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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von rohrförmigen
Formkörpern
Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Formkörpern und bezieht sich besonders auf die Herstellung von Verbindungsstücken für Hochdruckleitungen. Derartige Werkstücke werden in der Regel aus Stangen- oder auch aus Rohrmaterial auf Automaten angefertigt, wobei selbst beikleinen Stücken eine Vielzahl von Schnitten und damit von Werkzeugen, die einer raschen Abnutzung unterliegen, notwendig ist.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, rohrförmige Formkörper an einem Ende dadurch zu verformen, dass ein einseitiger Pressdruck aufgebracht wird. Die Verformung nur eines Endes reicht aber in vielen Fäl- len nicht aus, so dass bei diesem bekannten Verfahren ein neuerlicher spanabhebender oder spanloser Arbeitsgang zur Verformung des zweiten Endes notwendig wäre.
Die Erfindung hates sich zum Ziel gesetzt, ein Verfahren zu schaffen, bei dem in einem Arbeitsgang beide Enden des Formkörpers spanlos verformt werden. und erreicht dies ausgehend von einem Verfahren, bei dem ein im wesentlichen glattes Rohrstück zangenartig erfasst, festgehalten und auf einen Dorn aufgezogen wird, dadurch, dass anschliessend durch Aufbringen eines an sich bekannten gegenläufigen Press- druckes an beiden Enden des Rohrstückes die entsprechenden Verdickungen, wie Dichtungskonus. Bundfür Holländermutter od. dgl. angestaucht werden.
Es hat sich herausgestellt, dass die auf diese Weisehergestellten Dichtungsflächen oder Bunde jenen, die durch Dreharbeit erhalten werden, völlig gleichwertig, ja sogar überlegensind, wobei jedoch ohne Aufwand an teuren Automaten und Drehwerkzeugen mit einer einfachen Presse und in wesentlich kürzerer Arbeitszeit das Auslagen gefunden werden kann.
Die Erfindung erstreckt sich weiters auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens, wobei von einer Vorrichtung mit einer mehrteiligen Backe zum zangenartigen Erfassen des Rohrstückes und einem in Richtung der Rohrstückachse beweglichen Pressstempel ausgegangen wird. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Backe mit äusseren Zentrierflächen versehen ist und der Pressstempel eine die Zentrierflächen beim Arbeitsgang umgreifende Zentrierglocke aufweist.
Für die Ausbildung von Verdickungen des Formstückes an beiden Enden besitzt diese Vorrichtung weiters noch an der Unterseite der Backe einen weiteren Pressstempel, der mittels einer Bohrung an dem Dorn des oberen Pressstempels zentrierbar ist, wobei dieser untere Pressstempel für das Aufstauchen des unteren Endes des Formstückes in Gegenrichtung zum oberen Pressstempel beweglich geführt ist.
Zweckmässig ist diese Vorrichtung so ausgebildet, dass für den unteren Pressstempel eine vom obe- ren Pressstempel betätigte Bewegungsumkehrvorrichtung vorgesehen ist. Dadurch ist die Verwendung einer einfachen Presse mit einem einzigen oberen Stempel möglich. Die Bewegungsumkehrvorrichtung besteht im wesentlichen aus zweiarmigen Hebeln und aus Stempeln, die mit ihren oberen Enden in die Bewegungsbahn der Zentrierglocke ragen und bei deren Arbeitsgang im letzten Teilstück des Weges die Bewegung über die zweiarmigen Hebel auf den unteren Pressstempel übertragen. Weiters sind die Teile der Backe zwecks zangenartigen Erfassens des Rohrstückes bei gleichzeitigem Vorzentrieren gegenüber der Zentrierglocke in Führungen am Unterteil der Vorrichtung geführt.
Diese Führungen können entweder gerade und schwach konvergent verlaufen, sie können aber auch aus Kurvenstücken bestehen, deren Abstand von der Mittelachse der Vorrichtung sich stetig ändert. Wird im ersten Falle die Arbeitsstellung der Vorrich-
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den sollen, hat es sich als besonders zweckmässig erwiesen, zur gleichmässigen Übertragung der Stauchkräfte zwischen den einzelnen Absätzen zugeordneten Werkzeugteilen Federn anzuordnen.
In den Zeichnungen ist in Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrich- tung dargestellt. Die Fig. 2 zeigt ein Rohrstück vor der Bearbeitung, wogegen die Fig. 6 das Beispiel eines herzustellenden Formstückes wiedergibt. In den Fig. 3,4 und 5 sind die verschiedenen Stellungen der einzelnen Presswerkzeuge währenu des Pressvorganges veranschaulicht. In der Fig. 7 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt.
Die Vorrichtung gemäss dem ersten Ausführungsbeispiel besteht zunächst aus zwei Backen 1 und 2, die in Richtung zur Achse 3 der Vorrichtung beweglich geführt sind und die eine dem Aussendurchmesser des zu erfassenden Rohrstückes 32 entsprechende halbzylindrische Ausnehmung 4 und Erweiterungen 5 und G für eine Verdickung 22 und einen Bund 21 für eine Holländermutter besitzen. Die Backen l und 2 sind in der angegebenen Richtung durch Führungen 7, die schwach geneigt zu einer senkrecht zur Zeichnungsebene stehenden Ebene verlaufen, unter der Vermittlung von mit den Backen in Verbindung stehenden Rollen 8 geführt.
Die Backen 1 und 2 besitzen ferner an ihrer Aussenseite eine aneinenschwachen Konus 9 anschliessenden Zentrierfläche 10. Am oberen Pressstempel 11 befindet sich eine Zentrierglocke 12, deren Innendurchmesser gleich ist dem Durchmesser der Zentrierfläche 10, wenn die beiden Backen 1 und 2 das Werkstück während des Arbeitsganges festhalten. Vor dem Absenken der Zentrierglocke 12 haben die Backen noch einen geringen Abstand 13 (s. Fig. 3), der erst beim Aufsetzen der Zentrierglocke verschwindet. Im dargestellten Beispiel hat die Zentrierglocke einen zylindrischen Hohlraum und die Backen haben eine zylindrische Zentiierfläche, doch ist es auch mög- lich, die Flächen 10 und die entsprechenden Gegenflächen am Oberteil 12 eben auszubilden.
Mit dem Pressstempel 11 ist ferner ein Dorn 14 verbunden, der dem lichten Durchmesser des Formstückes angepasst ist und einen Konusansatz 15 besitzt. Am Boden der Zentrierglocke 12 befindet sich ferner ein Presswerkzeug 16, das mit einer Ausnehmung 17 für das Anstauchen des oberen Endes 23 des Formstückes 18 versehen ist. Dieses in Fig. 6 veranschaulichte Werkstück besitzt einen zylindrischen Teil 19, einen unteren Dichtungskonus 20 sowie an der Oberseite einen Bund 21 für eine Holländermutter und anschliessende Verdickungen 22 und 23.
Für die Herstellung des unteren Konus 20 ist ein Pressstempel 24 vorgesehen, der mit einer zentralen Bohrung 25 zur Aufnahme des Dornes 14 und mit einer Erweiterung 26 für den zu pressenden Konus 20 versehen ist. Dieser Stempel 24 liegt unterseitig auf Armen von zweiarmigen Hebeln 27 auf, die um Bolzen 28 im Unterteil 29 des Presswerkzeuges schwenkbar gelagert sind. Die andern Arme der Hebel 27 liegen an Stempeln 30 an, die im Unterteil 29 lotrecht geführt sind und mit ihren oberen Enden aus der Deckfläche 31 heraus und in die Bewegungsbahn der Zentrierglokke 12 ragen.
Die Funktion der in Fig. 1 der Zeichnungen dargestellten Vorrichtung ist nun folgende : Vor Beginn eines Pressvorganges nehmen die Werkzeuge der Presse eine Stellung ein, bei der die Backen 1 und 2 entsprechend der Fig. 1 klaffen. Der mittels der Führungen 7 und Rollen 8 bewegliche Unterteil der Vorrichtung ist dabei vor der Zeichenebene der Fig. 1 gelegen und in dieser Figur nur aus Gründen der besseren Darstellungsmöglichkeit in die Zeichenebene verlegt gezeichnet. Ein abgelängtes glattes Rohrstück 32 (s. Fig. 2) wird nun zwischen die Backen gelegt, wobei es mit seiner unteren Kante 33 am unteren Pressstempel 24 in dessen Konus 26 anliegt.
Nun werden die Backen 1 und 2 zusammen mit dem Unterteil 29 entlang der Führungen 7 senkrecht zur Bildebene bewegt, so dass sie die in Fig. 3 dargestellte Stellung einnehmen, in der sich die Backen 1 genähert, aber nicht geschlossen haben (Abstand 13). Das Rohrstück ist dadurch festgehalten und vorzentriert. Durch das Absenken desoberen Pressstempels 11 gelangt vorerst der Dorn 14 in das Rohrstück 32, durchdringt dieses und ge- langt mit seinem unteren Ende in die Bohrung 25 des unteren Stempels 24. Inzwischen hat dieFang- glocke 12, allerdings erst nachdem der Dorn 14 in das Rohrstück 32 eingedrungen ist, die Bakken 1 und 2 über die Konusfläche 9 und die anschliessende Zentrierfläche 10 aussen umfasstund gegen das Rohrstück zangenartig gepresst.
Oberer und unterer Pressstempel nehmen nun die in Fig. 4 dargestellte Stellung ein, wobei der untere Stempel 24 sich noch immer im ursprünglichen Abstand 34 von der Unterseite der Backen 1 und 2 befindet und die untere Stirnfläche 35 der Fangglocke 12 auf den Deckflächen 36 der Stempel 30 der Bewegungsumkehrvorrichtung anliegt.
Im weiteren Verlaufe der Abwärtsbewegung des Pressstempel 11 wird nun sowohl das obere Ende des Rohrstückes 32
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angestaucht, wodurch sich die Verdickungen 22 und 23 sowie der Bund 21 ausbilden, als auch das untere Ende durch den Pressstempel 24, der seine Arbeitsbewegung auf dem Weg von Stempel 11 über Zentrierglocke 12, Stempel 30 und zweiarmige Hebel 27 erhält, zu einem Konus 20 geformt, Dabei dieser Arbeitsweise beide Endverdickungen des Formstückes 18 durch einteilige Werkzeuge erzeugt werden, ist eine Gratbildung, die insbesondere auf Dichtflächen hinderlich wäre und eine Nacharbeit erfordern würde, ausgeschlossen.
Ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren und zweckmässigauch unter Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung hergestelltes Formstück genügt allen Anforderungen im Betriebe im gleichen Masse wie ein durch Dreharbeit gewonnenes Stück.
Die linke Hälfte der Fig. 7 zeigt ein Werkstück zum Anstauchen von mehrfach abgesetzten Verstärkungen ; in der rechten Hälfte ist das Werkstück in Ansicht dargestellt. Beim gezeigten Beispiel soll ein Schlauchverbinderhergestelltwerden, der an seinem einen Ende mehrere durch kurze Abstände 41 getrennte Kegel 42 aufweist, sodassmehrfach abgesetzte Verdickungen zum Halten eines Schlauches ent- stehen. Anschliessend an die Kegel 42 ist ein Bund 43 und daran anschliessend eine zylindrische Hülse 44 vorgesehen. Die Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Formstückes besteht wieder aus einem Ober- und einem Unterteil, wobei beide Teile selbst wieder zwei Hälften aufweisen, von denen in Fig. 7 nur die eine Hälfte dargestellt ist.
Der Oberteil 45 des Werkzeuges besitzt eine entsprechende Ausnehmung zur Aufnahme bzw. zur Formung der Hülse 44 und eine Bohrung zum Durchführen eines Dornes 46. Der Unterteil 47 weist eine im Werkzeugteil 48 ausgebildete Ausnehmung zur Formung des Bundes 43 sowie Werkzeugteile 49, 50 und 51 auf. Dabei sind die Teile 49, 50 und 51 im Teil 48 verschieblich geführt. Zwischen die gegeneinander verschiebbaren Teile sind Tellerfedern 52 eingesetzt.
Die Wirkungsweise der gezeigten Vorrichtung ist ähnlich wie die der vorstehend beschriebenen, so dass also wieder durch gegenläufige Bewegung von Oberteil 45 und Unterteil 47 die entsprechenden Verdickungen am Werkstück angestaucht werden. Der von unten kommende Pressdruck zur Ausbildung der mehrfachen Absätze 41,42 wird aber hier durch die Anordnung der Federn 52 gleichmässig verteilt, so dass auch die Absätze 41,42 gleichmässig ausgebildet sind.
Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Varianten, insbesondere der Pressvorrichtung möglich. So brauchen z. B. beim ersten Ausführungsbeispiel die Flächen 9 und 10 an den Backen 1 und 2 nicht die gezeichnete Lage zu haben, es genügt vielmehr, wenn der Übergang zwischen Flächen 9 und 10 knapp oberhalb der Höchststellung der Deckflächen 36 der Stempel 30 liegt. Die Zahl der Backen ist vorteilhaft zwei, kann aber auch grösser sein. Nach dieser Zahl richten sich dann auch die Führungen 7, die dann als Kurven (Spiralenteile) ausgebildet sind, wobei der Unterteil der Vorrichtung um die Achse 3 drehbar ist. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 könnten auch andere Federn, z. B. hydraulische oder pneumatische, Anwendung finden.
Ebenso könnte zusätzlich auf die Hülse 44 ein Ge- winde, inFig. 7 mit 53 bezeichnet, aufgepresst werden, was z. B. durch einen konischen Dorn erfolgen könnte.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Formkörpern, insbesondere von Verbindungsstücken für Druckleitungen, wobei ein im wesentlichen glattes Rohrstück zangenartig erfasst, festgehalten und auf einen D orn aufgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass anschliessend durch Aufbringen eines ansichbekannten gegenläufigen Pressdruckes an beiden Enden des Rohrstückes die entsprechenden Verdikkungen, wie Dichtungskonus, Bund für Holländermutter od. dgl. angestaucht werden.