CS7292A3 - Process for producing double-wall tube and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Způsob výroby dvoustěnného potrubního kusu a zařízení k provádění způsobu

Dbías

-nA.-<W«c- - - něho, alespoň zčásti ohnutého potrubního kusu, který már v roz- sahu své délky meziprostor mezi stěnami, které ho svírají. Pot-rubní kus tvoři tedy dvoustěnnou tvarovku.

Dosavadní stav techniky

Dvoustěnný potrubní kus Jmenovaného druhu, se stěnami např.z nerezové oceli, může sloužit zejména Jako součást výfukovéhozařízení - krátce řečeno - výfuku spalovacího motoru. U dvoustěnného potrubního kusu výfuku, který má kruhovýprůřez, čini radiální vzdálenost mezi vnější plochou vnitřnístěny a vnitřní plochou vnější stěny normálně asi 2 mm až 5 mm. U známého způsobu výroby takovéhoto potrubního kusu se nejdřívezasunou obě trubky dD sebe, přičemž mají obě trubky předpoklá-daný průměr vnitřní popř. vnější stěny potrubního kusu, kterýse má vyrobit. Před. ohnutím trubek se: meziprostor mezi oběmatrubkami a eventuelně také vnitřní prostor vnitřní trubky na-plní pevným plnicím materiálem. Tím Je např. písek, led neboslitina, která taje přibližně při 70°C. Led popř. slitina seplní v kapalném skupenství a potom ochlazením v trubkách ztuh-ne. Když byly, do sebe zasunuté trubky, ohnuty, plnicí materiálse opět z trubek odstraní. U tohoto známého způsobu Je relativně obtížné, zachovat přinaplnění plnicím materiálem vzájemně koaxiální místa, aniž byse zabránilo obtížím při plnění plnicím materiálem. V případě,že se Jako plnicí materiál použije písek, proklouzáva tento Jen .v relativně úzkém meziprostoru o tvaru prstencové štěrbiny, kte-rý Je mezi oběma trubkami a v daném případě do vnitřního prosto-ru vnitřní trubky. Po ohnutí trubek se Ještě hůře a pomaleji dos-tává z tohoto prostoru ven. Jestliže se použije Jakp plnicí ma-teriál led, musí se trubky po naplnění vodou, ochladit na teplo-tu pod bodem mrazu, zatímco celý postup ohýbání Je třeba udržo-vat pod bodem teploty tání ledu a trubky musí být po ohnutí opětzahřátý. Když se použije Jako plnicího materiálu slitiny tající při 70° C, musí být zahřátý trubky i slitina, Jak při vnášení,tak při vynášení slitiny, zahřátý na teplotu táni této slitiny.Vnášeni plnicího materiálu a Jeho odstranění z trubek, Je pro-to u všech Jmenovaných plnicích materiálů zdlouhavé a časově náročně. Když plnicí materiál během plnicího procesu neúplně vy-plní mezlprostor nebo ho nelze vylít, vzniká nebezpečí, že obětrubky nezůstanou při ohýbáni koaxiální nebo se může různě změ-nit jejich průřez. To má za následek, že vzdálenost mezi oběmatrubkami variuje nežádoucím způsobem od místa k místu^ a že setrubky podle okolností dokonce dotýkají. U způsobu, známého z patentu JP-A-61-172 625, pro výrobuohnutého, dvoustěnného potrubního kosu, se zasunuje rovná vnitřní trubka do rovné vnější trubky a mezlprostor, který Je mezioběma trubkami, se před ohnutím naplní. Plnicím materiálem přitomto postupu Je etylsilikát a prášek Al-U^, Jakož i SiO^. Kdyžse dostane plnicí materiál po vneaení mezi obě trubky do stavutvrdé gumy, ohnou se do sebe zasunuté trubky a následně zahře-jí, přičemž se plnicí materiál zahříváním speče. Tento způsobmá, stejně Jako na Jiných místech popisované způsoby, u nichžse vnáší plnicí materiál mezi trubky, které Je zapotřebí ohnoutnevýhodu, že obé trubky musí zůstat,při plnění plnicím materiá-lem, koaxiální. Dále Je plnicí-’ materiál-podle všeho při ohýbá-ní Ještě formovatelný takovým způsobem, že do sebe zasunuté '·trubky různě mění při ohýbánísvůj průřez a po ohnutí nemají me-zi sebou už všude stejnou vzdálenost, dále není u potrubního ku·su vyrobeného tímto způsobem, žádný meziprostorr mezi oběma trub·kami, nýbrž spečený plnicí materiál, čímž se nežádoucím způso-bem zvyšuje hmotnost potrubního kusu a pravděpodobně se snižu-je tepelná izolace. Poněvadž potrubní kus, který slouží Jako vý-fuk, může být při použití velmi tepelně namáhán, existuje tudížnebezpečí, že při použití potrubního kusu se spálí organické součásti sintrovaného plnicího materiálu zcela nebo částečně aspálené podíly se pak nekontrolovatelným způsobem nashromáždína Jednom nebo více místech meziprostoru mezi trubkami.

Patent Fk-A-2 364 710 objasňuje způsob a zařízení pro vý- robu vlnovce. Zařízení má na vnější straně válcového měchu, kte- rý Je potřeba zformovat, připojené upínací kroužky a v určité vzdálenosti od sebe kruhové opěrné části, aby se místy podepře- 3 lo deformovatelné vnitřní pouzdra, které Je umístěno ve vnitřkuměchu. Při výrobním procesu se vnese kapalina např. voda, do kruhowého meziprostoru, který Je původně mezi válcovým měchem avnitřním pouzdrem. Poté se měch a vnitřní pouzdro hydraulickystáhnou v axiálním směru, čímž se měch vyboulí mezi upínacíkroužky z vněJší·strany a vnitřní pouzdro mezi podpěrné části zvnitřní strany a vytvoří se vlny. Po tomto zformování původněválcového měchu na vlnovec, se zároveň oddělí z vlnovce zformo-vané vnitřní pouzdro, Jako odpad. Tento známý postup slouží ne-jen k výrobě ohnutého dvoustěnného potrubního kusu, nýbrž právěk výrobě vlnovce, s rovnou osou.

Patent UE-B-l Q6B 206 se týká způsobu výroby zakřivené trubkové tvarovky. Při tomto postupu se nejprve ohne kus bezešvétrubky, která Je původně válcová. Potom se vloží do dutiny, kte-rou ohraničují dvě části formy a natlačenou tlakovou kapalinouse místy rozšíří. Tvarovaný kus vyrobený tímto způsobem není te-dy dvoustěnný.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za cíl, vytvořit způsob, který slouží kvýrobě dvoustěnného potrubního kusu, vyloučit nevýhody známýchpostupů, způsob výroby, u něhož není zejména zapotřebí při ohý-bání vnášet mezi do sebe zasunuté trubky plnicí materiál, kterýse musí po ohnutí opět odstraňovat.

Tato úloha Je řešena způsobem, který podle vynálezu máznaky uvedené v patentových nárocích pod bodem 1.

Vynález se dále týká zařízení k provádění způsobu výroby,při čemž zařízení podle vynálezu uvádí znaky, které Jsou v patentových nárocích uvedeny pod bodem B. Výhodné vybavení zbůsobu výroby a zařízení vychází ze zá-vislých patentových nároků.

Trubky, které slouží k výrobě potrubního kusu Jsou zejména z kovového materiálu, např. z nerezové oceli, která může být pro vylepšení plochy alespoň na vnější straně vnější trubky, opatře- 4 na tenkým aluminiovým povlakem. Trubky mají mít v průřezu nepře- v rušovaně svařený plášt, mají být podél svého obvodu nepřerušova-ně hladké a mají mít spojité vnější 1 vnitřní plochy. Každá trubka může mít např. podél sváru tupě navařený plášt, přičemž Jesvár např. následným opracováním vyhlazen. Trubky mohou být -závisle na způsobu předpokládaného účelu použití potrubního kusu- také z nerezového materiálu, přičemž ale trubky mají být připlastické deformaci ohybatelné a vnější trubka má být tudíž plastickou deformací roztažitelná. □bě trubky použité k výrobě potrubního kusu mají s maximál-ní malou vůlí dost přiléhat a pokud možno bez vůle lícovat, alemusí být do sebe snadno zasunutelné. Dimenzování závisí při tomna přesnosti použité trubky, na požadované přesnosti potrubníhokusu, který má být vyroben a především také na rozměrech průře-zu komerčních trubek.

Použité trubky mají především kruhový průřez nebo přesnějiřečeno tvar mezikruží. U do sebe zasunutých koaxiálních trubekmůže činit radiálně měřená vzdálenost vnější plochy vnitřní trubky, před jejím rozšířením minimálně 0,01% - 0,03% nanejvýš 3%vnějšího rediusu vnitřní trubky. Vnější rádius vnitřní trubkymůže činit u předpokládaného potrubního kusu pro výfuk motoro-vého vozidla např. asi minimálně ID mm, maximálně asi 100 mm ne-bo eventuelně Ještě více. Často Je 15 mm - 60 mm. Jmenovaná ra-diálně měřená vzdálenost může pak být minimálně asi 0,01 mm, ma-ximálně 1 mm a nejčastěji 0,3 mm. Při úspěšném rozšíření vnějšítrubky, podle jejího ohnutí, může naznačená, radiálně měřenávzdálenost být zvětšena pak nejméně o 1 mm a příkladně o 2 - 5mm

Ve zvláštních případech mohou mít trubky v průřezu eventuelně eliptický nebo oválný nebo polygonální tvar. V posledním pří-padě Jsou zejména polygonové rohy a/nebo dokonce Jisté polygono-vé strany nahrazeny ohnutými přechody, takže trubky mají v prů-řezu tvar, který Je složený zčásti z přímek a zčásti z oblouků. V tomto případě platí podmínky, které byly uvedeny v předešlém textu pro radiálně měřené vzdálenosti a radlusy, potom pro vzdá- lenosti měřené pravoúhle k plochám trubek a poloviční rozměr * vnitřní trubky měřený v obvodových místech, která Jsou proti so- bě a odpovídají vnějšímu radiusu vnitřní trubky. 5

Obě trubky mohou být před ohýbáním odříznuté, např. dlouhétrubky o potřebných délkách, a pak do sebe zasunuty. PotGm se obrobek vytvořený z Jednoho páru do sebe zasunutých trubek ohne -např. pomocí ohýbačky na trubky, která má trn zasazovaný dovnitřní trubky - do žádaného tvaru. Jestliže do sebe zasunutétrubky, určené k ohnutí podle dříve uvedených údajů, lícují s malou vůlí a příslušně tomu při ohnutí dosedají, zůstávají při ohýbání samy od sebe - tzn. bez zvláštních opatření - alespoň při-bližně a prakticky úplně koaxiální. Jestliže při ohýbání trubek- závisle na způsobu použitém při ohýbání - dochází přinejmenšímk místním změnám tvaru průřezu trubek, Jsou tyto změny u oboutrubek stejné, tj. takové, že obrysové křivky obou trubek zůstá-vají v průřezu paralelní. Trubky zasunuté do sebe moho být tedyohnuty, aniž by se vnášel před ohýbáním plnicí materiál mezi obětrubky a do vnitřní trubky, a který by po ohnutí musel být zno-vu odstraněn.

Fluidní medium použité k rozšíření vnější trubky Je tvořenopředevším kapalinou, např. vodou nebo event. řídkou kapalinou,tj. takovou, která má nízkou vlskozitu, Jako např. olej. -eventuelně může být použito místo kapaliny plynu. Při výhodném vybavení způsobu výroby se vtlačí pro rozšíře-ní vnější trubky fluidní medium nejen mezi obě trubky, nýbrž ta-ké Ještě do vnitřního prostoru vnitřní trubky, a to pod stejnýmtlakem. Takto lze Jednoduchým způsobem docílit, že vnitřní trub-ka zachová při rozšiřování vnější trubky svůj tvar. V případě,že vnitřní trubka má dostatečnou pevnost v tlaku, takže odolávátlaku fluidního media, který Je potřebný k rozšíření vnější trubky, není nutné fluidní medium do vnitřní trubky vtlačovat. Dáleby bylo možné, před rozšířením vnější trubky, vložit do vnitřnítrubky na přechodnou dobu ohebný s ní spojovací článek nebo trn,který se skládá z pohyblivých prutů. Tím by se vnitřní trubka během rozšiřování vystužlla bez vnesení fluidního media. Při rozšiřování vnější trubky Je určen její obrysový tvar zejména dutinou formovacího zařízení nebo krátce řečeno formy.

Forma má dvě nebo event. více proti sobě stlačitelných a na se- be dosedajících částí, které se dají slícovat a opět od sebe od- dělit. Tvarovací forma může být po vnesení obrobku, který Je ze 6 ze dvou do sebe zasunutých a ohnutých trubek, zavřena a po roz-šíření vnější trubky opět otevřena, aby se obrobe* vyjmul. For-ma Je provedena zejména tak, že v zavřeném stavu u odvrácenýchKrajních úseků vnější trubky umístěné ve formě, Je vždy kratšíkrajní úsek - přesněji řečeno - Jeho obvodová plocha,formou dostsevřena. Tím se zabezpečují krajní úseky vnější trubky protirozšíření. Všechno,co se nachází mezi těmito oběma krajními úse-ky, tj. zbývající část vnější trubky, pak může být naproti to-mu rozšířena. Délka této rozšířené části vnější trubky při výro-bě potrubního kusu činí účelně alespoň 50%, zejménavšak 80% apříkladně dokonce až 90% celkové délky vnější trubky.

Jestliže oba krajní úseky vnější trubky, podle dříve po-psaných způsobů provedeni, se při procesu rozšiřování nerozšíří,lze alespoň Jeden nebo oba nerozšířené konce vnější trubky vpřípadě potřeby dodatečně oddělit od středního, hlavního úsekuobrobku. Když oba naznačené krajní úseky obrobku Jsou odděleny,rozprostírá se meziprostor, který Je mezi dvěma trubkami potrub-ního kusu, po celé délce obou trubek nebo, Jestliže by měly býttrubky nestejné délky, po celé délce kratší trubky.

Vnější trubka může být podle okolností, zejména když Jsoukladeny nízké požadavky na přesnost tvaru a rozměru vyráběnéhopotrubního kusu, rozšířena, aniž se provádí rozšiřovací procesv duté formě.

Poněvadž u způsobu podle vynálezu není zapotřebí,před. ohý-báním do sebe zasunutých trubek,vnášet plnicí materiál mezitrubky a po jejich ohnutí tento opět odstraňovat, lze pracovnípostup zjednodušit a zkrátit čas potřebný pro výrobu potrubní-ho kusu oproti známým postupům, které vnášení plnicího materiá-lu potřebují. Podstatnou výhodou způsobu podle vynálezu Je ta-ké to, že může být provedena sériová výroba potrubních kusů po-mocí relativně Jednoduchých aparátů, ve velké míře nebo zcelaplně automaticky - tj. bez manuelní práce.

Způsob podle vynálezu umožňuje výrobu potrubního kusu,

Jehož stěny tvořené dvěma trubkami se dotýkají pouze u svých krajních úseků. Dále existuje možnost, krajní úseky trubek, kte- ré se dotýkají, na Jednom nebo na obou koncích potrubního kusu, - 7 - odříznout. Když se provede posledně Jmenované, mohou být obětrubky nebo stěny potrubního Kusu na jejich Koncích spolu spo-jeny pomocí přírub nebo Jiných spojovacích elementů tak, aby by-ly příslušné plochy, které Jsou proti sobě, v určité vzdálenos-tí po celé délce trubek příp. stěn.

Meziprostor vytvořený rozšířením vnější trubky mezi ní avnitřní trubkou může zůstat u hotového potrubního kusu prázdný,tj. obsahuje pouze vzduch nebo může být evakuován. Dv.oustěnnýpotrubní kus umožňuje tudíž dobrou tepelnou izolaci a rovněždobrou izolaci proti hluku.

Jak bylo popsáno, může vnitřní trubka při ohýbání, do se-be zasunutých trubek, na vnější trubku dosedat a při rozšiřová-ní vnější trubky být podepřena pomocí fluidního media nebo eventJiným způsobem. Výrobní postup může být proveden, aniž by muselplást vnitřní trubky snášet vysoké tlakové síly. To umožnujevy-tvořit vnitřní trubku relativně tenkostěnnou, takže Je tato pří-slušně lehká a má pouze nízkou tepelnou kapacitu.

Potrubní kus vyrobený podle vynálezu může být např. použitve výfukovém zařízení, aby se spojil vývod spalin benzinovéhonebo event. Dieselová motoru pouličního motorového vozidla s ka-talyzátorem. Docílené, dobrá tepelná izolace potrubního kusu,vyrobeného způsobem podle vynálezu a rovněž dosažitelná nízkátepelná kapacita vnitřní stěny potrubního kusu, představuje pakmimo Jiné výhodu, že katalyzátor při a po startu spalovacího mo-toru, se Jeho spalinami rychle zahřeje na teplotu, která Je za-potřebí k zahájení chemických reakcí, které mají v katalyzátoruprobíhat. Rychlé zahřátí katalyzátoru na danou teplotu předsta-vuje opět výhodu, že se spaliny v katalyzátoru Již prakticky bezprostředně od startu motoru vyčistí od škodlivých látek, aniž bymusel být použit, pro fázi startu a zahřátí motoru a výfuku, do-datkový pomocný katalyzátor. Přehled obrázků na výkresech Předmět vynálezu Je následně objasněn příkladem na obráz-cích, které ukazují následující :

Na obr. 1 Je obrobek, který se skládá ze dvou do sebe za- sunutých trubek. - 6 -

Na obr. 2 Je schematicky znázorněno zařízení pro ohýbánitrubek při ohnutí obrobku, přičemž poslední Je znázorněno v ma-lém měřítku na obr. 1.

Na obr. 3 Je schematicky znázorněno zařízení k rozšiřovánívnější trubky obrobku. Zčásti Jeho nárys, zčásti Jeho řez. Řeztímto zařízením Je Ještě v malém měřítku znázorněn na obr. 2.

Na obr. 4 Je znázorněn výřez z obr. 3, v němž Je znázorně-no zařízení i obrobek, přičemž Je znázorněn řez obrobkem ve vět-ším měřítku.

Na obr. 5 Je půdorys spodní části formy, která Je znázor-něna na obr. 3 a 4, kde Jsou viditelné tvary k určení obrysuvnější trubky ve stejném měřítku Jako na obr. 4.

Na obr. 6 Je odpovídající výřez z obr. 4, přičemž Je alevnější trubka rozšířena.

Na obr. 7 Je podélný řez obrobku po rozšíšíření vnější trub-ky přibližně ve stejném měřítku Jako na obr. 2.

Na obr. B Je znázorněn podélný řez hotového potrubního ku-su. Přiklad provedení vynálezu v K výrobě podlouhlého, pevně tvarovaného, alespoň zčástiohnutého dvoustěnného potrubního kusu, u něhož Je alespoň vrozsahu Jeho délky meziprostormezi Jeho stěnami, se nejdřívepřipraví dvě rovné kovové trubky _3, 5. o kruhovém válcovém prů-řezu, Jak Je patrno z obr. 1. Tyto se odříznou např. z delšíchkomerčních trubek. Vnější průměr trubky j} Je nepatrně menší nežvnitřní průměr trubky Trubky 3, 5. mohou být provedeny např.z trubek zakoupených v obchodě, které mají vnější průměr44,45 mm popř. 47,5 mm a sílu stěny 1,5 mm. Vnitřní rádiustrubky 5 Je pak asi o 0,1325 mm větší než vnější rádius trub-ky .3. Ostatně úzká trubka .3 Je především o něco delší než šir-ší trubka 5.

Je zde nutno poznamenat, že stěny obou trubek na obr. 1, rovněž 1 na ostatních dále popsaných obrázcích, byly nakresleny - y - z grafických důvodů s nadprcporcionální tloušťkou.

Obě trubky ^3, b. Jsou z kovového materiálu, v podstatě ales-poň z nerezové oceli. Ke zlepšeni viditelných vnějších ploch vy-robeného potrubního kusu může být vnější plocha širší trubky 5^,Jakož i např. - závisle na způsobu provedení - také Jeho vnitř-ní plocha, opatřena tenkým aluminiovým povlakem o síle asi0,01 - 0,03 mm. Úzká trubka _3 hotového potrubního kusu, z velkéčásti už neviditelná, může být úplné z nerezové oceli nebo event.

V rovněž alespoň z vnější strany opatřena aluminiovým povlakem.

Trubka .3 se zasune do trubky 5i manuelně nebo pomocí vhod-ného strojního zařízení, přičemž obě trubky mohou být namazány,v nutném případě, před zasunutím mazivem /pravděpodobně olejem/.Zasunutím trubky _3 do trubky jj vznikne obrobek znázorněný naobr. 1. Tomu odpovídají dvě rovné, k ose 7 koaxiální trubky .3, 5.Vnitřní trubka vyčnívá svým krajním koncem, který Je znázorněnna obr. 2 vpravo, z vnější trubky 5. trochu ven. V případě, ževyčnívá na obou koncích, má vyčnívat alespoň 0,05 mm nejvýše;:asi 5 mm.

Zařízení k výrobě dvoustěnného potrubního kusu má mimo Ji-né ohýbací zařízení 11, které Je schematicky znázorněno naobr. 2. Toto zařízení se může skládat např. z ohýbačky trubekobvyklé konstrukce, s vodícím stojanem 13, který Je na obr. zná-zorněn pouze schematicky. Na vodicím stojanu Je upevněn tuhý,ale nastavitelný vodicí prvek 15 a uložen ohýbací kotouč, např.válec, který Je otočný. Kotouč Je opatřen upínací čelistí 19 kvolnému upevnění obrobku .1 . Ohýbací zařízeni 11 má dále tuhý,ale nastavitelný trn 21, který Je upevněn na vodicím stojanu.Volný konec trnu 21 'se připevni s maximálně malou radiální vůlído vnitřní trubky .3 obrobku .1. Původně rovný obrobek 1_ může býtna trn zastrčen alespoň zčásti a pootočením ohýbacím kotoučem 17a upínací čelisti 19, se ohne. Toto může probíhat při normálnípokojové teplotě tj. tvářením zastudena. Ohýbací zařízení 11může být provedeno pro ohýbání manuelně nebo pro ohýbání pomocinapř.elektrického nebo hydraulického nebo pneumatického po- honu. Eventuelně může být také provedeno pro automatický provoz.

Obrobek _1 lze ohnout např. podle obr. 2 při dvou codélných obvo- dech, které Jsou od sebe vzdáleny podél Jedné roviny, takže osa 7 10 - obrobku 1 leží po ohnutí v Jedné rovině a má např. přibližnětvar prodlouženého S nebo Z . K zařízení, které slouží k výrobě dvoustěnného potrubníhokusu patří také lis 31. který Je schematicky znázorněn na obr. 3.Lis 31 má vodicí stojan 33, na němž Jsou umístěny spodní suport3b a vrchní suport 37. Spodní suport 35 Je např. pevně spojen svodic-ím stojanem 33, patři k němu a tvoří přibližně Jeho podsta-vec. Vrchní suport 37 Je veden vertikálně, posunovatelně sloupyvodicího stojanu a může být vertikálně nastavován nastavovacímzařízením 39, Jak Je schematicky znázorněno na obr. 3. Nastavo-vací zařízení 39 má alespoň Jeden hydraulický válec upevněný navodicím stojanu 33 a Jeden píst 43, který Je posunovatelný, aJehož těleso Je spojeno s vrchním suportem 37.

Tvarovací zařízení 51 Je zobrazeno na obr. 3 a zčásti naobr. 4 až 6, Je zkráceně označováno Jako forma 51. Tato má dvětvarovací části 53» 55.. Jedna, spodní část formy 53 Je pevněupevněna na spodním suportu 235. Druhá vrchní část formy 55 Jepevně upevněna na vrchním suportu 37. Forma 51 může být zavírá-na nebo opět otevírána pomocí lisu 31, přičemž vrchní část for-my 55 Je tlačena proti spodní části formy 53. případně se pohy-buje touto cestou nahoru. Každá část formy 53, 55 Je opatřenana své přilehlé straně podélným vybráním 53a příp. 55a. Každévybráni 53a, 55a má střední, hlavní úsek 53b příp. 55b a na oboukoncích tohoto vybrání Jeden užší a kratší krajní úsek 53c příp.55c. Při zavřené formě, tj. když obě části formy 53. 55 na sebedosedají, ohraničují společně podlouhlou dutinu 57, která slou-ží k upnutí obrobku, přičemž každé z obou vybrání 53a příp. 55atvoří alespoň přibližně, v ideálním případě přesně, polovinu du-tiny 57. Obě vybrání hlavního úseku 53b. 55b tvoří hlavni úsekdutiny 57b, který má kruhový průřez, přičemž rádius hlavního úse-ku dutiny 57b Je minimálně o 1 mm alespoň však o 2 mm větší nežrádius vnější trubky 5 obrobku 1. Oba krajní úseky 53c a 55cvybrání 53a a 55a tvoři dohromady po dvou krátký, rovný, kruho-vě válcový krajní úsek 55c dutiny 55. Rádius krajního úseku 55cJe přibližně stejný Jako vnější rádius vnější trubky 5. obrobku 1,takže Jsou slícovány oba krajní úseky vnější trubky 5, tj. ra-'.diálně alespoň bez vůle v krajním úseku dutiny 57. - XI -

Dutina 55 Je □ něco delší než obrobek _1, takže má tato po v vložení obrobku alespoň Jeden volný prostor, tj. krajní úsek 57c,který Je na obr. 3 znázorněn na pravém konci dutiny 57, přičemžoba krajní úseky 57c mají, po vložení obrobku, takové volné pro-story .

Je nutno poznamenat, že vzdálenost mezi radiusem hlavníhoúseku dutiny 57b a radiusem krajního úseku dutiny 57c Je naobr. 3 až 6 znázorněna s nadproporcionální velikostí, analogic-ky Jako tlouštky stěn obou trubek, ve srovnání s jejich původní-mi rozměry. Dále Je nutno poznamenat, že dutina 57 a obrobek _1, kterýJe v ní umístěn, podle obr. 3, mohou být uspořádány tak, žeosa 7 obrobku .1 a osa dutiny 57, která Je shodná s osou 7, ležív Jedné vertikální rovině. Přiléhající plochy obou částí formy53 přip. 55,, které svírají vybrání 53a, 55a Jsou k nákresněobr. 3 v pravoúhlých vertikálních řezech rovinné a horizontální.Obrobek 1 a dutina 57 byly,zejména z důvodu lepší názornosti,nakresleny s osou 7, která leží v Jedné vertikální rovině. Uosy 7 obrobku 1., která Je v Jedné rovině, Je forma, která ohra-ničuje dutinu k upnutí obrobku, vytvořena ve skutečnosti právětakovým způsobem, aby osy obrobku, Jakož i naznačené dutiny.le-žely v Jedné horizontální pravoúhlé rovině, tj. ke směru posunuhorní části formy. Plochy, které svírají vybrání obou částí for-my na jejich přilehlých stranách, mohou tedy ležet v horizontál-ních rovinách, totiž stejně Jako osa obrobku. Jak Je Ještě vy-světleno, mají obrobky v praxi často prostorově probíhající osy. U zavřené formy dosedají na sebe plochy obou částí formy 53příp. 55, které svírají k sobě přiléhající vybrání 53a. 55a.

Forma 51 Je Ještě opatřena těsnicím materiálem 61, Jak Je zná-zorněno na obr. 4 až 6. Těsnicí materiál uzavírá po vložení ob-robku 1. při zavřené formě 51 volné prostory krajních úseků duti-ny 57c těsně vůči okolí. Těsnicí materiál 61 má např. u každéhokrajního úseku dutiny 57c dvě polokruhová těsněni 63 event. 65uložená do drážky části formy 53 event. 55, která společně sví-rají vnější trubku 5 a tvoří kroužek, který na tuto trubku do-sedá. Je zde také těsnění 67. Toto. těsnění Je drženo např. vdrážce části formy 53. Na obr. 5 Je znázorněn Jeho půdorys ve 12 tvaru písmena C a táhne se od konce těsněni 63 okolo volnéhoprostoru krajního úseku dutiny 57c ke druhému konci těsnění 63«Těsnění 63, 65, 67 Jsou schematicky znázorněna na obr. 4 až 5Jako Jednokusové, např. profilované kusy z elastické gumy. Veskutečnosti však mohou být ze dvou nebo více částí, s rozdílnoupevností, Jakož i rozdílných elastických vlastností, tak JakoJsou těsnění známá pro vysokotlaká zařízení. Část formy 53 Je opatřena otvorem, který má odstupňovanévrtání, který spojuje volný prostor krajního úseku dutiny 57c suzávěrem 69, který Je upevněn na části formy 53, pravděpodobněnavařen. Schematicky Je tento uzávěr na obr. znázorněn Jako pouzdro. Hydraulický válec 41 nastavovacího zařízení Je spojen ales-poň potrubím fluidního media s Jeho zdrojem /není vyznačen/, propřívod a odvod hydraulické kapaliny. Nastavovací zařízení 39nebo zdroj fluidního media mohou být provedeny tak, aby nasta-vovaly vrchní suport 37 a na tomto shora upevněnou část formy 55volitelně relativně malou silou po dlouhé dráze rychle nebo po-malu s velkou silou.

Uzávěr 69 Je potrubím fluioního media 73 spojen se zdrojemfluidního media 75. Potrubí fluidního media 73 Je především comožná nejkratší, přičemž ve skutečnosti Je zdroj fluidního mediaeventuelně upevněn přímo na částí formy 53. Zdroj fluidního me-dia 75 Je v takovém provedeni, aby se při zavřené formě 51 na-tlačilo fluidní medium 79 pod tlakem dovnitř dutiny a potom satlak fluidního media opět uvolnil a při tom se odvedla z dutiny57 alespoň část fluidního media, které Je v dutině. Fluidním.me-diem Je především kapalina, např. voda. Zdroj fluidního media 75má např. zásobník 77, který Je určen ke skladování fluidního me-dia 79 a dvě čerpací zařízení ESI, 83. Čerpací zařízení 81 seskládá z čerpadla, které Je určeno k čerpání velkého množstvífluidního media za časovou Jednotku, ale Je vyrobeno pouze provýrobu relativně nízkého tlaku. Čerpací zařízení 83 má vyrobitnaproti tomu vysoký tlak, může ale dopravovat Jen malé množstvífluidního media za Jednotku času. Čerpací zařízení 83 může mítnapř. vícestupňové čerpadlo nebo více Jednotlivých, za sebou za-pojených čerpadel nebo alespoň Jedno čerpadlo a Jeden tlakovýkompresor, který Je spojen s výstupem čerpaola. Čerpací zaříze-ní 51 má spojený vstup se zásobníkem fluidního media 77 a výstup 13 - který Je spojen přes zpětný ventil 65 s uzávěrem 69. Čerpacízařízení 63 má vstup spojený se zásobníkem fluidního media 77a výstup, který Je spojen přímo s uzávěrem 69. Dále Je zde Ješ-tě ventil 57, který spojuje uzávěr 69 se zásobníkem fluidníhomedia, v otevřeném stavu, k uvolnění tlaku.

Obrobek 1 ohnutý ohýbacím zařízením může být dále tvarovánpomocí lisu 31, formy 51 a zdroje fluidního media 75. Za tímúčelem se vloží obrobek J. při otevřené formě 51 do vybrání 53aspodní části formy 53. Následně se forma 51 uzavře pomocí nasta-vovacího zařízení 391. Poté se přivede ze zdroje fluidního media75 uzávěrem 69 fluidní medium 79, kterým Je voda. Na obr. 6 Jeznázorněno šipkou. Fluidní medium, tj. voda, se vede uzávěrem69 nejdříve do krajního úseku dutiny 57c, který Je s ní bezpro-středně spojen a protéká dále do vnitřního prostoru vnitřní trub-ky 3 a tím dále do volného prostoru krajního úseku 57c dutiny57. Toto se nachází na obr. 3 v levém konci obrobku JL. Dále semuže natlačit u obou konců obrobku .1 fluidní medium, tj. voda,mezi vnější plochu trubky 3 a vnitřní plochu vnější trubky 5_.Vtlačení fluidního media, tj. vody, mezi obě trubky _3, 5 , kte-ré Jsou dostatečně, ale téměř bez vůle do sebe zasunuty, seusnadní a urychlí tím, že vnitřní trubka 3 se u obou koců obrob-ku J. vytáhne z vnější trubky Vzduch, který Je v obrobku .1 ave volném prostoru krajního úseku dutiny 57c před přívodem vo-dy, se přiváděnou vodou komprimuje, tvoří bublinky a eventuelněse pohltí ve vodě. V-počáteční fázi procesu přívodu vody, kde Je zapotřebí Jenrelativně nízký tlak, aby se voda přivedla do obrobku, který Jev dutině a stlačil se vzduch, který Je v krajních úsecích 57cdutiny, Jakož 1 v obrobku, se voda přivádí v relativně velkémmnožství, které se dosahuje čerpacím zařízením 81. Když se vol-né krajní úseky.dutiny a vnitřního prostoru vnitřní trubky .3naplní vodou'a tlak vytvořený čerpacím zařízením 81 už nestačí,aby se přivádělo dostatečné množství vody, čerpací zařízení 81se vypne a zapne se čerpací zařízení 83, které dává menši množ-ství vody, ale může dosahovat vyššího tlaku než čerpací zaříze-ní 81.

Voda ze zdroje fluidního media 75 se čerpáním a zejména ί'ι·.; ’λ . · · - 14 - zapnutím čerpacího zařízení 63 natlačí do vnitřní trubky .3 a me-zi trubky _3, 5. pod velkým tlakem, který činí 200 - 300 MPa. Tímse radiálně roztahuje a rozšiřuje tak plastickou deformací, tj.tvářením zastudena /při pokojové teplotě/, hlavní úsek 5b vněj-ší trubky 5., který Je v hlavním úseku dutiny 57b, až hlavní úsek5b, všude dosedá na plochy formy 51, které ohraničují dutinu 57.Poněvadž na vnitřních i vnějších plochách vnitřní trubky .3 Jestejně velký tlak fluidního mecia, vnitřní trubka 3 se nedefor-muje. Vzduch, který Je původně, tj. před rozšířením trubky .5,ve volném prostoru hlavního úseku dutiny, se při rozšiřovacímprocesu komprimuje nebo se alespoň z největší části vytlačíven mezi obě části formy 53, 55 a tím z dutiny 57. Kúyž byla trubka 5 popsaným způsobem rozšířena a také do-sedá v prostoru hlavního useku 57b dutiny 57 na tyto mezní plo-chy formy 51 Je přívod vody vypnutím čerpacího zařízení 83 za-staven. Uále se nyní otevře ventil 87 a tím dutina 57 a obro-bek 1, se tlakem fluidního media uvolní, přičemž voda z dutiny 57a z obrobku .1 může odtéci zpět do zásobníku 77. Po tomto odtla-kování se otevře forma 51 nastavovacím zařízením 39 a obrobek JLse z formy 51 vyndá.

Lis 31 a zdroj fluidního media Jsou Ještě opatřeny vyzna-čeným ovládacím zařízením nebo spojeny s elementy, kterými lzeovládat nastavovací zařízení 39 lisu 31 a zdroj fluidního media75, k provedení dříve popsaných pracovních operací. Různé pra-covní operace mohou být při tom řízeny např. manuelně nebo ales-poň zčásti volitelně, manuelně nebo automaticky.

Po popsaném rozšíření hlavního úseku 5b vnější trubky 5,která se nachází v prostoru hlavního úseku 57b dutiny, Je mezivnitřkem trubky .3 a hlavním úsekem 5b vnější trubky 5. volný me.-ziprostor 91, který se rozprostírá kolem největší části délkyobrobku .1. Obrobek 1 má pak tvar, který Je patrný z obr. 7.

Na obr. 7 Je vyznačena dělicí plocha 93, kde lze oddělit krajní usek obrobku 1., který má nerozšířený krajní úsek vnější trubky 5. a má krajní úseK vnitřní trubky .3, který Je uvnitř trubky !5. Toto lze provést odříznutím pilou nebo kotoučovou fré- zou nebo Jinými dělicími nástroji.· - 15

Vnitřní prostor vnitřní trubky _3 a mezlprostor 51 mezi obě-ma trubkami 3, 5i , může po rozšíření vnější trubky a popsanémuvolnění tlaku J£ště obsahovat vodu. Voda, která Je ve vnitřnítrubce, vyteče normálně při otevření formy 51 a při následnémvyjmutí obrobku _1, alespoň z největší části z vnitřní trubky _3ven, bez zvláštních opatření. Zbývající voda v meziprostoru 51,po rozšíření a uvolnění tlaku, může při otevření formy 51 a přivyjmutí obrobku z formy, zůstat eventuelně alespoň zčásti Ještěv meziprostoru 91. Po oddělení Jednoho z krajního úseků obrob-ku 1, může být rovněž voda, která Ještě v meziprostoru 91 zbyla,odvedena pryč. Potom Je v meziprostoru 91 už pouze vzduch.

Konce obou trubek _3, 5 , umístěné na obr. 7 na levém kon-ci obrobku 3., mohou být pevně a těsně spojeny pomocí příruby na-vařením nebo Jiným spojovacím článkem, Jak Je patrno z obr. 8.Druhé konce obou trubek j3, 5 mohou být pevně a těsně spojeny rov-něž stávajícím spojovacím článkem 97 /příruba/. Při tom vzniknepevně tvarovaný potrubní kus Jako celek, označený 99, který má *»· v stěny nebo plášt alespoň přibližně koaxiální ke společné ose 7,a které Jsou odděleny po celé své délce meziprostorem 91.

Způsob a zařízení k provedení způsobu výroby se mohou vrůzném ohledu měnit.

Např. může být v širokých mezích variován obrysový tvar obrobkuvyrobený Jeho ohýbáním. Obrobek může být např. ohnut tak, že máohnutý pouze Jeden Jednotlivý díl, vztaženo na Jeho délku, nebomá více než dva takové díly, které Jsou od-sebe odděleny rovný-mi pásmy, nebo Je ohnut přes celou svou délku. Dále Je v praxizapotřebí ohýbat obrobek pro mnohé účely použití tak, aby Jehoosa heležela v Jedné rovině, nýbrž alespoň zčásti více nebo mé-ně tvořila prostorově zakřivený tvar nebo křivku, která Je zčás·sti ohnutá a zčásti rovná nebo Je ohnutá všude. Dále může býtohýbací zařízení vybaveno ohřívacím zařízením, aby se obrobekpřed nebo během ohýbání ohřál. Dále může mít ohýbací zařízenínapř. místo vodícího elementu 15, ohýbacího kotouče 17 a upína-cí čelisti 19, řídicí element, který určuje křivku a sáně posu-vu s posunovatelným suportem, nejméně dve na tomto suportu ulo-žené válce, které Jsou otočné kolem pevných os.a kyvné otočnérameno, rovněž uložené na suportu. Na kyvném rameni může být 16 - □točně uložen dotykový válec, který se odvaluje a snímá Jehokřivku na řídícím prvku a ohýbací válec, který obrobek zabere aspolečným působením s válcem, který Je na suportu, obrobek ohnou

Jestliže leží osa obrobku po Jeho ohnutí Ještě v Jedné rovlně,může být tato osa při rozšíření vnější trubky - Jak Již bylozměněno - vertikální nebo horizontální, tj. paralelní nebo v pravém uhlu ke směru posunu posunovatelné částí. Jestliže se opro-to tomu osa obrobku, pří Jeho ohýbání, prostorově více nebo mé-ně zakřiví, musí být příslušně prostorově zakřivena osa dutiny,která určuje obrysový tvar vnější trubky pří rozšiřování. Oběnastavitelné částí formy by měly být také, při prostorově zakři-vené ose obrobku provedeny tak, aby tato osa - při zavřené far-mě a neuvažujeme-li vybrání obou částí formy - mezi plochamiobou částí formy, které přiléhají a dosedají, procházela skrztyto plochy nebo na nich ležela. Části formy mohou být tedy pro-vedeny, tak, aby byla osa obrobku a dutiny Jak v projekci na pro-cházející vertikální rovinu,tak v projekci na horizontální rovi-nu, analogicky k nákresně obr. 3, alespoň místy zakřivena.

Jestliže Je obrobek zhotoven s relativně velmi zakřivenouosou může mít forma, která ohraničuje dutinu k upnutí obrobkupři rozšiřováni vnější trubky, tři nebo dokonce Ještě více odsebe oddělitelných částí formy.

Lis nebo forma, která slouží při rozšiřování vnější trub-ky obrobku k Jeho upnutí, může dále Ještě mít pojistné ústrojí,které má minimálně Jeden nastavitelný prvek,a který při zavřenéformě mechanicky zabírá a zabezpečuje části formy proti odděle-ní tak dlouho, dokud se pojistné ústrojí nevysune opět mimo zá-běr. Dále může být forma, která upíná obrobek při rozšiřovánívnější trubky, opatřena zdrojem fluidního media s ohřevem, kte-rý slouží k přívodu fluidního media k vnější trubce a k obrobku.Tímto způsobem forma a fluidní medium ohřívají obrobek přeďnebo během rozšiřování vnější trubky. Takovým tvářením zatepla,může být redukován tlak fluidního media, který Je potřebný krozšíření vnější trubky - při předem daných a stejných rozměrechJakož i stejném materiálu vnější trubky - oproti tlaku fluid- 17 - ního media, kterého Je zapotřebí při tváření zastuaena.

Jestliže má podlouhlá dutina, která Je při zavřené formě,Jako Je znázorněno na obr, 3 u formy 51, dva krajní úseky, kte-ré Jsou v různých rovinách, lze uzávěr pro přívod a odvod fluid-ního media, které slouží k rozšíření vnější trubky, umístit mís-to u výše položeného krajního úseku dutiny, u jejího níže polo-ženého krajního úseku. Tím může být eventuelně docíleno toho,že při uvolnění tlaku,může odtéci větší část vody nebo Jinéhofluidního media, které Je v dutině,dříve, než se forma otevře.Dále mohou být úseky opatřeny sacím a vyfukovacím zařízením,kterým se po rozšíření vnější trubky a po uvolnění tlaku, avšakpřed otevřením formy, v níž Je obrobek, co možná největší podílkapalného fluidního media obsaženého v obrobku 1 v dutině for-my, do nich nasaje nebo vyfouká z nich ven. Místo oddělení krajního úseku vnitřní a vnější trubky, kte-rý se nachází podle obr. 7 a 8 na Jednom konci obrobku, lze buďoddělit nerozšířené krajní úseky vnější trubky a Jimi sevřenékrajní úseky vnitřní trubky na obou koncích obrobku, nebo Jena nich ponechat. Ve druhém případě lze obrobek před svařovánímtrubek se spojovacími elementy silně zahřát tak, že voda, kte-rá Je Ještě v meziprostoru mezi dvěma trubkami se odpaří a prou-dí z meziprostoru ve formě páry ven.

Spojovacími elementy mohou být místo přírub hrdlové spoj-ky nebo Jiné vhodné konstrukční prvky. Jestliže slouží potrub-ní kus k výrobě výfukového zařízení, které obsahuje katalyzá-tor mohou být obě trubky snadno svařeny přímo s pouzdrem kata-lyzátoru nebo s Jinými částmi výfuku. Dále může být evakuován meziprostor, který Je mezi trubka-mi během nebo po spojení trubek se spojovacími elementy.

Claims (9)

1. 1. Způsob výroby pevně tvarovaného, dvoustěnného alespoň zčástiohnutého potrubního kusu /99/, u něhož Je alespoň v rozsahuJeho délky meziprostor /91/ mezi Jeho stěnami, přičemž trub-ka /3/, která tvoří vnitřní stěnu Je zasunuta v trubce /b/,která tvoří, vnější stěnu a při tom vytvořený obrobek /1/ Jealespoň zčásti ohnutý, vyznačující se tím,že po ohnutí obrobku /1/ se vtlačí mezi obě trubky /3, 5/fluidni medium /79/ a vnější trubka /b/ se tímto způsobem veJmenovaném rozsahu své délky rozšíří.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, žese natlačí do vnitřního prostoru trubky /3/ fluidni medium /79/pod stejným tlakem, Jako mezi obě trubky /3, b/.
3. 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující setím, že se použijí trubky /3, b/, u nichž činí vzdálenostvnitřní plochy vnější trubky /5/ od. vnější plochy vnitřnítrubky /3/, u koaxiálně do sebe zasunutých trubek /3, b/, předrozšířením vnější trubky /5/, minimálně 0,01 % a maximálně 3 %polovičního rozměru vnějšího průřezu vnitřní trubky /3/, při-čemž se použijí trubky /3, 5/ především o kruhovém průřezu, unichž Jsou splněny Jmenované podmínky pro radiálně měřenouvzdálenost, vztaženo na rádius vnitřní trubky /3/.
4. 4. Způsob podle Jednoho z bodů 1 až 3, vyznačujícíse t í m, že se použijí trubky /3, 5/, u nichž činí vzdá-lenost vnitřní plochy vnější trubky /5/ od vnější plochyvnitřní trubky /3/ u koaxiálně do sebe zasunutých trubek /3, b/před rozšířením vnější trubky /5/, minimálně 0,01 mm a maxi-málně 1 mm, přičemž Jsou použity trubky /3, 5/ zejména o kru-hovém průřezu, u nichž radiálně měřená vzdálenost splňuje sta-novené podmínky, a přičemž se zvětší především vzdálenostvnitřní plochy vnější trubky /5/ od vnější plochy vnitřnítrubky /3/ při rozšířeni vnější trubky /5/ nejméně o 1 mm. 19
5. 5. Způsob podle Jednoho z bodů 1 až 4, vyznačující se t í n, že se vloží obrobek /1/ po ohnutí a před rozšíře-ním Jeho vnější trubky /5/ do dutiny /57/ formy /51/. která seskládá ze dvou od sebe oddělitelných části /53, 55/, a že setímto způsobem rozšíří vnější trubka /5/ pomocí fluidního me-dia /79/ tak, až v rozšiřovaném úseku dosedá na vnitřní plochyformy /51/, které ohraničují dutinu !z>7/. b. Způsob podle bodu 5, vyznačující se tím, že.oba odlehlé krajní úseky vnější trubky /5/ po vložení obrobku/1/ do formy /51/ Jsou tímto způsobem zabezpečeny proti roz-šíření.
6. 7. Způsob podle Jednoho z bodů 1 až 6, vyznačujícíse t í m, že k rozšíření vnější trubky /5/ se Jako fluidní-ho media /79/ použije kapalina, např. voda.
7. 8. Zařízení k provedení způsobu podle Jednoho z bodů 1 až 7,vyznačující se tím, že Je zde zdroj fluidníhomedia /75/, aby se fluidní medium /79/ mohlo vtlačit mezi obětrubky /3, 5/ a tím se rozšířila vnější trubka /5/ alespoň ve Jmenovaném rozsahu.
8. 9. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím,že tvarovací forma /51/ má oddělitelné části /53, 55/, kteréna sebe v zavřeném stavu dosedají a při otevření formy /51/se od sebe oddělí. Části formy /53, 55/ ohraničují společněpři zavřené formě /51/ podlouhlou dutinu /57/, která se vy- *tvoří, aby se upnul ohnutý obrobek /1/ a určil se obrysovýtvar vnější trubky /5/ při rozšíření.
9. 10. Zařízeni podle, bodu 9, vyznačující se tím,že krajní úsek /57c/ dutiny /57/ Je spojen se zdrojem fluid-ního media /75/ tak, že. může tímto přiváděné medium /79/ vté-kat do vnitřního prostoru vnitřní trubky /3/ a mezi obě trub-ky /3, 5/, a že Je zde těsnicí materiál /61/, aby těsně uza-vřel při zavřené forma /51/, v níž Je obrobek /1/, oba z kraj-ních úseků obrobku /1/ obsahující krajní úseky /'žilc/ dutiny/57/, proti vnější trubce /5/ a proti okolí.