DE1290465B - Verfahren und Vorrichtung zum Anformen einer rohrstutzenfoermigen Abzweigung an einen Hohlkoerper - Google Patents

Description

in Handarbeit die Verbindung hergestellt wird. Diese 10 seiner Außenseite festhaltbar ist, ein das Rohr von Herstellungsart verursacht erhebliche Kosten. Nach- der Innenseite her wenigstens im von der Form umteilig ist ferner, daß das fertige Erzeugnis nahezu schlossenen Bereich abstützendes Widerlager und regelmäßig nicht die gewünschte Qualität aufweist. einen in die Form axial verschiebbaren, bei gleich-Diese Art der Herstellung ist außerdem zeitraubend. zeitiger Drehung um die eigene Achse auf einer Die Verbindung der Rohrteile ist in seltenen Fällen 15 Kreisbahn um die Achse der Form bewegbaren Dorn. einwandfrei, weil an der Verbindungsstelle Risse ent- Vorteilhaft ist es dabei, eine im Bereich der Form stehen. Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man angeordnete Anlageplatte für das Rohr und eine im versucht, die Verbindungsstellen nach dem Brennen Bereich der Form das Rohr von der Innenseite her der Rohrteile mit Hilfe von Epoxyharz oder anderen gegen die Anlageplatte anpressende lösbare Spann-Dichtungsmitteln abzudichten. Diese Versuche haben ao einrichtung vorzusehen, um ein Verrücken und Versich jedoch nicht als zufriedenstellend erwiesen. formen des Rohres beim Anformen der Abzweigung Außerdem erhöht die besondere Abdichtung die mit Sicherheit auszuschließen. Es hat sich ferner als Herstellungskosten. zweckmäßig erwiesen, einen gegen die Achse des

Bei der Herstellung von Lochrohren oder Haken- Doms leicht geneigten und in seiner Ebene verrohren für Drainagezwecke ist es bekannt, einen sich 25 schieblichen Tisch für das Heranbringen des Rohrs drehenden Kern innerhalb einer den plastischen an die Anf ormstation der Vorrichtung vorzusehen.

Werkstoff aufnehmenden Form vorzuschieben, so daß das Material an die Innenfläche der Form angedrückt wird. Dabei wird das Loch des Lochrohrs

Das Eindringen des Doms in den plastischen Werkstoff ist durch seine kegelstumpfförmige Ausbildung begünstigt. Weist der Dorn am rückwärtigen

bzw. der Haken des Hakenrohrs durch einen wei- 30 Ende seiner Walzfläche einen Bund auf, so kann teren feststehenden Kern erzeugt. Eine Übertragung dieser als Anschlag dienen oder die Stirnfläche der dieser Herstellungsart auf das Anformen einer Abzweigung an die Wand eines geraden Rohrs führt zu
keinen befriedigenden Ergebnissen.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Anformen einer rohrstutzenförmigen Abzweigung an die Wand eines noch im plastischen Zustand befindlichen Rohrs oder ähnlichen Hohlkörpers, welche unter Ausschluß von Handarbeit auf einfache Weise einwandfreie und homogene Rohre ergeben.

Das der Erfindung zugrunde liegende Problem
wird dadurch gelöst, daß innerhalb einer auf die
Wand des Rohrs aufgesetzten, die Außenseite der 45 der das Rohr festgespannt ist und der Dorn zum Teil Abzweigung bestimmenden Form in den von ihr in den Wandwerkstoff eingedrungen ist, umschlossenen und von der Innenseite her abgestützen Rohrwandteil ein sich drehender Dorn eingedrückt und der dabei verdrängte Werkstoff unter
gleichzeitiger kreisender Bewegung des Dorns um 50
die Achse der Form an die Innenwand der Form
gewalzt wird.

Das Anformen der Abzweigung erfolgt also im
Gegensatz zu dem von der Herstellung von Hakenrohren bekannten Verfahren mit einem sich drehen- 55 der eine Stellung des Doms gegenüber der auszuden Dom, der außerdem gleichzeitig um die Achse formenden Abzweigung ersichtlich ist. der Form für die auszuformende Abzweigung eine Das in F i g. 1 gezeigte Rohr 24 besteht aus

Kreisbewegung ausführt und so den Werkstoff homo- einem geraden Rohrteil und der Abzweigung 26. gen an die Wand der Form anwalzt und ihn dabei Die Vorrichtung besteht aus einer Basis 26, die

ausreichend verdichtet. Nach dem Anformen der 60 vorn einen Tisch 28 trägt, auf dem der obere Tisch 30 Abzweigung wird das Rohr in bekannter Weise sich abstützt, auf den eine Palette 32 aufgesetzt weiter verarbeitet, z. B. gebrannt und glasiert, wenn werden kann, die ihrerseits das Rohr 24 aufnimmt, es sich um Tonrohre handelt. Hinter den Tischen 28 und 30 befindet sich ein

Wählt man die Drehzahl des Dorns größer als die- stehendes Gehäuse 38, das an seiner Oberseite eine jenige Drehzahl, bei der sich der Dorn auf dem Rohr- 65 Spanneinrichtung 40 aufnimmt, mit der das Rohr 24 werkstoff ohne Schlupf abwälzen würde, verhindert während des Anformvorgangs, bei dem der eine man einerseits, daß der Dorn am plastischen Werk- drehende und eine kreisende Bewegung ausführende stoff anbackt und bewirkt andererseits, daß der Dorn 42 gegenüber dem Rohr 24 vorgeschoben

Abzweigung formen.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es stellt dar

F i g. 1 perspektivisch ein Rohr mit einer erfindungsgemäß hergestellten Abzweigung,

F i g. 2 eine Vorrichtung nach der Erfindung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens,

F i g. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 2 mit zurückgeschwenkter Spanneinrichtung für das Rohr, an das die Abzweigung anzuformen ist,

F i g. 4 eine F i g. 3 entsprechende Darstellung, bei

F i g. 5 eine F i g. 3 und 4 entsprechende Darstellung, bei der das Rohr von der Form und dem Dorn abgehoben ist,

F i g. 6 einen vergrößerten senkrechten Schnitt längs der Linie 8-8 in F i g. 4,

F i g. 7 einen waagerechten Schnitt längs der Linie 9-9 in F i g. 6 und

F i g. 8 eine perspektivische Teildarstellung, aus

3 4

wird, gegen Verrutschen zu sichern. Der Dorn 42 einem bogenförmigen Schlitz 169 der Scheibe 144

weist einen kegelstumpfförmigen Hauptkörper 42 a und in einem zweiten Schlitz 170 des Tragarms 164

auf, der sich nach vorn zu verjüngt und hinten einen geschwenkt werden. Am linken Ende des Tragarms

Bund 42 b hat. 164 ist ein Druckluftmotor 174 für den Antrieb der

Der untere Tisch 28 läßt sich gegenüber dem 5 Gewindespindel 161 vorgesehen. Die Druckluft für Gehäuse 38 mittels der mit dem Motor 46 antreib- den Betrieb des Motors wird ihm über Leitungen 176 baren Gewindespindel 44, die in eine Laufmutter 48 und 178 zugeführt, und zwar über einen Drehkopf des Tisches eingreift, bewegen. Der obere Tisch 30 180. An den Drehkopf 180 führt eine Druckluftkann gegenüber dem Tisch 28 quer mittels der durch leitung 182, die in der Spindel 132 verlegt ist. Der den Motor 52 antreibbaren Gewindespindel 50 ver- io Leitung 182 wird die Druckluft über die Anschoben werden, die in die Laufmutter 54 des Tischs Schlüsse 184 und 186 zugeführt.
30 eingreift (s. F i g. 3), welcher man auch entnimmt, Eine Drehung der Spindel 132 bewirkt eine daß der in seiner Ebene verschiebliche Tisch 30 Drehung der Scheiben 140 und 144. Da das Ritzel leicht gegen die Achse des Dorns 42 bzw. das Ge- 152 mit dem ortsfesten Zahnrad 142 kämmt, bewirkt häuse 38 geneigt ist. 15 eine solche Drehung der Scheiben 140 und 144

Die Spanneinrichtung 40 (s. F i g. 3) umfaßt eine gleichzeitig eine Drehung des Ritzels 152, der Welle waagerechte Tragplatte 60, welche mit Hilfe einer 150 und des vorderen Ritzels 154. Das vordere oben im Gehäuse 38 gelagerten Gewindespindel 62 Ritzel 154 treibt das Zahnrad 156 an, so daß sich gegenüber dem Rohr 24 bewegbar ist. Die Bewegung auch der Dorn 42 dreht. Dreht der Druckluftmotor wird durch die von einem Motor 64 angetriebene 20 174 die Gewindespindel 161, so wird der umlaufende Gewindespindel 62 bewirkt, welche in eine Lauf- Dorn 42 veranlaßt, sich gegenüber der vorderen mutter 66 der Tragplatte 60 eingreift. An der Trag- Scheibe 144 in den Schlitzen 169 und 170 radial platte 60 ist ferner ein Ausleger 68 angelenkt, an nach außen zu bewegen. Während der Gewindedessen vorderem Ende ein Spannarm 70 angelenkt spindeldrehung kann der Tragarm 164 eine Schwenkist, der eine das Widerlager 72 bildende zylinder- 25 bewegung gegenüber der vorderen Scheibe 144 ausabschnittförmige Halteplatte trägt, deren konvexe führen, da der Arm auf dieser Scheibe drehbar geFläche an die Innenwandung des Rohrs 24 in der lagert ist. Der Dorn 42 vollführt also eine kreisende Stellung des Auslegers 68 gemäß F i g. 4 angedrückt Bewegung gegenüber der Achse der Spindel 132 und ist. Die Schwenkbewegung zwischen dem Spannarm den Scheiben 140 und 144 gleichzeitig um seine 70 und dem Ausleger 68 wird durch einen mit dem 30 eigene Achse.

oberen Teil des Spannarms 70 starr verbundenen Vorn am Gehäuse 38 ist eine gekrümmte Anlage-Anschlag 74 begrenzt. Hinter der Spanneinrichtung platte 190 für das Rohr 24 vorgesehen. Der mittlere 40 ist an einem aus Trägern 76 und 78 gebildeten Teil der Anlageplatte 190 ist mit einem kegelstumpf-Galgen ein druckmittelbetätigter Hydraulikzylinder förmigen, als Form 192 dienenden Bund versehen, 80 angelenkt, der sich am Ausleger 68 mit seiner 35 der koaxial zur Spindel 132 liegt. Unterhalb der AnKolbenstange 82 abstützt. Der Ausleger kann in lageplatte 190 ist ein gekrümmter konkaver Druckseiner Arbeitsstellung mittels einer Verriegelungsein- bügel 194 vorgesehen, der gemeinsam mit dem Tisch richtung 90 arretiert werden. 30 von der Form 192 weg dadurch verschiebbar ist,

Der Dorn 42 ist auf einem Schlitten 120 gelagert, daß er an der Kolbenstange 196 eines Arbeitsweicher mit einer von einem Motor 124 angetrie- 40 Zylinders 198 befestigt ist.

benen und in eine Laufmutter 126 des Schlittens ein- Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Rohr

greifenden Gewindespindel 122 gegenüber dem Rohr 24, das auf der Palette 32 steht, z. B. mit Hilfe eines

24 bewegbar ist. Der Schlitten läuft auf Rollen 128. Gabelstaplers in der aus F i g. 2 ersichtlichen Weise

Am rückwärtigen Ende des Schlittens ist der An- auf dem oberen Tisch 30 abgesetzt. Hierbei befindet

triebsmotor 130 für eine nach vorn vorstehende hohle 45 sich der untere Tisch 28 am vorderen Ende der Basis

Spindel 132 vorgesehen. Das vordere Ende der 26, der Ausleger 68 ist nach oben geschwenkt, der

Spindel ist mit einer koaxialen Scheibe 140 drehfest Dorn befindet sich in seiner eingefahrenen Stellung,

verbunden. Ferner ist ein ortsfestes Zahnrad 142 vor- und der Druckbügel 194 ist ebenfalls zurückgezogen,

gesehen, das vorn am Schlitten 120 unmittelbar hinter wie dies in den F i g. 2 und 3 dargestellt ist. Das

der Scheibe 140 koaxial zur Spindel 132 befestigt ist. 50 obere Ende des Rohrs 24 ist nach hinten auf den

Eine koaxial zur Scheibe 140 vorgesehene vordere Dorn 42 hin geneigt. Der obere Tisch 30 wird als

Scheibe 144 ist auf der hinteren Scheibe 140 durch nächstes in der Querrichtung so verstellt, daß das

mehrere Abstandstücke 146 und ein Rohr 148 starr Rohr 24 gegenüber der Spindel 132 und dem Bund

unterstützt. Im Rohr 148 ist eine Welle 150 gelagert, der Anlageplatte 190 zentriert ist. Hierauf wird der

die am hinteren Ende ein Ritzel 152 trägt, welches 55 untere Tisch 30 nach hinten auf das Gehäuse 38 zu

mit dem Zahnrad 142 kämmt. Ein zweites, vorn mit bewegt, bis das Rohr 24 zur Anlage an der Anlage-

der Welle 150 drehfest verbundenes Ritzel 154 platte 190 und dem Druckbügel 194 kommt. Das

kämmt mit einem Zahnrad 156, das mit dem Dorn Anlegen des Rohrs 24 an die Anlageplatte 190 und

42 drehfest verbunden ist. Der Dorn ist auf einem den Druckbügel 194 bewirkt ein Nach-vorn-Kippen

Achsstummel 157 am einen Ende eines Tragarms 158 60 des Rohrs in eine senkrechte Stellung, wobei der der

gelagert, dessen anderes Ende auf der Welle 150 Anlageplatte und dem Druckbügel benachbarte Teil

gelagert ist. Im zum Achsstummel 157 koaxialen des Rohrs von der Platte 32 abgehoben wird, wie

Auge 159 des Tragarms ist eine Laufmutter 160 ge- dies F i g. 4 zeigt.

lagert, die auf einer Gewindespindel 161 läuft, Als nächstes wird der Hydraulikzylinder 80 be-

welche in Lagern 162 und 163 an der Rückseite eines 65 tätigt, um den Ausleger 68 mit dem Widerlager 72

Tragarms 164 für einen Antriebsmotor gelagert ist. in die in F i g. 4 gezeigte Stellung zu bringen und das

Der Tragarm 164 ist um den Lagerbolzen 172 auf Rohr 24 an der Anlageplatte 190 festzuhalten,

der Scheibe 144 schwenkbar. Das Auge 159 kann in Während der Drehung der Spindel 132 läuft der

Motor 124, um den Schlitten 120 vorzuschieben. Hierbei wird das vordere Ende des Doms 42 (s. F i g. 4) in den Werkstoff der benachbarten Wand des Rohrs 24 hineingedrückt, ohne jedoch die Wand vollständig zu durchdringen. Zu diesem Zeitpunkt ist der Bund 42 b des Dorns der radial am weitesten außen liegenden Kante der Form 192 benachbart. Nunmehr wird der umlaufende Dorn 42 gegenüber der Form 192 radial nach außen bewegt. Hierbei folgt der Dorn einer Kreisbahn um den inneren Rand ίο der Form 192, so daß der Rohrwerkstoff gegen die Innenfläche der Form angewalzt wird.

Die Drehzahl des sich drehenden Dorns soll so hoch liegen, daß der Dorn, der sich in gleicher Richtung dreht, in welcher er seine kreisende Bewegung ausführt, einen Schlupf aufweist. Wenn der Dorn in dieser Weise die kreisende Bewegung ausführt, drückt er das Material der Rohrwand fortschreitend gegen die Innenfläche der Form 192, bis die gewünschte Dichte und Oberflächengüte der Abzweigung 26 erreicht ist. Wie F i g. 5 entnommen werden kann, entspricht das Innenprofil der Abzweigung 26 dem Längsprofil des Dorns 42. Gewöhnlich bleibt ein dünner Steg 251 aus dem Rohrwerkstoff am inneren Ende der Abzweigung 26 zurück. Dieser Steg 251 kann zu einem späteren Zeitpunkt leicht mit Hilfe eines geeigneten Schneidwerkzeuges entfernt werden. Ist der Werkstoff der Abzweigung 26 auf das gewünschte Maß verdichtet worden, wird der Dorn 42 in eine mit der Form 192 koaxiale Stellung zurückgeführt und die Spindel 132 zurückgezogen, so daß der Dorn wieder in die in F i g. 3 dargestellte Stellung kommt. Durch Betätigung des Arbeitszylinders 198 wird der Druckbügel 194 nachgiebig gegen das Rohr 24 gedrückt. Danach wird die Spannvorrichtung abgeschwenkt und der untere Tisch 28 vom Dorn 42 wegbewegt. Dabei wird darauf geachtet, daß dann, wenn das Rohr 24 sich vom Dorn 42 zu entfernen beginnt, der Druckbügel 194 zusammen mit dem Rohr wegbewegt wird, um das Rohr in seiner senkrechten Stellung zu halten, bis sich das äußere Ende der Abzweigung 26 von der Form 192 abgehoben hat, wie es in F i g. 5 dargestellt ist. Auf diese Weise wird jegliche Beschädigung der Abzweigung 26 durch die Form 192 vermieden. Es ist zweckmäßig, die beschriebene Anordnung zum Kippen des Rohrs vorzusehen, denn das untere Ende des Rohrs und/oder die ihn tragende Palette 32 ist nicht immer genau waagerecht. Sollte das Rohr anfänglich von der Form 192 weggeneigt sein, könnte beim Zurückziehen des Rohrs ein Teil der Abzweigung 26 durch die Form 192 weggebrochen werden. Die vorstehend beschriebene Anordnung gewährleistet dagegen, daß die Abzweigung 26 stets parallel zur Achse der Form wegbewegt wird. Das fertige Rohr kann jetzt vom Tisch 30 mit Hilfe eines Gabelstaplers abgehoben und in der üblichen Weise gebrannt und glasiert werden.

Die Anlageplatte 190 kann eine Öffnung zur Aufnahme des Dorns 42 aufweisen, wenn der Dorn im Gegensatz zu der vorstehenden Beschreibung weiter in die Wand des Rohrs 24 eindringen soll.

Auf die erfindungsgemäße Weise lassen sich nicht nur Ton, sondern auch andere formbare Werkstoffe, z. B. Asbestzement, Beton u. dgl., verarbeiten. Ferner ist es möglich, nicht nur Rohre, sondern auch andere Hohlkörper auszuformen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anformen einer rohrstutzenförmigen Abzweigung an die Wand eines sich noch in plastischem Zustand befindlichen Rohres oder ähnlichen Hohlkörpers, insbesondere aus keramischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb einer auf die Wand des Rohres aufgesetzten, die Außenseite der Abzweigung bestimmenden Form in den von ihr umschlossenen und von der Innenseite her abgestützten Rohrwandteil ein sich drehender Dorn eingedrückt und der dabei verdrängte Werkstoff unter gleichzeitiger kreisender Bewegung des Dorns um die Achse der Form an die Innenwand der Form angewalzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Dorns größer als diejenige Drehzahl ist, bei der er sich auf dem Rohrwerkstoff ohne Schlupf abwälzen würde.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine die Außenseite der Abzweigung (26) bestimmende Form (192), gegen die das Rohr (24) mit seiner Außenseite festhaltbar ist, ein das Rohr von der Innenseite her wenigstens im von der Form umschlossenen Bereich abstützendes Widerlager (72) und einen in die Form axial vorschiebbaren, bei gleichzeitiger Drehung um die eigene Achse auf einer Kreisbahn um die Achse der Form bewegbaren Dorn (42).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine im Bereich der Form (192) angeordnete Anlageplatte (190) für das Rohr (24) und eine im Bereich der Form das Rohr von der Innenseite her gegen die Anlageplatte anpressende lösbare Spanneinrichtung (40).

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen gegen die Achse des Dorns (42) leicht geneigten und in seiner Ebene verschieblichen Tisch (30) für das Rohr (24).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen parallel zur Anlageplatte (190) angeordneten, gemeinsam mit dem Tisch (30) von der Form (192) weg verschiebbaren, am Rohr (24) angreifenden Druckbügel (194).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (42) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (42) am rückwärtigen Ende seiner Walzfläche einen Bund (42 ft) aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen