DE19736068C1

DE19736068C1 - Verfahren zur Herstellung eines Stromtrichters

Info

Publication number: DE19736068C1
Application number: DE1997136068
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Huelsmann
Original assignee: Huelsmann W GmbH
Current assignee: Huelsmann W GmbH
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2017-08-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stromtrichters als Über gangsstück zwischen einem auf einer Oberfläche eines Bauteils festgelegten, im Querschnitt halbkreisförmigen und einem im Querschnitt kreisförmigen Rohr, insbesondere für den Übergang zwischen am Umfang eines Kühlbehälters angebrachten Kühl rohren und Zuleitungsrohren.

Zur Herstellung derartiger Stromtrichter werden bei dem bisherigen, aus der Praxis bekannten Verfahren zunächst zwei Blechteile geformt und anschließend zu einem Stromtrichter zusammengeschweißt. Das bekannte Verfahren ist wegen des Schweißvorgangs aufwendig und teuer und darüber hinaus stellen die Schweißnähte des Stromtrichters Problemzonen hinsichtlich der Dichtigkeit dar, da nach deutscher Industrienorm derartige Stromtrichter mit einem Betriebsüber druck von bis zu 32 bar bei bis 300°C beaufschlagt werden können.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stromtrichters als Übergangsstück zwischen halbkreisförmigen und kreis förmigen Rohren anzugeben, das die genannten Nachteile vermeidet und mit dem den bekannten Stromtrichtern an Belastbarkeit und Dichtigkeit überlegene Strom trichter hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch die Umformung eines Rohr-Rohlings zu einem exzentrischen Reduzier stück mit zu beiden Seiten verlängerten zylindrischen Enden, d. h. einem be reichsweise rohrförmigem Element, wobei die beiden Enden unterschiedliche Durchmesser und zueinander versetzte Längsachsen aufweisen, wird zunächst ein nahtloses Reduzierstück erhalten. Dieses kann dann in einem weiteren Ver fahrensschritt an seinem den größeren Durchmesser aufweisenden Ende durch Abtrennen zweier Rohrstücke der Form des anzuschließenden Halbrohres und seines Untergrundes angepaßt werden.

Zusätzlich zu diesen Verfahrensschritten können Glüh-, Sandstrahl-, Beizungs- und/oder Passivierungsvorgänge zwischen- oder nachgeschaltet werden.

Im folgenden werden ein in der Zeichnung dargestelltes erfindungsgemäßes Her stellungsverfahren sowie ein damit hergestellter Stromtrichter erläutert. Daraus ergeben sich weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1c die Umformung eines Rohr-Rohlings zu einem exzentrischen Reduzierstück gemäß Verfahrensmerkmal a),

Fig. 2a bis 2c die Herstellung eines Stromtrichters aus einem exzentrischen Re duzierstück durch Abtrennung zweier Rohrstücke gemäß Ver fahrensmerkmal b),

Fig. 3 eine Ansicht aus der Richtung III in Fig. 2c und

Fig. 4 eine Ansicht aus der Richtung IV in Fig. 2c.

Fig. 1 zeigt geschnitten einen Rohr-Rohling 1, der auf einer Preßform 2 aufsitzt und in Richtung des Pfeiles 3 durch einen Preßzylinder 4 mit Druck beaufschlagt wird. In Fig. 1b ist der Rohr-Rohling teilweise in die sich exzentrisch, konisch verjüngende Preßform hineingedrückt und in seinem unteren Bereich bereits ent sprechend umgeformt. In Fig. 1c ist ein vollständig umgeformtes Reduzierstück 5 noch in der Preßform 2 dargestellt.

Dadurch, daß das Reduzierstück 5 aus einem einstückigen Rohr-Rohling 1 umge formt wurde, wird ein nahtloses Reduzierstück 5 mit gleichmäßigen Eigen schaften, insbesondere durchgängig gleicher Druckbelastbarkeit, erhalten. Durch die Kaltumformung läßt sich das Reduzierstück 5 auf besonders einfache und kostengünstige Weise produzieren. Der in der Zeichnung dargestellte Um formungsvorgang durch ein Einpressen in eine Preßform 2 hat den Vorteil, daß Rohr-Rohlinge 1 mit einer relativ geringen Wandstärke einsetzbar sind, da in keinem Bereich ein die Wandstärke noch weiter verringernder Aufweitungsvor gang erfolgt. Sofern aber Rohr-Rohlinge mit größerer Wandstärke vorliegen, kann eine Umformung im Wege der Aufweitung durch Ziehen über einen Ziehdorn vorteilhaft sein, da sonst beim Einpressen in eine Preßform im Bereich des sich verjüngenden Durchmessers zu große Materialanhäufungen und damit eine schlechte Umformbarkeit auftreten würden. In jedem Fall kann die Umformung durch einen oder mehrere Weichglühvorgänge unterbrochen werden, womit einer durch die Umformung hervorgerufenen Versprödungstendenz des Werk stoffes entgegengewirkt werden kann.

Fig. 2a zeigt im Schnitt das aus der Preßform 2 aus Fig. 1c herausgenommene Reduzierstück 5. Deutlich erkennbar sind die zu beiden Seiten verlängerten zylindrischen Enden und die zueinander versetzten Längsachsen. In Fig. 2b sind am größeren Rohrende 6 zwei Schnittebenen 7, 8 angedeutet, die sich jeweils von der Querachse des größeren Rohrendes 6 unter einem bestimmten Winkel schräg zu jeweils gegenüberliegenden Oberflächen des Reduzierstückes 5 erstrecken und untereinander einen Winkel α von 90° einschließen. Fig. 2c zeigt den durch Abtrennung der beiden zylinderhufförmigen in Fig. 2b angedeuteten Rohrseg mente entstandenen Stromtrichter 9. Die durch die Schnittebene 7 erhaltene Ansatzfläche ist im wesentlichen halbkreisförmig (Fig. 3) und als Übergang zu einem halbkreisförmigen Rohr geeignet, während die durch die Schnittebene 8 erzielte Ansatzfläche auf z. B. der äußeren Oberfläche eines Kühlbehälters ange bracht werden kann.

Durch den nahtlosen, gerundeten Übergang zwischen dem Rohrende des kleineren Durchmessers 10 und dem sich erweiternden zu der halbkreisförmigen Schnittebene 7 übergehenden Bereich, entstehen bei Einsatz dieses Stromtrichters insbesondere im Bereich zwischen der unteren Schnittebene 8 und dem Über gang zu dem sich konisch verengenden Bereich des Stromtrichters 9, weniger Totwassergebiete als bei herkömmlichen Stromtrichtern.

Nach den Verfahrensschritten a) und/oder b) kann das Reduzierstück 5 bzw. der Stromtrichter 9 weiteren Verfahrensschritten, wie z. B. Normalglühen, Sand strahlen, Lösungsglühen, Beizen oder Passivieren, unterzogen werden. Durch derartige Zwischen- oder Nachbearbeitungen lassen sich die Werkstoffeigen schaften und die Oberflächenbeschaffenheit des fertigen Stromtrichters 9 noch weiter verbessern.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Stromtrichters als Übergangsstück zwischen einem auf einer Oberfläche eines Bauteils festgelegten, im Querschnitt halbkreis förmigen Rohr und einem im Querschnitt kreisförmigen Rohr, insbesondere zwi schen am Umfang eines Kühlbehälters angebrachten Kühlrohren und Zuleitungs rohren, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) Umformung eines Rohr-Rohlings (1) gleichmäßigen Durchmessers zu einem exzentrischen Reduzierstück (5) mit zu beiden Seiten ver längerten zylindrischen Enden (6, 10), die unterschiedliche Durchmes ser und zueinander versetzte Längsachsen aufweisen,
b) Abtrennung von zwei im wesentlichen zylinderhufförmigen Rohr segmenten am Rohrende des größeren Durchmessers (6), wobei sich jede Schnittebene (7, 8) schräg von der äußeren Rohroberfläche bis etwa zu der den Rohrdurchmesser angebenden Querachse des Rohres erstreckt und zwischen dieser und der Rohrlängsachse einen Nei gungswinkel bildet und wobei die beiden entstehenden Schnittebenen (7, 8) einen Winkel von 90° einschließen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unformung des Rohrs-Rohlings (1) durch Kaltumformung erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfor mung des Rohr-Rohlings (1) in mehreren Bearbeitungsschritten mit wenigstens einem zwischengeschalteten Weichglüh-Vorgang erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr-Rohling (1) mit einem Durchmesser verwendet wird, der dem des Rohrendes (6) mit dem größeren Durchmesser des zu formenden Reduzierstückes (5) ent spricht, und daß der Rohr-Rohling (1) durch Einpressen in eine Preßform (2) mit sich exzentrisch verjüngendem Durchmesser in die Form des Reduzierstückes (5) gebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr-Rohling (1) mit einem geringeren Durchmesser als dem des Rohrendes (6) mit dem größeren Durchmesser des zu formenden Reduzierstückes (5) verwendet wird und daß der Rohr-Rohling (1) durch Ziehen über einen sich exzentrisch aufweitenden Ziehdorn in die Form des Reduzierstückes (5) gebracht wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verfahrensschritt a) das Reduzierstück (5) und/oder nach dem Verfah rensschritt b) der Stromtrichter (9) normalgeglüht, gesandstrahlt, lösungsgeglüht, gebeizt und/oder passiviert wird.