DE19614196B4

DE19614196B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Rohres

Info

Publication number: DE19614196B4
Application number: DE19614196A
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Kariya Kuroda; Makoto Kariya Ito; Nobuyuki Kariya Morikawa; Ryoiti Kariya Izumi; Kenji Kariya Ogura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 2007-12-06
Anticipated expiration: 2016-04-11
Also published as: US5625948A; KR100252645B1; CN1139026A; GB2299776B; GB2299776A; DE19614196A1; GB9607660D0; CN1099922C

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1), umfassend die folgenden Schritte:
einen ersten Arbeitsvorgang zum Biegen eines Rohres zu einem vorbestimmten Krümmungsradius, um an diesem ein Knieteil (9) mit einem Radius auszubilden, und
einem zweiten Arbeitsgang zum Biegen des Radius-Knieteils (9) zu einem kleineren inneren Krümmungsradius der Rohres, in dem ein Rohrendbereich (3) des Rohres (1) in dessen Axialrichtung gedrückt wird, während die Seitenwände (11) fest gehalten werden, die rechtwinklig zu einer Ebene in der Richtung
des Rohres (1), in der das Rohr (1) gebogen wird, angeordnet sind, um ein Knieteil mit einem kleinen Radius auszubilden der kleiner als der Radius des im ersten Arbeitsgang ausgebildeten Knieteils (9) ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres, das beispielsweise für einen Wärmetauscher oder dergleichen verwendet wird, durch Biegen oder dergleichen und betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung desselben.
In den letzten Jahren hat die Tendenz bestanden, den Raum, der für die Verrohrung für einen Wärmeaustauscher zur Verfügung steht, wegen der höheren Einbaudichte innerhalb des Motorraums eines Fahrzeugs und der zunehmenden Komplexität verschiedener Arten von Wärmetauschern von Kühlern oder dergleichen zu verkleinern.
Des Weiteren hat bei diesen Umständen die Forderung zur Minimierung des Totraums für das Verrohren (des für das Biegen erforderlichen Raums) und der Bogenradius der Verrohrung (d.h. der Krümmungsradius der Verrohrung) bestanden, um den Freiheitsgrad bei dem Entwurf bzw. der Gestaltung der Verrohrung zu verbessern.
Wenn jedoch der Bogenradius bei einem Biegeverfahren für eine Verrohrung kleiner gemacht wird, tritt das Problem auf, daß die Plattendicke am Außenseitenbereich des gebogenen Rohres (nachfolgend als "Bogen-Außenseitenbereich" bezeichnet) übermäßig verdünnt werden kann und daß der Innenseitenbereich des gebogenen Rohres (nachfolgend als "Bogen-Innenseitenbereich" bezeichnet) knicken kann.
Das heißt, das Biegen eines Rohres wird zwar unter Verwendung eines Rohrbiegers oder dergleichen durchgeführt, jedoch ist der minimale Krümmungsradius durch die Dehnungsrate des Rohrmaterials, den Rohraußendurchmesser, die Rohrwanddicke und dergleichen bestimmt, und besteht das Problem, daß das Rohr, wenn es mit minimalem Krümmungsradius oder einem kleineren Krümmungsradius gebogen wird, zerquetscht wird, was es unmöglich macht, das Biegen durchzuführen.
Zur Überwindung dieses Problems kann ein Kniestück mit minimalem Krümmungsradius hergestellt werden, indem zwei Teile gemäß Darstellung beispielsweise in 35A und 35B verbunden werden; jedoch sind damit die weiteren Probleme der Vergrößerung der Anzahl der. Arbeitsvorgänge, der starken Kostenerhöhung und der fehlenden Eignung für die Massenherstellung verbunden.
Des Weiteren ist unabhängig hiervon in der. JP A-61 137 629 eine Technologie zur Kostensenkung und der Anwendung bei der Massenherstellung vorgeschlagen worden. Hierbei wird das Rohr gebogen, während ein elastischer Körper im Inneren des Rohres angeordnet ist, wodurch es möglich gemacht wird, das Biegen mit einem kleinen Radius durchzuführen; jedoch besteht dann das Problem, daß die Schwierigkeit der Arbeit vergrößert wird. Das heißt, dieses Verfahren macht Arbeitsvorgänge für das Einsetzen und Entfernen des elastischen Körpers erforderlich, wie einen vorausgehende Arbeitsvorgang für das Einsetzen des elastischen Körpers in das zu biegende Rohr, einen Arbeitsvorgang zum Halten des elastischen Körpers von dem Rohrende aus, das dem zu bearbeitenden anderen Rohrende gegenüberliegt, um den eingesetzten elastischen Körper abzustützen, und einen Arbeitsvorgang für das Entfernen des elastischen Körpers nach der Bearbeitung, wodurch die Probleme verursacht werden, daß die Arbeitseffizienz abnehmen kann und die Kosten ansteigen können. Weil es notwendig ist, den elastischen Körper zu halten, besteht des Weiteren das Problem, der Unmöglichkeit der Anwendung bei Teilen mit vielen Biegungspunkten.
Des Weiteren sind vorgeschlagen worden ein Verfahren zur Durchführung einer maschinellen Bearbeitung, um einen gekrümmten Bereich nach der Herstellung eines Rohrzwischenkörpers aus zu bilden, der mit einem gekrümmten Bereich ausge stattet ist, wie in JP-A-6 262 282 offenbart ist, und ein Verfahren zur Durchführung des Biegens mittels eines Werkzeugs, das verschoben wird, indem es sich während des Biegens in einem Klemmbereich, der ein Biegegesenk und ein Klemmgesenk umfaßt, vorwärts verschiebt, wie in JP-A-4 220 120 oder dergleichen offenbart ist. Obwohl jedes Verfahren in Hinblick darauf wirksam sein kann, ein Knicken der Bogen-Innenseite zu verhindern und die Kreisförmigkeit zu begünstigen, als eines der Probleme beim Biegen mit minimalem Krümmungsradius, ist es unmöglich, das Knicken der Bogenaußenseite als weiteres Problem zu verhindern. Das heißt, weil der verformbare Bogen mit dem minimalen Radius durch die dem Marterial eigene Dehnungsrate bestimmt ist, ist es möglich, Materialien mit einer großen Dehnungsgröße zu verwenden, wie beispielsweise rostfreien Stahl oder weichen Stahl, jedoch ist es unmöglich, ein Material mit kleiner Materialdehnung wie Aluminium zu verwenden.
GB 10 50 171 beschreibt ein Verfahren, nach welchem ein Einsetzteil in das Innere des Rohres eingesetzt wird, um eine glatte Oberfläche eines Knieteils auszubilden, nachdem das Rohr gebogen wurde, wobei sich Quetschfalten am Innenumfang des Rohres bilden. Da bei diesem Verfahren das Einsetzteil in das Innere des Rohres eingesetzt werden muss, ist es für lange Rohre nicht anwendbar.
JP 62 62 282 A beschreibt ähnlich zu GB 10 50 171 die Verwendung einer Einsetzform im Inneren des Rohres, um eine glatte Oberfläche eines Knieteils auszubilden, nachdem das Rohr gebogen wurde, wobei sich Quetschfalten am Innenumfang des Rohres bilden.
Gemäß JP 61 13 769 A wird das Innere des Knieteils unter Verwendung einer oberen Form, welche an das Knieteil gepresst wird, während ein elastisches Teil in das Innere des Rohres eingesetzt wird, um einen Bruch des Rohres zu verhindern. In diesem Fall muss somit das elastische Teil verwendet werden. Außerdem wird das Rohr im Allgemeinen in elliptische Querschnittsform gebracht, da es seitlich nicht gehalten wird.
In Hinblick auf die vorstehend beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben zu schaffen, um eine Kniekonfiguration mit minimalem Krümmungsradius unabhängig von der Größe der Dehnungsgröße des Materials und weiter ohne besondere Einrichtung für das Einsetzen des elastischen Körpers zu erhalten, d.h. durch eine geringe Abänderung der Einrichtung.
Erfindungsgemäß wird in einem ersten Arbeitsvorgang ein Rohrende eines langen Rohres mit einem Krümmungsradius gebogen, der größer als der minimale Krümmungsradius ist, um einen Bereich mit einem großem Krümmungsradius auszubilden. Das heißt, das Biegen wird mit einem großen Krümmungsradius durchgeführt, um einen Bereich mit großem Krümmungsradius in einem Abschnitt auszubilden, in dem kein Aufreißen oder eine übermäßige Verringerung der Plattendicke des Bogen-Außenseitenbereichs und kein Knicken des Bogen-Innenseitenbereichs auftritt. Anschließend wird in einem zweiten Arbeitsvorgang das Rohr mit einem kleinen Krümmungsradius zur Ausbildung eines Bereichs mit kleinem Krümmungsradius gebogen, indem ein Rohrendbereich des Rohres aus der Richtung des Rohrendes gedrückt wird, während die Bogenseitenwand des Rohres festgehalten wird.
Bei dem zweiten Arbeitsvorgang kann das Rohr mit einem extrem kleinen Krümmungsradius ohne Knicken des Bogen-Innenseitenbereichs mittels eines Drückelements oder dergleichen zum Drücken des Rohrendbereichs (beispielsweise einer Rohrendfläche) aus der Richtung des Rohrendes in einem Zustand gebogen werden, bei dem die Seitenwand (die in einer Richtung rechtwinklig zur Biegerichtung liegt) des Rohres festgehalten wird, um nicht aufgeweitet zu werden.
Des Weiteren wird in diesem Fall der Bogen-Innenseitenbereich des Rohres zu einem Winkel kleiner als 90° gebogen, und besteht ein Vorteil darin, daß der Totraum für das Biegen des Rohres ausgeschaltet wird.
Folglich kann erfindungsgemäß eine Kniekonfiguration mit minimalem Krümmungsradius unabhängig von der Dehnungsgröße des Materials und weiter durch geringe Abänderung der gegebenen Ausrüstung erreicht werden.
Auf diese Weite kann der Krümmungsradius des Bereichs mit kleinem Krümmungsradius kleiner als 1,5 D sein, wodurch ein extrem kleiner Krümmungsradius ausgebildet wird.
Wenn ein geradliniger Bereich einer Rohrendseite des Rohres in eine in Bogenrichtung innere Seite des Bereichs mit kleinem Krümmungsradius geschoben wird, indem der zweite Arbeitsvorgang durchgeführt wird, und die Querschnittskonfiguration des eingeschobenen Bereichs zu einer im wesentlichen quadratischen Konfiguration eingestellt wird, kann das Auftreten einer Knickbildung und dergleichen selbst dann, wenn ein kleiner Krümmungsradius ausgebildet wird, verhindert werden.
Das heißt, wenn das Rohr zu einer im wesentlichen quadrati schen Konfiguration ausgebildet worden ist, ist eine extrem große Kraft erforderlich, um diese quadratische Konfiguration zu verändern, und ist daher eine Deformation, die die obenangegebene Knickbildung oder dergleichen nicht toleriert, verhindert. Somit ist es möglich, hierdurch in günstiger Weise einen Kniebereich mit minimalem Krümmungsradius auszubilden.
Ein dritter Arbeitsvorgang kann nach dem zweiten Arbeitsvorgang durchgeführt werden, um einen Rohrendbereich auszubilden, während die Bogenseitenwand fest gehalten wird. Der Roh rendbereich kann so ausgebildet werden, daß er mit einem anderen Rohr im Wege eines einfachen Verfahrens zusammengesetzt werden kann, ohne daß eine Knickbildung oder dergleichen auftritt.
Des Weiteren kann eine sogenannte Ausbauchung an einem Rohrendbereich eines Rohres zu einer Kragenkonfiguration im dritten Arbeitsvorgang ausgebildet werden.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind ohne weiteres aus der nachfolgenden Detailbeschreibung bevorzugter Ausführungsformen bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich; in diesen zeigen:
1A-1C erläuternde Ansichten, die aufeinanderfolgend Herstellungsarbeitsvorgänge einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform zeigen;
2 eine Draufsicht auf ein mehrfach gebogenes Rohr;
3A und 3B einen zweiten Biegearbeitsvorgang, wobei 3A eine Draufsicht mit der Darstellung einer Einspannvorrichtung ist und 3B eine erläuternde Darstellung ist, die ein Verfahren zur Herstellung beim zweiten Biegearbeitsvorgang unter Verwendung der Einspannvorrichtung zeigt;
4 ist eine erläuternde Ansicht eines in einer Einspanneinrichtung befestigten Rohres zur Durchführung der Ausbildung einer rohrendseitigen Ausbauchung;
5A-5C erläuternde Ansichten, die aufeinanderfolgend die Arbeitsvorgänge der Ausbildung der rohrendseitigen Ausbauchung zeigen;
6A und 6B erläuternde Ansichten, die ein Prinzip des Arbeitsvorganges bei der ersten Ausführungsform zeigen;
7A und 7B Endflächenansichten eines Rohres, wobei 7A eine Endflächenansicht eines Rohres ist, bei dem ein erstes Biegen durchgeführt worden ist, und 7B eine Endflächenansicht eines Rohres ist, bei dem das Verfahren abgeschlossen worden ist;
8 eine erläuternde Ansicht, die eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines Rohres entsprechend einer zweiten Ausführungsform zeigt;
9 eine erläuternde Ansicht, die das Herstellungsverfahren einer dritten Ausführungsform zeigt;
10A-10C erläuternde Ansichten, die sequentiell den zweiten Arbeitsvorgang des Herstellungsverfahrens einer fünften Ausführungsform zeigen;
11A-11C erläuternde Ansichten, die sequentiell den dritten Arbeitsvorgang des Herstellungsverfahrens der fünften Ausführungsform zeigen;
12A und 12B perspektivische Ansichten, die einer Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung zeigen, die bei dem Herstellungsverfahren der fünften Ausführungsform verwendet wird;
13A-13C das Herstellungsverfahren der fünften Ausführungsform, wobei 13A eine erläuternde Ansicht ist, die einen Zustand der Herstellung von der Oberseite aus zeigt, 13B ein Querschnitt ist, der den Zustand der Herstellung von der Seite aus zeigt, und 13 eine erläuternde Ansicht ist, die den Zustand der Herstellung von einer Seite aus zeigt;
14 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Einspannvorrichtung zur Ausbildung einer Ausbauchung und der gleichen zeigt, die bei dem Herstellungsverfahren der fünften Ausführungsform verwendet wird;
15 eine teilweise geschnittene Vorderansicht eines Rohres einer sechsten Ausführungsform;
16A und 16B den zweiten Arbeitsvorgang des Herstellungsverfahrens der sechsten Ausführungsform, wobei 16A eine erläuternde Ansicht ist, die von oben aus einen Zustand zeigt, bei dem das Rohr gehalten ist, und 16 eine teilweise geschnittene Ansicht ist, die den Zustand zeigt, bei dem das Rohr gehalten ist;
17A und 17B den dritten Arbeitsvorgang des Herstellungsverfahrens der sechsten Ausführungsform, wobei 17A eine erläuternde Ansicht ist, die von oben aus den Zustand zeigt, bei dem das Rohr gehalten ist, und 17B eine teilweise geschnittene Ansicht ist, die den Zustand zeigt, bei dem das Rohr gehalten ist;
18A-18C erläuternde Ansichten, die sequentiell ein Verfahren zur Ausbildung einer Ausbauchung bei der sechsten Ausführungsform zeigen;
19 einen Schnitt durch ein Rohr mit einem schräg ungleichmäßigem Rohrendbereich;
20A-20C erläuternde Ansichten, die sequentiell Arbeitsvorgänge des Verfahrens zur Ausbildung der Ausbauchung zeigen;
21A-21C eine erste Einspannvorrichtung, wobei 21A eine Draufsicht auf eine ringförmige Aussparung ist, 21B ein Schnitt durch die ringförmige Aussparung ist und 21C eine erläuternde Ansicht ist, die eine Vergrößerung der ringförmigen Aussparung zeigt;
22A und 22B Darstellungen des Endbereichs des Rohres der ersten Ausführungsform, wobei 22A eine Draufsicht ist und 22B eine teilweise geschnittene Ansicht ist;
23A und 23B Darstellungen eines Endbereichs eines Rohres einer Abwandlungsform, wobei 23A eine Draufsicht ist und 23B eine teilweise geschnittene Vorderansicht ist;
24A und 24B Darstellungen eines Endbereichs eines Rohres einer weiteren Abwandlungsform, wobei 24A eine Draufsicht ist und 24B eine teilweise geschnittene Vorderansicht ist;
25A und 25B Darstellungen eines Endbereichs eines Rohres einer ebenfalls weiteren Abwandlungsform, wobei 25A eine Draufsicht ist und 25B eine teilweise geschnittene Vorderansicht ist;
26A-26C Schnitte, die sequentiell den zweiten Arbeitsvorgang des Herstellungsverfahrens einer siebten Ausführungsform zeigen;
27A-27C Schnitte, die sequentiell den dritten Arbeitsvorgang des Herstellungsverfahrens der siebten Ausführungsform zeigen;
28 einen Schnitt, der eine Abwandlungsform des Herstellungsverfahrens der siebten Ausführungsform zeigt;
29A und 29B einen bei dem Herstellungsverfahren einer achten Ausführungsform verwendeten Anschlußverbinder, wobei 29A eine Draufsicht ist und 29B ein Querschnitt ist;
30A und 30B den Zustand eines Rohres, mit dem der Anschlußverbinder der achten Ausführungsform verbunden ist, wobei 30A eine erläuternde Darstellung in Draufsicht ist und 30B eine teilweise geschnittene Ansicht ist;
31A und 31B ein Herstellungsverfahren einer neunten Ausführungsform, wobei 31A eine perspektivische Ansicht ist, die eine Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung zeigt, und 31B eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem ein Anschlußverbinder an einem Rohr angebracht ist;
32A und 32B eine Abwandlungsform des Herstellungsverfahrens der neunten Ausführungsform, wobei 32A eine perspektivische Ansicht ist, die eine Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung zeigt, und 32B eine perspektivische Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, bei dem der Verbinder an dem Rohr angebracht ist;
33A und 33B einen weiteren Anschlußverbinder, wobei 33A eine Draufsicht ist und 33B ein Schnitt ist;
34A und 34B einen Zustand eines Rohres, mit dem der andere Anschlußverbinder verbunden ist, wobei 34A eine Erläuterungszwecken dienende Draufsicht ist und 34B eine teilgeschnittene Ansicht ist, und
35A und 35B Erläuterungszwecken dienende Ansichten, die jeweils ein herkömmliches Rohr zeigen.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, weiter ins Detail gehend und ausschließlich beispielhaft zu verstehend beschrieben.
Zuerst wird die erste Ausführungsform beschrieben.
Mittels des Herstellungsverfahrens für ein Rohr der ersten Ausführungsform wird mit hoher Produktivität und geringen Kosten ein "Teil mit einem Kniebereich mit einem Krümmungsradius R, der klein ist (R < 1,5 D, wobei D der Rohrdurchmesser ist) an einem Rohrende eines langen Rohres" gemäß Darstellung beispielsweise in 2 hergestellt.
Bei der ersten Ausführungsform wird, nachdem zuerst der Nachbarschaftsbereich eines Rohrendbereichs 3 eines langen Rohres 1 mit einem Krümmungsradius gebogen worden ist, der größer als der minimale Krümmungsradius ist, bei dem Probleme wie Brechen, Knicken oder dergleichen nicht auftreten (erstes Biegen in einem ersten Arbeitsvorgang), wie in 1A dargestellt ist, ein Biegen mit kleinem Krümmungsradius durchgeführt, indem die Endfläche 3a des Rohrendbereichs 3 aus der Richtung des Rohres mittels eines Stempels 5 als Drückelement (zweites Biegen in einem zweiten Arbeitsvorgang), wie in 1B dargestellt ist, zusammengedrückt wird und danach der Rohrendbereich 3, wie in 1C dargestellt ist, ausgebildet wird. Das Verfahren hierfür und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben werden jetzt im Detail beschrieben.
(1) Erster Arbeitsvorgang
Zuerst wird das Biegen durchgeführt, indem eine normale NC-Biegeeinrichtung (numerisch gesteuerte Biegeeinrichtung) oder dergleichen mit einem Krümmungsradius verwendet wird, bei dem kein Reißen infolge der Verjüngung der Plattendicke des Bogen-Außenseitenbereichs 9a des Knieteils 9 auftritt und darüber hinaus kein Knicken des Bogen-Innenseitenbereichs 9b auftritt. Obwohl sich der minimale Krümmungsradius mit dem Material und der Plattendicke verändert, liegt in einem Fall beispielsweise für das Material A3003-0 mit einem Durchmesser von 17 mm und einer Wandstärke von 1,0 mm der Grenzwert des Bogenmittenradius bei etwa 1,5 D (wobei D der Rohrdurchmesser ist). Entsprechend wird gemäß Darstellung in 1A eine Rohrkonfiguration mit einer großen Krümmung ausgebildet.
(2) Zweiter Arbeitsvorgang
Als nächstes wird mit einer seitlich trennbaren, Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 7 gemäß Darstellung beispielsweise in 3 das im Wege des ersten Biegens hergestellte Rohr in einem Raum 7a mit einer im wesentlichen L-förmigen, rohrförmigen Konfiguration des Inneren der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 7 fixiert, indem jede Bogenseitenwand 11 des Knieteils 9, das im Wege des ersten Biegens ausgebildet worden ist, von der Außenseite aus gehalten wird. Folglich fungiert jeder Seitenbereich (die dem Knieteil 9 entspricht) des Raumes 7a mit der rohrförmigen Konfiguration der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 7 als Halterungszwecken dienende Wand (nicht dargestellt). Des weiteren besteht zu diesem Zeitpunkt ein Biegeraum 7b, der sich in bogenförmiger Konfiguration erstreckt, am Außenseitenbereich des Bogen-Außenseitenbereichs des Knieteils 9.
Als nächstes wird ein Stempel 5, der mit einem Dorn ausgestattet ist, zum Zusammendrücken einer Endfläche von einem offenen Bereich 1a des Rohrs 1 aus, das durch die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 7 gehalten ist, eingesetzt, und wird der Bogen-Außenseitenbereich 9a des Knieteils 9, der durch das obenbeschriebene erste Biegen ausgebildet worden ist, heruntergedrückt, während die Endfläche 3a des Rohrendbereichs 3 mit einem gestuften Bereich 5a des Stempels 5 gedrückt bzw. gepreßt wird, wodurch das zweite Biegen (Biegen mit kleinem Krümmungsradius) durchgeführt wird. Die Konfiguration der Spitze dieses Stempels 5 ist so gestaltet, daß sie derjenigen des Bogen-Außenseitenbereichs 9a des Rohres 1 entspricht; und wenn der Stempel 5 den Rohrendbereich 3 zusammendrückt, wird der Bogen-Außenseitenbereich 9a gleichzeitig gedrückt, um so von der Innenseitenfläche desselben aus zu dem obenbeschriebenen Biegeraum 7b aufgeweitet zu werden.
Auf diese Weise wird die in 1B dargestellte Rohrkonfiguration erreicht. Das heißt, der Bogen-Innenseitenbereich 9b verbiegt sich so, daß sein Winkel kleiner als 90° wird und daß er von der oberen Fläche des geradlinigen Längsseitenbereichs 14 des Rohrs 1, der sich horizontal erstreckt, nach unten verschoben wird.
(3) Dritter Arbeitsvorgang
Als nächstes wird ein Arbeitsvorgang für die Ausbildung des Rohrendbereichs 3 durchgeführt, so daß das Rohr 1 an einem zugehörig ausgebildeten Rohr angesetzt werden kann. Gemäß Darstellung in 4 werden bei diesem Arbeitsvorgang mittels einer Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 17, die der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 7, die in 3 dargestellt ist, ähnlich bzw. gleich dieser ist, die beiden Seiten der Bogenseitenwand 11 des Knieteils 9, das mittels des vorstehend beschriebenen zweiten Biegens ausgebildet worden ist, fest gehalten. Des weiteren unterscheidet sich diese Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 17 von der obenbeschriebenen Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 7 erheblich dadurch, daß sie eine Stufe 17a kreisförmiger Konfiguration besitzt, die an einem eine Ausbauchung (Kragenbereich) 19 bildenden Bereich vorgesehen ist.
Entsprechend wird die Konfiguration der gewünschten Ausbauchung 19 dadurch erreicht, daß zahlreiche Stempel, die der auszubildenden gewünschten Konfiguration entsprechen, eingesetzt werden und mehrere Arbeitsvorgänge des Ausdehnens, Ziehens und Ausbildens bzw. Formens des Rohres durchgeführt werden.
Als nächstes wird im Detail dieser Arbeitsvorgang der Ausbildung der Ausbauchung beschrieben.
Gemäß Darstellung in 5A wird zuerst ein erster Außenstempel 21 außenseitig innerhalb einer Aussparung 17b der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 17 so angesetzt, daß ein kleiner Spielraum zum Rohr 1 ausgebildet ist.
Anschließend wird ein erster Innenstempel 23 mit einem Durchmesser größer als der Innendurchmesser des Rohres 1 im Inneren des Rohres des Rohres 1 eingesetzt, und wird das Rohr 1 zu der Position der Stufe 17a aufgeweitet (Arbeitsvorgang des Rohraufweitens).
Als nächstes wird gemäß Darstellung in 5B die Endfläche 3a des Rohres 1 mit einer Stufe 25a eines zweiten Innenstempels 25 gedrückt, und wird hierbei das Rohr 1 durch außenseitiges Ansetzen eines zweiten Außenstempels 27, dessen Innendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des ersten Außenstempels 21 mit dem Rohr 1 ist, gezogen. Dann wird das Rohr 1 mittels der Innenseite einer schräggestellten Fläche 27a etwas gebogen (Arbeitsvorgang des Ziehens).
Als nächstes wird gemäß Darstellung in 5C die Endfläche 3a des Rohres 1 mittels einer Stufe 31a eines dritten Außenstempels 31 in einem Stadium gedrückt, bei dem ein dritter Innenstempel 29 in das Rohr 1 eingesetzt ist, und wird das Rohr mittels der Stufe 17a gebogen, und wird die Ausbauchung 19 ausgebildet.
Auf diese Weise wird bei dieser Ausführungsform der bemerkenswerte Effekt, da der Innenseitenbereich 9b mit einem scheinbaren Krümmungsradius von Null hergestellt werden kann, d.h. der Totraum ausgeschaltet werden kann, zu geringen Kosten mit einem äußerst einfachen Verfahren zum Drücken bzw. Pressen (zweiter Bearbeitungsvorgang) aus der Richtung des Rohrendes in einem Zustand erreicht, bei dem die Bogenseitenwand 11 des Knieteils 9 durch die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 7 nach dem Biegen (erster Bearbeitungsvorgang) mit einem Krümmungsradius gehalten wird, der größer als der minimale Krümmungsradius ist. Das heißt, bei dieser Ausführungsform kann ein Rohr 1 mit einem Kniebereich 9 mit minimalem Krümmungsradius mit stabilisierter und hoher Produktivität hergestellt werden.
Des weiteren besteht ein Vorteil darin, daß die Ausbauchung 19 am Rohrendbereich 3 ohne Bewirkung einer Knickbildung unter Verwendung verschiedener Stempel leicht in einem Zustand ausgebildet werden kann, bei dem die Bogenseitenwand 11 des Knieteils 9 nach dem zweiten Bearbeitungsvorgang gehalten wird.
b) Als nächstens wird der Grund dafür beschrieben, daß das Rohr 1 mit einem Knieteil 9 mit minimalem Krümmungsradius bei stabilisierter und hoher Produktivität mittels dieser Ausführungsform erreicht werden kann.
Beim Drücken mittels des Stempels 5, nachdem die Bogenwandfläche 11 des Knieteils 9, das bei dem obenbeschriebenen ersten Biegen erreicht worden ist, von der Außenseite aus gehalten wird, besteht die Neigung, daß der rohrendseitige, ge radlinige Bereich 4 in einen Bereich (Bogen-Innenseitenbereich 9b) verschoben wird, der unter einem rechten Winkel zu dem längenseitigen geradlinigen Bereich 14 verläuft, wie in 6A dargestellt ist. Auf diese Weise ist der Bogen-Innenseitenbereich 9b bestrebt, sich zu einer elliptischen Konfiguration zu deformieren, die sich zur Seite hin aufweitet; da die Bogenseitenwand 11 durch die obenbeschriebene Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 7 jedoch gehalten ist, ist dieser Bereich durch die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 7 gespannt, und wird eine winklige Konfiguration gemäß Darstellung in 6B ausgebildet. Während die Gesamtgestalt in einer glatten Radiuskonfiguration ausgebildet wird, wird dieser Bereich in einer Einzelpunkt-Konfiguration ausgebildet. Im Anschluß an die Ausbildung dieser winkligen Konfiguration kann, da ein Knickbildungsphänomen, wodurch der rohrendseitige, geradlinige Bereich 4 versucht ist, zur Innenseite des Bogen-Innenseitenbereichs 9b in starkem Maße heruntergedrückt zu werden, unterdrückt werden kann, die in 6B dargestellte Konfiguration in stabiler Weise erhalten werden.
Gleichzeitig wird, wenn die Spitze des Stempels 5 die Innenseitenfläche des Bogen-Außenseitenbereichs 9a des Knieteils 9 drückt, um so eine Radiuskonfiguration auszubilden, die dem Bogen-Außenseitenbereich 9a entspricht, eine noch günstigerere Konfiguration erreicht. Hierbei ist eine günstige Konfiguration eine solche ohne übermäßige Veränderung der Querschnittsfläche oder eine Konfiguration, die keinen übermäßigen Anstieg des Strömungswiderstandes eines Fluid bewirkt, das innerhalb des Rohres 1 strömt.
Jetzt wird der Arbeitsvorgang für die Ausbildung des Rohrendbereichs 3 beschrieben. In diesem Fall wird ebenso ähnlich zu dem obenbeschriebenen ersten Biegearbeitsvorgang die Bogenseitenwand 11 gehalten, und werden verschiedene Stempel, die der auszubildenden gewünschten Konfiguration entsprechen, vom Rohrendbereich 3 aus eingesetzt, um die gewünschte Konfiguration zu erhalten. Weil die in 6B dargestellte Einzel punktkonfiguration ebenfalls bei diesem Arbeitsvorgang ausgebildet wird, liefert dieser Bereich eine Widerstandskraft für die Kraft zur Ausbildung der Ausbauchung 19 und dergleichen, und kann eine Knickbildung am Bogen-Innenseitenbereich 9b verhindert werden.
c) Als nächstes werden Versuchsbeispiele beschrieben, die zur Bestätigung der Wirkung des Verfahrens zur Herstellung eines Rohres nach dieser Ausführungsform durchgeführt worden sind.
Bei dieser Untersuchung wurde zuerst die Plattendicken- bzw. Wandstärkenverteilung für das Rohr 1 gemessen, für das das erste Biegen durchgeführt worden ist, wie in 7A dargestellt ist. Die Messung wurde an 18 Stellen entlang des Rohres 1 gemäß Darstellung in 7A durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben. Tabelle 1
Als nächstes wurde die Plattendicken- bzw. Wandstärkenverteilung in gleicher Weise für ein Rohr 1 gemessen, für das das zweite Biegen und der Arbeitsvorgang für das Ausbauchen des Rohrendes durchgeführt worden sind. Die Messung wurde an 10 Stellen entlang des Rohrs 1 gemäß Darstellung in 7B durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 2
Wie aus Tabelle 1 und Tabelle 2 ersichtlich ist, ist zu beachten, daß die Wandstärke (in der Nähe des Bogen-Außenseitenbereichs 9a), die zu etwa 70% oder mehr durch das erste Biegen bestimmt ist, nicht durch den nachfolgenden Arbeitsvorgang verkleinert wird. Das heißt, es ist zu beachten, daß bei dem Verfahren zur Herstellung des Rohres nach dieser Ausführungsform der scheinbare Radius des Bogen-Innenseitenbereichs 9b zu Null gemacht wird und die Verkleinerung der Wandstärke im Vergleich zu dem herkömmlichen Biegeverfahren unter Aufrechterhaltung der stabilisierten und hohen Produktivität unterdrückt werden kann.
Es nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Rohres nach der zweiten Ausführungsform führt die Arbeitsvorgänge von (1) dem ersten Arbeitsvorgang bis (3) dem dritten Arbeitsvorgang der vorausgehenden ersten Ausführungsform als kontinuierlichen Arbeitsvorgang mittels eines Roboters oder dergleichen durch.
Gemäß Darstellung in 8 führt eine Vorrichtung für den fortlaufenden Arbeitsvorgang zuerst einen Mehrfach-Biegearbeitsvorgang einschließlich eines Biegens, das dem obenbeschriebenen ersten Biegen mittels einer NC-Biegeeinrichtung 43 entspricht, an einem mittels einer Rohrzuführungseinrichtung 41 zugeführten Rohr 1 durch.
Danach wird das Rohr 1 an eine Bearbeitungseinrichtung 47 für das Rohrende mittels einer Übergabeeinrichtung 45 wie eines Roboters oder dergleichen übergeben, und werden ein zweiter Biegearbeitsvorgang und ein Ausbauchungsarbeitsvorgang am Rohrende an der Bearbeitungseinrichtung 47 für das Rohrende durchgeführt, indem aufeinanderfolgend Stempel mittels eines Revolverkopfsystems oder dergleichen eingesetzt werden.
Auf diese Weise kann bei dieser Ausführungsform das Rohr 1 kontinuierlich hergestellt werden und besteht der Vorteil, daß alle Arbeitsvorgänge durchgeführt werden können, indem lediglich der erste Arbeitsvorgang (d.h. ein Biegearbeitsvorgang mit kleinem Krümmungsradius) zu der herkömmlichen Revolverkopfstufe zur Ausbildung einer Ausbauchung hinzugefügt wird.
Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben.
Bei der dritten Ausführungsform wird bei dem ersten Biegen des Rohres 1 gemäß Darstellung in 9 das Rohr 1 zu einer elliptischen Konfiguration derart ausgebildet, daß die Abmessung B in der Richtung rechtwinklig zum Bogen kleiner wird als die Abmessung A in der Richtung des Biegens bis zu einem vorbestimmten Bereich (beispielsweise einer identischen Länge nach links und nach rechts bei dem Knieteil 9 am Zentrum) des Rohrendbereichs 3, der sich zum Knieteil 9 hin erstreckt. Hierdurch wird die Steifigkeit zur Unterdrückung der Knickbildung am Bogen-Innenseitenbereich 9b verbessert, und wird eine günstige Bogenkonfiguration mit kleinem Krümmungsradius bei dem zweiten Biegen erreicht (Biegen mit kleinem Krümmungsradius).
Des Weiteren wird bei dieser Ausführungsform selbst dann, wenn der Rohrendbereich 3 zu einer elliptischen Konfiguration beim ersten Biegen ausgebildet wird, der elliptische Bereich zu einer echten Kreisgestalt zurückgebildet, indem ein Dorn mit einer echten Kreisgestalt (und eine dieser entsprechende Ansetzeinklemmeinrichtung) beim Biegen des kleinen Krümmungs radius und bei der Ausbildung bzw. Formgebung des Rohrendbereichs (dem Ausbilden der Rohrendausbauchung) eingesetzt werden, und wird so eine Konfiguration ähnlich derjenigen bei der ersten Ausführungsform erreicht.
Als nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben.
Bei der vorausgehenden ersten Ausführungsform wurden unterschiedliche Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtungen zur Ausbildung der Krümmung mit kleinem Radius und des Rohrendbereichs 3 verwendet, während bei der vierten Ausführungsform eine identische Einspannvorrichtung verwendet wird. Insbesondere wird die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 17 mit einem Stufenbereich 17a, der zur Ausbildung des Rohrendbereichs 3 verwendet wird, benutzt.
Obwohl die Entscheidung, ob die gleiche Einspannvorrichtung verwendet oder nicht verwendet werden kann, von der Formgebungskonfiguration des Rohrendbereichs 3 abhängt, kann die gleiche Einspannvorrichtung mit einer Ausbauchungskonfiguration gemäß Darstellung bei der vorausgehenden ersten Ausführungsform verwendet werden.
Auf diese Weise ist es in dem Fall der Verwendung der gleichen Einspannvorrichtung nicht notwendig, das herzustellende Rohr 1 übergeben zu müssen, und ist darüber hinaus die Arbeitseffizienz verbessert, wodurch ein Beitrag zur Kostensenkung geleistet wird.
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben.
Bei der fünften Ausführungsform kann die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung unabhängig von der Formgebungskonfiguration des Rohrendbereichs gemeinsam benutzt werden.
a) Zuerst wird eine bei dieser Ausführungsform verwendete Einspannvorrichtung und dergleichen beschrieben.
Gemäß Darstellung in 10A und 10B werden ein unteres Rohrabstützteil 102 als Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung zum festen Halten der unteren Hälfte eines Rohres 100, ein oberes Rohrabstützteil 103 als Hülse zum festen Halten der oberen Hälfte des Rohres 100 und eines Rohrendbereichs 100a und ein Stempel 104 zum Drücken der Rohrendfläche in einem zweiten Arbeitsvorgang zur Ausbildung eines Knieteils eines Rohres zu einer Konfiguration mit kleinem Krümmungsradius verwendet.
Des weiteren werden gemäß Darstellung in 11 das obenbeschriebene untere Rohrabstützteil 102 zum Halten der unteren Hälfte des Rohres 100, eine Einspannvorrichtung 105 für eine Ausbauchung zur Abstützung eines Kragenbereichs 100f mit einer Ausbauchungskonfiguration und ein Stempel 106 und eine Hülse 107 zur Ausbildung der Ausbauchungskonfiguration bei dem dritten Arbeitsvorgang zur Ausbildung des Rohrendbereichs 100a des Rohres 100 verwendet.
b) Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres nach dieser Ausführungsform beschrieben.
(1) Zuerst wird der zweite Arbeitsvorgang beschrieben.
Gemäß Darstellung in 10A wird ein Rohr 100, das in gleicher Weise wie bei dem ersten Arbeitsvorgang der obenbeschriebenen ersten Ausführungsform gebogen ist, im unteren Rohrabstützteil 102 als Halterungszwecken dienender Einspannvorrichtung angeordnet.
Gemäß Darstellung in 12 ist das untere Rohrabstützteil 102 in einer solchen Konfiguration ausgebildet, daß es etwa die Hälfte der seitlich vorstehenden Konfiguration (L-förmige Konfiguration) des Rohres 100 abdeckt. Das heißt, eine Nut 102a, in die die untere Hälfte (das ist eine Fläche auf der linken Seite der Zeichnung) und eine seitliche Hälfte des Rohres 100 eingesetzt werden, ist im Zentrum eines im Querschnitt eine L-förmige Konfiguration aufweisenden Teils aus gebildet. Des Weiteren ist eine Kerbe 102b halbkragenförmiger Konfiguration zur Ausbildung einer Ausbauchung bei einem. dritten Arbeitsvorgang im Umfang des oberen Endes der Nut 102a ausgebildet.
(2) Gemäß Darstellung in 10B wird das obere Rohrabstützteil (Hülse) 103 in einem Zustand nach unten heruntergeführt, bei dem das Rohr 100 in der Nut 102a des unteren Rohrabstützteils 102 angeordnet worden ist, um so das Rohr 100 zwischen dem oberen und dem unteren Rohrabstützteil 102 bzw. 103 sandwichartig zu erfassen, wodurch das Rohr befestigt wird.
Gemäß Darstellung in 10A sind ein Einsetzloch 103a, in das der Rohrendbereich 100a des Rohrs 100 eingesetzt wird (dort vertikal hindurchläuft) und eine Nut 103b, in die die obere Hälfte (die eine Fläche auf der rechten Seite der Zeichnung ist) und eine untere Hälfte des Rohres 100 passen, im oberen Rohrabstützteil 103 ausgebildet. Des Weiteren ist ein Vorsprung 103c halbkragenförmiger Konfiguration, der der obenbeschriebenen Kerbe 102b entspricht, im Umfang des unteren Endes des Einsetzlochs 103a ausgebildet.
(3) Als nächstes wird gemäß Darstellung in 10A und 13 der Stempel 104 in diesem Zustand eingesetzt, und wird eine Biegung mit kleinem Krümmungsradius an einem Bogenaußenbereich 100c eines Knieteils 105b ähnlich zu der vorausgehenden ersten Ausführungsform durchgeführt.
(4) Gemäß Darstellung in 10C wird der Bogeninnenbereich 100d des Knieteils 100b hierdurch von der oberen Fläche eines langen, geradlinigen Bereichs 100e aus nach unten bewegt und zu einer im wesentlichen rechtwinkligen Konfiguration gebogen. Danach wird das obere Rohrabstützteil 103 nach oben bewegt. Der Stempel 104 und das obere Rohrabstützteil 103 werden angehoben, wenn der zweite Arbeitsvorgang abgeschlossen wird.
(5) Als nächstes wird der dritte Arbeitsvorgang beschrieben.
Wenn das Rohr 100 mit dem Knieteil 100b, das im vorausgehenden zweiten Arbeitsvorgang mit einem kleinen Krümmungsradius ausgebildet worden ist, im unteren Rohrabstützungsteil 102 gemäß Darstellung in 11A eingesetzt ist, wird die Einspannvorrichtung 105 zur Ausbildung der Ausbauchung so eingesetzt, daß das untere Rohrabstützteil 102 gemäß Darstellung in 11B abgedichtet ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Einspannvorrichtung 105 für die Ausbauchung in zwei seitlich symmetrische Halbstücke gemäß Darstellung in 14 aufgeteilt, und besitzt sie eine Nut 105a mit im wesentlichen L-förmiger Konfiguration, die der Bogenkonfiguration des Rohres 100 entspricht und eine Kerbe 105b halbkragenförmiger Konfiguration. In 14 ist ein Verfahren für das Einstellen der Einspannvorrichtung 105 durch Verschieben von einer Seite aus dargestellt.
(6) Hierdurch wird ein Zustand ähnlich demjenigen des dritten Arbeitsvorganges der ersten Ausführungsform erreicht. Wenn die Hülse 107 und der Stempel 106 abgesenkt werden und die Ausbildung der Ausbauchung ähnlich der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, kann die gewünschte Ausbauchungskonfiguration erreicht werden.
(7) Schließlich werden die Hülse 107 und der Stempel 106 angehoben, und wird die Einspannvorrichtung 105 für die Ausbildung der Ausbauchung vom unteren Rohrabstützungsteil 102 gelöst. In 11C ist der Zustand dargestellt, bei dem der dritte Arbeitsvorgang abgeschlossen wird.
Wie oben beschrieben worden ist, kann dann, wenn die Struktur dieser Ausführungsform verwendet wird, die gleiche Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung (unteres Rohrabstützteil 102) bei dem zweiten Arbeitsvorgang und dem dritten Arbeitsvorgang unabhängig von einer ausgebildeten Konfigurationdes Rohrendbereichs Verwendung finden.
Wenn die gleiche Halterungszwecken dienende Einspannvorrich tung in derselben Weise wie bei der vorliegenden Ausführungsform Verwendung findet, ist es entsprechend nicht notwendig, das herzustellende Rohr 100 auszutauschen, und wird die gewünschte Konfiguration ausschließlich dadurch erreicht, da die Einspannvorrichtung 105 zur Ausbildung der Ausbauchung verschoben wird und fortlaufend die Stempel 104 und 106 eingesetzt werden, was einen weiteren Beitrag zur Kostensenkung leistet.
Soweit die obenbeschriebenen Einspannvorrichtung 105 zur Ausbildung der Ausbauchung im unteren Rohrabstützteil 102 verwendet werden kann, wird eine gleiche Wirkung selbst dann erreicht, wenn die Einspannvorrichtung 105 einstückig ausgebildet oder in zwei separate Teile aufgeteilt ist.
Als nächstes wird eine fünfte Ausführungsform beschrieben.
Gemäß Darstellung in 15 betrifft die fünfte Ausführungsform ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres 200 mit einem Anschlußverbinder 205, der bei einer Kühlerverrohrung oder dergleichen verwendet wird, um die Befestigungskraft zu vergrößern.
a) Als erstes wird eine bei dieser Ausführungsform verwendete Einspannvorrichtung und dergleichen beschrieben.
Gemäß Darstellung in 16 werden eine Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 201, die mit einem Durchgangs-Loch 201c im wesentlichen L-förmiger Konfiguration ausgestattet ist, und ein Stempel 203 zum Drücken des Rohrendbereichs in einem zweiten Arbeitsvorgang verwendet, um ein Knieteil 200a des Rohres 200 zu einer Konfiguration mit einem kleinen Krümmungsradius auszubilden. Des weiteren besitzt die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 201 ein Teil 201a zum festen Halten der Bogenseitenwand des Rohres 200 und einen Bereich 201b zum Abstützen des Rohres derart, da dieses dem Durchgangsloch 201c zugewandt ist.
Des Weiteren werden gemäß Darstellung in 17 eine Abstützeinspannvorrichtung 204 mit einem Bereich 204a zum Abstützen des Rohres 200 und Stempel 206, 207 und 208 (s. 18) zur Erfassung des Rohres 200 mit dem Anschlußverbinder 205 in einem dritten Arbeitsvorgang verwendet, um den Rohrendbereich 200b des Rohres 200 in einem Zustand auszubilden, bei dem der Anschlußverbinder 205, der dazu geeignet und bestimmt ist, mit einem weiteren Rohr zum Eingriff gebracht zu werden, eingesetzt worden ist. Die Stempel 206, 207 und 208 werden in gleicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform verwendet.
b) Als nächstes wird ein Verfahren zur Bearbeitung des Rohres bei dieser Ausführungsform beschrieben.
(1) Zuerst wird der zweite Arbeitsvorgang beschrieben.
Der Zweite Arbeitsvorgang gleicht grundsätzlich der ersten Ausführungsform; in einem Zustand, bei dem das Rohr 200 durch die (seitlich getrennte) Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 201 gehalten ist, so daß die Seitenfläche des Rohres 200 nicht aufgeweitet wird, wird der Stempel 203 dazu verwendet, den Rohrendbereich (beispielsweise eine Endfläche) aus der Richtung des Rohrendes des Rohres 200 zu drücken. Das Rohr 200 kann dadurch zu einem kleinen Krümmungsradius ohne Knickbildung am Bogen-Innenseitenbereich 200c gebogen werden.
(2) Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 17 und 18 der dritte Arbeitsvorgang beschrieben.
Gemäß Darstellung in 17 wird eine gewünschte Sitz- bzw. Passungskonfiguration erreicht, indem sequentiell und fortlaufend die Stempel 206, 207 und 208 gemäß Darstellung in 18 zum Rohr 200 abgesenkt werden und dieses in einem Zustand drücken, bei dem der Anschlußverbinder 205 am Rohrendbereich 200b des Rohres 200 angesetzt ist, das zu der Konfiguration mit kleinem Krümmungsradius in dem vorausgehenden zweiten Arbeitsvorgang gebogen worden ist. Zusätzlich ist eine Kerbe 205b zur Ausbildung einer Ausbauchung 200d am Umfang des oberen Endes des Durchgangslochs 205a des Anschlußverbinders 205 vorgesehen.
Des Weiteren kann die Seitenwand des Rohres 200 bei diesem, Arbeitsvorgang fest gehalten werden, indem die Abstützeinspannvorrichtung 204 oder der Verbinder 205 verwendet wird. Des Weiteren kann das Verbinden des Rohres 200 und des Verbinders 205 an einem Bereich A mittels des Stempels 206 oder der Rohraufweitungskraft des Kragenbereichs (Bereich B) eines anderen Stempels 208 ausgebildet werden.
Somit kann bei dieser Ausführungsform der Rohrendbereich 200b im Wege eines einzigen Schritts ausgebildet werden, und kann der Anschlußverbinder 205 zur Verbesserung der Befestigungskraft mit dem Sitz- bzw. Anschlußteil in der Nähe des Rohrendes des Rohres 200 angesetzt ausgestattet werden, das zu der Konfiguration mit kleinem Krümmungsradius gebogen ist. In diesem Fall wird durch Verbinden des Verbinders 205 und des Sitz- bzw. Anschlußteils mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen die Wirkung erreicht, daß die Befestigungskraft in hohem Maße verstärkt wird im Vergleich mit einem Fall, bei dem ein Rohr allein mit dem Sitz- bzw. Anschlußteil verbunden ist.
Dieses Verfahren zur Ausbildung der Ausbauchung wird vorzugsweise bei einem Rohr mit einem schräg ungleichmäßigen Rohrendbereich oder einem überschüssigen Materialbereich, der verursacht sein kann, wenn das geradlinige Rohr gebogen worden ist. Als nächstes wird die Wirkung beschrieben.
Das heißt, gemäß Darstellung in 19 ist der schräg ungleichmäßige Rohrendbereich an einem Ende eines Rohres 121 vorgesehen (dies derart, daß er zur linken Seite der Zeichnung vorsteht), und wird das Ausbilden der Ausbauchung so durchgeführt, daß dieser schräge Überschußmaterialbereich Y in einem Flansch 123 aufgenommen wird (s. 22). Nachfolgend wird eine Ausführungsform beschrieben, bei der der Rohr endbereich schräg ist.
1. Befestigungsvorgang
Gemäß Darstellung in 20A wird das Rohr 12 mit einem schräg ungleichmäßigen Rohrendbereich innerhalb eines lochförmigen Abstützteis 127 (mit einer Konfiguration identisch zu dem Rohr 1) abgelegt, das innerhalb einer ersten Einklemmvorrichtung 125 angeordnet ist, und so befestigt, daß es weder in Axialrichtung noch in Drehrichtung verschoben werden kann.
Gemäß Darstellung in 21 ist diese erste Einspannvorrichtung 125 mit einer ringförmigen Aussparung 129 ausgestattet, die der Konfiguration des auszubildenden Flansches 123 entspricht, und unterscheidet sich dessen Konfiguration in starkem Maße von dem Kreisring mit einheitlicher Dicke bei der herkömmlichen Art. Das heißt, die ringförmige Aussparung 129 der ersten Einspannvorrichtung 125 ist eine solche, daß ein Bereich H, der halbkreisförmig statt kreisförmig ist (der in 21A schraffierte Bereich), an einer Seite (an der linken Seite in 19 und 21) vorsteht, an der der Überschußmaterialbereich Y ausgebildet ist, so daß die Radialabmessung D1 < D2 ausgebildet wird, und die Tiefe L2 der linken Seite von 21B auf einen Wert größer als die Tiefe L1 auf der rechten Seite eingestellt wird (L < L2). Des weiteren ist die Bodenfläche der ringförmigen Aussparung 129 etwas geneigt, und fällt sie von der rechten Seite zur linken Seite um eine Größe ab, die der Differenz der Tiefe entspricht.
Folglich wird gemäß vergrößerter Darstellung in 21C das Volumen V der ringförmigen Aussparung 129 bei dieser Ausführungsform so eingestellt, daß die Summe des Volumens V0 eines normalen kreisförmigen Ringbereichs gleichmäßiger Dicke bei der herkömmlichen Art und des Volumens V2, das der Tiefendifferenz entspricht, und des Volumens V1 des halbkreisförmigen Bereichs H ist. Das heißt, V1 + V2, was die Größe der Volu menzunahme ist, wird so eingestellt, daß es gleich dem Volumen VY des Überschußmaterialbereichs Y ist. Dies ist im Wesentlichen identisch mit dem Volumen des Flanschs 123, der mittels der ringförmigen Aussparung 129 ausgebildet wird, wie weiter unten beschrieben wird.
2. Rohraufweitungsvorgang
Als nächstes wird gemäß Darstellung in 20B eine zweite Einspannvorrichtung 131 mit einem Innendurchmesser größer als der Innendurchmesser der ersten Einspannvorrichtung 125 außenseitig am Rohr 121, das über die erste Einspannvorrichtung 125 vorsteht, angebracht. Entsprechend wird der Rohrendbereich von der Rohrendseite des Rohres 121 abgeschnitten, wird eine dritte Einspannvorrichtung 133 mit der Konfiguration einer verjüngten Stange im Preßsitz angebracht, wird ein Rufweiten des Rohres durchgeführt, und wird eine quadratische Ausgestaltung des unteren Endes des Flansches 123 durchgeführt. Der Bereich, an dem diese quadratische Ausgestaltung durchgeführt wird, ist ein Bereich (beispielsweise die Punkte K1 und K2) einer Stufe des lochförmigen Abstützbereichs 127 der ringförmigen Aussparung 129.
3. Ziehvorgang
Als nächstes werden gemäß Darstellung in 20C die zweite Einspannvorrichtung 131 und die dritte Einspannvorrichtung 133 entfernt, und wird eine vierte Einspannvorrichtung 135 stangenförmiger Konfiguration mit einem ringförmigen Vorsprung 135a von der Rohrendseite des Rohres 121 aus eingesetzt. Der Außendurchmesser dieses Vorsprungs 135a ist so eingestellt, daß er etwas kleiner als der Innendurchmesser der zweiten Einspannvorrichtung 131 ist.
In diesem Zustand wird eine fünfte Einspannvorrichtung 137 rohrförmiger Konfiguration außenseitig am Rohr 121 ange bracht. Eine Stufe (deren Innendurchmesser mit dem Außendurchmesser des Vorsprungs identisch ist) 137a ringförmiger Konfiguration wird an der inneren Umfangsfläche der fünften Einspannvorrichtung 137 ist so ausgebildet, daß sie gegen die obere Fläche des Vorsprungs 135a drücken kann. Des weiteren ist das freie Ende der inneren Umfangsfläche der fünften Einspannvorrichtung 137 in verjüngter Konfiguration schräggeschnitten, und dieser geschnittene Bereich ist derart ausgebildet, daß die Höhe L4 im linken Teil der Zeichnung größer als die Höhe L3 im rechten Teil der Zeichnung ist (L3 < L4).
Folglich wird durch das Abwärtsdrücken der fünften Einspannvorrichtung 137 an der Außenseite in einer solchen Weise, daß die Stufe 137a die obere Fläche des Vorsprungs 135a berührt, die vierte Einspannvorrichtung 135 an der Innenseite gedrückt, und wird hierdurch der Endbereich des Rohres 121 gedrückt. Auf diese Weise wird das Rohr 121 gedrückt und gebogen, und wird die quadratische Ausgestaltung der oberen des Flansches 123 durchgeführt. Der Bereich, an dem diese quadratische Ausgestaltung durchgeführt wird, ist ein oberer Bereich (beispielsweise die Punkte K3 und K4) des zuvor geschnittenen Bereichs.
Bei dieser Ausführungsform wird der Durchmesser des Rohres 121 an der oberen Seite (in der Zeichnung) des Bereichs, an dem der Flansch 123 ausgebildet wird, so gezogen, daß er größer als der Durchmesser des Rohres 121 an der unteren Seite ist; er kann jedoch auch so gezogen werden, daß beide Durchmesser gleich groß sind. Wenn das Rohr 121 an der oberen Seite in einer solchen Weise gezogen wird, daß sein Durchmesser kleiner als der des Rohres 121 an der unteren Seite ist, ist es darüber hinaus nicht notwendig, den obenbeschriebenen Rohraufweitungsarbeitsvorgang durchzuführen.
4. Formgebungsvorgang
Als nächstes werden gemäß Darstellung in 20D die vierte Einspannvorrichtung 135 und die fünfte Einspannvorrichtung 137 entfernt, und wird eine sechste Einspannvorrichtung 139 stangenförmiger Konfiguration von der Rohrendseite des Rohres 121 aus eingesetzt. Diese sechste Einspannvorrichtung 139 besitzt eine freie Spitze kleinen Durchmessers und einen distalen Bereich mit großem Durchmesser.
In diesem Zustand wird eine siebte Einspannvorrichtung 141 rohrförmiger Konfiguration mit einer Stufe 141a an ihrer inneren Umfangsfläche außenseitig am Rohr 121 angebracht, und wird die obere Endfläche des Rohres 121 in der Stufe 141a nach unten gedrückt. Der obere Endbereich des Rohres 121 wird dadurch allmählich gebogen und in die ringförmige Aussparung 129 der ersten Einspannvorrichtung 125 gedrückt, wobei der Flansch 123 ausgebildet wird.
Das Rohr 121, an dem der Flansch 123 durch das Ausbilden der Ausbauchung ausgebildet wird, ist in 22 dargestellt, und die Konfiguration des Flansches 123 ist im Wesentlichen gleich der Konfiguration der ringförmigen Aussparung 129 der obenbeschriebenen ersten Einspannvorrichtung 125.
Im Vergleich mit einem kreisförmigen Flansch gleichmäßiger Dicke bei der herkömmlichen Art ist der Flansch 123 bei dieser Ausführungsform in solcher Weise gestaltet, daß der rechte Teil von 22A in halbkreisförmiger Konfiguration vorsteht und die Dicke der linken Seite von 22B dicker als die rechte Seite ist.
Das heißt, bei dieser Ausführungsform wird dann, wenn das Ausformen der Ausbauchung für das Rohr 121 mit einem ungleichmäßigen Rohrendbereich durchgeführt wird, die Konfiguration (d.h. die radiale Abmessung und die Dicke auf der Seite des Überschußmaterialbereichs Y) der ringförmigen Aussparung 129 der ersten Einspannvorrichtung 125 vorab so bestimmt, daß das Volumen VY, das dem Überschußmaterialbereich Y entspricht, in die Konfiguration des Flansches 123 aufgenommen wird.
Folglich wird der Überschußmaterialbereich Y als Veränderung der Konfiguration in Radialrichtung und in Richtung der Dicke des Flansches 123 aufgenommen, indem der Rohrendbereich des Rohres 121 gedrückt und kann das Ausbilden der Ausbauchung durchgeführt wird, und die Dicke des Rohrendbereichs (des Bereichs auf der rechten Seite des Flansches 123 in 22B) gleichmäßig sein.
Des Weiteren werden bei dieser Ausführungsform die verschiedenen Abmessungen L1, L2, L3, L4, D1 und D2 in einer geeigneten Weise in einem Bereich bestimmt, daß das Volumen VY des Überschußmaterialbereichs Y in den sich deformierenden Bereich (von dem kreisförmigen Ring gleichmäßiger Dicke) des Flanschs 123 aufgenommen werden kann.
Als nächstes wird eine Abwandlungsform beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung eines Rohres bei dieser Abwandlungsform betrifft ein Verfahren für die Herstellung einer Ausbauchung an einem Rohr mit einem ungleichmäßigen Überschußmaterialbereich am Rohrendbereich.
Im allgemeinen besteht nach dem Biegen eines geradlinigen Rohres eine Längendifferenz zwischen der Innendurchmesserseite und der Außendurchmesserseite, und gibt es einen ungleichmäßigen Überschußmaterialbereich am Rohrendbereich.
Bei dieser Abwandlungsform wird gemäß Darstellung in 23 mittels eines Verfahrens zur Ausbildung einer Ausbauchung ein Flansch 151 an einem ungleichmäßigen Rohrendbereich ausgebildet, was bei einem Arbeitsvorgang bewirkt werden kann, bei dem ein gekrümmtes Rohr ausgebildet worden ist, und dieses Verfahren ist im wesentlichen identisch mit der obenbeschriebenen Ausführungsform.
Bei dieser Abwandlungsform ist der Durchmesser des Rohres 153 an der Oberseite im wesentlichen identisch mit demjenigen an der unteren Seite (in der Zeichnung) des Flansches 151 ohne Veränderung selbst nach der Ausbildung einer Ausbauchung.
Folglich kann bei dieser Abwandlungsform der ungleichmäßige Überschußmaterialbereich des Rohrendbereichs gleichzeitig mit der Ausbildung der Ausbauchung durch eine Vergrößerung (der schraffierte Bereich der Zeichnung) in Radialrichtung und durch eine Vergrößerung der Dicke an der Seite des Überschußmaterialbereichs des Flansches 151 ähnlich wie bei der obigen Ausführungsform aufgenommen werden und kann die Dicke des Rohrendbereichs (des Bereichs der oberen Seite des Flansches 151) einheitlich bzw. gleichmäßig ausgebildet werden.
Des weiteren sind die aufeinanderfolgenden Schritte und dergleichen mit Ausnahme der obenbeschriebenen identisch zur obigen Ausführungsform, und wird daher hier auf ihre Beschreibung verzichtet.
Als nächstes wird eine weitere Abwandlungsform beschrieben.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres bei dieser Abwandlungsform betrifft ein Verfahren ähnlich der obigen Abwandlungsform, jedoch ist die Konfiguration des Flansches etwas unterschiedlich.
Gemäß Darstellung in 24 kann ein Flansch 161, der mittels des Verfahrens dieser Abwandlungsform ausgebildet wird, eine gleichmäßige Dicke besitzen, jedoch ist die Radialabmessung (der schraffierte Bereich in der Zeichnung) an der Seite des Überschußmaterialbereichs vergrößert. Das heißt, der Überschußmaterialbereich kann in die Flanschkonfiguration mittels einer ersten Einspannvorrichtung (nicht dargestellt) mit einem lochförmigen Abstützbereich, der dieser Flanschkonfiguration entspricht, aufgenommen werden.
Bei dieser Abwandlungsform wird insbesondere die Dicke des Flansches 161 gleichmäßig ausgebildet, und ist die Lange vom Rohrende zur unteren Fläche des Flansches 161 identisch ent lang des gesamten Umfangs. Dies ist folglich ein Vorteil für die Verbindung mit einem Anschluß oder einem anderen Rohr mit einem Anschlußbereich mit einem solchen Aufbau.
Des Weiteren sind die aufeinanderfolgenden Schritte und dergleichen mit Ausnahme der obenbeschriebenen identisch zur vorausgehenden zweiten Ausführungsform, und wird daher hier auf ihre Beschreibung verzichtet.
Als nächstes wird nochmals eine weitere Abwandlungsform beschrieben.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres bei dieser Abwandlungsform betrifft ein Verfahren ähnlich der obigen Abwandlungsform, jedoch ist die Konfiguration des Flansches etwas unterschiedlich.
Gemäß 25 besitzt ein Flansch 171, der mittels des Verfahrens dieser Abwandlungsform hergestellt worden ist, eine gleichmäßige Radialabmessung (kreisförmige Konfiguration), wobei nur die Dicke der Überschußmaterialbereichseite vergrößert ist. Das heißt, der Überschußmaterialbereich kann in die Flanschkonfiguration mittels einer ersten Einklemmvorrichtung (nicht dargestellt) mit einer ringförmigen Aussparung, die dieser Flanschkonfiguration entspricht, aufgenommen werden.
Bei dieser Abwandlungsform wird der Flansch 171 insbesondere in kreisförmiger Konfiguration ausgebildet, und dies ist von Vorteil für die Verbindung mit einem Anschluß oder einem anderen Rohr mit einem Anschlußbereich mit kreisförmigem Querschnitt rechtwinklig zur Axialachse.
Des Weiteren sind die aufeinanderfolgenden Schritte und dergleichen mit Ausnahme der obenbeschriebenen identisch zur vorausgehenden zweiten Ausführungsform, und wird daher hier auf ihre Beschreibung verzichtet.
Bei der obenbeschriebenen Ausführungsform und den obenbe schriebenen Abwandlungsformen ist ein Flansch mit kragenförmiger Konfiguration ausgebildet worden, jedoch können zahlreiche Flanschkonfigurationen, die einen Überschußmaterialbereich aufnehmen können, als geeignet Anwendung finden.
Des Weiteren umfaßt bei der obenbeschriebenen Ausführungsform und den obenbeschriebenen Abwandlungsformen ein Verfahren zur Ausbildung der Ausbauchung zwar drei Arbeitsvorgänge, nämlich das Aufweiten des Rohres, das Ziehen und das Ausformen; jedoch ist es möglich, einen Arbeitsvorgang mit dem nächsten Arbeitsvorgang zu kombinieren und die Arbeitsvorgänge entsprechend der Bearbeitbarkeit des zu verwendenden Rohres und entsprechend der auszubildenden Konfiguration des Flansches zu verringern.
Des Weiteren wird zwar normalerweise ein Flansch ausgebildet, jedoch ist es ebenfalls möglich, eine Vielzahl von Flanschen in Abhängigkeit vom jeweiligen Fall auszubilden.
Gemäß Darstellung in 25 kann ein Verfahren, das eine Knickbildung der Rohrwand in der Innendurchmesserseite verhindert und einen ungleichmäßigen Überschußmaterialbereich aufgenommen, indem die Rohrwandstärke vergrößert wird, um die Ungleichmäßigkeit des Rohrendes zu korrigieren, indem ein Dorn zum Drücken des Rohrendes verwendet wird, in Betracht gezogen werden für ein Rohr mit einer ungleichmäßigen Endfläche. Bei der Ausbildung einer Ausbauchung an einem solchen Rohr ist jedoch die Materialdickendifferenz des Rohres groß und entspricht diese Materialdickendifferenz einer Steifigkeitsdifferenz in Hinblick auf die Knickbildung. Demzufolge tritt eine Unterschiedlichkeit bei der Deformation des Ausbauchungsbereichs auf, und kann die Konfigurationsgenauigkeit verschlechtert sein. Da ein O-Ring an dem Rohrendbereich zur Verbindung mit einem anderen Rohr oder einem Rohranschluß angesetzt werden kann, wird eine hohe Genauigkeit der Kreisförmigkeit verlangt. Im Fall des Vorhandenseins einer Deformation, wie oben beschrieben, können keine ausreichende Kreisförmigkeit und keine ausreichende Abdichtungsleistung mittels des O-Rings erreicht werden.
Bei dieser Ausführungsform kann jedoch ein Rohr, das mit einem Flansch ausgestattet ist, mit einem gleichmäßigen Rohrende erreicht werden, indem der ungleichmäßige Überschußmaterialbereich in die Flanschkonfiguration aufgenommen wird. Weil die Vergrößerung der Rohrenddicke an der Spitzenseite vom Flansch aus auf ein Minimum unterdrückt werden kann, kann des weiteren das Auftreten einer Deformation infolge eines Rohrwandstärkenunterschieds unterdrückt werden. Daher kann die Rohrkonfiguration (insbesondere die Kreisförmigkeit der äußeren Umfangsfläche) der Spitzenseite vom Flansch aus mit einer günstigen Genauigkeit ausgebildet werden, und kann daher die Verbindung mit Anschluß- bzw. Fittigkomponenten über einen O-Ring oder dergleichen in günstiger Weise durchgeführt werden.
Als nächstes wird eine siebte Ausführungsform beschrieben.
Diese Ausführungsform betrifft in gleicher Weise wie die obenbeschriebene sechste Ausführungsform ein Verfahren zur Ausbildung eines Rohrs mit einem Anschlußverbinder, um die Befestigungskraft zu vergrößern, und erhöht die Produktivität im Vergleich mit der sechsten Ausführungsform.
Zunächst wird eine Einspannvorrichtung und dergleichen, die bei dieser Ausführungsform verwendet wird, beschrieben.
Gemäß Darstellung in 26 werden eine Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 301 zur Abstützung eines Rohres 300 und zum festen Halten der unteren Hälfte, eine Hülse 302 zum Halten einer Bogenseitenwand des Rohres 300 und ein Stempel 303 zum Drücken einer Rohrendfläche in einem zweiten Arbeitsvorgang verwendet. Hierbei besitzt die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 301 zum Abstützen und Halten der unteren Hälfte des Rohres 300 eine Konfiguration, die eine Seitenwand des Rohres 300 halten kann.
Des Weiteren werden gemäß 27 die obenbeschriebene Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 301 zum Abstützen und Halten der unteren Hälfte 300 und Stempel 306, 307 und 308 zum anschließenden Verbinden eines danach mit dem Rohr 300 verbundenen Anschlußverbinders 305 als eine Vorrichtung verwendet, die bei einem dritten Arbeitsvorgang Verwendung findet, um einen Rohrendbereich 300b des Rohres 300 in einem Zustand auszubilden, bei dem der Anschlußverbinder 305 eingesetzt worden ist. Des Weiteren sind die Stempel 306, 307 und 308 denjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich. Des Weiteren ist der Anschlußverbinder 305 ein solcher, daß er oberhalb der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 301 angeordnet und angebracht werden kann.
b) Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres nach dieser Ausführungsform beschrieben.
(1) Zuerst wird der zweite Arbeitsvorgang beschrieben.
Der zweite Arbeitsvorgang ist grundsätzlich ähnlich demjenigen der ersten Ausführungsform. Gemäß Darstellung in 26A wird das Rohr 300 in einer Nut mit im wesentlichen "<"-förmiger Konfiguration angeordnet, die an einer Rohrkonfiguration der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 301 vorgesehen ist. Entsprechend wird in einem Zustand, bei dem das Rohr fest gehalten ist, so daß die Seitenfläche des Rohres nicht aufgeweitet werden kann, ein langer, geradliniger Bereich des Rohres mittels einer Klammer 309 gedrückt, um das Rohr 300 festzulegen.
Als nächstes wird in einem Zustand, bei dem der Umfang des Rohrendbereichs 300b des Rohres 300 mittels der Hülse 302 befestigt ist, wie in 26B dargestellt ist, das Rohr 300 mit einem kleinen Krümmungsradius ohne Knickbildung am Bogen-Innenseitenbereich 300c durch Drücken des Rohrendbereichs (beispielsweise einer Endfläche) 300b aus der Richtung des Rohrendes mittels des Stempels 303, wie in 26C dargestellt ist, gebogen.
(3) Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 27A und 27B der dritte Arbeitsvorgang beschrieben.
Als nächstes wird gemäß Darstellung in 27A die Klammer 309 in Richtung auf ein Knieteil 300d des Rohres 300 bewegt, das in einer Konfiguration mit einem kleinem Krümmungsradius in dem vorausgehenden zweiten Arbeitsvorgang gebogen worden ist. Dann wird der Anschlußverbinder 305 am Rohrendbereich 300b des Rohres 300 angesetzt, und wird der Anschlußverbinder 305 an der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 301 gedrückt und mittels einer weiteren Klammer 310 befestigt.
Als nächstes wird die gewünschte Anschluß- bzw. Fittingkonfiguration in diesem Zustand durch fortlaufendes Absenken und Drücken von Stempeln ähnlich denjenigen, die in 18 dargestellt sind, erreicht.
Hierbei kann die Seitenwand des Rohres 300 bei diesem Arbeitsvorgang mittels der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 301 oder des Anschlußverbinders 305 fest gehalten werden.
Auf diese Weise kann bei dieser Ausführungsform die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 301 sowohl bei dem zweiten Arbeitsvorgang als auch bei dem dritten Arbeitsvorgang bei der Herstellung unter Verwendung der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 301, der Hülse 302, der Klammern 309 und 310 usw. verwendet werden. Daher wird eine Wirkung ähnlich wie bei der obenbeschriebenen sechsten Ausführungsform erreicht, und kann die Produktivität im Vergleich mit der sechsten Ausführungsform weiter verbessert werden.
Wenn die Klammer 309 nahe beim Knieteil 300d des Rohres 300 vorab angeordnet wird und eine Hülse mit einer Kerbe 302a an einem Bereich, der die Klammer berührt, als Hülse 302A ver wendet wird, wie in 28 dargestellt ist, ist es nicht notwendig, die Klammer 309 nach dem zweiten Arbeitsvorgang zu bewegen, wodurch die Produktivität weiter verbessert wird.
Als nächstes wird eine achte Ausführungsform beschrieben.
Diese Ausführungsform betrifft ähnlich zu der obenbeschriebenen siebten Ausführungsform ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres mit einem Anschlußverbinder zur Vergrößerung der Befestigungskraft, unterscheidet sich jedoch in der Konfiguration des Anschlußverbinders und dergleichen.
Gemäß Darstellung in 29 ist ein Anschlußverbinder 400 dieser Ausführungsform derart konfiguriert, daß zwei große und kleine zylindrische Bereiche 400a und 400b in seitlicher Richtung miteinander in Verbindung stehen und der kleine zylindrische Bereich 400b dicker als der große zylindrische Bereich 400a. Des weiteren besitzt die Innenseite des Querschnitts eines Lochs 400c des großen zylindrischen Bereichs 400a einen ungleichmäßigen Bereich mit im wesentlichen S-förmiger Konfiguration. Entsprechend ist gemäß Darstellung in 30 ein Rohrendbereich 401a des Rohres 401 drehbar in dem Loch 400c eingebaut, und ist daher das Rohr 401 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs drehbar.
Des weiteren ist gemäß Darstellung in 31A eine Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 403, die bei dieser Ausführungsform verwendet wird, mit einer Nut 403a mit im wesentlichen L-förmiger Konfiguration und einem Vorsprung 403b halbkreisförmiger Konfiguration ausgestattet.
Folglich wird bei der Herstellung des Rohres 401 zuerst das Rohr 401 in dieser Nut 403a der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 403 angeordnet.
Entsprechend wird nach der Durchführung eines zweiten Arbeitsvorganges ähnlich wie bei der obenbeschriebenen siebten Ausführungsform der Anschlußverbinder 400 am Rohrendbereich des Rohres 401 gemäß Darstellung in 31B angeordnet, und wird ein dritter Arbeitsvorgang in der gleichen Weise wie bei der siebten Ausführungsform durchgeführt.
Bei dieser Ausführungsform wird, da ein Anschlußverbinder 400 wie oben beschrieben verwendet wird, eine Wirkung ähnlich wie bei der siebten Ausführungsform erreicht, und ist weiter der Vorteil gegeben, daß die Richtung des Rohres 401 frei eingestellt werden kann. Das heißt, da ein Rohr 401 mit Anschlußverbinder 400 mit einem gewünschten Anbauwinkel durch die Verwendung des Anbauverbinders 400 mit einer Art der Konfiguration und einer Art der Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung 403 erreicht wird, können die Herstellungskosten in erheblichem Maße gesenkt werden.
Wenn das Rohr zu einem Winkel (Bogenwinkel) gebogen worden ist, der größer als ein rechter Winkel ist, wird des weiteren eine Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung 500 mit einer geneigt verlaufenden Nut 500a verwendet, wie in 32A dargestellt ist. Das heißt, ein Rohr 502 wird in die Nut 500a eingesetzt, die Rohrausbildung des zweiten Arbeitsvorgangs wird durchgeführt, und danach wird ein Anschlußverbinder 501 am Rohrendbereich 500a des Rohres 502 angebracht, und kann die Rohrausbildung des dritten Arbeitsvorgangs durchgeführt werden, wie in 32B dargestellt ist. Das heißt, der gewünschte Anbauwinkel und der gewünschte Bogenwinkel werden mit Hilfe eines einfachen Mittels erreicht, und es besteht der Vorteil, daß die Herstellungskosten in erheblichem Maße gesenkt werden können.
Als nächstes wird eine neunte Ausführungsform beschrieben.
Diese Ausführungsform betrifft ähnlich zu der obenbeschriebenen Ausführungsform ein Verfahren zur Herstellung eines Rohres mit einem Anschlußverbinder zur Verbesserung der Befestigungskraft, jedoch ist die Konfiguration des Anschlußverbinders und dergleichen eine andere.
Gemäß Darstellung in 33 ist der Anschlußverbinder 600 dieser Ausführungsform derart konfiguriert, da zwei große und kleine zylindrische Bereiche 600a und 600b und ein rechtwinkliger Bereich 600c eine seitlich miteinander verbundene Konfiguration besitzen und daß die Dicke des großen zylindrischen Bereichs 600b im Zentrum dünn ausgebildet ist. Des Weiteren erstreckt sich eine Nut 600e, die der Rohrkonfiguration entspricht, von einem Ende eines Lochs 600d des großen zylindrischen Bereichs 600b zu dem rechtwinkligen Bereich 600c.
Entsprechend wird bei dieser Ausführungsform gemäß Darstellung in 34 der Rohrendbereich 601a eine Rohres 601 in dem Loch 600d angeordnet, und wird ein langer, geradliniger Bereich 601b des Rohres 601 in die Nut 600e eingesetzt, und ist die Drehung des Rohres 601 eingeschränkt.
Bei dieser Ausführungsform wird, da der obenbeschriebene Anschlußverbinder 600 verwendet wird, eine Wirkung ähnlich zu der siebten Ausführungsform erreicht, und kann das Rohr 601 gesichert festgelegt sein.
Die Erfindung ist keiner Weise ausschließlich auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann, ohne daß dies gesagt werden müßte, in zahlreichen Abwandlungsformen realisiert werden, ohne den Umfang und das Wesen der Erfindung zu verlassen.
Beispielsweise kann eine Rändelungsnut oder dergleichen an einer mit dem vorstehend beschriebenen Anschlußverbinder in Berührung stehenden Fläche ausgebildet werden.
Obwohl die Erfindung vollständig in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich, daß verschiedene bzw. zahlreiche Änderungen und Abwandlungsformen für den Fachmann erkennbar sind. Diese Veränderungen und Abwandlungsformen sind als unter den Rahmen der Erfindung gemäß deren Definition in den beigefügten Ansprü chen fallend zu verstehen.

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1), umfassend die folgenden Schritte: einen ersten Arbeitsvorgang zum Biegen eines Rohres zu einem vorbestimmten Krümmungsradius, um an diesem ein Knieteil (9) mit einem Radius auszubilden, und einem zweiten Arbeitsgang zum Biegen des Radius-Knieteils (9) zu einem kleineren inneren Krümmungsradius der Rohres, in dem ein Rohrendbereich (3) des Rohres (1) in dessen Axialrichtung gedrückt wird, während die Seitenwände (11) fest gehalten werden, die rechtwinklig zu einer Ebene in der Richtung des Rohres (1), in der das Rohr (1) gebogen wird, angeordnet sind, um ein Knieteil mit einem kleinen Radius auszubilden der kleiner als der Radius des im ersten Arbeitsgang ausgebildeten Knieteils (9) ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 1, wobei im zweiten Arbeitsgang der Krümmungsradius des Knieteils zu einem Radius gebogen wird, der kleiner als das 1,5-fache des Rohrdurchmessers (D) ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 1, wobei ein geradliniger Bereich der Rohrendseite des Rohres in dem zweiten Arbeitsvorgang in eine in der Richtung des Bogens innere Seite des Knieteils mit kleinem Radius geschoben wird und die Querschnittskonfiguration des eingeschobenen Bereichs eine im wesentlichen quadratische Konfiguration ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 1 bis 3, weiter umfassend: einen dritten Arbeitsvorgang zur Ausbildung eines Rohrendbereichs (3), der zum Zusammensetzen mit einem anderen Rohr verwendbar ist, während des festen Haltens einer Bogenseitenwand.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 4, wobei der dritte Arbeitsvorgang ein Arbeitsvorgang zur Ausbildung einer Ausbauchung an dem Rohrendbereich (3) ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (121) nach Anspruch 5, wobei der Arbeitsvorgang für das Ausbilden einer Ausbauchung an einem ungleichmäßigen Rohrendbereich mit einem Überschußmaterialbereich (Y) ausgeführt wird, um einen Flanschbereich. (123) auszubilden, indem der Rohrendbereich in Axialrichtung desselben derart gedrückt bzw. gepreßt wird, daß der Überschußmaterialbereich (Y) in dem Flanschbereich (123) aufgenommen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (121) nach Anspruch 6, wobei der Überschußmaterialbereich (Y) des ungleichmäßigen Rohrendbereichs in dem Flanschbereich (123) in dessen radialen Größe oder Dicke aufgenommen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (121) nach Anspruch 6, wobei der Flanschbereich mittels einer Einspannvorrichtung (125) mit einer ringförmigen Aussparung (129), die der Flanschkonfiguration entspricht, ausgebildet wird und wobei das Volumen (V) der ringförmigen Aussparung durch Hinzufügen des Volumens (VY) des Überschußmaterialbereichs (Y) des ungleichmäßigen Rohrendbereichs bestimmt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (121) nach Anspruch 6, wobei der Flanschbereich (161) mittels einer Einspannvorrichtung (125) ausgebildet wird, die eine ringförmige Aussparung (129), die der Flanschkonfiguration entspricht, aufweist und mit einem lochförmigen Abstützteil (127) ausgebildet ist, daß der Rohrkonfiguration entspricht, nach dem Anordnen und Befestigen des Rohres (121) mit dem ungleichmäßigen Rohrendbereich innerhalb des lochförmigen Abstüzteils (127) der Einspannvorrichtung (125) das Ausbilden einer Rohraufweitung von einer Seite des ungleichmäßigen Rohrendbereichs aus durchgeführt wird, um den Durchmesser des Rohres (121) aufzuweiten, und sequentiell von einer Seite des ungleichmäßigen Rohrendbereichs ein Ziehen des Rohres (121) durchgeführt wird und beim Drücken der Endfläche des ungleichmäßigen Rohrendbereichs zur Ausbildung des Flanschbereichs (123) der Überschußmaterialbereich (Y) des ungleichmäßigen Rohrendbereichs in die Flanschkonfiguration hinein aufgenommen wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 1, wobei das Rohr mit einer L-förmigen Konfiguration, das das Radiusknieteil (9) aufweist, das im ersten Arbeitsvorgang ausgebildet worden ist, mittels einer Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung (7) fest gehalten wird und die Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung (7) einen Innenraum (7a) zur Aufnahme des Rohres (1) und eine Halterungswand zur Einschränkung der Ausdehnung einer Bogenseitenwand des Rohres (1) im zweiten Arbeitsvorgang in einer Richtung rechtwinklig zur Richtung der Bogenebene des Rohres (1) aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 10, wobei der Innenraum (7a) einen Biegeraum mit einem gekrümmten Raum (7b) mit einer bogenförmigen Konfiguration aufweist, um den in Richtung des Bogens liegenden Außenseitenbereich (9a) des Radius-Knieteils (9) von einer Außenseite aus abzudecken.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 1, wobei der Rohrendbereich (3) mit einem Drückelement (5) von einer Rohrendseite aus im zweiten Arbeitsvorgang gedrückt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (1) nach Anspruch 12, wobei das Drückelement (5) einen Innenseitendrückbereich besitzt, der in einen Rohrinnenbereich (1a) vom Rohrendbereich (3) aus eingesetzt wird und eine Rohrinnenseitenfläche (9b) eines in Richtung des Bogens liegenden Außenseitenbereichs des Radiusknieteils (9) drückt.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (100) nach Anspruch 1, wobei der zweite Arbeitsvorgang umfaßt: das Halten der unteren Hälfte des Rohres (100) mittels einer unteren Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung mit einem unteren Rohrabstützteil (102) derart, daß der Bogenaußenbereich (100c) des Knieteils (100b) und die untere Fläche des geradlinigen Bereichs (100e) des Rohres (100) abgestützt sind, das Halten der oberen Hälfte des Rohres (100) mittels einer oberen Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung mit einem oberen Rohrabstützteil (103) derart, daß der Bogeninnenbereich (100d) des Knieteils (100b) und die obere Fläche des geradlinigen Bereichs (100e) des Rohres (100) abgestützt sind, und Drücken der Rohrendfläche (100a) mittels eines Stempels (104), um das Knieteil (100b) zu einer Konfiguration mit einem kleinen Krümmungsradius auszubilden.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (100) nach Anspruch 14, wobei die obere Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung ein Durchgangsloch (103a) aufweist, in dem der Rohrendbereich (100a) angeordnet wird, und die Konfiguration mit kleinem Krümmungsradius durch eine Preßsitzeinbringung eines Drückelements (104) in dem Durchgangsloch (103a) ausgebildet wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (100) nach An spruch 14, wobei die untere Halterungszwecken dienende Einspannvorrichtung einen Innenraum (102a) aufweist, der in einer Konfiguration derart ausgebildet ist, daß er die Bogenseitenwände des Knieteils (100b) fest hält, nachdem der zweite Arbeitsvorgang durchgeführt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (100) nach Anspruch 5, wobei der zweite Arbeitsvorgang umfaßt: das Halten der unteren Hälfte des Rohres (100) mittels einer unteren Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung mit einem unteren Rohrabstützteil (102) derart, daß der Bogenaußenbereich (100c) des Knieteils (100b) und die untere Fläche eines geradlinigen Bereichs (100e) des Rohres (100) abgestützt sind, das Halten der oberen Hälfte des Rohres (100) mittels einer oberen Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung mit einem oberen Rohrabstützteil (103) derart, daß der Bogeninnenbereich (100d) des Knieteils (100b) und die obere Fläche des geradlinigen Bereichs (100e) des Rohres (100) abgestützt sind, und der dritte Arbeitsvorgang umfaßt: das Anbringen einer Einspannvorrichtung (105) zur Ausbildung einer Ausbauchung an der unteren Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (200) nach Anspruch 1, weiter umfassend: das Befestigen eines Anschlußverbinders (205) am Rohrendbereich (200b), nachdem der zweite Arbeitsvorgang durchgeführt ist.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (200) nach Anspruch 18, weiter umfassend: das Ausbilden des Rohrendbereichs (200b) der zum Zusammensetzen mit einem weiteren Rohr geeignet und bestimmt ist, während der Anschlußverbinder dort angebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (200) nach Anspruch 19, wobei das Rohr (200) und der Anschlußverbinder (205) mittels einer Befestigungszwecken dienenden Einspannvorrichtung (201) befestigt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (300) nach Anspruch 1 oder 5, wobei Verfahren zur Herstellung eines Rohres (300) nach Anspruch 5, wobei der zweite Arbeitsvorgang umfaßt: das Halten der unteren Hälfte des Rohres (300) mittels einer unteren Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung (301) mit einem unteren Rohrabstützteil derart, daß der Bogenaußenbereich (300a) des Knieteils und die untere Fläche eines geradlinigen Bereichs des Rohres (300) abgestützt sind, das sandwichartige Anordnen des Rohres (300) durch Drücken des Rohres (300) von der oberen Seite der unteren Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung (301) aus mit einer Klammer (309).
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (300) nach Anspruch 21, wobei der zweite Arbeitsvorgang weiter umfaßt: das Ansetzen einer Hülse (302) am Rohrende (300b) des Rohres (300), das sandwichartig zwischen der unteren Halterungszwecken dienenden Einspannvorrichtung (301) und der Klammer (309) angeordnet ist, wobei die Hülse (302) ein Durchgangsloch aufweist, und das Ausbilden der Konfiguration mit kleinem Krümmungsradius im Wege der Preßsitzeinführung eines Drückelements (303) in das Durchgangsloch.
Verfahren zur Herstellung eines Rohres (401, 502, 601) nach Anspruch 22, weiter umfassend: das Befestigen eines Anschlußverbinders (400, 501, 600) an einem Rohrendbereich (401a), nachdem der zweite Arbeitsvor gang durchgeführt ist, und das Ausbilden des Rohrendbereichs (401a, 502a, 601a), der zur Zusammenfügung mit einem weiteren Rohr geeignet und bestimmt ist, während der Anschlußverbinder dort angebracht wird.