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Vorrichtung zur Herstellung biegsamer hIetallrohre Die Erfindung betrifft
die Herstellung biegsamer Metallrohre aus einem Metallstreifen. Derartige Rohre
sind beispielsweise als Schutzbekleidung oder Armierung für isolierte elektrische
Leitungen, für Gummischläuche oder für ähnliche Zwecke oder auch als selbständige
Rohre zur Aufnahme elektrischer Leitungen oder für ähnliche Zwecke geeignet.
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Die bisher bekannten Maschinen zur Herstellung biegsamer Metallrohre
zerfallen in zwei Gruppen. Die eine Maschinengruppe verwendet einen mittleren Dorn
oder eine Welle, um welche der Metallstreifen in Rohrform herumgewunden wird. Die
zweite Gruppe arbeitet nach dem Prinzip, daß der Streifen in eine feste Hülse oder
einen festen Ring zwangmäßig vorgeschoben wird, wobei der Streifen zu einem Rohr
geformt wird, dessen Umriß der Hülse oder dem Ring entspricht. Von diesen bekannten
Maschinen unterscheidet sich diejenige nach der Erfindung grundlegend, da sie gestattet,
das Rohr ohne die Verwendung eines Tragdornes und ohne die Benutzung eines festen
Ringes oder einer festen, den Streifen umschließenden Hülse herzustellen.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet in bekannter Weise einen
drehbar angetriebenen, ausbalancierten Körper, der einen zu seiner Dreiachse konzentrischen,
relativ dazu drehbaren Streifenvorrat und getrennte Sätze von Form- und Zuführrollen
sowie Ablenk- und Wickelrollen trägt. Das Neue besteht darin, daß die Form- und
Zuführrollen zwangläufig und gleichmäßig mit der Drehbewegung des Umlaufkörpers
angetrieben werden, um den Streifen den Ablenk- und Wickelrollen während der Drehung
des Umlaufkörpers zuzuführen, und daß die Ablenk- und Wickelrollen an dem Umlaufkörper
um mit Bezug auf dessen Achse divergierende Achsen frei drehbar sind, so daß die
Drehbewegung des Umlaufkörpers den Streifen veranlaßt, sich fortlaufend zu einem
selbsttragenden, biegsamen Rohr ohne Verwendung eines Dornes aufzuwickeln.
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Der Umlaufkörper, welcher die Zuführeinrichtung für den Streifen und
die Vorrichtung zur Bildung des Rohres trägt, ist während seiner Drehbewegung vollkommen
ausbalanciert wegen des Umstandes, daß die Zuführung der Metallstreifen konzentrisch
mit Bezug auf die Drehachse des Umlaufkörpers angeordnet ist. Außerdem können die
wesentlichen Teile leicht verstellt werden, so daß biegsame Metallrohre verschiedener
Umfangsgrößen in einfachster Weise hergestellt werden können.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Abb. i ist eine Vorderansicht der Maschine gemäß der Erfindung.
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Abb. 2 ist ein Seitenaufriß der Maschine nach Abb. i.
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Abb. 3 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. i, gesehen
in Richtung der Pfeile.
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Abb. 4 ist eine Ansicht auf die der Abb. i entgegengesetzten Seite
der Maschine.
Abb. 5 ist eine Teildarstellung in größerem Maßstabe,
welche die Lagerung der Zuführrollen für den Streifen veranschaulicht.
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Abb. 6 zeigt in größerem Maßstabe die Anordnung der das Rohr bildenden
Rollen und Werkzeuge.
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Abb. 7 ist eine Teilansicht, welche die Erzeugung einer gewissen Länge
eines biegsamen Rohres durch die Wickelrollen nach Abb. 6 darstellt.
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Nach Abb. i weist die Maschine einen Bock i auf, dessen Oberteil einen
halbzylindrischen Sitz 2 bildet, an dem eine halbzylindrische Kappe 3 sitzt. Letztere
kann an dem Bock i in beliebiger Weise, beispielsweise durch Bolzen 4, befestigt
werden. Wie am besten aus Abb. 3 hervorgeht, liegt zwischen dem Sitz 2 und der Kappe
3 eine Hülse 5, die nähe ihren Enden in Wälzlagern 6, 6 läuft. Diese Lager 6 werden
durch Schultern 7, 7 an dem Sitz 2 und der Kappe 3 festgehalten. Die Hülse 5 trägt
am einen Ende einen mit ihr aus einem Stück bestehenden konzentrischen Flansch 8,
über den ein Riemen 9 läuft. Dieser von einer beliebigen Kraftquelle aus angetriebene
Riemen versetzt die Hülse 5 zusammen mit der Vorratsspule und den Wickelvorrichtungen
in Drehung, welche Teile zusammen den »Umlaufkörper« bilden.
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Wie am besten aus Abb. 2 und 3 ersichtlich ist, sitzen an der Scheibe
i i des Flansches 8 Bolzen i o, von denen jeder an seinem Ende eine genutete Rolle
12 trägt. Die verschiedenen Rollen 12 sind (Abb. i) konzentrisch zu der Drehachse
der Hülse 5 angeordnet und dienen als Lager für einen drehbaren Ring 13, dessen
Innenumfang mit einer sich in die Nuten der Rollen 12 legenden Rippe 14 versehen
ist. Die Innenseite des Ringes 13 trägt einen radial nach auswärts gerichteten,
mit ihm aus einem Stück bestehenden Flansch 15, und an der Außenseite des Ringes
ist eine Zahl von radialen Fingern 16 angelenkt, die mit dem Flansch 15 zusammenwirkend
einen aufgewickelten Vorrat 17 des Metallstreifens auf dem Ringe festhalten. Mit
anderen Worten, der Ring 13 zusammen mit seinem Flansch 15 und den Fingern 16 bildet
eine Vorratsspule, die konzentrisch zur Drehachse der Hülse 5 liegt und so ausgebildet
ist, daß, während der Streifenvorrat sich mit der Hülse 5 infolge seines Eigengewichts
dreht, dennoch die Vorratsspule fähig ist, eine geringe relative Drehbewegung mit
Bezug auf die Hülse 5 infolge der Lagerung des Ringes 13 auf den Rollen 12
auszuführen. Der sich hieraus ergebende Vorteil soll noch später beschrieben werden.
Die gelenkigen Finger 16 können bei Bedarf nach einwärts gedreht werden, um einen
neuen Vorrat 17 auf den Ring 13 aufzubringen, worauf die Finger 16 wieder zurückgedreht
werden,. um den Vorrat auf die Ringe festzuhalten.
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Wie aus Abb. i ersichtlich, wird der Streifen 17 aus dem Vorrat von
der Spule über Führungsrollen 18, 18 geleitet, die auf Zapfen 19, 19
an der Scheibe i i des Flansches 8 sitzen. Die Achsen der Rollen 18 sind etwas geneigt,
so daß der Streifen, wenn er über die Rollen 18 läuft, seitlich mit Bezug auf die
Spule ohne Verdrehung verschoben wird (Abb.2). Diese Verschiebung ermöglicht dem
Streifen 17, frei unter einer anderen, in gestrichelten Linien gezeichneten Führungsrolle
2o hindurch nach den Form- und Zuführrollen 21 zu laufen, die nach Abb. 3 und 5
an einem Halter 22 sitzen, -der an Augen 23 der Scheibe i i angelenkt ist. Der Halter
22 nimmt Lager 24 und eine Platte 25 nimmt Lager 26 auf für ein Paar Wellen 27,
27, welche die Form- und Zuführrollen 21 tragen. Eine dieser Wellen ist mit eineu,
treibenden Zahnrade 28 versehen, welches beide Rollen 21 gemeinsam unter Vermittlung
von gleichfalls auf den Wellen 27 gelagerten Zwischenrädern 29 antreiben kann. Die
Oberflächen der Form- und Zuführrollen 2 i sind so gestaltet, daß sie den Streifen
17 formen und ihn gleichzeitig mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit nach den
noch zu beschreibenden Ablenk- und Wickelvorrichtungen vorschieben.
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Wie aus Abb. 3 und 5 hervorgeht, steht das Zahnrad 28 auf einer der
Wellen 27 in Eingriff mit einem Zahnrade 30, welches auf einer Hülse 31 verkeilt
ist, die sich in der Längsrichtung durch die Hülse 5 erstreckt. Die Hülse 3 i ist
nahe ihrem einen Ende in einem Wälzlager 32 drehbar gelagert, das von der Außenhülse
5 drehbar getragen wird, während das andere Ende der Hülse 31 in einem Wälzlager
33 läuft, das von einer an dem Bock i befestigten Endplatte 34 getragen wird. Die
Hülse 31 kann sich somit innerhalb der Hülse 5 und unabhängig von dieser drehen.
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Die Hülse 31 erstreckt sich durch die Endplatte 34 hindurch und trägt
ein Zahnrad 35, welches im Eingriff mit einem drehbar auf einem Zapfen 37 gelagerten
Zwischenrade 36 steht (Abb. 4). Der Zapfen 37 ist in einem Schlitz 38 an einem Segmentarm
39 einstellbar, der gelenkig auf einer Zwischenwelle 40 gelagert ist. Diese Zwischenwelle
ist in Wänden 41 des Bockes parallel zur Drehachse des Umlaufkörpers gelagert. Das
Zahnrad 36 kämmt mit einem Zahnrad 42, das fest auf der Zwischenweile 4o sitzt.
Letztere kann von einer nicht dargestellten Kraftquelle in beliebiger Weise, beispielsweise
mit Hilfe einer Riemenscheibe 43 und eines Riemens 44, angetrieben werden.
Aus
der Beschreibung dieses Zahnradgetrielies geht hervor, daß, wenn die Zwischenwelle
.Io angetrieben wird, die Hülse 31 über die Zahnräder -2, 36 und 35 angetrieben
wird. Das Zahnrad 3o am gegenüberliegenden Ende der Hülse 31 treibt dann das Zahnrad
28. welches seinerseits über die Zahnräder 29 die form- und Zuführrollen 21 antreibt.
Die Geschwindigkeit, mit der ein geformter Streifen durch die Form- und Zuführrollen
21 zugeführt wird, wird offensichtlich bestimmt durch das Übersetzungsverhältnis
zwischen den Rädern 35, 36 und .42, und dieses übersetzungsverhältnis kann leicht
durch Auswechseln des Zahnrades 26 geändert «-erden. Die Einstellung des Zapfens
37 im Schlitz 38 ermöglicht eine Verschiebung der Achse des Zwischenrades 36 mit
Bezug auf die festen Drehachsen der Hülse 31 und der Zwischenwelle 4.o, und der
Segmentarm 39 selbst kann in seiner Winkellage mit Bezug auf die Zwischenwelle .Io
durch einen Bolzen 45 verstellt werden. welcher in einen Schlitz .I6 am Segment
39 hineinragt. . Auf diese Weise können Zwischenräder 36 von verschiedener Größe
mit Rädern beliebiger Größe an der Hiilse 31 in Eingriff gebracht werden, um die
Geschwindigkeit der Form- und Zuführrollen 21 zu verändern.
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Wie bereits betont, vermögen die Form-und Zuführrollen 21 einen geformten
Strei-,en zwangläufig den Winkelvorrichtungen zuzuführen, welche bestehen aus einer
Gruppe von Ablenk- und Wickelrollen ,4; und Wickelwerkzeugen 48, die um die Achse
des Umlaufkörpers angeordnet sind und von einer r_n der Scheibe i i befestigten
Platte .49 getragen werden. Die Achsen der Ablenk- und Wickelrollen d.7 sind mit
Bezug auf die Achse des zu bildenden Rohres geneigt, wodurch, wenn die Wickelvorrichtungen
mit dein Umlaufkörper angetrieben werden und der geformte Streifen zwangläufig zugeführt
Wird, ein rohrförmiges Gebilde T erzeugt wird, welches (Abb. 3 und 7) sich von der
Platte .I9 während der Drehung des Umlaufkörpers nach auswärts bewegt. Die geneigten
Ablenk- und Wickelrollen .I7 und die Werkzeuge 4.8 arbeiten derart zusammen, daß
die Bildung des Rohres gänzlich durch den Umlauf des Umlaufkörpers um die Achse
des Rohres %-olleiidet wird, so daß das Rohr ohne die Verwendung eines Dornes, wie
er bisher üblich war, erzeugt wird. Bei der Bildung des Rohres wird die Geschwindigkeit
der zwangläufig angetriebenen Form- und Zuführrollen 21 so eingestellt, daß diese
bei jedem Umlauf des Umlaufkörpers gerade eine genügende Streifenlänge zuführen,
um eine fertige Rohrwindung herzustellen.
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Die Drehung des Umlaufkörpers veranlaßt die Form- und Zuführrollen
21, den Streifen 17 von der Spule gleichzeitig mit der Drehung des Streifenvorrats
abzuziehen. Wenn der Streifen 17 von der Spule abgezogen wird, hat der Zug an dem
Streifenvorrat das Bestreben, die Spule entgegengesetzt zur Drehrichtung des Umlaufkörpers
zu drehen. Um diesem Drehungsbestreben entgegenzukommen, ist der Ring 13 der Spule
auf den verschiedenen Rollen 12 gelagert. Das Ergebnis dieser Lagerung des Ringes
ist, daß der Streifenvorrat um die Achse des Umlaufkörpers mit einer Drehgeschwindigkeit
umläuft, die etwas geringer ist als die Drehgeschwindigkeit des Umlaufkörpers selbst.
Die Anordnung des Streifenvorrats konzentrisch zur Achse der Wickelvorrichtung führt
zu einer Ausbalancierung der ganzen Maschine, und es wurde gefunden, daß der Streifenvorrat
als Schwungmasse wirkt.
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Der Umlaufkörper kann durch einen Brenisschuh 50 auf dem Umfange
des Flansches 8 abgebremst werden. Der Bremsschuh ist bei 51 an einem Halter 52
gelagert und mittels eines Fußhebels 53 und einer Stange 54 zu bedienen. Wenn der
Umlaufkörper auf diese Weise zur Ruhe gebracht wird, wirkt dem Bestreben des Ringes
13 mit der darauf befindlichen Streifenzuführung, den Umlaufkörper infolge der Trägheitskraft
zu überlaufen, ein Bremsschuh 55 (Abb. i) entgegen. Der Schuh 55 kann radial- nach
auswärts gegen den Innenumfang des Ringes 13 gedrückt werden. Der Bremsschuh 55
ist auf einem Bolzen 56 gelagert, der seinerseits von Augen 57 an der Platte 49
gehalten wird, und eine einen Zapfen 58 umgebende, nicht dargestellte Feder ist
bestrebt, den Schuh 55 gegen den Ring 13 mit genügender Kraft zu drücken.
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Wenn die Steigung des zu bildenden Rohres geändert werden soll, kann
der Halter 22 in seiner Winkellage mit Bezug auf die Drehzapfen 59 an den Augen
23 verstellt werden, um damit die Ebene der Form- und Zuführrollen 21 zu verschieben.
Wie aus Abb. 3 hervorgeht, erstreckt sich ein Gelenkzapfen 6o durch den Halter 22
hindurch, und damit zusammenwirkende Muttern 61 gestatten, den Halter 22 um die
Drehzapfen 59 zu schwenken und in einer Lage festzustellen, in der die Form- und
Zufülirrollen 2i den Streifen den rohrbildenden Vorrichtungen mit der gewünschten
Steigung zuführen.
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Beim Betriebe der Maschine kann das Rohr T so geformt werden, daß
es vollkommen selbsttragend ist (Abb.3), oder das Rohr kann auf einem geeigneten
Kern, z. B. einer biegsamen elektrischen Leitung oder einem Kabel, erzeugt werden,
uni als Armierung dafür zu dienen (Abb. 7), In letzterem
Falle wird
die Leitung oder ,das Kabel unmittelbar in den freien Längskanal 3 1, in
der Innenhülse 31 eingeführt. Die Ablenk- und Wickelrollen 47 können mittels Zapfen
62 radial verstellt werden, die mit den verschiebbaren Rollenhaltern 63 und festen
Ansätzen 64 an der Grundplatte 49 zusammenwirken. Die Werkzeuge 48 sind gleichfalls
radial zwischen den @ Werkzeugblöcken 65 und den Klemmplatten 66 verstellbar. Infolge
der beschriebenen radialen Verstellbarkeit der Ablenk- und Wickelrollen 47 und Werkzeuge
48 ist es möglich, die Rollen und Werkzeuge für die Bildung von Rohren verschiedener
Durchmesser einzurichten, wobei die Einstellung des Halters 22 gestattet, die Form-
und Zuführrollen 21 in eine Lage zu bringen, die der für den Durchmesser des zu
wickelnden Rohres erforderlichen Steigung entspricht.