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Vorrichtung zum Herstellen eines Wellrohr-
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kompensators Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen
eines Wellrohrkompensators aus einem kreiszylindrischen Blechrohrabschnitt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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von den genannten Wellscheiben also nicht auf Drehung mitgenommen
sind.
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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.
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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.
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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.
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Fig. 2).
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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.
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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).
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Der kreiszylindrische Blechrohrabschnitt 11 wird mit der Vorrichtung
zu einem zweiwelligen Wellrohrkompensator 11' verformt.
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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.
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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.
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nicht auf Drehung mitgenommen sind.