CS216945B2 - Method of making the pipe arc and device for executing the said method - Google Patents

Description

Způsob výroby trubkových oblouků a zařízení k provádění způsobu. Přímý trubkový díl (14) se na obou koncích šikmo odřízne. Poté še krokově posouvá a po úsecích pěchuje pomocí pěchovacích čelistí (8b), posuvných radiálně k sobě. Napěchovaný úsek se poté pomocí kalibračních čelistí (8a) kalibruje na kruhový jmenovitý ' průřez. Pěchování se provádí šikmo k ose trubky, zatímco· kalibrování se provádí kolmo k ose trubky. Pěchovací čelisti (8b) a kalibrační čelisti (8a) jsou upraveny přímo za sebou, takže za sebou následující trubkové úseky se současně pěchují a kalibrují (obr. 3).

Vynález se týká způsobu výroby trubkového oblouku z rovného 'trubkového' dílu a dále zařízení к provádění tohoto způsobu.

V podstatě jsou dosud známy dva způsoby výroby trubkových oblouků, a sice ohýbáním nebo svářením.

U ohýbacího postupu se rovný trubkový díl na jednom konci pevně upne a ohne pomocí ohýbacího zařízení do trubkového oblouku, přičemž se případně nejdříve naplní vhodným médiem a je z Obou stran těsně uzavřen. Tento způsob má několik nedostatků, tak například poměrně vysoké nároky na vybavení přístroje pro ohýbací stroj, musí být použity značné síly, a dále dochází ke zmenšení tloušťky stěny na vnější straně oblouku. Pirávě poslední nedostatek ovlivňuje možnost zatížení trubkového oblouku, popřípadě nutí к tomu, aby ise jako výchozího materiálu používal trubkový díl s podstatně silnější stěnou, takže musí být vynaložen poměrně velký náklad na materiál, aby se kritická vnější stěna vytvořila dostatečně zatížitelná.

U svářecího postupu se vychází z rovného plechového dílu, který svým rozměrem odpovídá vyráběnému rozvinutému trubkovému oblouku. Z tohoto plechového dílu se vytvaruje trubkový oblouk, který se uzavře svařením. Nedostatkem je jednak značný podíl odpadu u rovného plechu, z něhož je oblouk vyráběn, jednak nutnost použití nákladných přístrojů pro řezání, tvarování a Svařování. Kromě toho je tento postup časově náročný.

Účelem vynálezu je odstranit shora uvedené nedostatky známých postupů, tj. vyrábět trubkové oblouky hospodárně, bez odpadu surového materiálu a dosáhnout přesných rozměrů oblouků s homogenní tloušťkou stěny.

Podstata způsobu podle vynálezu, u něhož se vychází z rovného trubkového dílu, spočívá v tom, že se trubkový díl na obou koncích uřízne šikmo к ose trubky, načež se za krokového posuvu po úsecích pěchuje a napěchovaný úsek se kalibruje, přičemž se pěchování, prováděné šikmo к ose trubky, a kalibrování prováděné kotmo к ose trubky, provádí současně na za sebou následujících úsecích trubkového dílu.

Miají-li být vyráběny 90° trubkové oblouky, což v praxi často přichází v úvahu, provádí se řez obou konců trubky pod úhlem 38, 146^е к rovině osových normál. Toto řešení zaručuje, že po provedeném pěchování je к dispozici trubkový oblouk, jehož příruby jsou přesně kolmé na osu trubky. Tento úhel řezu je nezávislý na průměru trubky, což umožňuje připravit na jednou nastaveném řezacím zařízení trubkové díly nejrůznějších rozměrů к následnému pěchování.

Postup pěchování pro vytvoření oblouku vyžaduje působení menších sil, než musí být použity u známých ohýbacích způsobů. Momenty vznikající při pěchování jsou rovněž menší než při ohýbání, což je velmi výhodné s ohledem na používaná zařízení.

Dalším úkolem vynálezu je navrhnout poměrně jednoduché, nenákladné a přesné zařízení к provádění způsobu podle vynálezu.

Podstata zařízení podle vynálezu, které umožňuje splnění tohoto úkolu, spočívá v tom, že sestává jednak ze soustavy vratně pohyblivých pěchovacích a kalibračních čelistí tvořených segmenty uspořádanými vedle sebe do kruhu kolem pracovního prostoru pro zpracovávaný trubkový díl, jednak z držáku pro opření trubkového dílu upraveného před vstupem do pracovního prostoru posuvně v rovině šikmé к ose zařízení.

Ve výhodném provedení jsou segmenty upevněny na hydraulicky ovládaných nosičích, spojených prostřednictvím dvojic kloubových pák s rámem zařízení, přičemž ve své vstupní části mají segmenty pěchovací úsek, na který navazuje ve výstupní části kalibrovací úsek.

Aby se mohlo provádět pěchování a kalibrování současně na za sebou následujících úsecích trubkového dílu, jsou kloubové páky, přiřazené pěchovacím úsekům segmentů, delší než kloubové páky přiřazené kalibrovacím úsekům.

V doporučovaném provedení zařízení podle vynálezu držák trubkového dílu je opatřen saněmi uloženými vratně posuvně na šikmé dráze podstavce, přičemž к saním je přiřazena ovládací hydraulická jednotka.

Zařízení podle vynálezu je jednoduché, nenákladné a přesné.

Předmět vynálezu je patrný z popisu a schematického výkresu, na němž je na obr. 1 až 6 znázorněno příkladné provedení zařízení podle vynálezu ve svislém podélném řezu a v za sebou následujících fázích tvarování trubkového dílu; na obr. 7 je znázorněn svislý příčný řez zařízením podle obr. 1 až 6, na obr. 8a je naznačeno schematicky dělení trubky na trubkové díly a na obr. 8b trubkový díl.

Zařízení sestává v podstatě z vlastního pěchovacího a kalibračního zařízení 1 a trubkového držáku 2. Pěchovací a kalibrační zařízení 1 je opatřeno v průřezu kruhovým rámem 3, který je podstavcem 4 ukotven na podlaze. Na vnitřní straně rámu 3 je po obvodu upraven větší počet kotev 5 segmentových nosičů, na nichž jsou pomocí dvojice kloubových pák 6a, 6b kyvně zavěšeny segmentové nosiče 7. Na nich jsou upraveny vlastní pěchovací a kalibrační segmenty 8. Segmenty 8 se člení na dva úseky, a to pěchovací úsek 8a a kalibrační úsek 8b.

Segmentové nosiče 7 jsou ovládány pomocí jednotek 9 válec --- píst, které jsou upraveny na čelní straně rámu 3. Každá jednotka 9 válec — píst je přiřazena к jednomu segmentovému nosiči 7 a působí na něj přes oijnici 10 a přenosový silový člen 11.

Je snadno seznatelné, že při ovládání jed5 notky 9 válec — píst a z toho vyplývajícího posuvu ojnic 10 do levé dojde к vykývnutí segmentových nosičů 7, jelikož jsou pomocí dvojic kloubových pák 6a, 6b uloženy kyvné. Z toho vyplývá, že segmentové nosiče 7 vykonávají jednak pohyb proti středu zařízení, to znamená, že se tedy přibližují к sobě.

Ják je seznatelné z obr. 1 až 6, nejsou páky 6a, 6b navzájem rovnoběžné a nejsou také stejně dlouhé. Páky 6b, které jsou v oblasti pěchovacích úseků 8b segmentů 8 napojeny na segmentové nosiče 7, jsou o něco delší než páky 6a, které v oblasti kalibračních úseků 8a segmentů 8 jsou napojeny na segmentové nosiče 7. V zatažené klidové poloze segmentů 8, která je znázorněna na obr. 1, jsou všechny segmentové nosiče 7 ve vzájemné rovnoběžné poloze, další páky 6b jsou tím vykývnuty více než kratší páky. V důsledku těchto konstrukčních znaků se při ovládání jednotek 9 válec — píst segmentové nosiče 7 nepřesouvají rovnoběžně vůči sobě proti středu zařízení, nýbrž ten konec segmentových nosičů 7, který leží v oblasti pěchovacích úseků 8b segmentů 8, vykonává delší cestu zpět, než ten konec segmentových nosičů 7, který se nalézá v oblasti kalibračních úseků 8a segmentů 8.

Podle účelného provedení jsou pěchovací a kalibrační segmenty 8 namontovány snadno vyměnitelné, aby zařízení bylo přizpůsobitelné pro různé průměry trubek.

Jak vyplývá ž obr. 7, je větší počet pěchovacích úseků 8b a kalibračních úseků 8a, v daném případě dvanáct, upraven ve tvaru paprsků na kružnici. Ve zcela vyjeté poloze leží těsně vedle sebe, přičemž kalibrační úseky 8a obklopují svými vnitřními plochami plochu, která odpovídá vnější ploše tvarovacího trubkového dílu 14.

Jak dále vyplývá z obr. 1 až 6, je trubkový držák 2 opatřen podstavcem 15, jehož povrch tvoří šikmou rovinu 17, odkloněnou proti pěchovacímu zařízení 1 a na níž jsou uloženy saně 18 pohybující se v obou směrech. К ovládání saní 18 je použita hydraulická nebo pneumatická jednotka 9 válec — píst.

Saně 18 jsou opatřeny nástavcem 20, na němž je kyvné upevněno opěrné trubkové ústrojí 21. Toto ústrojí slouží к podepření konce opracovávaného trubkového dílu 14.

Postup výroby trubkového oblouku 14 probíhá následujícím způsobem:

Jak je seznatelné z obr. 8, odříznou se z dlouhé trubky 22 opracovávané trubkové díly 14 v potřebných délkách. Tyto se vytvoří z obou stran se šikmým řezem, aby u hotově vytvarovaného oblouku byly již vyrobeny příruby, probíhající v pravém úhlu a ose trubky.

Je možno matematicky dokázat, že pro určitý trubkový díl 14 je zapotřebí určitý úhel řezu, nezávislý na průměru trubky. Má-li být například zhotoven 90° oblouk, musí být řez trubkových dílů 14 veden pod úhlem a, činícím 38, 146° к rovinám osových normál trubky. U 45° oblouku činí úhel a = 21,44°. Toto řešení umožňuje odřezávat trubkové díly 14 z dlouhé trubky 22 prakticky bez odpadu, jak je naznačeno v horní části obr. 8.

Pak se připravený trubkový díl 14 položí na sáné 18 na opěrné trubkové ústrojí 21 a posouvá tak dalece proti pěchovacímu a kalibračnímu zařízení 1, až se hrany trubky dotknou pěchovacích úseků 8b segmentů 8. Tato situace je znázorněna na obr. 1. Poté še ovládají jednotky 9 válec —píst, což způsobuje sjíždění segmentů 8 a tím pěchování trubkového dílu 14. Jak je seznatelné z výkresu, nedochází к pěchování kolmo· na trubku, nýbrž v určitém úhlu к ose trubky, který je menší než 90°. Tím se průřez trubky, který je menší než 90°. Tím se průřez trubky, který má ve směru pěchování tvar trubky, tvaruje pozvolna do kružnice.

Jakmile segmenty 8 dosáhnou svou zcela vyjetou polohu, ovládají se jednotky 9 válec — píst v opačném směru, což má za následek 'zpětný chod segmentů 8. Poté se trubkový díl 14 přesune dále proti zařízení 1, až hrana trubky opět narazí na segmenty 8. Pak opět vyjedou segmenty 8, aby pěchovaly další úsek trubkového dílu 14.

Tyto postupy se krokově opakují, přičemž se počáteční úsek trubkového dílu 14 tvaruje do oblouku. Tak se dosáhne situace podle obr. 2.

Až do tohoto okamžiku bylo prováděno pouze pěchování trubkového dílu 14, a to pomocí pěchovacích úseků 8b segmentů 8. Při dalším opracovávání se napěchovaný počáteční úsek trubkového dílu 14 kalibruje působením kalibračních úseků 8a segmentů 8, což umožňuje dosažení exaktního tvaru trubkového oblouku, pokud jde o ohyb a kulatost.

Za tím účelem se segmenty 8 pohybují opět zpět, trubkový díl 14 se dále předsune a jednotky 9 válec — píst se opět ovládají za účelem sjíždění segmentů 8. Současně se nyní dříve napěchovaný počáteční úsek trubkového dílu 14 kalibruje působením kalibračních úseků 8a, zatímcoi se následující úseky pěchují působením pěchovacích úseků 8b segmentů 8. К tomu dochází, jak již bylo uvedeno, za krokového posuvu trubkového dílu 14 při střídavém najíždění a vyjíždění segmentů 8. Tato situace je naznačena na obr. 3.

Jak již bylo uvedeno při popisu konstrukce zařízení, jsou páky 6b delší než páky 6a, takže při ovládání segmentů 8 vykonávají úseky 8b delší cestu zpět než úseky 8a. Účel tohoto opatření je třeba spatřovat v tom, že pěchovací postup musí být prováděn po delší dráze s menší silou než kalibrační postup, u něhož jsou zapotřebí větší síly na krátké cestě. Toto· navržené řešení umožňuje přiblížit se těmto požadavkům s překvapivě jednoduchou konstrukcí.

•7

Poté co byl vytvořen poloviční trubkový oblouk (obr. 3), sejme se konec trubkového dílu 14 z opěrného trubkového ústrojí 21 a saně 18 se pomocí jednotky 9 válec — píst stáhnou zpět, takže trubkový díl 14 může být vykývnut proti spodku, a sice v případě 90° oblouku o 22,5° (obr. 4). Poté následuje analogické další opracovávání zbývajících trubkových úseků se současným pěchováním a kalibrací (obr. 5), až se dosáhne situace podle obr. 6, kdy se ještě poslední, právě pěchovaný úsek trubkového dílu 14 kalibruje pomocí segmentových úseků Ba.

Tím je ukončeno opracování trubkového dílu 14, segmenty 8 mohou jet zpět a hotový trubkový díl 14 se sejme ze zařízení 1.

Způsob podle předloženého vynálezu umožňuje nanejvýš racionální práci, přičemž к tomu, použité zařízení může být zkonstruováno jednoduché a robustní. Odpadá nutnost použití kalibračního trnu uvnitř trubky, přesto jsou takto vytvořené trubkové oblouky 14 přesně kulaté a s rovnoměrnou tloušťkou stěny.

Claims (6)

1. Způsob výroby trubkového oblouku z rovnéhoi trubkového dílu, vyznačující se tím, že se trubkový díl na obou koncích uřízne šikmo к ose trubky, načež se za krokového- posuvu po úsecích pěchuje a napěchovaný úsek se kalibruje, přičemž se pěchování, prováděné šikmo к ose trubky, a kalibrování, prováděné kolmo к ose trubky, provádí současně na za sebou následujících úsecích trubkového dílu.

2. Zařízení к provádění způsobu podle bodu 1, vyznačené tím, že sestává jednak ze soustavy vratně pohyblivých pěchovacích a kalibračních čelistí tvořených segmenty (8) uspořádanými vedle sebe do kruhu kolem pracovního prostoru pro zpracovávaný trubkový díl (14), jednak z držáku (2) pro opření trubkového dílu (14) upraveného před vstupem do pracovního prostoru posuvně v rovině šikmé к ose zařízení.

3. Zařízení podle bodu 2, vyznačené tím, že segmenty (8) jsou upevněny na hydraulicky ovládaných nosičích (7) spojených prostřednictvím dvojic kloubových pák (6a, 6b) s rámem (3) zařízení.

4. Zařízení podle bodu 2 nebo 3, vyznačené tím, že segmenty (8) mají ve své vstupní části pěchovací úsek (8b), na který navazuje ve výstupní části kalibrovací úsek (8a).

5. Zařízení podle bodů 2 až 4, vyznačené tím, že kloubové páky (6b), přiřazené pěchovacím úsekům (8b) segmentů (8), jsou delší než kloubové páky (6a) přiřazené kalibrovacím úsekům (8a).

6. Zařízení podle bodů 2 až 5, vyznačené tím, že držák (2) trubkového dílu (14) je opatřen saněmi (18) uloženými vratně posuvně na šikmé dráze podstavce (15), přičemž к saním (18) je přiřazena ovládací hydraulická jednotka (19).