DE19607010C1 - End-formation system on tubular metal workpiece - Google Patents

End-formation system on tubular metal workpiece

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Manfred Klever
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Abstract

The rotary shaping tool has a mounting (2) for the end (3) of the workpiece, while pressure is exerted by thrusting the tool or workpiece forward. An annular heater (4) is provided at the end face of the tool, and the ID (D) of the mounting is greater than the OD (d) of the workpiece. The axis (6) of the inserted workpiece end is offset from and parallel to that (7) of the tool, and the workpiece bearing against the inside wall of the tool is driven in the same direction and at the same peripheral speed as the latter. The mounting (2) has a bottom (8) concave towards the periphery, and a flat central portion (9). A bore (10) in it on the axis of rotation of the tool accommodates a boss (11) passing right through it, turning in the tool, and with its free end protruding into the mounting. The tool can consist of a shaft (14) with a chamber open to the end in which a two-part block (15a,15b) fits.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen eines Endstückes an einem rohrförmigen Werkstück aus Metall mitThe invention relates to a device for forming a End piece on a tubular workpiece made of metal With

  • einem rotierend angetriebenen Formwerkzeug mit einer Werkstückaufnahme für das Werkstückende,a rotating driven mold with a workpiece holder for the workpiece end,
  • einem Rotationsantrieb für das Werkstück,a rotary drive for the workpiece,
  • einer Einrichtung zur Erzeugung eines Preßdruckes durch Vorschubbewegung des Formwerkzeugs und/oder des Werkstückes unda device for generating a pressure by advancing the mold and / or the workpiece and
  • einer Ringheizung an der Stirnseite des Formwerkzeugs,a ring heater on the front of the mold,

wobei der Innendurchmesser der Werkstückaufnahme größer ist als der Werkstückaußendurchmesser, wobei die Mittelachse des zur Formgebung in das Formwerkzeug eingeführten Werkstückendes zur Rotationsachse des Formwerkzeugs parallel versetzt ist und wobei das Formwerkzeug und das an der Innenwand des Formwerkzeugs anliegende Werkstück in gleicher Drehrichtung mit im wesentlichen gleichen Umfangsgeschwindigkeiten rotierend antreibbar sind.wherein the inside diameter of the workpiece holder is larger than the workpiece outer diameter, with the central axis of the Shaping the end of the workpiece inserted into the mold The axis of rotation of the molding tool is offset in parallel, and wherein the molding tool and the one lying against the inner wall of the molding tool Work in the same direction of rotation with essentially same circumferential speeds can be driven in rotation are.

Eine solche Vorrichtung ist aus der Praxis bekannt. Die Werkstückaufnahme weist einen geschlossenen konkaven Boden auf oder besitzt Abschnitte mit unterschiedlichem Durchmesser, um einen nach außen vorstehenden Hals an das Werkstückende anzuformen. Die bekannte Vorrichtung eignet sich zur Herstellung von Druckbehältern, insbesondere Druckgasflaschen, aus einem Metallrohr, wobei der Boden und der Hals mit der Vorrichtung geformt werden können. Eine ähnliche Vorrichtung zur Herstellung von Druckgasflaschen ist aus DE-PS 8 57 333 bekannt.Such a device is known from practice. The Workpiece holder has a closed concave bottom or has sections with different diameters, around an outwardly projecting neck on the  To form the end of the workpiece. The known device is suitable themselves for the production of pressure vessels, in particular Pressurized gas cylinders, from a metal pipe, the bottom and the neck can be molded with the device. A similar device for the production of compressed gas cylinders is known from DE-PS 8 57 333.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiter auszubilden, daß an das Werkstückende ein nach innen eingestülpter Kragen angeformt werden kann. Weiterhin soll ein mit der Vorrichtung hergestellter Druckbehälter in vorteilhafter Weise ausgestaltet werden.The invention has for its object a device of the type described at the outset so that an inwardly turned collar at the end of the workpiece can be molded. Furthermore, one with the device manufactured pressure vessel can be designed in an advantageous manner.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Werkstückaufnahme einen zum Umfang hin konkaven Boden mit einem ebenen Mittelbereich sowie mit einer in der Rotationsachse des Formwerkzeug angeordneten Bohrung aufweist und daß in dem Formwerkzeug ein drehbar gelagerter Zapfen eingesetzt ist, der die Bohrung des Bodens durchfaßt und mit seinem freien Ende in die Werkstückaufnahme hineinragt.To achieve this object, the invention teaches that Workpiece holder with a concave bottom to the circumference a flat central area and one in the Has axis of rotation of the mold arranged bore and that a rotatably mounted pin is used in the mold is, which covers the hole in the floor and with his free end protrudes into the workpiece holder.

Das Werkstückende wird bei Eintritt in die Werkstückaufnahme mittels der an der Stirnseite der Form angeordneten Ringheizung auf Schmiedetemperatur erhitzt. Das Werkstück und das Formwerkzeug rotieren mit gleicher oder zumindest annähernd gleicher Umfangsgeschwindigkeit, wobei das Werkstückende während der Formgebung an einem zylindrischen Wandabschnitt der Werkstückaufnahme abrollt. Der an der Wand der Werkstückaufnahme abrollende Teil des Werkstücks ist keiner oder allenfalls nur geringer Reibung ausgesetzt. Da der Durchmesser der Werkstückaufnahme größer ist als der Werkstückdurchmesser und die Rotationsachsen des Werkstückes und des Formwerkzeugs mit radialem Abstand zueinander angeordnet sind, tritt bei der Formgebung Reibung zwischen dem sich formenden Endstück und der Werkstückaufnahme auf, die vom Werkstückumfang radial nach innen zur Längsachse des Werkstücks zunimmt. Die beschriebenen Effekte ermöglichen eine überraschend hohe Umformgeschwindigkeit, wobei hohe Rotationsgeschwindigkeiten den Umformvorgang fördern. Der in die Werkstückaufnahme vorstehende Zapfen leitet den im Zuge der Umformung fließenden Werkstoff des Werkstückendes. Durch die drehbewegliche Lagerung des Zapfens dreht sich der Zapfen mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die durch die Rotationsbewegung des Werkstückes vorgegeben ist. Eine Reibung zwischen dem Zapfen und dem umgeformten Werkstückende in Umfangsrichtung tritt nicht auf. Der im Zuge der Umformung fließende Werkstoff des Werkstückendes läuft in Längsrichtung des Zapfens in das Werkstück hinein und bildet einen nach innen eingestülpten Kragen. Die Achse des Zapfens, die mit der Rotationsachse der Form zusammenfällt, ist gegenüber der Längsachse des Werkstückes versetzt. Die Innenwandfläche des sich bildenden Kragens rollt auf dem Zapfen ab und erhält dadurch seine Kontur. Es sind Kragen großer Länge herstellbar. Die auf den Zapfen wirkenden Druckkräfte während des Umformvorganges und die daraus resultierende Lagerbelastung der Lagerung des Zapfens sind überraschend klein, so daß übliche Wälzlager für die Lagerung des Zapfens in der Form eingesetzt werden können. The workpiece end is entered into the workpiece holder by means of the arranged on the face of the mold Ring heating heated to forging temperature. The workpiece and the molding tool rotate with the same or at least approximately same peripheral speed, with the workpiece end during the shaping on a cylindrical Wall section of the workpiece holder rolls. The one at the Wall of the workpiece holder rolling part of the workpiece is exposed to little or no friction. Because the diameter of the workpiece holder is larger  is than the workpiece diameter and the axes of rotation of the workpiece and the mold with a radial distance are arranged to each other occurs during the shaping Friction between the forming end piece and the Workpiece holder on, radially from the workpiece circumference increases internally to the longitudinal axis of the workpiece. The effects described allow a surprisingly high Forming speed, with high rotational speeds promote the forming process. The one in the workpiece holder protruding pin guides the in the course of the forming flowing material of the workpiece end. Through the rotatable Storage of the pin rotates the pin a peripheral speed caused by the rotational movement of the workpiece is specified. A friction between the pin and the formed workpiece end in Circumferential direction does not occur. The one in the course of the reshaping flowing material of the workpiece end runs in the longitudinal direction of the pin into the workpiece and forms a collar turned inside. The axis of the Pin that coincides with the axis of rotation of the mold, is offset from the longitudinal axis of the workpiece. The inside wall surface of the collar that forms rolls on the spigot and thereby gets its contour. Collars of great length can be produced. The on the Pin acting pressure forces during the forming process and the resulting bearing load on the bearing of the pin are surprisingly small, so that usual rolling bearings used for the storage of the pin in the mold can be.  

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das Formwerkzeug aus einer Welle mit einer stirnseitig offenen Kammer und einem in die Kammer eingepaßten zweiteiligen Block, wobei der Block eine Kernbohrung enthält, in die der Zapfen mit einer Wälzlagerung eingesetzt ist. Der Block ist zweckmäßig aus zwei miteinander verschraubten Ringen aufgebaut, wobei der vordere Ring die Werkstückaufnahme und eine von dem Zapfen durchfaßte Mitttelbohrung mit einer Gleitbuchse für den Zapfen aufweist und wobei in einer Bohrung des hinteren Ringes Axial- und Radialkräfte aufnehmende Wälzlager angeordnet sind. Der Block ist beispielsweise durch einen Paßstift drehfest in der Kammer fixierbar.According to a preferred embodiment of the invention the mold from a shaft with an open end Chamber and a two-part fitted into the chamber Block, the block containing a core hole in which the pin is inserted with a roller bearing. Of the Block is expedient from two screwed together Rings built up, with the front ring holding the workpiece and a center bore with the pin has a sliding bush for the pin and wherein in a bore of the rear ring axial and radial forces receiving roller bearings are arranged. The block is for example by means of a dowel pin in the chamber so that it cannot rotate fixable.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist das in die Werkstückaufnahme vorstehende Ende des Zapfens einen kleineren Durchmesser auf, als der in der Bohrung des Bodens geführte Anschlußbereich des Zapfens, wobei der Anschlußbereich durch einen kegelförmigen oder bogenförmig ausgebildeten Bund in das Zapfenende übergeht und der Bund eine bodennahe Führungsfläche für den fließenden Werkstoff des Werkstückendes bildet. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, daß der Mittelbereich des Bodens einen die Bohrung ringförmig umgebenden Kragen als Führungsfläche für den im Zuge der Umformung fließenden Werkstoff des Werkstückendes aufweist.According to a preferred embodiment of the invention, this protruding end of the pin in the workpiece holder a smaller diameter than that in the bore of the bottom guided connection area of the pin, the Connection area through a conical or arcuate trained collar passes into the end of the spigot and the collar a guide surface close to the ground for the flowing material the end of the workpiece. Within the scope of the invention it also means that the central area of the floor unites the Bore ring surrounding collar as a guide surface for the flowing material of the Has workpiece end.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können nach innen eingestülpte Kragen von mehr als 50 mm Länge gebildet werden. Die Vorrichtung ist zum Umformen von dünnwandigen Metallrohren mit einer Wandstärke von etwa 3 mm ebenso geeignet wie für die Umformung dickwandiger Metallrohre mit einer Wandstärke von etwa 10 mm. Umformbar sind eine Vielzahl von Werkstoffen, beispielsweise Baustähle, legierte Stähle und Buntmetalle.With the device according to the invention can inside indented collars of more than 50 mm in length are formed will. The device is for forming thin-walled  Metal pipes with a wall thickness of about 3 mm as well suitable as for the forming of thick-walled metal pipes with a wall thickness of about 10 mm. One can be formed Variety of materials, such as structural steels, alloyed steels and non-ferrous metals.

Gegenstand der Erfindung sind ferner mit der beschriebenen Vorrichtung hergestellte Druckbehälter aus Metall, insbesondere Druckgasflaschen aus Stahl, mit einem zylindrischen Mantel, einem angeformten Boden und einem angeformten Behälterhals, wobei der Behälterhals ein in das Behälterinnere eingestülpter Kragen ist, der mechanisch bearbeitet ist und ein Innengewinde zum Anschluß einer Armatur aufweist.The invention further relates to that described Device made of metal pressure vessels, in particular Steel pressurized gas cylinders, with a cylindrical shell, a molded bottom and a molded container neck, the container neck a in the inside of the container is an indented collar that is mechanical is machined and an internal thread for connection has a fitting.

Aus der Praxis bekannte Druckgasflaschen besitzen einen halbkugelförmigen Kopf mit einem angeformten, nach außen gerichteten Hals. Der Hals ist mechanisch bearbeitet und weist ein Innengewinde zum Anschluß einer Armatur auf. Der erfindungsgemäße Druckbehälter zeichnet sich gegenüber diesem Stand der Technik durch eine kürzere Bauhöhe bei gleichem Volumen und gleichem Behälterdurchmesser aus. Insbesondere bei Druckgasflaschen mit genormtem Behälterdurchmesser hat die bei gleichem Füllvolumen kürzere Bauhöhe beachtliche Vorteile bei Einsatz, Lagerung und Transport.Compressed gas cylinders known from practice have one hemispherical head with a molded, outward directed neck. The neck is machined and has an internal thread for connecting a valve. Of the pressure vessel according to the invention stands out this state of the art with a shorter overall height same volume and same container diameter. Especially for compressed gas cylinders with a standardized container diameter has the shorter one with the same filling volume Height considerable advantages in use, storage and Transport.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch In the following, the invention is based on only one Exemplary embodiment illustrating the drawing. It show schematically  

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum Formen eines Endstückes an einem rohrförmigen Werkstück aus Metall, Fig. 1 shows a longitudinal section through an apparatus for forming an end piece to a tubular metal workpiece,

Fig. 2 einen Teil der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in vergrößerter Darstellung, Fig. 2 shows part of the apparatus shown in Fig. 1 in an enlarged scale;

Fig. 3 eine Druckgasflasche mit einem durch die erfindungsgemäße Vorrichtung hergestellten Kopf. Fig. 3 is a gas cylinder with a head made by the device according to the invention.

Zum grundsätzlichen Aufbau der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung gehören ein rotierend angetriebenes Formwerkzeug mit einer Werkstückaufnahme 2 für das Werkstückende 3, ein Rotationsantrieb für das Werkstück, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Preßdrucks durch Vorschubbewegung des Formwerkzeugs 1 und/oder des Werkstückes und eine Ringheizung 4 an der Stirnseite des Formwerkzeugs 1. Der Rotationsantrieb sowie die Einrichtung zur Erzeugung des Preßdruckes haben einen bekannten Aufbau und sind in den Figuren nicht dargestellt. Das Formwerkzeug 1 ist in einem Gehäuse 5 drehbar gelagert.The basic structure of the device shown in Figs. 1 and 2 include a rotary driven mold having a workpiece holder 2 for the end of the workpiece 3, a rotary drive for the workpiece, means for generating a pressing pressure by advancing movement of the mold 1 and / or of the workpiece and a ring heater 4 on the end face of the mold 1 . The rotary drive and the device for generating the pressure have a known structure and are not shown in the figures. The molding tool 1 is rotatably mounted in a housing 5 .

Die an der Stirnseite des Formwerkzeugs 1 vorgesehene Ringheizung 4 erwärmt das zu formende Ende 3 des rohrförmigen Werkstückes auf Schmiedetemperatur. Das Werkstückende 3 wird in die Werkstückaufnahme 2 eingeführt und durch Pressen geformt, wobei der Preßdruck durch Vorschubbewegung des Formwerkzeugs 1 und/oder des Werkstückes erzeugt wird. Während der Formgebung rotiert das Werkstück um seine Längsachse 6. Der Durchmesser D der Werkstückaufnahme 2 ist wesentlich größer als der Werkstückdurchmesser d. Den Fig. 1 und 2 entnimmt man ferner, daß die Längsachse 6 des zur Formgebung in das Formwerkzeug eingeführten Werkstückendes 3 zur Rotationsachse 7 des Formwerkzeugs parallel versetzt ist und daß das Formwerkzeug 1 und das an der Innenwand des Formwerkzeugs anliegende Werkstück in gleicher Drehrichtung rotieren. Der Antrieb erfolgt durch separate, hier nicht dargestellte Antriebe, wobei die Drehzahlen so aufeinander abgestimmt sind, daß das Werkstück 3 und die zylindrische Innenwand der Werkstückaufnahme 2 mit gleichen Umfangsgeschwindigkeiten umlaufen. Das Werkstück 2 rollt während der Formgebung an der zylindrischen Innenwand der Werkstückaufnahme 2 ab.The ring heater 4 provided on the end face of the molding tool 1 heats the end 3 to be molded of the tubular workpiece to the forging temperature. The workpiece end 3 is inserted into the workpiece holder 2 and shaped by pressing, the pressure being generated by the feed movement of the molding tool 1 and / or the workpiece. During shaping, the workpiece rotates about its longitudinal axis 6 . The diameter D of the workpiece holder 2 is significantly larger than the workpiece diameter d. FIGS. 1 and 2, it takes further that the longitudinal axis 6 of the introduced for molding into the mold workpiece end 3 to the rotational axis 7 of the mold is displaced in parallel and that the mold 1 and the voltage applied to the inner wall of the mold workpiece rotate in the same direction of rotation. The drive is carried out by separate drives, not shown here, the speeds being matched to one another such that the workpiece 3 and the cylindrical inner wall of the workpiece holder 2 rotate at the same peripheral speeds. The workpiece 2 rolls on the cylindrical inner wall of the workpiece holder 2 during shaping.

Da der Durchmesser D der Werkstückaufnahme 2 größer ist als der Werkstückdurchmesser d und die Rotationsachsen 6, 7 des Werkstückes und des Formwerkzeugs 1 parallel versetzt zueinander angeordnet sind, tritt bei der Formgebung des Endstückes 3 Reibung zwischen dem Werkstück 3 und der Werkstückaufnahme 2 auf, wobei die Reibung vom Werkstückumfang nach innen zur Werkstücklängsachse 6 zunimmt.Since the diameter D of the workpiece holder 2 is larger than the workpiece diameter d and the axes of rotation 6 , 7 of the workpiece and the molding tool 1 are arranged offset parallel to one another, friction occurs between the workpiece 3 and the workpiece holder 2 during the shaping of the end piece 3 , whereby the friction increases from the workpiece circumference inwards to the workpiece longitudinal axis 6 .

Insbesondere der Fig. 2 entnimmt man, daß die Werkstückaufnahme 2 einen zum Umfang konkaven Boden 8 mit einem ebenen Mittelbereich 9 sowie mit einer in der Rotationsachse 7 des Formwerkzeugs 1 angeordneten Bohrung 10 aufweist. In das Formwerkzeug 1 ist ein drehbar gelagerter Zapfen 11 eingesetzt, der die Bohrung 10 des Bodens 8 durchfaßt und mit seinem freien Ende in die Werkstückaufnahme 2 hineinragt. Der Zapfen 11 leitet den im Zuge der Umformung fließenden Werkstoff 12 des Werkstückendes 3, wobei ein in das Werkstückinnere eingestülpter Kragen 13 ausgebildet wird. Der Zapfen 11 wird von dem sich bildenden Kragen 13 in Rotation versetzt und hat die gleiche Umfangsgeschwindigkeit wie die Innenwandfläche des Kragens 13. Der Kragen 13 rollt auf dem Zapfen 11 ab und wird torsionsmomentfrei geformt. Mit der Vorrichtung ist es möglich, Einstülpkragen großer Länge zu bilden.It takes particular from FIG. 2 that the workpiece holder 2 comprises a concave to the peripheral bottom 8 with a flat central portion 9, and having disposed in the axis of rotation 7 of the mold 1 bore 10. In the mold 1, a rotatably mounted pin 11 is inserted, the 10 of the bottom 8 by summarizes the hole and protrudes with its free end in the workpiece holder. 2 The pin 11 guides the material 12 of the workpiece end 3 flowing in the course of the shaping, a collar 13 being inserted into the interior of the workpiece being formed. The pin 11 is set in rotation by the collar 13 which forms and has the same peripheral speed as the inner wall surface of the collar 13 . The collar 13 rolls on the pin 11 and is formed without torsional moment. With the device it is possible to form long collars.

Insbesondere der Fig. 1 entnimmt man, daß das Formwerkzeug 1 aus einer Welle 14 mit einer stirnseitig offenen Kammer und einem in die Kammer eingepaßten zweiteiligen Block 15a, 15b besteht, wobei der Block 15a, 15b eine Kernbohrung enthält, in die der Zapfen 11 mit einer Wälzlagerung eingesetzt ist. Der Block besteht aus zwei miteinander verschraubten Ringen 15a, 15b. Der vordere Ring 15a weist die Werkstückaufnahme 2 und eine von dem Zapfen 11 durchfaßte Mittelbohrung mit einer Gleitbuchse 16 für den Zapfen 11 auf. In einer Bohrung des hinteren Ringes 15b sind Wälzlager 17 angeordnet, die Axial- und Radialkräfte aufnehmen. Der Block 15a, 15b ist im Ausführungsbeispiel durch einen Paßstift 18 drehfest in der Kammer gehalten. Ferner enthält die Welle 14 eine Zentralbohrung 19 für Kühl- und Schmiermittel.In particular, Fig. 1 reveals that the mold 1 consists of a shaft 14 with a chamber open at the end and a two-part block 15 a, 15 b fitted into the chamber, the block 15 a, 15 b containing a core hole into which the pin 11 is used with a rolling bearing. The block consists of two rings 15 a, 15 b screwed together. The front ring 15 a has the workpiece holder 2 and a central bore penetrated by the pin 11 with a sliding bush 16 for the pin 11 . In a bore of the rear ring 15 b roller bearings 17 are arranged, which absorb axial and radial forces. The block 15 a, 15 b is held in the exemplary embodiment in a rotationally fixed manner in the chamber by a dowel pin 18 . The shaft 14 also contains a central bore 19 for coolants and lubricants.

Der Fig. 2 ist entnehmbar, daß das in die Werkstückaufnahme 2 vorstehende Ende des Zapfens 11 einen kleineren Durchmesser aufweist als der in der Bohrung 10 des Bodens 8 geführte Anschlußbereich des Zapfens 11. Der Anschlußbereich geht durch einen kegelförmigen oder im Ausführungsbeispiel bogenförmig ausgebildeten Bund 20 in das Zapfenende über. Der Bund 20 bildet eine bodennahe Führungsfläche für den im Zuge der Umformung fließenden Werkstoff 12 des Werkstückendes 3.Of Fig. 2 can be taken that the above in the workpiece holder 2 end of the pin 11 has a smaller diameter than that of the base 8 is guided in the bore 10 connecting portion of the pin 11. The connection area passes through a conical or, in the exemplary embodiment, arc-shaped collar 20 into the pin end. The collar 20 forms a guide surface near the ground for the material 12 of the workpiece end 3 flowing in the course of the forming.

Die beschriebene Vorrichtung kann zur Herstellung von Druckgasflaschen eingesetzt werden. Eine solche Druckgasflasche ist in Fig. 3 dargestellt. Sie weist einen zylindrischen Mantel 21, einen auf bekannte Weise angeformten Behälterboden 22 sowie einen durch die beschriebene Vorrichtung angeformten Behälterhals 23 auf. Der Behälterhals 23 besteht aus einem in das Behälterinnere eingestülpten Kragen von etwa 50 mm Länge auf. Die Innenfläche ist mechanisch bearbeitet und weist ein Innengewinde 24 zum Anschluß einer Armatur auf. Durch den nach innen eingestülpten Kragen 23 zeichnet sich die Druckgasflasche bei vorgegebenem Füllvolumen und vorgegebenen Manteldurchmesser durch eine kurze Bauhöhe aus.The device described can be used for the production of compressed gas cylinders. Such a compressed gas bottle is shown in Fig. 3. It has a cylindrical jacket 21 , a container bottom 22 molded on in a known manner and a container neck 23 molded on by the described device. The container neck 23 consists of a collar of approximately 50 mm in length that is inserted into the interior of the container. The inner surface is machined and has an internal thread 24 for connecting a fitting. Due to the collar 23 being turned inwards, the compressed gas bottle is characterized by a short overall height for a given filling volume and a given jacket diameter.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Formen eines Endstückes an einem rohrförmigen Werkstück aus Metall, mit
  • einem rotierend angetriebenen Formwerkzeug mit einer Werkstückaufnahme (2) für das Werkstückende (3),
  • einem Rotationsantrieb für das Werkstück,
  • einer Einrichtung zur Erzeugung eines Preßdruckes durch Vorschubbewegung des Formwerkzeugs und/oder des Werkstückes und
  • einer Ringheizung (4) an der Stirnseite des Formwerkzeugs,
1. Device for forming an end piece on a tubular workpiece made of metal, with
  • a rotating driven mold with a workpiece holder ( 2 ) for the workpiece end ( 3 ),
  • a rotary drive for the workpiece,
  • a device for generating a pressing pressure by advancing the mold and / or the workpiece and
  • a ring heater ( 4 ) on the end face of the mold,
wobei der Innendurchmesser (D) der Werkstückaufnahme (2) größer ist als der Werkstückaußendurchmesser (d), wobei die Mittelachse (6) des zur Formgebung in das Formwerkzeug (1) eingeführten Werkstückendes (3) zur Rotationsachse (7) des Formwerkzeugs (1) parallel versetzt ist und wobei das Formwerkzeug (1) und das an der Innenwand des Formwerkzeugs (1) anliegende Werkstück in gleicher Drehrichtung mit im wesentlichen gleichen Umfangsgeschwindigkeiten rotierend antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahme (2) einen zum Umfang hin konkaven Boden (8) mit einem ebenen Mittelbereich (9) sowie mit einer in der Rotationsachse (7) des Formwerkzeugs (1) angeordneten Bohrung (10) aufweist und daß in dem Formwerkzeug (1) ein drehbar gelagerter Zapfen (11) eingesetzt ist, der die Bohrung (10) des Bodens (8) durchfaßt und mit seinem freien Ende in die Werkstückaufnahme (2) hineinragt.wherein the inside diameter (D) of the workpiece holder ( 2 ) is larger than the outside diameter of the workpiece (d), the central axis ( 6 ) of the workpiece end ( 3 ) inserted into the molding tool ( 1 ) for shaping to the axis of rotation ( 7 ) of the molding tool ( 1 ) is offset in parallel and the molding tool ( 1 ) and the workpiece resting on the inner wall of the molding tool ( 1 ) can be driven in rotation in the same direction of rotation with essentially the same circumferential speeds, characterized in that the workpiece holder ( 2 ) has a bottom which is concave toward the circumference ( 8) having a flat central region (9) and having disposed in the axis of rotation (7) of the mold (1) hole (10) and that in the mold (1), a rotatably mounted pin (11) is inserted, the bore of the ( 10 ) of the bottom ( 8 ) grasped and protrudes with its free end into the workpiece holder ( 2 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formwerkzeug (1) aus einer Welle (14) mit einer stirnseitig offenen Kammer und einem in die Kammer eingepaßten zweiteiligen Block (15a, 15b) besteht, wobei der Block (15a, 15b) eine Kernbohrung enthält, in die der Zapfen (11) mit einer Wälzlagerung eingesetzt ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the molding tool ( 1 ) consists of a shaft ( 14 ) with a front open chamber and a fitted into the chamber two-part block ( 15 a, 15 b), the block ( 15 a , 15 b) contains a core bore into which the pin ( 11 ) is inserted with a roller bearing. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (15a, 15b) aus zwei miteinander verschraubten Ringen (15a; 15b) besteht, wobei der vordere Ring (15a) die Werkstückaufnahme (2) und eine von dem Zapfen (11) durchfaßte Mittelbohrung mit einer Gleitbuchse (16) für den Zapfen (11) aufweist und wobei in einer Bohrung des hinteren Ringes (15b) Axial- und Radialkräfte aufnehmende Wälzlager (17) angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the block ( 15 a, 15 b) consists of two screwed rings ( 15 a; 15 b), the front ring ( 15 a) the workpiece holder ( 2 ) and one of the pin ( 11 ) has a central bore with a sliding bush ( 16 ) for the pin ( 11 ) and in a bore of the rear ring ( 15 b) axial and radial forces absorbing roller bearings ( 17 ) are arranged. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (15a, 15b) durch einen Paßstift (18) drehfest in der Kammer gehalten ist.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the block ( 15 a, 15 b) by a dowel pin ( 18 ) is rotatably held in the chamber. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Werkstückaufnahme (2) vorstehende Ende des Zapfens (11) einen kleineren Durchmesser aufweist, als der in der Bohrung des Bodens (8) geführte Anschlußbereich des Zapfens (11), wobei der Anschlußbereich durch einen kegelförmigen oder bogenförmig ausgebildeten Bund (20) in das Zapfenende übergeht und der Bund (20) eine bodennahe Führungsfläche für den im Zuge der Umformung fließenden Werkstoff (12) des Werkstückendes (3) bildet.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the end of the pin ( 11 ) projecting into the workpiece holder ( 2 ) has a smaller diameter than the connection region of the pin ( 11 ) guided in the bore in the base ( 8 ) ), the connection area passing into the pin end through a conical or arcuate collar ( 20 ) and the collar ( 20 ) forming a guide surface near the ground for the material ( 12 ) of the workpiece end ( 3 ) flowing during the forming. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbereich des Bodens (8) einen die Bohrung (10) ringförmig umgebenden Kragen als Führungsfläche für den im Zuge der Umformung fließenden Werkstoff des Werkstückendes (3) bildet.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the central region of the bottom ( 8 ) forms a collar surrounding the bore ( 10 ) annularly as a guide surface for the material of the workpiece end ( 3 ) flowing in the course of the forming. 7. Mit der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellter Druckbehälter aus Metall, insbesondere Druckgasflasche, mit einem zylindrischen Mantel (21), einem angeformten Behälterboden (22) und einem angeformten Behälterhals (23), wobei der Behälterhals (23) mechanisch bearbeitet ist und ein Innengewinde (24) zum Anschluß einer Armatur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterhals (23) ein in das Behälterinnere eingestülpter Kragen (13) ist.Wherein the container neck (23) machined 7. With the device according to one of claims 1 to 6 produced pressure vessel made of metal, in particular compressed gas cylinder mechanically connected to a cylindrical jacket (21), an integrally formed container base (22) and an integrally formed container neck (23), and has an internal thread ( 24 ) for connecting a fitting, characterized in that the container neck ( 23 ) is a collar ( 13 ) which is pushed into the interior of the container.
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