DE2831202A1

DE2831202A1 - Vorrichtung zum herstellen eines wellrohrkompensators

Info

Publication number: DE2831202A1
Application number: DE19782831202
Authority: DE
Inventors: August Wilhelm Schaefer
Original assignee: SCHAEFER MASCHBAU WILHELM
Current assignee: SCHAEFER MASCHBAU WILHELM
Priority date: 1978-07-15
Filing date: 1978-07-15
Publication date: 1980-01-24
Also published as: DE2831202B2

Description

Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohr-
kompensators Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohrkompensators aus einem kreiszylindrischen Blechrohrabschnitt.
Derartige Vorrichtungen sind unbekannt. Bisher hat man Wellrohrkompensatoren durch Zusammenschweißen gezogener Halbschalen hergestellt. Das ist sehr umständlich und teuer, weil einerseits die Werkzeuge zum Ziehen der Halbschalen praktisch keine Änderung der Geometrie des Wellrohrkompensators zulassen und andererseits die gezogenen Halbschalen nachträglich zusammengeschweißt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine wesentlich schnellere Herstellung von Wellrohrkompensatoren auch unterschiedlicher Geometrie zuläßt, und zwar aus einem kreiszylindrischen Blechrohrabschnitt, so daß nach Kaltverformung desselben keine Schweißarbeiten mehr erforderlich sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung der eingangs genannten Art gekennzeichnet durch zwei parallele Hauptwalzen, deren senkrechter Abstand einstellbar ist und die mit aufeinander abgestimmten Drehzahlen in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar sind, und durch auf den Hauptwalzen gelagerte Wellscheiben, die von den Hauptwalzen auf Drehung mitgenommen sind und in einer auf Lücke stehenden Anordnung relativ zueinander in axialer Richtung der Hauptwalzen verschiebbar sind, wobei nach Aufschieben des Blechrohrabschnittes auf eine der beiden auseinandergerückten Hauptwalzen und Verringerung deren senkrechten Abstandes bis zur Anlage der Wellscheiben am Blechrohrabschnitt die beiden rotierenden Hauptwalzen und gleichzeitig die mit diesen rotierenden Wellscheiben ohne Anderung der axialen Relativlage von Wellscheiben und Blechrohrabschnitt sowie ohne Stauchung oder Dehnung des Blechmaterials zusammenrückbar sind.
Der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt also das Arbeitsprinzip zugrunde, einen zwischen zwei Hauptwalzen mit Wellscheiben rotierenden kreiszylindrischen Blechrohrabschnitt durch simultanes und aufeinander abgestimmtes Zusammenfahren der Hauptwalzen und Wellscheiben in einem einzigen Kaltverformungsschritt zu einem Wellrohrkompensator zu verformen. Bei diesem Arbeitsprinzip läßt sich die Geometrie des herzustellenden Wellrohrkompensators durch Anderung der Länge sowie des Durchmessers des Blechrohrabschnittes, der Anordnung und Zahl der Wellscheiben auf den Hauptwalzen und/oder der Zusammenrückwege der Hauptwalzen und Wellscheiben mit verhältnismäßig geringem Aufwand variieren und entfallen in jedem Fall nachträgliche Schweißarbeiten.
Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. Für besonders große und schwere Blechrohrabschnitte bzw. Wellrohrkompensatoren empfiehlt es sich, die innerhalb des Blechrohrabschnittes anzuordnende Hauptwalze, d. h. diejenige Hauptwalze, auf die der Blechrohrabschnitt aufzuschieben ist, als Oberwalze mit ortsfester Achse auszuführen und dem einen Ende der Oberwalze eine abklappbare Maschinengestell-Lagerwange zuzuordnen, weil dann der technische Aufwand gering bleibt. Die außerhalb des Blechrohrabschnittes anzuordnende Hauptwalze ist nach bevorzugter Ausführungsform als Unterwalze ausgeführt, die vermittels einer Schraubengetriebeanordnung vertikal verstellbar ist. Die erforderliche Abstimmung der Drehzahlen der beiden Hauptwalzen kann man am einfachsten dadurch erreichen, daß man die beiden Hauptwalzen von Hydromotoren mit gemeinsamer Versorgungsleitung antreibt; die gewünschte Abstimmung erfolgt dann nämlich selbsttätig. Zweckmäßigerweise sind zwischen und neben den Hauptwalzen noch zwei freilaufende Stützwalzen für den Blechrohrabschnitt angeordnet.) die an den Enden von Verstellzylinderkolbenanordnungen gelagert sein können. Hinsichtlich der relativen Axialverschiebung der Wellscheiben, deren Zahl von der Wellenzahl des herzustellenden Wellrohrkompensators abhängt, verfährt man am besten so, daß man eine Wellscheibe auf einer der beiden Hauptwalzen mittig und axial unverschiebbar anordnet. Im übrigen trifft man die Anordnung vorzugsweise derart, daß die außermittig auf den Hauptwalzen angeordneten Wellscheiben auf der zugeordneten Hauptwalze axial verschiebbar sind, und zwar mit Hilfe von Schraubengetrieben, deren zu den Hauptwalzen parallele Spindeln gegenläufige Gewindeabschnitte aufweisen. Es versteht sich von selbst, daß bei vier und mehr außermittigen Wellscheiben benachbarte Gewindeabschnitte entsprechend der erforderlichen unterschiedlichen Axialverschiebungsgeschwindigkeit auch unterschiedliche Steigung aufweisen müssen. Der Antrieb der Spindeln kann ohne weiteres vom Antrieb der Hauptwalzen abgeleitet sein.
Um den Blechrohrabschnitt beim Verformen an einem unkontrollierten axialen Wandern relativ zu Hauptwalzen zu hindern, sollten die beiden außenliegenden Wellscheiben auf einer der beiden Hauptwalzen Axialführungsmittel für die Enden des Blechrohrabschnittes aufweisen. Diese Axialführungsmittel können beispielsweise aus einem stufigen Widerlager an den genannten Wellscheiben bestehen. Funktionssicherer ist es jedoch, wenn diese Axialführungsmittel aus Führungsrollen bestehen, die von den außenliegenden Wellscheiben lediglich axial mitgenommen sind, d. h.
von den genannten Wellscheiben also nicht auf Drehung mitgenommen sind.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohrkompensators aus einem kreiszylindrischen Blechrohrabschnitt, und zwar am Beginn des Verformungsvorganges, Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 am Ende des Verformungsvorganges, Fig. 3 einen Querschnitt A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1, und Fig. 4 eine Stirnseitenansicht B-B auf den Gegenstand nach Fig. 1.
Die Vorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus zwei parallelen Hautwalzen 1,2 in einem Maschinengestell 5 und auf den Hauptwalzen 1,2 gelagerten Wellscheiben 4,5,6. Der senkrechte Abstand 7 zwischen den beiden Hauptwalzen 1,2 ist einstellbar. Die beiden Hauptwalzen 1,2 sind mit aufeinander abgestimmten Drehzahlen in entgegengesetzten Drehrichtungen 8,9 antreibbar. Die Wellscheiben 4,5,6 sind von den Hauptwalzen 1,2 auf Drehung mitgenommen und in einer auf Lücke stehenden und verbleibenden Anordnung relativ zueinander in axialer Richtung der Hauptwalzen 1,2 verschiebbar, was die Pfeile lo in Fig. 1 verdeutlichen.
Nach Aufschieben des kreiszylindrischen Blechrohrabschnittes 11 auf eine der beiden auseinandergerückten Hauptwalzen 1,2 und Verringerung deren senkrechten Abstandes (Doppelpfeil 7) bis zur Anlage der Wellscheiben 4,5,6 am Blechrohrabschnitt 11 (vgl. Fig. 1) sind die beiden rotierenden Hauptwalzen 1,2 und gleichzeitig die mit diesen rotierenden Wellscheiben 4,5,6 ohne Änderung der axialen Relativlage von Wellscheiben 4,5,6 und Blechrohrabschnitt 11 sowie ohne Stauchung oder Dehnung des Blechmaterials zusammenrückbar, wodurch der Blecnrohrabschnitt 11 zum fertigen Wellrohrkompensator 11' verformt wird (vgl.
Fig. 2).
Wie man bei einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1, 2 und 4 erkennt, ist die innerhalb des Blechrohrabschnittes 11 anzuordnende Hauptwalze als Oberwalze 1 mit ortsfester Achse 12 ausgeführt. Dem einen Ende 15 der Oberwalze 1 ist eine abklappbare Maschinengestell-Lagerwange 14 zugeordnet, die das Aufschieben des Blechrohrabschnittes 11 und das Entnehmen des Wellrohrkompensators 11' ermöglicht. Die Abklappbarkeit der Lagerwange 14 ist in Fig. 1 lediglich durch einen Pfeil 15 angedeutet. Insbes. in Fig. 4 erkennt man, daß die außerhalb des Blechrohrabschnittes 11 verbleibende Hauptwalze als Unterwalze 2 ausgeführt ist, die vermittels einer Schraubengetriebeanordnung 16 vertikal in Richtung des Doppelpfeiles 7 verstellbar ist. Ebenfalls nur angedeutet sind in den Fig. 1 und 2 die beiden Hydromotoren 17 mit gemeinsamer Versorgungsleitung 18, mit denen die beiden Hauptwalzen 1,2 in selbsttätiger Abstimmung ihrer Drehzahlen antreibbar sind.
Zwischen und neben den Hauptwalzen 1,2 sind noch zwei freilaufende Stützwalzen 19 für den Blechrohrabschnitt 11 angeordnet. Diese außen am Blechrohrabschnitt 11 bzw. Wellrohrkompensator 11' anliegenden Stützwalzen 19 sind an den Enden von Verstellzylinderkolbenanordnungen 20 gelagert (vgl. Fig. 4).
Der kreiszylindrische Blechrohrabschnitt 11 wird mit der Vorrichtung zu einem zweiwelligen Wellrohrkompensator 11' verformt.
Hierzu sind auf der Oberwalze 1 zwei Wellscheiben 4 und auf der Unterwalze 2 drei Wellscheiben 5,6 angeordnet. Die mittlere Wellscheibe 5 auf der Unterwalze 2 ist mittig und axial unverschiebbar angeordnet. Die vier anderen, außermittig auf den Hauptwalzen 1,2 angeordneten Wellscheiben 4,6 sind auf der zugeordneten Hauptwalze 1 bzw. 2 axial verschiebbar und zwar mit jeweils drei Schraubengetrieben 21, deren zu den Hauptwalzen 1,2 parallele Spindeln 22 gegenläufige Gewindeabschnitte 2# aufweisen. Diesen Gewindeabschnitten 2), die bei Oberwalze 1 und Unterwalze 2 unterschiedliche Steigungen aufweisen, sind an den zugeordneten Wellscheiben 4,6 Spindelmuttern 24 zugeordnet. Der Antrieb der Spindeln 22 ist vom Antrieb der Hauptwalzen 1,2 abgeleitet.
Die beiden außenliegenden Wellscheiben 6 auf der Unterwalze 2 weisen noch Axialführungsmittel 25 für die Enden des Blechrohrabschnittes 11 auf. Diese nur schematisch angedeuteten Axialführungsmittel 25 bestehen aus Führungsrollen, die von den beiden außenliegenden Wellscheiben 6 lediglich axial, d. h.
nicht auf Drehung mitgenommen sind.

Claims

Ansprüche 0Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohrkompensators aus einem kreiszylindrischen Blechrohrabschnitt, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h zwei parallele Hauptwalzen (1,2), deren senkrechter Abstand (7) einstellbar ist und die mit aufeinander abgestimmten Drehzahlen in entgegengesetzten Drehrichtungen (8,9) antreibbar sind, und durch auf den Hauptwalzen (1,2) gelagerte ellscheiben (4,5,6), die von den Hauptwalzen (1,2) auf Drehung mitgenommen sind und in einer auf Lücke stehenden Anordnung relativ zueinander in axialer Richtung (lo) der Hauptwalzen (1,2) verschiebbar sind, wobei nach Aufschieben des Blechrohrabschnittes (11) auf eine der beiden auseinandergerückten Hauptwalzen (1,2) und Verringerung deren senkrechten Abstandes bis zur Anlage der Wellscheiben (4,5,6) am Blechrohrabschnitt (11) die beiden rotierenden Hauptwalzen (1,2) und gleichzeitig die mit diesen rotierenden Wellscheiben (4,5,6) ohne Änderung der axialen Relativlage von Wellscheiben (4,5,6) und Blechrohrabschnitt (11) sowie ohne Stauchung oder Dehnung des Blechmaterials zusammenrückbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des Blechrohrabschnittes (11) anzuordnende Hauptwalze als Oberwalze (1) mit ortsfester Achse (12) ausgeführt ist und dem einen Ende (13) der Oberwalze (1) eine abklappbare Naschinengestell-Lagerwange (14) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die außerhalb des Blechrohrabsohnittes (11) anzuordnende Hauptwalze als Unterwalze (2) ausgeführt ist, die vermittels einer Schraubengetriebeanordnung (16) vertikal verstellbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hauptwalzen (1,2) von Hydromotoren (17) mit gemeinsamer Versorgungsleitung (18) antreibbar sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen und neben den Hauptwalzen (1,2) zwei drei laufende Stützwalzen (19) für den Blechrohrabschnitt (11) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen (19) an den Enden von Verstellzylinderkolbenanordnungen (20) gelagert sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die außermittig auf den Hauptwalzen (1,2) angeordneten Wellscheiben (4,6) mit Hilfe von Schraubengetrieben (21), deren zu den Hauptwalzen (1,2) parallele Spindeln (22) gegenläufige Gewindeabschnitte (23) aufweisen, auf der zugeordneten Hauptwalze (1 bzw. 2) axial verschiebbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Spindeln (22) vom Antrieb der Hauptwalzen (1,2) abgeleitet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden außenliegenden Wellscheiben (6) auf einer der beiden Hauptwalzen (1,2) Axialführungsmittel (25) für die Enden des Blechrohrabschnittes (11) aufweisen.

lo. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Axialführungsmittel (25) aus von den außenliegenden Wellscheiben (6) lediglich axial mitgenommenen Führungsrollen bestehen.