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Maschine zum Bearbeiten von Rohrbögen
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Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Bearbeiten von aus Flußstahlrohrabschnitten
geformten Rohrbögen, die aus zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Vorrichtungen
besteht, zwischen denen im Scheitelpunkt des rechten Winkels der zu bearbeitende
Rohrbogen eingespannt ist, wobei jede der beiden Vorrichtungen mindestens einen
zentrisch zu der ihr zugewandten Rohrbogenöffnung an einem Schneidkopf umlaufenden
Drehstahl aufweist, dessen Antriebsaggregat mittels eines hydraulischen Vorschubzylinders
axial zur #ohrbogenöffnung auf einer vorzugsweise horizontalen Führungsbahn bewegbar
ist.
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Bei einer zum Anfasen der Enden von auf einem Drehtisch eingespannten
Rohrbögen dienenden bekannten Maschine sind die Antriebsaggregate der Schneidköpfe
mit einem mechanischen Getriebe zur Drehzahlregelung ausgestattet. Ein solches Getriebe
ist jedoch mit einem beträchtlichen
konstruktiven Auiv#and verbunden,
der es zu einem sehr schweren Bauteil werden läßt. Als Folge davon müssen auch seine
2hihrungsbahn sowie der hydraulische forschubzvlinder entsprechend dimensioniert
sein. Außerdem sind die hydraulischen Vorschubzylinder jeweils seitlich am Antriebsaggregat
angelenkt, was einen ungünstigen Kräfteverlauf ergibt.
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Diese starre Anordnung macht es notwendig, den am Schneidkopf umlaufenden
Drehstahl nach der zu bearbeitenden Xohrbogenöffnung zu zentrieren, wozu er quer
zur Vorschubrichtung beweglich am Schneidkopf gelagert und mit einer die Rohrbogenöffnung
abtastenden Führungsrolle verbunden ist.
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Auch diese Maßnahme macht eine teuere Anordnung erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine gegenüber dem vorgenannten Stand
der Technik vereinfachte Maschine verfügbar zu machen, die sowohl mit weniger aufwendigen
Bauteilen auskommt als auch eine leichtere Gesamtkonstruktion ermöglicht.
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Gleichzeitig soll sie das Kalibrieren der von der Fertigung her oftmals
unrunden Rohrbogenöffnungen mit dem Plandrehen oder Anfasen der Rohrbogenenden in
einem Arbeitsgang vereinigen.
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Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist in der Hauptsache
dadurch gekennzeichnet, daß der den Drehstahl
tragende Schneidkopf
mit dem Antriebsaggregat auf der Kolbenstange des hydraulischen Vorschubzylinders
gelagert ist, und daß der Vorschubzylinder am Ende der Führungsbahn in einem ihm
sowohl begrenzte horizontale als auch vertikale Schwenkbewegungen ermöglichenden
Gelenklager gehalten und beim Vorschub seiner Kolbenstange von einem an dieser befestigten,
in die Rohrbogenöffnung eindringenden an sich bekannten Kalibrierdorn nach der Rohrbogenöffnung
ausgerichtet wird. Dabei erscheint es für das Plandrehen oder Anfasen der Rohrbogenenden
besonders zweckmäßig, wenn der Schneidkopf einen von der Kolbenstange des Vorschubzylinders
durchsetzten sowie einen auf der Kolbenstange montierten Kolben aufnehmenden zentralen
Zylinderraum besitzt, der zwecks axialer Verschiebung des Schneidkopfes mit dem
Drehstahl und dem Antriebsaggregat auf der Kolbenstange zur wechselseitigen Beaufschlagung
des Kolbens mit Hydraulikflüssigkeit füllbar ist. Dieses Füllen bzw. das Entleeren
des im Schneidkopf befindlichen Zylinderraumes soll vorteilhafterweise durch in
der Kolbenstange vorgesehene Bohrungen erfolgen. Darüber hinaus sieht die Erfindung
als Antriebsaggregat des Schneidkopfes einen Hydraulikmotor vor.
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Die wesentlichen Vorzüge der neu entwickelten Maschine bestehen in
einer bedeutend weniger Aufwand erfordernden Bauweise ihrer die Rohrbogenenden bearbeitenden
Vorrichtungen,
was darauf beruht, daß deren Schneidkopf mit dem
Antriebsaggregat auf der Kolbenstange des hydraulischen Vorschubzylinders angeordnet
ist. Die Voraussetzungen hierfür schafft der den Antrieb des Schneidkopfes bewirkende
Hydraulikmotor, der ein verhältnismäßig leichtes Bauteil darstellt. Er macht ein
Getriebe mit Drehzahlregelung überflüssig, weil die Drehzahl von der ihm zugeführten
Flüssigkeitsmenge abhängig ist und insofern von der außerhalb der Maschine befindlichen
stationären Hydraulikpumpe übernommen wird. Ebenso hat die zentrische Lage des Vorschubzylinders
zum Schneidkopf einen sehr günstigen Kräfteverlauf zur Folge und bietet außerdem
die Möglichkeit, die Kolbenstangen mittels der an ihr befestigten Kalibrierdorne
zum Richten der Rohrbogenöffnungen einzusetzen. Dafür ist es allerdings notwendig,
daß sie sich nach dem eingespannten Rohrbogen selbsttätig ausrichten, was mit Hilfe
der die Vorschubzylinder am Ende ihrer Führungsbahn haltenden Gelenklager gelingt.
Die einfachste Führung der Kolbenstangen ergibt sich hierbei, wenn sie sich gemäß
einem zusätzlichen Erfindungsmerkmal mit einer Federrolle auf der Führungsbahn abstützen.
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Um den Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Maschine zu erweitern,
wird ferner vorgeschlagen, daß der vordere Teil der Kolbenstange des Vorschubzylinders
über eine Flanschverbindung
angeschlossen und zusammen mit dem
Schneidkopf und dessen Antriebsaggregat vom Vorschubzylinder trennbar ist. Durch
diese Maßnahme können auch 180°-Rohrbögen bearbeitet werden, indem der vordere Teil
der Kolbenstange einer der beiden Vorrichtungen mit dem darauf befindlichen Schneidkopf
und Antriebsaggregat abgenommen und nur mit der verbleibenden zweiten Vorrichtung
gearbeitet wird. In diesem Zusammenhang soll gegebenenfalls auch noch der vordere
Teil der Kolbenstange durch ein nur mit einem Kalibrierdorn ausgestattetes Teil
ersetzbar sein, weil die Maschine dann ohne unnötigen Aufwand ausschließlich zum
Kalibrieren der Rohrbogenöffnungen verwendet werden kann, wenn ein Anfasen der Rohrbogenenden
entfällt, wie es sich vor allem bei Rohrbögen großer Querschnitte ergibt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Anmeldungsgegenstandes wird nachfolgend
an Hand der Zeichnungen erläutert. Darin zeigen im einzelnen: Fig. 1 den Grundriß
einer die Erfindungsmerkmale enthaltenden Maschine zum Bearbeiten von Rohrbögen
und Fig. 2 die Ansicht A aus Fig. 1, teils axial geschnitten.
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Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, setzt sich die zur Beschreibung gelangende
Maschine aus zwei im rechten Winkel zueinander angeordneten Vorrichtungen I und
II zusammen, zwischen denen
der zu bearbeitende Rohrbogen 10im
Scheitelpunkt des rechten Winkels in einem zweiteiligen Spannfutter 2 gehalten ist.
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Beide aus Fig. 2 in der Seitenansicht zu ersehenden Vorrichtungen
I und II besitzen einen am Ende einer horizontal liegenden Führungsbahn 3 in einem
Gelenklager 4 gehaltenen hydraulischen Vorschubzylinder 5. Seine Kolbenstange 6
trägt an ihrem über eine Flanschverbindung 7 angeschlossenen vorderen Teil 8 einen
der Öffnung 9 des Rohrbogens 10 im Durchmesser entsprechenden Kalibrierdorn 11,
der beim Ausfahren der Kolbenstange 6 in die Rohrbogenöffnung 9 eindringt und diese
dabei ausrundet, was erforderlich ist, weil die Rohrbogenöffnungen 9 von der Fertigung
her im allgemeinen nicht gleichmäßig geformt sind. Außerdem werden die Kolbenstange
6 und der Vorschubzylinder 5 durch das Eindringen des Kalibrierdornes 11 nach der
Rohrbogenöffnung 9 zentriert, was das Gelenklager 4 und eine die Kolbenstange 6
auf der Führungsbahn 3 abstützende Federrolle 12 sowohl in horizontaler als auch
in vertikaler Richtung zulassen. Zur Begrenzung der horizontalen Schwenkbarkeit
sind hierbei die beiderseits von der Führungsbahn 3 mit entsprechendem Abstand am
Maschinenrahmen 13 entlanglaufenden Stützen 14 vorgesehen.
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Sind die Kolbenstangen 6 der beiden Vorrichtungen I und II
nach
den Rohrbogenöffnungen 9 ausgerichtet, können die Stirnflächen des Hohrbogens 10
mit Hilfe eines an einem Schneidkopf 15 umlaufenden Drehstahls 16 bearbeitet werden.
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Diese Bearbeitung kann je nach Stellung des Drehstahls 16 entweder
nur im Plandrehen der Stirnfläche oder auch darin bestehen, daß diese zur Vorbereitung
auf das spätere Verschweißen des Rohrbogens 10 angefast wird. Die Drehbewegungen
des auf dem vorderen Teil 8 der Kolbenstange 6 gelagerten Schneidkopfes 15 werden
von einem über ein Ritzel 17 auf ihn einwirkenden Hydraulikmotor 18 erzeugt. Ein
gesondertes Getriebe zur Drehzahlregelung ist hingegen nicht erforderlich, da sich
diese durch die Dosierung der Flüssigkeitszufuhr zum Hydraulikmotor 18 von einer
außerhalb der abgebildeten Maschine angeordneten, in den Zeichnungen nicht dargestellten
Pumpe ergibt.
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Um die Vorschubbewegungen des Drehstahls 16 der Vorrichtungen I und
II beim Abdrehen oder Anfasen der Stirnflächen des Rohrbogens 10 unabhängig vom
Vorschubzylinder 5 regeln zu können, ist der den Drehstahl 16 tragende Schneidkopf
15 mit dem Hydraulikmotor 18 auf dem vorderen Teil 8 der Kolbenstange 6 verschiebbar
gelagert, und der Schneidkopf 15 weist einen von der Kolbenstange 6 durchsetzten
sowie einen auf der Kolbenstange 6 montierten Kolben 19 aufnehmenden zentralen Zylinderraum
20 auf, der zwecks axialer
Verschiebung des Schneidkopfes 15 zur
wechselseitigen Beaufschlagung des Kolbens 19 mit Hydraulikflüssigkeit füllbar ist.
Dieses Füllen bzw. das Entleeren des Zylinderraumes 20 erfolgt durch im vorderen
Teil 8 der Kolbenstange 6 vorgesehene Bohrungen 21 und 22.
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Zur Bearbeitung von Rohrbögen unterschiedlichen Querschnitts ist der
am vorderen Teil 8 der Kolbenstange 6 befestigte Kalibrierdorn 11 auswechselbar,
und der Drehstahl 16 kann am Schneidkopf 15 in radialer Richtung verstellt werden.
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Ferner ist der vordere Teil 8 der Kolbenstange 6 durch die Flanschverbindung
7 vom Vorschubzylinder 5 trennbar. Auf diese Weise ließen sich mit derselben Maschine
bei Bedarf auch 180°-Rohrbögen bearbeiten, indem der vordere Teil 8 der Kolbenstange
6 mit dem Schneidkopf 15 bei einer der Vorrichtungen I oder II abgenommen und nur
mit der verbleibenden Vorrichtung I bzw. II gearbeitet wird. Ebenso ist der vordere
Teil 8 der Kolbenstange 6 durch ein nur mit einem Kalibrierdorn 11 ausgestattetes
Teil ersetzbar, wenn sich die Bearbeitung des Rohrbogens 10 auf das Kalibrieren
der Rohrbogenöffnungen 9 beschränken soll.