DE153090C

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Publication number: DE153090C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Pressen von hohlen oder röhrenförmigen Metallgegenständen mit unregelmäßiger äußerer Fläche, z. B. von gewellten Kopfstücken für Dampfkessel oder von Bodenausblaseverbindungsstücken für Kessel und ähnliche Gegenstände, mittels geeigneter Gesenke unter Einführung von Preßluft in das Innere des Werkstückes.The present invention relates to an apparatus for pressing hollow or tubular metal objects with an irregular outer surface, e.g. B. of corrugated Head pieces for steam boilers or bottom outlet connectors for boilers and similar objects, by means of suitable Die with the introduction of compressed air into the interior of the workpiece.

ίο Im besonderen besteht die Erfindung in einer Vorrichtung zum weiteren Zusammenpressen der unter Druck stehenden Luft im Innern des Werkstückes mittels hydraulischen Druckes.ίο In particular, the invention consists in a device for further compression the pressurized air inside the workpiece by means of hydraulic pressure.

Derartige Kopfstücke u. dgl. werden verhältnismäßig schwer hergestellt, und da sieSuch head pieces and the like are relatively difficult to manufacture, and because they

' unregelmäßige Form besitzen, so hat ihre Herstellung aus Schmiedeeisen oder Stahl bedeutende Schwierigkeiten verursacht. Bisher hat man derartige Metallgegenstände dadurch hergestellt, daß man in den rohrförmigen Körper einen Dorn einführte und Werkstück samt Dorn einem äußeren Preßdruck aussetzte, welcher durch entsprechend dem Dorn geformte Stempel ausgeübt wurde. Die Entfernung dieser Dorne aus dem fertig gepreßten Werkstück ist im allgemeinen umständlich und zeitraubend.'have an irregular shape, so has their Manufacture from wrought iron or steel caused significant difficulties. Until now one has made such metal objects by being in the tubular Body introduced a mandrel and workpiece and mandrel an external pressing pressure exposed, which was exerted by punches shaped according to the mandrel. The removal of these thorns from the finished Pressed workpiece is generally cumbersome and time consuming.

Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, mittels welcher solche Gegenstände mit Umgehung der genannten Schwierigkeiten "hergestellt werden können. Mittels dieser Vorrichtung wird das Formen der Gegenstände in der Weise bewerkstelligt, daß man ein röhrenförmiges Metallstück, dessen Enden abgeschlossen sind, in geeigneten Gesenken einschließt und dann einem inneren Druck aussetzt, der die Wand des Metallstückes gegen die Wand der Gesenke, anpreßt, wodurch das zu formende Stück die gewünschte Gestalt erhält. Vor dem,Einlegen in die Gesenke wird das Form-· stück erhitzt. Der Druck wird mittels Preßluft erzielt, welche zuerst in bekannter Weise in das zu formende Stück eingelassen, danach jedoch durch hydraulischen Druck weiter zusammengepreßt wird.In contrast, the present invention relates to a device by means of which such items can be manufactured with circumvention of the difficulties mentioned can. By means of this device, the objects are shaped in such a way that that a tubular metal piece, the ends of which are closed, is enclosed in suitable dies and then subjecting the wall of the metal piece to the wall of the dies, pressed on, whereby the piece to be molded receives the desired shape. before The molded piece is heated when it is inserted into the dies. The pressure is by means of compressed air achieved, which first embedded in a known manner in the piece to be molded, then but is further compressed by hydraulic pressure.

Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht die neue Vorrichtung.The accompanying drawing illustrates the new device.

Fig. ι ist. eine Draufsicht, bei welcher die Stempelform im Schnitt gezeichnet ist.Fig. Ι is. a plan view in which the Stamp shape is drawn in section.

Fig. 2 ist ein Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. I.Fig. 2 is a longitudinal section along the line 2-2 of Fig. I.

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine abgeänderte Form des Stempels.Fig. 3 is a longitudinal section through a modified form of the stamp.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines geformten gewellten Kesselkopfstückes.Figure 4 is a side view of a molded corrugated boiler head.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, welche die Herstellung eines Bodenausblaseverbindungsstückes für Dampfkessel veranschaulicht.Fig. 5 is a sectional view showing the manufacture of a floor exhaust connector illustrated for steam boilers.

Fig. 6 ist ein Schnitt des fertigen Ausblasestückes. Fig. 6 is a section of the finished blow-off piece.

I ist das Gesenk zur Aufnahme der zti bearbeitenden Röhre 2, deren Enden durch Muttern 3 geschlossen sind. Das eine Ende ist durch ein Rohr 4 mit dem oberen Teil eines Sammelbehälters 5, der auf Trägern 6 ruht, verbunden. Mit dem unteren Ende desI is the die for receiving the zti machining tube 2, whose ends go through Nuts 3 are closed. One end is through a tube 4 with the upper part a collecting container 5, which rests on supports 6, connected. With the lower end of the

Behälters 5 ist ein Rohr 7 verbunden, das mit einem Verbindungsstück 8 und einem Ventil oder Hahn 9 versehen ist. Von dem Verbindungsstück 8 aus geht ein Rohr to mit Absperrventil 12 nach einem hydraulischen Sammelbehälter 11, der übliche Form besitzt. Mit' dem unteren Ende der Kammer 13 des Behälters 11 steht das Rohr 10 in'Verbindung. Die Kammer selbst ist durch ein Rohr 14 unter Wasserdruck gesetzt. Das Rohr 14 steht mit hydraulischen Pumpen, die nicht gezeichnet sind, in Verbindung. In der Kammer 13 arbeitet ein Kolben 15, dessen oberes Ende 16 in bekannter Weise beschwert ist.Container 5 is connected to a pipe 7 with a connector 8 and a valve or cock 9 is provided. A tube to goes with the connector 8 Shut-off valve 12 after a hydraulic collecting tank 11, which has the usual shape. With 'the lower end of the chamber 13 of the Container 11, the pipe 10 is connected. The chamber itself is pressurized with water through a pipe 14. The pipe 14 is connected to hydraulic pumps that are not shown. In the chamber 13 works a piston 15, the upper end 16 is weighted in a known manner.

Der Kolben ist durch Stopfbüchsendeckel 17 und Packung 18 gedichtet: 19 ist ein Luftkompressor beliebiger Art, der durch ein Rohr 20 mit einem Verbindungsstück 21 des Rohres 10 verbunden ist. Das Rohr 20 kann aber auch direkt zum Behälter 5 führen. Ein Absperrventil 22 ist im Rohr 20 angebracht. The piston is sealed by a stuffing box cover 17 and packing 18: 19 is an air compressor of any kind which is connected by a pipe 20 to a connecting piece 21 of the pipe 10. The pipe 20 can, however, also lead directly to the container 5. A shut-off valve 22 is mounted in the pipe 20.

Das Gesenk 1 besteht aus einem festen Unterteil 23 und einem oberen abnehmbaren Teil 24; die durch Stifte 25 mit Vorsteckern 26 vereinigt sind. Die innere Wandung dieses Gesenkes entspricht der äußeren Gestaltung, die der zu bearbeitende Gegenstand erhalten soll. Das zu formende Stück 2, welches in der Zeichnung als zylindrisches Rohr dargestellt ist und welches man aber auch etwas vorformen kann, wird in das Gesenk 1 gebracht, und zwar entweder in kaltem Zustand oder nachdem man es vorher erhitzt hat. Hierbei müssen die Teile des Gesenkes an der Rohrwandung anliegen. Es wird dann vom Kompressor 19 aus Luft in das Innere des Rohres 2 geleitet, die unter einem Druck von 7 bis 140 Atmosphären steht. DerThe die 1 consists of a fixed lower part 23 and an upper removable part Part 24; which are united by pins 25 with cotter pins 26. The inner wall of this Die corresponds to the external design that the object to be machined will receive target. The piece 2 to be formed, which is shown in the drawing as a cylindrical tube and which one can also preform something is brought into the die 1, either in the cold state or after it has been heated beforehand Has. The parts of the die must be in contact with the pipe wall. It is then from the compressor 19 from air into the Inside the tube 2 passed, which is under a pressure of 7 to 140 atmospheres. Of the

Druck wechselt je nach der Dicke des zu formenden Metallstückes. Wenn genügender Druck in das Rohr eingelassen ist, wird das Ventil 22 geschlossen und das Ventil 12 geöffnet. Hierdurch wirkt der Wasserdruck im Sammelbehälter 11 auf die Luft im Behälter 5 ein und preßt somit die Luft in der Röhre 2 so stark zusammen, daß die Wand des Rohres nach außen gedrängt wird und sich den Formen des Gesenkes 1 anschmiegt, wodurch das Rohr die gewünschte Form erhält. Das Wasser vom Sammelbehälter 11 kann infolge seines größeren spezifischen Gewichtes nicht über die Luft im Behälter 5 steigen, sondern wird vielmehr die Luft nach oben und in das Rohr 2 drängen. Der Luftdruck wird schließlich die Höhe des Wasserdruckes erreichen. Der direkte Druck der Luft wird durch den schädlichen Raum im Kompressor in seiner Größe begrenzt, und so würde der Druck der im Kompressor erzeugten Preßluft allein nicht genügen, der Röhre, besonders wenn sie dickwandig ist, die erforderliche Form zu erteilen.Pressure changes depending on the thickness of the piece of metal being formed. If more than enough Pressure is admitted into the pipe, the valve 22 is closed and the valve 12 is opened. As a result, the water pressure in the collecting container 11 acts on the air in the container 5 and thus compresses the air in the tube 2 so strongly that the wall of the pipe is pushed outwards and clings to the shapes of the die 1, which gives the pipe the desired shape. The water from the collecting tank 11 Due to its greater specific weight, it cannot pass through the air in the container 5 Rather, it will force the air upwards and into the tube 2. The air pressure will eventually reach the level of water pressure. The direct pressure of the air is caused by the harmful space in the Compressor is limited in size, and so would the pressure generated in the compressor Compressed air alone is not enough for the tube, especially if it is thick-walled, to issue the required form.

Wasser jedoch läßt sich kaum zusammenpressen und durch Anordnung des Sammel- Behälters läßt sich ein sehr hoher Druck erzielen; der dann auf die Luft übertragen wird. Da die herzustellenden Gegenstände aus dickwandigem Metall bestehen und daher zweckmäßig vor dem Formen erhitzt werden, so wäre es unzweckmäßig, das Wasser direkt in das erhitzte Rohr einzuführen, da es das Metall sehr rasch wieder abkühlen würde, wodurch das Formen erschwert würde. Im Gegensatz hierzu hat die Luft nur ein sehr geringes Wärmeleitungsvermögen, und es wird deshalb hier eine nur geringe Abkühlung stattfinden.However, water can hardly be compressed and the arrangement of the collecting A very high pressure can be achieved with the container; which is then transferred to the air will. Since the objects to be manufactured are made of thick-walled metal and therefore expediently heated before molding, it would be inconvenient to direct the water to be inserted into the heated tube, as it would cool the metal very quickly again, which would make molding difficult. In contrast, the air has only a very low thermal conductivity, and therefore there is only little cooling here occur.

Es sei bemerkt, daß, wenn man zuerst das erhitzte Formstück mit Preßluft füllt und im Sammelbehälter eine genügende Menge von Luft aufspeichert, so daß kein Wasser in das Formstück eindringen kann, und dann diese Luft einem hydraulischen Druck aussetzt, im Formstück ein nicht nachlassender Druck erzielt wird, der gleich dem Druck im Sammelbehälter ist. Eine Abkühlung des erhitzten Formstückes findet hierbei, wie oben ausgeführt, nicht statt. Um diese Vorteile zu erzielen, ist es notwendig, daß das Rohr 4 vom oberen Ende des Sammelbehälters 5 ausgeht, und es ist ebenso notwendig, daß der hydraulische Sammelbehälter mit dem unteren Ende des Behälters 5 verbunden ist, so daß zwischen der Wassersäule und der Preßluft im Formstück eine beträchtliche Luftmenge vorhanden ist. In dieser Weise ist es ausgeschlossen, daß das Wasser eine solche Höhe erreicht, daß es in das Rohr 4 und damit in das Formstück gelangen kann. In der Zeichnung ist der Luftkompressor mit dem Verbindungsstück 21 des Rohres 10 in Verbindung. Es ist dies aber nicht unbedingt erforderlich; man kann den Luftdruck auch direkt nach dem Behälter 5 leiten, und zwar zu einer beliebigen Stelle desselben. Wenn das zu formende Stück dem erforderlichen Druck ausgesetzt war, so wird das Ventil 12 geschlossen und das Ventil 9 geöffnet, so daß Luft und Wasser herausströmen können. Das fertige Stück wird dann aus dem Gesenk entfernt und das Verfahren kann von neuem beginnen.It should be noted that if one first fills the heated molding with compressed air and stores a sufficient amount of air in the collecting tank so that no water can penetrate into the fitting, and then subject this air to hydraulic pressure, a non-releasing pressure is achieved in the fitting, which is equal to the pressure in the Collection container is. The heated molding is cooled down, as above executed, not instead. In order to achieve these advantages, it is necessary that the tube 4 extends from the upper end of the collecting container 5, and it is also necessary that the hydraulic sump is connected to the lower end of the tank 5, so that between the water column and the compressed air in the fitting a considerable Air volume is available. In this way it is impossible that the water a reaches such a height that it can get into the pipe 4 and thus into the fitting. In the drawing, the air compressor is shown with the connector 21 of the pipe 10 Link. However, this is not absolutely necessary; you can see the air pressure also lead directly to the container 5, to any point of the same. If the piece to be molded has been subjected to the required pressure, it will Valve 12 closed and valve 9 opened so that air and water flow out can. The finished piece is then removed from the die and the process can begin again.

Mitunter ist es zweckmäßig, ein bewegliches Gesenk zu verwenden. Ein solches ist in Fig. 3 dargestellt. 28 ist ein fester Teil mit gewellter Horizontalfläche 29 und ebener Vertikalfläche 30. 31 ist ein beweglicher Teil mit ebener Fläche und 32 ein beweglicher oberer Teil mit gewellter Fläche. Die Teile 31 und 32 können mittels eines (in der Zeichnung nicht dargestellten) hydraulischenSometimes it is useful to use a movable die. One such is in Fig. 3 shown. 28 is a solid part with a corrugated horizontal surface 29 and flat Vertical surface 30. 31 is a moving part with a flat surface and 32 is a moving part upper part with corrugated surface. The parts 31 and 32 can by means of a (in the Drawing not shown) hydraulic

Claims

Cylinder are moved. When using such a die, the work piece is loosely inserted, and after it has been filled with compressed air, the movable die parts are moved against the piece to be shaped and press it to a certain extent. The movable die parts can alternately be moved slightly inwards or outwards during the pressure effect. The purpose of this is to make the piece to be processed easier to transform into the desired shape. The in Fig. Ι. The dies shown in FIGS. 2 and 3 are suitable for producing corrugated head pieces for steam boilers. 4 shows such a head piece which, as is known, has flat side surfaces which run parallel to one another, while two other surfaces lying opposite one another are generally corrugated. To produce a bottom blowout connector for steam boilers, such as that shown in Fig. 6, a tube is used, the ends of which are first closed by welding and which is suitably preformed and heated. This tube is then enclosed in a suitable die and connected to the tube 4 at a threaded opening 33. It is then pressurized as described above, forcing the lugs 34 and 35 outward. After the piece has been removed from the die, these lugs are cut open and form the connecting openings 36, 37 (FIG. 6). The opening 33 is closed by a threaded piece 38. It is generally not absolutely necessary to first heat the piece to be processed. This will always be useful in making such items from considerably thick metal. When making lighter items, however, it is also advantageous to work cold. The preforming or omission of the same also depends on the circumstances. Patent-A ν Proverbs:

1. An apparatus hollow or for pressing tubular articles by means of external, the workpiece ^s environmentally-closing the dies while introducing compressed air into the interior of the workpiece, characterized by an apparatus for further compressing the air under pressure by means of hydraulic pressure such that by controllable Connecting lines between the individual parts of the overall device first only get compressed air into the workpiece, but then this compressed air is brought into connection with the hydraulic pressure device, whereby it suffers further compression.

2. A particular embodiment of the device according to claim 1, characterized characterized in that the dies surrounding the workpiece consist of fixed and moving parts and the latter during the pressure action inside against the workpiece are moved, so that at the same time an external pressure on the fitting is exercised.

1 sheet of drawings.