CS213180B1 - Způsob výroby trubek s bočním hrdlem z válcové trubky a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Vynález se týká výroby trubek s bočním hrdlem z válcové trubky, a jeho předmětem je způsob zařízeni pro výrobu těchto trubek vyboulovánlm tlakem tekutiny, působícím zevnitř trubky při současném stlačování čsl trubky axiálním tlakem, přičemž tlak tekutiny i axiální tlak jsou vyvozeny působením výbuchové vlny, vzniklé po roznětu nálože výbušniny ( obr. 1). Vynálezu lze využit při výrobě jednoduchých nebo vícenásobných hrdel z válcové trubky, zvláště o průměrech větších než 100 mm.

Description

(54) Způsob výroby trubek s bočním hrdlem z válcové trubky a zařízení k provádění tohoto způsobu

Vynález se týká výroby trubek s bočním hrdlem z válcové trubky, a jeho předmětem je způsob zařízeni pro výrobu těchto trubek vyboulovánlm tlakem tekutiny, působícím zevnitř trubky při současném stlačování čsl trubky axiálním tlakem, přičemž tlak tekutiny i axiální tlak jsou vyvozeny působením výbuchové vlny, vzniklé po roznětu nálože výbušniny ( obr. 1). Vynálezu lze využit při výrobě jednoduchých nebo vícenásobných hrdel z válcové trubky, zvláště o průměrech větších než 100 mm.

213 ISO

Vynález ae týká znásobu výroby trubek s bočním Hrdlem z válcové trubky a zařízeni k prováděni tohoto způsobu vyboulovánim tlakem tekutiny, působící zevnitř trubky při současném zatíženi čel trubky axiálním tlakem.

Při doaud známých způsobech výroby trubek s bočním hrdlem vyboulovánim tlakem kapaliny je vnitřní tlak kapaliny i axiální tlak vyvozen vnějším hydraulickým tlakem.

Nevýhodou tohoto způsobu je , že při výrobě bočních hrdel u válcový-H trub s větším průměrem, délkou i tloušťkou stěny je nutné použit velký hydraulický tlak a tedy lis s tomu odpovídajícími parametry. Dalš'' nevýhodou, například při výrobě tvarovek z nerez oceli, je nutnost použít alespoň dvou tvářecích operaci a ne zioperačnim žíháním.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny podle vynálezu tim, že se na trubku i na její čela současně působí tlakem vyvolaným výbuchovou vlnou, až se stěna trubky vyboulí do bočních hrdel, přičemž tok materiálu trubk- v radiálním směru se omezí alespoň do jednoho bočního hrdla protisměrně působícím tlakem v závislosti na intenzitě výbuchové vlny. Podstatou zařízeni k nrováděni způsobu podle vynálezu je, že -isty jsou pohyblivé ve válcových dutinách dělené formy a odděluji hlavni tlakový prostor od vedlejších tlakových prostor za pisty, přičemž všechny tlakové prostory jsou opatřeny anebo propojeny s prostorem se zdrojem výbuchové energie a v hlavním tlakovém prostoru je v radiálním směru uspořádán pohybový člen alespoň jednoho ústrojí, omezujícího tok materiálu trubky do oblasti -ytvoření bočních hrdel Další podstatné rysy vynálezu jsou , že zdroje výbuchové energie jsou nálože výbušnin, obklo pěné tekutinovým prostředím jak v hlavním, tak a výhodou i ve vedlejších tlakových prostorech a zdroje výbuchové enerrie tvoři rovněž zdroje pohybové energie pístů,stlačujloioh axiálně čela trubky i zdrojem protitlaku vyvozeného ústrojím, omezujícím tok materiálu trubky v radiálním směru.

Výhodou způsobu a zařízeni podlevynálezu je, že materiál trubky je zatěžován trojosým napětím, neboť vyboulováni trubky v radiálním a tangenciálním směru je uskutečňováno při současném stlačováni čel trubky v axiálním směru směrem k vyhrdlení, a to vždy tlakovým působením výbuchové vlny. Přenos tlakové energie výbuchové vlny se uskutečňuje jednak prostřednictvím tekutinového média a jednak prostřednictvím pistů, uzavírajících trubku, přičemž zdroje výbuchové energie jsou současně i zdroji pohybové energie pistů i zdrojem protitlaku vyvozeným ústrojím pro omezeni toku materiálu trubky v radiálním směru a všechny uvedené zdroje jsou umístěny ,v témž uzavřeném prostoru formy. Další výhodou vynálezu je to, že písty lze opatřit průchozím otvorem, a tim propojit hlavni a vedlejší tlakové prostoxy, čímž Ise k vyvozeni radiálního i axiálního tlaku použit pouze jeden zdroj výbuchové energie, umístěný v hlavním tlakovém prostoru vnitřku trubky. Tím, že vnější čelní plochy pistů jsou větší než vnitřní, se dosahuje zvýšeni axiálního tlaku za čela trubky při stejných zdrojích výbuchové energie. Stejným účinkem působí i výbuchová vlna, jejiž rychlost šířeni v tekutině je mnohonásobně vyiáí než rychlost pohybu materiálu tvářené trubky, čímž se dosáhne urychlení hmot obou plotů. Použitím tekutiny jako prostředí přenášejícího tlakovou energii výbuchově vlny so zvýšený účinek řešeni podle vynálezu projeví dosažením vyšších stupňů přetvořeni bez porušeni materiálu. Dalši výhodou je, že trubka se vyboulí do požadovaného hrdla s použitím jedné operace, i když trubka může být již částečně předtvarována předchozí tvářooi operaoi.

213 180

Přiklad, provedeni způsobu podle vynálezu je založen na použití zařízení podle vynálezu, znázorněného na výkresu, kde obr. 1 značí podélný řez zářízenim v nárysu a na obr. 2 a na obr. 3 jsou dvě varianty základního provedení zařízeni»

Příklad prováděni způsobu výroby trubek s bočnim hrdlem podle vynálezu je následující : trubka s tekutinovou náplni a náloží výbušniny se vybouluje do požadovaného bočního hrdla tlakovou výbuchovou vlnou, která prostřednictvím tekutiny jako tlakového média vyvozuje jednak radiální tlak R a tangenciální tlak k němu kolmý, které způsobují přetvořeni trubky do oblasti bočního hrdla, a současně axiální tlak A ~a čela trubky, který způsobuje pěchováni trubky směrem k hrdlu.

Zařízeni na obr. 1 obsahuje jednoduchou dělenou formu 1, tvořenou dvěma symetrickými nástroji a to horní tvárnicí 2 a spodní tvárnicí 3. Forma 1 je opatřena tvarovou dutinou pro trubku 4 a jeji budoucí hrdlo 2 t je dělená v rovině vyboulení trubky 4 kolmo k jeji podélná ose. Forma 1 dále obsahuje dutiny, v nichž jsou posuvně uloženy horní píst 6 a spodní piet £ a ústrojí 14 pro omezeni vyboulováni trubky 4 do oblasti 13 vytvořeni bočního hrdla £. Dutina horní tvárnice 2 je omezena horní svěmou přírubou £ * spodní tvárnice £ spodní svěmou přírubou £. Horní svšmá příruba £ obsahuje spouštěči zařízeni 10 pro roznět nálože výbušniny 11. Ústrojí 14 obsahuje těleso 15 opatřené dutinou 16. v němž je suvně uspořádán plunžr 17. Těleso 15 je uzavřeno vlkem 18 opatřeným škrtícím otvorem 19. Proti čelu plunžru 17 je uvnitř trubky 4 uložena hlavni nálož výbušniny 11. Ústroji 14 je zajištěno ve své poloze neznázorněným upnutím. Horní plst 6 a spodní plst £ jsou opatřeny otvory 20 a svými vnitřními čelními plochami 21 dosedají na čela 23 trubky 4. Vnější čelní plochy 22 pistů Jj, £ jsou větší než jejich vnitřní čelní plochy 21. Mezi styčnou plochou horní a spodní svěrné příruby 8, £ a vnějšími čelními plochami 22 horního a spodního pletu £, £ jsou vytvořeny mezery £4. Vnitřní dutina trubky £ a otvory 20 horního a spodního pistu 6, 7 jsou zaplněny kapalinou. Forma i je uzavřena svěrnými přírubami 8, £, opatřenými neznázorněným upnutím. Tvarová dutina formy 1 tvoři hlavni tlakový prostor. Vedlejší tlakové prostory za pisty £, £ jsou vytvořeny aezeraml 24 ve válcových dutinách formy 1. Pomocný tlakový prostor tvoři dutina 16, vytvořená v tělese 15 ústrojí 14. Všechny tlakové prostory jsou vytvořeny uvnitř uzavřené formy 1, přičemž zdrojem jejioh tlakové energie je nálož výbušniny 11. umístěná uvnitř tvarové dutiny formy 1.

Na obr. 2 je znázorněna varianta základního provedeni zařízeni podle vynálezu, odlišující se od něho tím, že pisty 25. uzavírající trubku, jsou plné a dutiny horní a spodní svěrné. příruby 8, £ jsou opatřeny pomocnými náložemi výbušniny 12.

Varianta základního provedeni podle vynálezu, znázorněná na obr. 3 , se odlišuje od varianty na obr. 2 tim, že pomocná nálož výbušniny 12 je obklopena tekutinovým prostředím.

Funkce zařízeni, znázorněného na obr. 1, je následující : trubka 4 se spodním plstem £ se vloží do tvarové dutiny spodní tvárnice £ proti ústroji 14, které zajišťuje středěni obou tvárnic £, £ a usnadňuje orientaci umístěni nálože výbušniny 11 do středu trubky 4,

Po vloženi tekutiny, s výhodou vody, do dutiny trubky 4 a horního pistu 6 ss forma £ uzavře horní a spodní svěmou přírubou 8, £ a zajisti prostřednictvím neznázorněného upnuti.

Po roznětů nálože výbušniny 11 vznikne ráz s výbuchovou vlnou, ělřlol se ve vodě rychlosti větší než 1400 m.s”¹.

213 180

Tlakovým účinkem výbuchové vlny je materiál trubky vytlačován v radiálním směru R a tangenciálním směru kolmém k rovině určené radiálním R a axiálním A směrem do oblasti 13 Vyboulení trubky 4. Tato výbuchová vlna se současně šíří do mezery 26 a narazí na vnější čelní plochu 22 pístů 6, 2» posuvných v distanční mezeře 26. Urychlená hmota pístů 6, 2» která je v přímém kontaktu s čelem 23 trubky 4, vyvozuje axiální tlak A aa stěnu trubky 4 a v okolí budoucího hrdla 5 současně s radiálním tlakem R a tangenciálním tlakem vodního mé dia podmiňuje vznik trojosé napjatosti. Tlakový účinek výbuchové vlny je ještě zesílen v důsledku rozdílného průměru čelních ploch 21,22 pístů 6, 2· Funkce ústrojí 14 omezujícího yyboulování bočního hrdla 2 do oblasti 13 a zamezujícího vytažení materiálu trubky 4 do kužele, je následující.! materiál trubky 4, vytlačený působením výbuchové vlny vzniklé explo zi nálože výbušniny 11 do prostoru 13. dosedne na čelo plunžru 12· Tlakovým účinkem čela vytlačovaného materiálu je plunžr 17 zatlačován do dutiny 16 tělesa 15 ústroji 14. Dutina 16 je zaplněna kapalinou, s výhodou vodou, která je pomoci plunžru 17 vytlačována pres škrtící otvor 19 víka 1B vně formy 1 a zpomaluje svým brzdicím účinkem pohyb materiálu do oblasti 13 vyboulení trubky 4.

Při provedení vynálezu podle obr. 2 se tlakovým účinkem výbuchové vlny, vzniklé po roznětu nálože výbušniny 11. trubka 4 vybouluje v radiálním směru R a tangenciálním směru do oblasti 13. zatímco současné stlačování čel 23 trubky 4 v axiálním směru A je vyvoláno účinkem výbuchové vlny, vzniklé po řízeném roznětu pomecných náleží výbušniny 12. umístěných v prostorech přírub 8, 2.· Přitom tato výbuchová vlna působí svým tlakem na vnější čelní plochu 22 pístů 6, 2 přímo, bez použiti tekutinového média, zprostředkujícího přenos tlakové energie.

Provedení vynálezu podle obr. 3 se odlišuje od provedení na obr. 2 tím, že tlakové energie výbuchové vlny se přenáší na vnější čelní plochu 22 pístů 6, 2 prostřednictvím tekutinového prostředí, obklopujícího nálož výbušniny 12.

Způsob a zařízení podle vynálezu lze využít zvláště při výrobě jednoduchých nebo vícenásobných bočních hrdel z válcové trubky, s výhodou o průměrech větších než 100 mm.

Claims (7)

1. PfiEDMfiT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby trubek s bočním hrdlem z válcové trubky vyboulovánim tlakem tekutiny jako prostředí přenášejícího tlakovou energií za současného axiálního tlaku na čela trubky, vyznačený tím, že se na trubku 1 na jeji čela současně působí tlakem vyvolaným výbuchovou vlnou, až se stěna trubky vyboulí do bočního hrdla, při čemž tok materiálu trub ky v radiálním směru se omezí alespoň do jednoho bočního hrdla protisměrně působícím tlakem v závislosti na intenzitě výbuchové vlny.
2. 2. Zařízeni k prováděni způsobu podle bodu 1, obsahující dělenou formu s tvarovou dutinou, odpovldajioi budoucímu tvaru trubky s hrdlem, přičemž tvarová dutina tvoři tlakový prostor uzavřený na obou koncích pisty, vyznačený tím, že pisty (6,7) jsou pohyblivé ve válcových dutinách (26) formy (1) a odděluji hlavni tlakový prostor od vedlejších tlakových prostor za platy (6,7), přičemž všechny tlakové prostory jsou opatřeny anebo propojeny s prostorem se zdrojem výbuchové energie a v hlavním tlakovém prostoru je v radiálním

   213 ISO směru uspořádán pohybový člen (17) alespoň jednoho ústrojí (14) pro omezeni toku materiálu trubky do oblasti (13) bočních hrdel (5).
3. 3. Zařízeni podle bodu 2, vyznačené tím, že zdroje výbuchové energie jsou nálože výbušniny (11,12).
4. 4. Zařízeni podle bodu 2, vyznačené tím, že vedlejší tlakové prostory za pisty (6,7) jeou spojeny s hlavním tlakovým prostorem průchody (20) v pistech (6,7) a zdroj výbuchové energie je v hlavním tlakovém prostoru.
5. 5. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že vedlejší tlakové prostory za pisty (6,7) obsahuji zdroj výbuchové energie obklopený tekutinovým prostředím.
6. 6. Zařízeni podle bodu 2, vyznačené tim, že vnější čelni plochy (22) platů (6,7) jsou větší než jejich vnitřní čelni plochy (21).
7. 7. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tim, že ústroji (14) obsahuji plunžr (17), uspořádaný v dutině (16) tělesa (15) umístěného vs vybráni dělené formy (1) a opatřeného vlkem (18) s alespoň jedním škrticím otvorem (19), přičemž dutina (16) tvoři pomocný prostor, v němž je umístěna kapalinová náplň a čelo plunžru (17) je uspořádáno proti oblasti (13) tvarové dutiny dělená formy (1) opatřené zdrojem výbuchové energie.