DE102012004701A1

DE102012004701A1 - Device for introduction of screw thread into surface of e.g. thin pipe, has protrusion for projecting on surface of part, plate, jaws, sector, cavity and cone, where surfaces of part, plate, jaws, sector, cavity and cone rest against wall

Info

Publication number: DE102012004701A1
Application number: DE201210004701
Authority: DE
Inventors: Philipp Silberkuhl
Original assignee: SilberTool GmbH
Current assignee: SilberTool GmbH
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-12

Abstract

The device has an annular protrusion for co-axially projecting on an outer surface of an interior part, a circular plate, sector-shaped chuck jaws (13), a disk sector (15), a conic cavity and a tightening cone (17). Cylindrical outer surfaces of the interior part, the plate, the jaws, the sector, the cavity and the cone rest against an inside wall of a pipe or a ring for supportive holding of the inside wall. The interior part, the plate, the jaws, the sector, the cavity and the cone are radially expandable to exert inner pressure on the inside wall.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gewindes in die Außenfläche der zylindrischen Wand eines Rohres oder Ringes durch mindestens eine Profilrolle.The invention relates to a device for introducing a thread into the outer surface of the cylindrical wall of a pipe or ring by at least one profile roller.

Es sind die unterschiedlichsten Gewinderollvorrichtungen bekannt. Ihnen ist gemeinsam, dass dünnwandige Rohre großen Durchmessers nicht bearbeitet werden können, da der von der Profilrolle ausgeübte Druck die dünne Rohrwand zu sehr verändert, insbesondere eindrückt, oder diese gar optimiert.There are a variety of thread rolling devices known. They have in common that thin-walled pipes of large diameter can not be processed because the pressure exerted by the profile roller pressure the thin pipe wall changed too much, in particular impresses, or even optimized.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass die dünne Rohrwand im Bereich des Gewindes ihre zylindrische Form unverändert beibehält.The object of the invention is to improve a device of the type mentioned so that the thin tube wall in the region of the thread maintains its cylindrical shape unchanged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein das Rohr oder den Ring ausfüllendes Innenteil, das mit seiner insbesondere zylindrischen Außenfläche an der Innenwand des Rohres oder Ringes anliegt, um einen stützenden Halt der Innenwand zu geben.This object is achieved by a pipe or ring filling inner part, which abuts with its particular cylindrical outer surface on the inner wall of the tube or ring to give a supportive support of the inner wall.

Durch ein solches das Rohr oder den Ring zumindest im Bereich des Gewindes ausfüllendes Innenteil ist sichergestellt, dass auch bei höheren von der Profilrolle ausgeübten Drücken die Rohrwand ihre zylindrische Form unverändert beibehält. Hierbei ist dies auch dann sichergestellt, wenn das Rohr einen großen Durchmesser besitzt und aus einem harten Metall besteht.Such an inner part filling the tube or the ring at least in the region of the thread ensures that the tube wall retains its cylindrical shape unchanged even at higher pressures exerted by the profile roller. This is also ensured if the tube has a large diameter and consists of a hard metal.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Innenteil radial erweiterbar ist, um einen Innendruck auf die Innenwand auszuüben. Hierbei kann das Innenteil über seinen gesamten Umfang sektorenförmige Spannbacken aufweisen, die radial auseinander beweglich sind, um den Umfang des Innenteils zu vergrößern und den Innendruck auf die Innenwand des Rohres oder Ringes auszuüben.It when the inner part is radially expandable to exert an internal pressure on the inner wall is particularly advantageous. Here, the inner part may have sector-shaped clamping jaws over its entire circumference, which are movable apart radially to increase the circumference of the inner part and to exert the internal pressure on the inner wall of the tube or ring.

Eine konstruktiv besonders einfache und sicher arbeitende Vorrichtung wird geschaffen, wenn die sektorenförmigen Spannbacken durch einen zentralen Spannkonus radial verschieblich sind.A structurally particularly simple and safe working device is created when the sector-shaped clamping jaws are radially displaceable by a central clamping cone.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weisen das Innenteil insbesondere die Spannbacken einen Ring aus elastischem Material wie Gummi oder Kunststoff auf, der mit seiner Außenseite an der Innenwand des Rohres/Ringes anliegt und dessen Innenseite hydraulisch oder mechanisch radial beaufschlagt ist, so dass eine optimale Druckverteilung auf die Rohrinnenwand gegeben ist. Hierbei können zur mechanischen Beaufschlagung im elastischen Ring radial bewegliche Spannbacken liegen.In an advantageous embodiment, the inner part in particular the clamping jaws on a ring of elastic material such as rubber or plastic, which rests with its outer side on the inner wall of the tube / ring and the inside of which is applied hydraulically or mechanically radially, so that an optimal pressure distribution on the Pipe inner wall is given. This can be for mechanical loading in the elastic ring radially movable jaws.

Um sicherzustellen, dass beim Gewinderollen der ringförmige Rand des Rohrendes nicht zusätzlich in der Weise verformt wird, dass es zu einer Verlängerung des Gewindebereichs kommt, wird vorgeschlagen, dass auf der Außenfläche des Innenteils ein ringförmiger Vorsprung koaxial vorsteht, der einen Anschlag für die Stirnfläche des Rohres/Ringes bildet.In order to ensure that during thread rolling the annular edge of the pipe end is not additionally deformed in such a way that it comes to an extension of the threaded portion, it is proposed that on the outer surface of the inner part an annular projection coaxially protrudes, which is a stop for the end face of Pipe / ring forms.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die durch die Spannbacken aufgeteilten Außenflächensektoren jeweils einen teilringförmigen Vorsprung aufweisen. Hier können die Spannbacken durch mindestens ein Federelement in radialer Richtung nach innen beaufschlagt sind, so dass bei einem Entspannen die Spannbacken selbsttätig zurückfahren.It is preferably proposed that the outer surface sectors divided by the clamping jaws each have a part-annular projection. Here, the clamping jaws are acted upon by at least one spring element in the radial direction inwards, so that when a relaxation, the jaws automatically return.

Die Achse der Profilrolle oder Profilrollen können achsparallel oder schräg zur Achse des Rohres oder Ringes angeordnet sein. Auch ist es von Vorteil, wenn die die Profilrolle(n) aufweisende Gewinderolleinheit von der das Innenteil aufweisenden Vorspanneinrichtung trennbar ist, so dass die Vorrichtung in zwei Teile aufteilbar ist.The axis of the profile roller or profile rollers can be arranged axially parallel or obliquely to the axis of the pipe or ring. It is also advantageous if the thread rolling unit having the profile roller (s) is separable from the pretensioning device having the inner part, so that the device can be divided into two parts.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it

1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung ohne aufgesetztes Rohr, 1 a perspective view of the device without attached pipe,

2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung mit aufgesetztem Rohr während des Gewinderollens, 2 a perspective view of the device with attached tube during thread rolling,

3 einen axialen Schnitt durch die Vorrichtung, 3 an axial section through the device,

4 eine alternative Ausführung in axialem Schnitt, Ansicht und Perspektive. 4 an alternative embodiment in axial section, view and perspective.

Die Vorrichtung zum Einbringen eines Gewindes 26 auf die Außenwand eines Rohres 1 durch Rollen besitzt eine äußere Gewinderolleneinheit 2 mit einer äußeren Profilrolle 3 und einer inneren Vorspanneinrichtung mit einem Innenteil 4. Die Gewinderolleneinheit 2 weist eine äußere, zur Rohrachse 5 rechtwinkelige Platte 6 auf, in der eine Welle 8 mit ihrem Außengewinde 8a eingeschraubt ist. Am äußeren Rand der Platte 6 ist mindestens eine Profilrolle 3 derart drehbar gelagert, dass das Profil 10 der Profilrolle 3 an der Außenwand des Rohres 1 anliegt. Hierbei liegt die Drehachse 11 der Profilrolle 3 parallel zur Rohrachse 5 oder schräg dazu mit einem Winkel von 0 bis 45 Grad.The device for introducing a thread 26 on the outside wall of a pipe 1 by rollers has an outer threaded roller unit 2 with an outer profile roller 3 and an inner pretensioner having an inner part 4 , The thread rolling unit 2 has an outer, to the tube axis 5 rectangular plate 6 on, in a wave 8th with its external thread 8a is screwed. At the outer edge of the plate 6 is at least one profile role 3 rotatably mounted such that the profile 10 the profile role 3 on the outer wall of the pipe 1 is applied. Here lies the axis of rotation 11 the profile role 3 parallel to the tube axis 5 or at an angle of 0 to 45 degrees.

An der inneren Stirnseite der Buchse 8 ist eine kreisförmige Platte 12 angebracht, deren Durchmesser etwa dem Innendurchmesser des Rohres 1 entspricht. Auf der der Platte 6 abgewandten Seite sind sektorenförmige Spannbacken 13 radial verschieblich an ihr gelagert, die an der Innenwand 14 des Rohres im Bereich des Rohraußengewindes anliegen und damit beim Rollen des Gewindes durch die Profilrolle(n) 3 der Rohrwand einen Gegenhalt geben.At the inner end of the socket 8th is a circular plate 12 attached, whose diameter is approximately the inner diameter of the tube 1 equivalent. On the plate 6 opposite side are sector-shaped clamping jaws 13 mounted radially displaceable on her, on the inner wall 14 of the tube in the region of the tube outer thread and thus when rolling the thread through the profile roller (s) 3 give the pipe wall a counterhold.

Die Spannbacken 13 bilden die Sektoren eines Kreisringes und sind jeweils am äußeren Endes eines Plattensektors 15 angeformt, wobei die inneren Enden 15a aller Plattensektoren 15 einen konischen Hohlraum 16 bilden, in dem ein zum Rohrende sich verjüngender Spannkonus 17 insbesondere formschlüssig einliegt, dessen Achsen koaxial zur Rohrachse 5 ist. Vorzugsweise sind Spannbacken 13, Plattensektor 15 und inneres Ende 15a jeweils von einem einzigen Teil gebildet. Auf der dem Rohr 1 abgewandten Seite ist an den Spannkonus 17 eine Gewindestange 18 koaxial befestigt, die eine mittlere Öffnung der Platte 12 durchdringt und über eine Mutter 25 verschraubt ist. Wird die Mutter 25 in einer Drehrichtung gedreht, so wird der Spannkonus 17 tiefer in den Hohlraum 16 hineingezogen und spreizt hierdurch die Plattensektoren 15 und damit die Spannbacken 13 auseinander, so dass die Spannbacken 13 sich an die Rohrinnenwand 14 anliegen und diese stützen.The jaws 13 form the sectors of a circular ring and are each at the outer end of a plate sector 15 molded, with the inner ends 15a all disk sectors 15 a conical cavity 16 form, in which a tapered to the tube end clamping cone 17 in particular rests positively, whose axes are coaxial with the tube axis 5 is. Preferably, clamping jaws 13 , Plate sector 15 and inner end 15a each formed by a single part. On the pipe 1 opposite side is to the clamping cone 17 a threaded rod 18 Coaxially attached, which has a central opening of the plate 12 penetrates and over a mother 25 is screwed. Will the mother 25 turned in one direction of rotation, so the clamping cone 17 deeper into the cavity 16 pulled in and thereby spreads the disk sectors 15 and thus the jaws 13 apart, leaving the jaws 13 to the pipe inner wall 14 abut and support them.

Um den Plattensektoren 15 einen sicheren Halt und präzise Führung bei genügender Beweglichkeit zu geben, weist jeder Plattensektor 15 ein Führungselement 21 auf, in der eine in die Platte 12 eingeschraubte Schraube einliegt. Hierbei ist der innere Durchmesser der Bohrung 20 größer als der Durchmesser des Schraubenschaftes, um eine ausreichend radiale Beweglichkeit der Spannbacken zu erhalten.To the disk sectors 15 To give a secure hold and precise guidance with sufficient flexibility, each plate sector 15 a guide element 21 on, in the one in the plate 12 screwed in rests. Here is the inner diameter of the hole 20 greater than the diameter of the screw shank to obtain sufficient radial mobility of the jaws.

Während des Gewinderollens wird die Platte 6 mit der Profilrolle 3 um die Buchse 6 verdreht, wobei das in dem Innengewinde der Buchse 6 einliegende Außengewinde 8a der Welle 8 dafür sorgt, dass nach jeder vollständigen Umdrehung der Platte 9 die Platte 6 sich um eine Gewindegangbreite von dem Innenteil (12, 13, 15) entfernt und damit das Profil 10 der Profilrolle 3 den nächsten Gang in der Rohraußenwand erzeugt. Hierbei entfernt sich die Platte 6 von der Platte 12, von dem Innenteil und von dem Rohr.During thread rolling, the plate becomes 6 with the profile roller 3 around the socket 6 twisted, which in the female thread of the socket 6 inset external thread 8a the wave 8th ensures that after each complete revolution of the plate 9 the plate 6 about a thread width of the inner part ( 12 . 13 . 15 ) and thus the profile 10 the profile role 3 generated the next gear in the tube outer wall. This removes the plate 6 from the plate 12 , of the inner part and of the pipe.

Alle inneren Enden 15a, der Spannbacken bzw. Plattensektoren sind von einem Federring 22 umgeben, der beim Zurückdrehen der Gewindestange 18 und damit beim Lösen der Vorspanneinrichtung dafür sorgt, dass die Spannbacken 13 nach innen zurückfahren.All inner ends 15a , the clamping jaws or plate sectors are of a spring washer 22 surrounded when turning back the threaded rod 18 and thus when releasing the biasing device ensures that the jaws 13 drive back inside.

Am äußeren ringförmigen Rand der Platte 12 ist ein ringförmiger abnehmbarer Vorsprung 24 als Anschlag befestigt. Gegen diesen Vorsprung 24 liegt die Stirnfläche des Rohres 1 während des Spannens an, um der Stirnfläche einen zusätzlichen Halt zu geben und damit die Form des Rohrendes beim Kalibrieren des Rohres zu erhalten.At the outer annular edge of the plate 12 is an annular removable projection 24 attached as a stop. Against this lead 24 lies the end face of the tube 1 during tensioning, to give the end face an additional grip and thus to maintain the shape of the pipe end when calibrating the pipe.

In einer nicht dargestellten Ausführung (Anspruch 5 und 6) sind die Spannbacken 13 außen von einem elastischen Ring umgeben, der an der Rohrinnenseite im Bereich des zu rollenden Außengewindes 26 anliegt und für einen optimale Kräfteverteilung sorgt und hierbei Spalte zwischen den Spannbacken 13 in deren ausgefahrenem Zustand überbrückt.In an embodiment, not shown (claim 5 and 6), the jaws 13 Surrounded on the outside by an elastic ring, on the inside of the tube in the area of the external thread to be rolled 26 is applied and ensures optimum distribution of forces and here column between the jaws 13 bridged in their extended state.

Das in der 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem nach 3 im Wesentlichen in den Abmessungen und, dass der Spannkonus 17 ein Sechskantkonus ist.That in the 4 illustrated embodiment differs from the after 3 essentially in the dimensions and that of the clamping cone 17 is a hexagonal cone.

Claims

Device for introducing a thread ( 26 ) in the outer surface of the cylindrical wall of a pipe ( 1 ) or ring by at least one profile roller ( 9 ), characterized by an inner part filling the tube or the ring ( 4 . 12 . 13 . 15 . 16 . 17 ), which with its particular cylindrical outer surface on the inner wall ( 14 ) of the pipe ( 1 ) or ring is applied to give a supportive hold of the inner wall.

Device according to claim 1, characterized in that the inner part ( 4 . 12 . 13 . 15 . 16 . 17 ), radially expandable to an internal pressure on the inner wall ( 14 ) exercise.

Device according to claim 2, characterized in that the inner part ( 4 . 12 . 13 . 15 . 16 . 17 ) over its entire circumference sector-shaped clamping jaws ( 13 ) which are radially apart to increase the circumference of the inner part and the internal pressure on the inner wall of the tube ( 1 ) or ring.

Apparatus according to claim 3, characterized in that the sector-shaped clamping jaws ( 13 ) are radially displaceable by a central clamping cone.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner part ( 4 . 12 . 13 . 15 . 16 . 17 ), in particular the clamping jaws ( 13 ) has a ring of elastic material such as rubber or plastic, which rests with its outer side against the inner wall of the tube / ring and the inside of which is applied hydraulically or mechanically radially.

Apparatus according to claim 5, characterized in that for the mechanical loading in the elastic ring radially movable clamping jaws ( 13 ) lie.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer surface of the inner part ( 4 . 12 . 13 . 15 . 16 . 17 ) an annular projection ( 24 ) coaxially projecting a stop for the end face of the tube / ring ( 1 ).

Apparatus according to claim 7, characterized in that by the clamping jaws ( 13 ) divided outer surface sectors each having a part-annular projection.

Device according to one of claims 3 to 8, characterized in that the clamping jaws ( 13 ) by at least one spring element ( 22 ) are acted upon in the radial direction inwards.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the axis (s) of the profile roller (s) ( 3 ) paraxial or oblique to the axis ( 5 ) of the pipe ( 1 ) or ring is (are) arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the profile roller (s) ( 3 ) threading unit ( 6 . 9 ) of which the inner part ( 4 . 12 . 13 . 15 . 16 . 17 ) having biasing means is separable.