Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами

Полезная модель относится к механической обработке давлением труб, в частности в художественной ковке и может быть использована для получения изделий из электросварной или бесшовной тонкостенной стальной трубы в диапазоне диаметров, труб сложного профиля, в частности гофрированных труб используемых как опорные и декоративные изделия. Задачей заявляемой полезной модели является устранение указанного недостатка, в частности, расширение технологических возможностей путем деформирования гофр на трубе с углом подъема винтовой линии от 30° до 90°. Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами содержит смонтированные на станине 1 оправку 2 для установки трубы 3 на входе, винтовые опоры 4 для станины 1, опорную плиту 5 с тремя пазами 6, расположенными под углом 120°, в которых перемещаются три ползуна 7 с корпусами 8, механизм 9 настройки перемещения (фиг.1, 4). В корпусе 8 каждого ползуна 7 на подшипниках 10 установлен вал 11 с формующим органом - рабочим роликом 12 и мотор-редуктор 13 с кулачковой муфтой 14. Ось вращения рабочего ролика 12 устанавливается относительно продольной оси трубы 3 под определенным углом (углом подъема винтовой линии) (фиг.2). Механизм 9 настройки перемещения выполнен в виде винт-гайка, где винт 15 закреплен к опорной плите 5 накладкой 16 крепежными элементами 17 с возможностью вращения относительно опорной плиты 5 внутри паза 6, гайкой служит вкладыш 18 ползуна 7, размещенный внутри паза 6 между ползуном 7 и накладкой ползуна 19, в свою очередь размещенных с разных наружных сторон опорной плиты 5. Винт 15 вращается относительно опорной плиты 5 без линейного перемещения. Вращаясь относительно винта 15, линейно перемещается в пазе 6 вкладыш 18 ползуна 7, вместе с которым перемещается и сам ползун 7, регулируя радиальное расположение роликов 12 относительно оси трубы 3 (фиг.1, 4). Перемещение ползунов 7 контролируется по линейкам (на фигуре не показаны), установленным с тыльной стороны плиты. Оправка 2 для установки трубы 3 на входе выполнена в виде люнета 20 с набором сменных втулок 21, для разного диаметра трубы 3 (фиг.1). Корпус 8 каждого ползуна 7 неподвижно связан со своей поворотной плитой 22, установленной на своем кронштейне 23 ползуна 7 параллельно его плоскости, на оси 24 с возможностью поворота вокруг оси 24 относительно кронштейна 23 ползуна 7. В примере исполнения каждый кронштейн 23 выполнен с рядом отверстий 25, 26, 27, 28 каждое из которых соответствует своему углу подъема винтовой линии 35° или 45° или 55° или 90°, в каждой поворотной плите 22 выполнено ответное отверстие 29 для фиксации фиксатором 30 попарно положения поворотной плиты 22 относительно кронштейна 23 при выбранном угле подъема винтовой линии, ось 24 выполнена с гайкой 31, размещенной на оси 24 под кронштейном 23 для дополнительной фиксации положения поворотной плиты 22 относительно кронштейна 23 ползуна 7 при выбранном угле подъема винтовой линии. Фиксатор 30 выполнен в примере исполнения в виде резьбового стержня с двумя гайками (на фиг. Не отмечены позициями), которые затягивают относительно стержня. Угол подъема винтовой линии выбирается одинаковым для всех трех пар: поворотная плита 22 - кронштейн 23 (Фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, по сравнению с прототипом расширяет технологические возможности устройства путем деформирования гофр на трубе с различным углом подъема винтовой линии, за счет того, что в устройстве каждый корпус с роликом неподвижно связан с поворотной плитой, установленной на соответствующем кронштейне ползуна параллельно его плоскости, на оси с возможностью поворота относительно кронштейна ползуна, при этом кронштейн выполнен с рядом отверстий, каждое из которых соответствует своему углу подъема винтовой линии от 30° до 90°, в поворотной плите выполнено ответное отверстие для фиксации фиксатором положения поворотной плиты относительно кронштейна при выбранном угле подъема винтовой линии, ось выполнена с гайкой, размещенной на оси под кронштейном для дополнительной фиксации положения поворотной плиты относительно кронштейна ползуна. 1 п.ф/лы, 7 ил.

Полезная модель относится к механической обработке давлением труб, в частности в художественной ковке и может быть использована для получения изделий из электросварной или бесшовной тонкостенной стальной трубы в диапазоне диаметров, труб сложного профиля, в частности гофрированных труб используемых как опорные и декоративные изделия.

Известен «Способ изготовления труб с винтовым гофром», описанный в патенте на изобретение СССР 176554, B21D 15/04, оп. 17.11.65 г.

Устройство описанное в известном способе содержит вращающиеся (приводные) формующие кольца, расположенные под углом и эксцентрично относительно оси заготовки.

Предлагаемое устройство предполагает непрерывное получение гофров на трубе неограниченной длины, но установка трубы в исходное положение относительно первого на пути трубы кольца требует достаточной точности, да и дополнительного направляющего усилия, кроме того, возможно гофрирование трубы только одного диаметра.

Таким образом недостатком указанного устройства являются ограниченные технологические возможности и низкая производительность.

Известно «Устройство для гофрирования цилиндрической оболочки», описанное в авторском свидетельстве СССР 638402, B21D 15/04, оп. 25.12.78 г.

Известное устройство содержит гофрирующие ролики, смонтированные в сепараторе с возможностью принудительного вращения вокруг цилиндрической оболочки, планетарную передачу, привод с двумя кинематически связанными клиноременными передачами.

Предлагаемое устройство предполагает работу с линейно движущейся цилиндрической оболочкой, длина которой не более величина рабочего хода (образование гофров на трубе), кроме того, установка следующей трубы в исходное положение возможна только после возвращения рабочего органа (узла рабочего перемещения трубы) в исходное положение.

Таким образом недостатком указанного устройства являются ограниченные технологические возможности и низкая производительность.

Известно «Устройство для изготовления труб с многозаходными винтовыми гофрами»», описанное в патенте на изобретение России 2050213, B21D 15/04, оп. 20.12.95 г.

Известное устройство содержит оправку с переменным сечением в виде цилиндрической опорной части и рабочей части с выступами и впадинами в виде двух комплектов профилированных вращающихся роликов, формующие элементы в виде двух комплектов дисков, привод для подачи трубы.

Предлагаемое устройство предполагает работу с трубой длина, которой не более величина рабочего хода (образование гофров на трубе), кроме того, установка следующей трубы в исходное положение возможна только после возвращения рабочего органа (узла рабочего перемещения трубы) в исходное положение.

Таким образом недостатком указанного устройства являются ограниченные технологические возможности и низкая производительность.

Известно «Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами», описанное в патенте на изобретение России 2168384, B21D 15/04, оп. 10.06.2001 г.

Известное устройство содержит установленные в корпусе и размещенные вокруг оси устройства и под углом к ней с возможностью вращения вокруг своих осей формообразующие ролики и узел рабочего перемещения трубы, узел загрузки в виде накопителя и лотка, узел выгрузки в виде ползуна с приводом его перемещения и с устройством захвата с приводом его закрытия-открытия. Формообразующие ролики выполнены с приводными механизмами радиального перемещения и перемещения роликов относительно оси устройства.

Предлагаемое устройство очень сложно конструктивно, следовательно и дорогостояще, кроме того, предлагаемое устройство предполагает работу с трубой длина которой не более величина рабочего хода (образование гофров на длинной трубе полностью по всей ее длине возможна только с дополнительным рабочим ходом), а, установка каждой трубы в исходное положение осуществляется с оправками, размещенными внутри трубы, что также усложняет производство.

Таким образом, недостатком указанного устройства являются высокая стоимость, ограниченные технологические возможности и низкая производительность.

Известен «Станок для образования гофров на трубных заготовках», описанный в авторском свидетельстве СССР 413716, B21D 15/04, оп. 05.04.78 г.

Известный станок содержит две головки, вращающиеся вокруг оси заготовки, перемещающие заготовку вдоль оси, размещенные относительно заготовки одна снаружи, а другая внутри (дополнительно являющаяся оправкой для заготовки), формующие органы, часть которых установлена в головке, расположенной в полости заготовки, а другая часть установлена в головке, расположенной с наружной стороны заготовки на кронштейнах с выступами, механизм настройки формующих органов (на требуемый диаметр и угол поворота осей инструмента относительно оси заготовки (угол подъема винтовой линии), расположенный с наружной стороны заготовки, в виде поворотных гаек, сопрягаемых с выступом кронштейна, имеющим резьбу и штифт. Приводы формующих органов осуществляется от электродвигателей: внутренних - посредством шестерней и зубчатого колеса, наружных - посредством сателлитов и зубчатого колеса

Предлагаемое устройство очень сложно конструктивно, следовательно, и дорогостояще, кроме того, предлагаемое устройство предполагает работу с трубой длина, которой не более величина рабочего хода (образование гофров на трубе), а установка следующей трубы в исходное положение возможна только после возвращения одного из рабочих органов (головки с формующими органами, размещенными внутри заготовки) в исходное положение.

Таким образом, недостатком указанного устройства являются высокая стоимость, ограниченные технологические возможности и низкая производительность.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является «Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами», описанное в полезной модели России 45948 оп. 10.06.2005 г.

Известное устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, содержит станину, две оправки, установленные на входе и выходе трубы, выполненные в виде люнетов со сменными втулкам, для разного наружного диаметра трубы, равномерно размещенные снаружи по окружности трубы три приводных формующих органа с роликами, оси которых в свою очередь размещены под расчетным углом к оси трубы, механизмы настройки формующих органов на требуемый диаметр трубы, каждый ролик приводных формующих органов установлен в корпусе, закрепленном на ползуне, ползуны размещены в пазах неподвижной вертикальной плиты, закрепленной на станине между оправками, механизм настройки каждого формующего органа на требуемый диаметр трубы выполнен в виде винта с гайкой, винт установлен с возможностью вращения относительно плиты внутри паза, гайка, с вращением перемещающаяся вдоль винта, выполнена в виде вкладыша ползуна, размещенного внутри паза между ползуном и накладкой ползуна, в свою очередь размещенных с разных наружных сторон плиты и жестко связанных с вкладышем ползуна.

Недостатком указанного устройства является ограниченные технологические возможности, заключающиеся в том, что на данном устройстве возможно деформирование гофр на трубе только с одним углом подъема винтовой линии.

Задачей заявляемой полезной модели является устранение указанного недостатка, в частности, расширение технологических возможностей путем деформирования гофр на трубе с углом подъема винтовой линии от 30° до 90° (например в примере исполнения 35°, 45°, 55°, 90°).

Технический результат заключается в том что, с помощью предлагаемого устройства можно получить трубу любой длины с винтовыми гофрами, расположенными с углом подъема винтовой линии от 30° до 90°.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для изготовления труб с винтовыми гофрами, содержащем станину, оправку, установленную на входе трубы, выполненную в виде люнетов со сменными втулкам, для разного наружного диаметра трубы, равномерно размещенные снаружи по окружности трубы три приводных формующих органа с роликами, оси которых в свою очередь размещены под расчетным углом к оси трубы, механизмы настройки формующих органов на требуемый диаметр трубы с ползунами, каждый ролик приводных формующих органов размещен в корпусе, установленном на соответствующем кронштейне ползуна, ползуны размещены в пазах неподвижной вертикальной плиты, закрепленной на станине между оправками, согласно полезной модели, каждый корпус с роликом неподвижно связан с поворотной плитой, установленной на соответствующем кронштейне ползуна параллельно его плоскости, на оси с возможностью поворота относительно кронштейна ползуна, при этом кронштейн выполнен с рядом отверстий, каждое из которых соответствует своему углу подъема винтовой линии от 30 до 90°, в поворотной плите выполнено ответное отверстие для фиксации фиксатором положения поворотной плиты относительно кронштейна при выбранном угле подъема винтовой линии, ось выполнена с гайкой, размещенной на оси под кронштейном для дополнительной фиксации положения поворотной плиты относительно кронштейна ползуна.

За счет того, что в устройстве каждый корпус с роликом неподвижно связан с поворотной плитой, установленной на соответствующем кронштейне ползуна параллельно его плоскости, на оси с возможностью поворота относительно кронштейна ползуна, при этом кронштейн выполнен с рядом отверстий, каждое из которых соответствует своему углу подъема винтовой линии от 30° до 90°, в поворотной плите выполнено ответное отверстие для фиксации фиксатором положения поворотной плиты относительно кронштейна при выбранном угле подъема винтовой линии, ось выполнена с гайкой, размещенной на оси под кронштейном для дополнительной фиксации положения поворотной плиты относительно кронштейна ползуна, расширяются технологические возможности устройства путем деформирования гофр на трубе с различным углом подъема винтовой линии.

Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет значительно расширить технологические возможности предлагаемого устройств, можно получить трубу любой длины с винтовыми гофрами с любым углом подъема винтовой линии от 30° до 90° за один ее проход через ролики формовочных органов.

Заявляемое устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Заявляемое устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами может найти широкое применение в области художественной ковки, поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность предлагаемого устройства для изготовления труб с винтовыми гофрами поясняется чертежами, где представлены:

на фиг.1 - общий вид предлагаемого устройства для изготовления труб с винтовыми гофрами с разрезом А-А;

на фиг.2 - то же, вид сверху с разрезом Б-Б;

на фиг.3 - то же, вид слева;

на фиг.4 - то же, вид слева с разрезом В-В;

на фиг.5 - то же, вид сверху на поворотную плиту поз.22;

на фиг.6 - то же, вид сверху на кронштейн поз.23;

на фиг.7 - то же, часть вида сверху в разрезе Г-Г.

Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами содержит смонтированные на станине 1 оправку 2 для установки трубы 3 на входе, винтовые опоры 4 для станины 1, опорную плиту 5 с тремя пазами 6, расположенными под углом 120°, в которых перемещаются три ползуна 7 с корпусами 8, механизм 9 настройки перемещения (фиг.1, 4).

В корпусе 8 каждого ползуна 7 на подшипниках 10 установлен вал 11 с формующим органом - рабочим роликом 12 и мотор-редуктор 13 с кулачковой муфтой 14. Ось вращения рабочего ролика 12 устанавливается относительно продольной оси трубы 3 под определенным углом (углом подъема винтовой линии) (фиг.2).

Механизм 9 настройки перемещения выполнен в виде винт-гайка, где винт 15 закреплен к опорной плите 5 накладкой 16 крепежными элементами 17 с возможностью вращения относительно опорной плиты 5 внутри паза 6, гайкой служит вкладыш 18 ползуна 7, размещенный внутри паза 6 между ползуном 7 и накладкой ползуна 19, в свою очередь размещенных с разных наружных сторон опорной плиты 5. Винт 15 вращается относительно опорной плиты 5 без линейного перемещения. Вращаясь относительно винта 15, линейно перемещается в пазе 6 вкладыш 18 ползуна 7, вместе с которым перемещается и сам ползун 7, регулируя радиальное расположение роликов 12 относительно оси трубы 3 (фиг.1, 4).

Перемещение ползунов 7 контролируется по линейкам (на фигуре не показаны), установленным с тыльной стороны плиты.

Оправка 2 для установки трубы 3 на входе выполнена в виде люнета 20 с набором сменных втулок 21, для разного диаметра трубы 3 (фиг.1).

Корпус 8 каждого ползуна 7 неподвижно связан со своей поворотной плитой 22, установленной на своем кронштейне 23 ползуна 7 параллельно его плоскости, на оси 24 с возможностью поворота вокруг оси 24 относительно кронштейна 23 ползуна 7.

В примере исполнения каждый кронштейн 23 выполнен с рядом отверстий 25, 26, 27, 28 каждое из которых соответствует своему углу подъема винтовой линии 35° или 45° или 55° или 90°, в каждой поворотной плите 22 выполнено ответное отверстие 29 для фиксации фиксатором 30 попарно положения поворотной плиты 22 относительно кронштейна 23 при выбранном угле подъема винтовой линии, ось 24 выполнена с гайкой 31, размещенной на оси 24 под кронштейном 23 для дополнительной фиксации положения поворотной плиты 22 относительно кронштейна 23 ползуна 7 при выбранном угле подъема винтовой линии. Фиксатор 30 выполнен в примере исполнения в виде резьбового стержня с двумя гайками (на фиг. Не отмечены позициями), которые затягивают относительно стержня. Угол подъема винтовой линии выбирается одинаковым для всех трех пар: поворотная плита 22 - кронштейн 23 (Фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7).

Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами работает следующим образом.

С помощью поворотных плит 22 выбирают угол подъема винтовой линии 35° или 45° или 55° или 90° (расчетный угол осей валов 11 (осей вращения роликов 12). Выбранные углы фиксируют фиксаторами 30 и гайками 31 на осях 24.

С помощью винта 15 механизма 9 настройки перемещения настраивают формующие органы - рабочие ролики 12, установленные в корпусах 8 ползуна 7, на требуемый диаметр трубы 3.

Труба 3 (заготовка) через приемный люнет 20 с одной из сменных втулок 21 под требуемый диаметр трубы 3 вводится вручную между тремя рабочими роликами 12. Вращаясь от мотор редукторов 13, рабочие ролики 12 деформируют трубу 3 до винтовых гофр и придают ей вращательно-поступательное движение, продвигая ее к выходу.

Длина трубы 3 не ограничена, ее может ограничить только размер помещения, в котором установлено устройство.

Не выключая устройство, не переустанавливая его и его отдельные механизмы, можно деформировать трубы 3 до винтовых гофр заранее установленной длины, подавая заготовку в устройство - в приемный люнет 20 друг за другом и получать на выходе выходного люнета трубы с винтовыми гофрами.

Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, по сравнению с прототипом расширяет технологические возможности устройства путем деформирования гофр на трубе с различным углом подъема винтовой линии, за счет того, что в устройстве каждый корпус с роликом неподвижно связан с поворотной плитой, установленной на соответствующем кронштейне ползуна параллельно его плоскости, на оси с возможностью поворота относительно кронштейна ползуна, при этом кронштейн выполнен с рядом отверстий, каждое из которых соответствует своему углу подъема винтовой линии от 30° до 90°, в поворотной плите выполнено ответное отверстие для фиксации фиксатором положения поворотной плиты относительно кронштейна при выбранном угле подъема винтовой линии, ось выполнена с гайкой, размещенной на оси под кронштейном для дополнительной фиксации положения поворотной плиты относительно кронштейна ползуна.

Устройство для изготовления труб с винтовыми гофрами, содержащее станину, оправку, установленную на входе трубы, выполненную в виде люнетов со сменными втулками для разного наружного диаметра трубы, равномерно размещенные снаружи по окружности трубы три приводных формующих органа с роликами, оси которых, в свою очередь, размещены под расчетным углом к оси трубы, механизмы настройки формующих органов на требуемый диаметр трубы с ползунами, каждый ролик приводных формующих органов размещен в корпусе, установленном на соответствующем кронштейне ползуна, ползуны размещены в пазах неподвижной вертикальной плиты, закрепленной на станине между оправками, отличающееся тем, что каждый корпус с роликом неподвижно связан с поворотной плитой, установленной на соответствующем кронштейне ползуна параллельно его плоскости, на оси с возможностью поворота относительно кронштейна ползуна, при этом кронштейн выполнен с рядом отверстий, каждое из которых соответствует своему углу подъема винтовой линии от 30 до 90°, в поворотной плите выполнено ответное отверстие для фиксации фиксатором положения поворотной плиты относительно кронштейна при выбранном угле подъема винтовой линии, ось выполнена с гайкой, размещенной на оси под кронштейном, для дополнительной фиксации положения поворотной плиты относительно кронштейна ползуна.