wer den. Ist man bei der Herstellung sehr langer Wellrohre gezwungen, von einem entsprechend langen Rohr auszugehen, so kann ein Ver fahren, das unter Zuhilfenahme eines Dorns arbeitet., nicht verwendet werden, da der letztere auf einem zu grossen Wege geradlinig an die Arbeitsstelle herangeführt werden müsste.
Die erwähnten Nachteile sollen durch das erfindungsgemässe Verfahren beseitigt wer den.
Das Verfahren zeichnet sieh dadurch alus, dass die Wellen durch Zähne mindestens einer Druckrolle eingewalzt werden, die um eine zur Rohrlängsachse rechtwinklige Achse dreh bar gelagert ist lind deren Drehachse wäh rend der Erzeugung der Wellen selbst in einer zur Rohrlängsachse rechtwinkligen Ebene um das den Druckrollen zugeführte Rohr läuft, das seinerseits durch seinen Vor schub die Druclzrollen dreht.
Sowohl ein Dorn im Innern des Rohres als auch ein in die Wellen des Rohres ein greifender Halter sind zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens nicht mehr erforderlich. Somit fällt auch das absatzweise Vorrücken des Rohres mit dem jeweils zum Lösen und Wiederfestlegen der Haltemittel erforderlichen Aufenthalt fort. Das Wellen kann endlos mit einer stetigen, bisher in ihrer Grösse nicht erreichten Vorschubgesehwindig- keit des Rohres geschehen.
Dabei gelangt selbsttätig die zur Bildung der Wellen gerade erforderliche Rohrlänge unter die Zähne der Drrekrollen.
In der Zeichnung sind ein Ausführungs beispiel der Vorrichtung gemäss der Erfindung sowie Varianten von Einzelteilen dargestellt, wobei das Verfahren gemäss der Erfindung beispielsweise erläutert wird. Es zeigen: Fig. 1 .den Mittellängsschnitt des Spindel stocks mit.
Spindel, Druekrollenkopf lind Förderrollen eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung, Fig. ? die gegenüber Fig. 1 vergrösserte Stirnansicht des Kopfes mit Druckrollen, Fig 3, 4 und 5 den Mittellängsschnitt und die Ansicht einer D.riiekrolle mit Ausschnitt im Bereich der Zähne und eine teilweise Stirnansicht einer Druckrolle in nochmaliger Vergrösserung, Fig. 6 die Ansieht eines mit Rollen ge mäss Fig. 3 bis 5 gewellten Rohres,
Fig. 7 und 8 die Ansieht der beiden Her stellungsstufen von Wehrohren mit hoher Biegsamkeit, Fig. 9 den Mittelschnitt einer Druckrolle mit eingesetzten Zähnen aus Hartmetall, Fig. 10 und 11 die .Ansieht- und den Schnitt nach Linie XI-XI der Fig. 10 eines Teiles des die Zähne tragenden Ringes der Druckrolle, Fig. 12 und 13 die Ansicht und Drauf sicht eines einzelnen Zahnes aus Hartineta.ll,
Fig. 14 den Querschnitt eines Hartmetall zahnes nach Linie XIV-XIV der Fig. 12, Fig. 15 die Vorderansicht. eines Druek- rollenkopfes mit radial verschiebbaren und feststellbaren Druckrollen, Fig. 16 den Mittelschnitt eines Teils des Dritckrollenkopfes mit einem Druekrollen- trä.ger.
Auf einem Auflager 1, das beispielsweise ein Drehbankbett sein kann, ist der Spindel- stoek ? mit. drehbar darin gelagerter, hohler Spindel 3 befestigt. Das zu wellende Rohr 4 ist durch die .letztere hindurchgesteckt. und wird beim Arbeiten dureli die Förderrollen 5 in Richtung A stetig weitergeschoben.
An dem den Förderrollen 5 zugekehrten Ende trägt die Spindel 3 ein Spurlager 6, das sie gegen den in Richtung _1 wirkenden, von den Förderrollen herrührenden AZialsehub am Spindelstoek ? abstützt.. An dem andern, aus dem Spindelstoek vorstehenden Ende der Spindel 3 ist der Druekrollenkopf 7 festge schraubt, der eine axiale,
zweckmässig durch eine Buchse 8 gefütterte Bohrung 9 und hier beispielsweise. drei um 730 versetzte, radiale Sehlitze 10 aufweist. Die Buchse 8 bildet. eine passende Führung für das durch sie und durch die Bohrung 9 hindurchlaufende Rohr 4, das nur längsverschiebbar, aber nicht drehbar ist. Die Spindel 3 mitsamt dem Kopf 7 hingegen erhält. hier durch die Riemenrolle 11 einen Drehantrieb (C Fig. 2).
Quer durch die Schlitze 10 sind rechtwinklig zur Rolirlängs- aehse stehende Achsen 21 ;-esteekt, auf wel chen in den Schlitzen die drei Druckrollen 12 drehbar gelagert. sind.
Diese haben an ihrem Umfang Zähne 13, die in den Bereich der Kopfbohrung 9 und somit auch ,des Rohres 4 greifen, auf das sie wä.lirend seines Vor schubes gleichzeitig in einer axialen und radialen Komponente einwirken und das Wel len hervorrufen. Dabei erhalten die Druck rollen 12 ihren Drehantrieb (B Fig. 1) allein durch den Rohrvorschub (3 Fig. 1), während sie ihren Umlaufantrieb (C Fig. 2), bei wel chem sie in einer senkrecht zur Rohrachse stehenden Ebene umlaufen, durch die Dre hung der Spindel 3 erhalten.
Das Wellen des Rohres 4 vollzieht sich nun in folgender Weise: Nachdem das Rohr 1 durch die Spindel 3 bis vor die Druckrollen 12 eingeschoben ist, wird die Spindel. 3 in Drehung versetzt und dadurch die Drttekrollen 12 zum Umlaufen in Richtung C gebracht. Alsdann lässt man den Vorschub des Rohres 1 mittels der Förder- rollen 5 einsetzen, so dass das Rohr -1 mit den Zähnen 13 der Rollen 12 in Berührung kommt und die letzteren sieh nun auch in Richtung B drehen.
Dabei trifft die aussen abgerundete Zahnkopfkante 11 (Fig. 4) zuerst nur mit ihrem mittleren Teil 15 (Fig. 3) aussen auf die Rohrwand auf, obwohl sie (14) einwärts gewölbt, das heisst konkav gestaltet ist. Der Halbmesser R der Einwärtswölbung ist jedoch so gross gewählt, dass hauptsächlich der mitt lere Teil 15 der Zahnkopfkante mit der äussern Wand des Rohres .1 in Berührung tritt.
Beim Umlaufen in Richtung C (Fig. 2) des so auf die Rohrwand auftreffenden Zah nes 13 (Fig. ') entsteht daher zunächst nur eine zwar gleichmässige, aber schwache Rille <B><U>'</U></B>0 (Fig. <B>6).</B> Da sieh weiterhin die Druckrollen unter dem Einfluss des Rohrvorschubes in Richtung B (Fig. 1) drehen, dringt die Kante 1-1 allmählich und fortschreitend auch mit den dem Teil 15 beiderseits benachbarten Stellen der Kante 11 gegen die Rohrwand vor;
die Rille wird tiefer, wobei das zur Rillenbildung erforderliche Rohrmaterial. selbsttätig und ohne jede Zerrung dem. durch den axialen ellub des Rohres herangeförderten Material S<B>S</B> entnommen wird. Schliesslich ist der Zahn 13 ganz bis auf seine ebenfalls abgerundete Grundkante 16 (Fig. 3) eingedrungen. In diesem Augenblick formt die Kante 1-1 die innere 17 und die Kante 16 die äussere Run dung 18 der Welle (Fig. 6) fertig.
Da hierbei die Kante 1.1 unter stetigem Drücken an der innern Wellenrundung 17 in Richtung C umläuft, sind die Endstellen 19 nach aussen hin abgerundet. und schonen so das Rohr gegen Scheuern und Einreissen. Dieser Zweck und ein sauberes Glätten der Rillenwände wird ferner durch die kon vexe Gestaltung der Zahnflanken (Fig. 5) er reicht. Durch diese Formung eri-'ahren die Zähne (13) eine Verjüngung vom mittleren Teil 15 nach den Enden 19 hin.
Der geschilderte Vorgang der Wellenbil dung wiederholt sich mit jedem Zahn 13, der nach Beendigung seiner Arbeit allmählich wie bei einer Verzahnung aus der von ihm gebildeten Welle austritt.
Je nach Gestaltung der Zahnform können mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens flache oder tiefe Wellen in die Rohrwand ge walzt werden. Dabei hat der Wellenabstand jeweils eine bestimmte Grösse, die nicht unter schritten werden kann, da jeder Zahn, wie beschrieben, unter der Weiterdrehung der Druclzrolle seine Welle auch wieder verlassen muss.
Wird der Wellenabstand jedoch kleiner und die Wellentiefe grösser gewünscht als dies durch den Walzvorgang erreicht wird, um für bestimmte Zwecke eine besonders grosse Biegsamkeit. zu erhalten, so kann dies in einfacher Weise durch axiales Stauchen des Wellrohres gemäss Fig. 7 in die in Fig. 8 dargestellte Form bewirkt werden.
Zur Herstellung von Wellen an Rohren, die aus schwer zu bearbeitendem. Material be stehen, oder zur Erreichung von hohen Walz- geschwindigkeiten hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Zähne aus anderem, härterem Material herzustellen als den Druckrollen körper. Ein Beispiel für eine solche Druck rolle ist in den Fig. 9 bis 13 dargestellt. Sie weist einen Ring 21 auf, der Nuten 22 an seinem Umfang besitzt, in welche die einzel nen, aus Spezialhartmetall hergestellten Zäh nen eingeschoben sind. Um die letzteren 23 im Ring 21 festzuhalten, sind von beiden Seiten durch Verschraubung zwei Deckel 21 an den Ring 21 angepresst.
Diese Deckel übergreifen mit. ihren im Querschnitt krallenartig geformten Rändern ?5 die beiderseitigen Absehrägungen 26 der verbreiterten Zahnfüsse (Fig. 9) und liegen an diesen an. Die Naben 27 der Deckel grei fen von beiden Seiten in eine Bohrung des Ringes 21 ein. In dieser Lage sind die Deckel 21 durch Schrauben 28 unter sieh verbunden und klemmen auf diese Weise die Zähne 23 unverrückbar zwischen sich und am Ring 21 fest.
Eine weitere Ausführung eines Druck rollenkopfes 29 ist in den Fig. 15 und 16 dargestellt. Dieser Kopf 29 weist ebenfalls drei radiale Sehlitze 30 auf. In diesen sind die Druckrollen 31 jedoch nicht unmittelbar sondern unter Vermittlung von Druckrollen trägern 3? gelagert. Die letzteren haben die Form von U-Bügeln, deren Schenkel die Lager für die Achsen 33 der Druckrollen 31 bilden. Sie<B>(32)</B> können in den Schlitzen 30 verschoben werden, so da.ss die D.ruekrollen in bezug auf die Rohrachse radial verstellbar sind.
Hierzu sind in Querwänden 31 der Schlitze 30 Ausnehmungen 3.5 vorgesehen, in welchen jeweils eine in ein Muttergewinde des Druekrollenträgers 32 eingeschraubte Spin del 36 dreh- .aber nicht längsverschiebbar ruht. Sind die Druckrollen 31 in bezug auf das zu wellende Rohr durch Drehen der Spindeln 36 eingestellt, so müssen die Druck rollenträger 32 in den Schlitzen 30 des Druekrollenkopfes 29 festgestellt werden. Hierzu dienen die Feststellschrauben 37, die jeweils durch ein Loch 38 des Kopfes 29 ein eführt und in den Träger 32 geschraubt sind.
Mittels eines Druekrollenkopfes dieser Art. lässt sieh die Wellentiefe genau regeln. Der Druckrollenkopf 29 weist ausserdem, wie aus.Fig. 15 ersichtlich ist, an seinem Umfang eine Absetzung 39 auf, die beispielsweise zur Halterung einer Schutzhülse zwecks Siche rung vor .den rotierenden Teilen dienen kann, aber nicht unbedingt erforderlich ist.
Sollen sehraubenförmigeWellen nach dem beschriebenen Verfahren und mit der be- sehriebenen Vorrichtung in das Rohr einge walzt. werden, so sind die Druckrollen mit Zähnen zu versehen, die mit der Rohrlängs achse einen der Steigung der Schrauben wellen entsprechenden Winkel einschliessen.