DE2032132C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von kuppeiförmigen Gehäusehälften - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von kuppeiförmigen Gehäusehälften für geschweißte Gehäuse für Rohrleitungsgroßarmaturen und -großfittinge durch spanloses Formen aus Blech und Ausformen von nach einer oder nach beiden Seiten vorspringender Stutzen.

Ein Verfahren dieser Art ist aus der USA.-Patentschrift 2 243 119 bekannt.

Aus einer solcherart hergestellten Gehäusehälfte wird durch Verschweißen mit einem entsprechenden Gegenstück ein Gehäuse für Rohrleitungsgroßarmaturen hergestellt, wie sie insbesondere bei Rohrleitungen für Kraftwerke, in der chemischen und in der erdölverarbeitenden Industrie verwendet werden.

Bei dem bekannten Verfahren wird die Gehäusehälfte durch allseitiges Pressen erhalten, wobei die Verformungskräfte gleichzeitig das gesamte Werkstück beaufschlagen. Es werden dadurch erhebliche Kräfte notwendig, die Pressen großer Leistung und sehr schweres Preßwerkzeug voraussetzen. Der Einsatz von solch aufwendigen Ausrüstungen führt zu einer Verteuerung der hergestellten Teile.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von kuppelförmigen Gehäusehälften für die angegebene Verwendung zu schaffen, bei der kleinere Pressen und leichteres Preßwerkzeug Verwendung finden können.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art wird hierzu erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein halbkugelförmiges Blechteil mit Mittenöffnung durch axialen Druck von außen im Bereich der Mittenöffnung nach oben gestülpt wird und die Ausstülpung gesenkgepreßt wird.

An sich ist aus der französischen Patentschrift 1 100 159 ein ähnliches Aushalsen bekannt, jedoch bei der Herstellung anderer Teile und in der Weise, daß der Druck von innen kommt. Das aus dieser Druckschrift bekannte Verfahren zur Herstellung von Rohrstutzenansätzen in metallischen Wänden würde nicht geeignet sein zur Lösung der vorliegenden Aufgabe.

Aus der USA.-Patentschrift 3 123 910 ist ein Verfahren bekannt, bei dem in einem plattenförmigen Werk-' stück das Material um eine öffnung durch Aufweiten der öffnung verdickt wird und anschließend zu einem die öffnung verstärkenden Wulst gestaucht wird. Auch hier geht es nicht um die Herstellung von Gehäusehälften, und eine solche wäre mit diesem bekannten Verfahren auch nicht möglich.

Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Preßwerkzeug aus Matrize und Patrize zur Durchführung des oben umrissenen Verfahrens besteht die Patrize aus einem hohlen Druckteil und einem hierzu relativ beweglichen konischen Dorn und die Matrize aus einem ringförmigen Aufnahneteil mit einem im Aufnahmeteil geführten teilhohlen Auswerferkopf.

Durch das vorgeschlagene Verfahren und das zugehörige Preßwerkzeug wird es möglich, Gehäuse für Rohrleitungsgroßarmaturen für hohe und höchste Drücke und Temperaturen mit Hilfe von üblichen Pressen und gewichtsmäßig üblichen Gesenken herzustellen.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Längsschnitt eines geschweißten Gehäuses für einen Rohrleitungs-Großverschlußschieber,

F i g. 2 Draufsicht des Großverschlußschiebers in Fig. 1,

F i g. 3 Längsschnitt eines geschweißten Gehäuses für einen Rohrleitungs-Großverschlußschieber mit einem Hohlraum,

F i g. 4 Längsschnitt eines geschweißten Gehäuses für ein Rohrleitungs-Großrückschlagventil,

F i g. 5 Längsschnitt eines geschweißten Gehäuses für ein T-förmiges Rohrleitungs-Großabzweigungsstück,

F i g. 6, 7,8,9 und 10 Änderungsreihenfolge der Rohlingsgestalt bei der Herstellung des Hauptteiles für ein Gehäuse mit doppelseitigem Stutzen aus einem Blechrohling nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 11, 12 und 13 Änderungsreihenfolge der Rohlingsgestalt bei Herstellung aus einem Rohrrohling,

F i g. 14 Ausgangsstellung des erfindungsgemäß ausgeführten Preßwerkzeugs,

Fig. 15 dasselbe Preßwerkzeug in Stellung nach dem Stülpen,

F i g. 16 dasselbe Preßwerkzeug beim Stauchen,

Fig. 17 dasselbe Preßwerkzeug nach Beendigung des Stauchens.

In F i g. 1 bis 5 sind Beispiele von Rohrleitungsarmaturen und -fittingen, deren Gehäusehauptteile gemäß der Erfindung hergestellt werden können, dargestellt.

In F i g. 1 und 2 ist das Gehäuse eines Verschlußschiebers gezeigt, welches aus zwei miteinander verschweißten, halbkugeligen Gehäusehälften 1 besteht, die den Hauptteil des Gehäuses bilden, an dem der Zentralstutzen 2 sowie die Seitenstutzen 3 angeschweißt sind. Im Gehäusehohlraum sind zwei Sitze 4 angeschweißt.

Der erwähnte Schieber kann für Verschlüsse beider Hauptarten — der keilförmigen und »flachparallelen« — benutzt werden.

Falls beim »flachparallelen« Verschluß ein Leitring genommen ist, wird das Gehäuse des Schiebers mit einem unteren Hohlraum ausgeführt, den der in F i g. 3 gezeigte Deckel 5 bildet.

Die Gehäuse für Rücklauf-, Regel- und Drosselventile werden in ähnlicher Bauart ausgeführt. In F i g. 4 ist ein Gehäuse für solche Ventile dargestellt. Hiev ist eine halbkugelige Gehäusehälfte 6 mit doppelseitigem Stut-

zen, die andere Gehäusehälfte 7 aber mit einseitigem Stutzen 8 ausgeführt, der einen verstärkten Bund 9 aufweist, welcher als flacher innensitzender Stutzen ausgeführt ist. Somit ist der einseitige Stutien mit verstärktem Bund eine Abwandlung de?, doppelseitigen Stutzens.

In F i g. 5 ist das Gehäuse eines Abzweigungs-T-Stückes dargestellt Hier hat die eine halbkugelige Gehäusehälfte 10 den einseitigen Großstutzen 11, dessen Öffnung die Gehäusewand wesentlich abschwächt, Deshalb wird dieser Stutzen mit dem Verstärkungsbund 12 ausgeführt. Die andere halbkugelige Gehäusehälfte 13 hat die kleineren Stutzen 14, die sowohl mit als auch ohne Verstärkungsbund ausgeführt werden können.

Die kuppeiförmigen, insbesondere halbkugeligen Gehäusehälften mit doppelseitigen Stutzen (oder mit einseitigem Stutzen, aber auch mit Virstärkungsbund) für Armatur- und Fittinggehäuse werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in mehreren Arbeitsgängen gefertigt, wobei in Abhängigkeit von der Größe des Gehäuses zwei Abwandlungen des Verfahrens zu empfehlen sind.

Besonders große kuppeiförmige Gehäusehälften werden aus Stahlblechrohlingen gefertigt.

Dazu wird aus einem Grobblech ein Rundrohling (F i g. 6) geschnitten. Danach wird dem Rohling mittels Durchziehen eine kuppeiförmige Gestalt (F i g. 7) verliehen, und zwar mit zylindrischem Rand 15 zi.-m nachfolgenden Formen des Stutzens aus diesem Rand.

Darauf wird im erzeugten Rohling die Zentralöffnung 16 (F i g. 8) für den Stutzen gedreht und erforderlichenfalls auch die Kante 17 zum Entfernen der Unebenheiten.

Danach erfolgt das längsgerichtete Drücken mit Ver-Setzung eines Teiles des Rohlingswerkstoffes vom Umfang (vom zylindrischen Rand zum Mittelpunkt), um einen Metallvorrat im Außenstutzen 18 (F i g. 9) zu bilden, und durch nachfolgendes Pressen im Stauchverfahren erhält man aus diesem Metall den zentralen doppelseitigen fertiggeformten Stutzen 19 (F i g. 10).

An der fertiggepreßten Gehäusehälfte werden nun die Kante 20 und die Außenstirn 21 des Stutzens 21 zwecks Verbreitung zur Schweißung gedreht. Damit ist die Herstellung der kuppe.lförmiger Gehäusehälfte beendigt.

Die fertigen Gehäusehälften werden dann zur Schweißung der Gehäuse weiterverwendet.

Die kuppeiförmigen Gehäusehälften für etwas kleinere Gehäuse können aus Rohrrohlingen (nahtlos gezogene Rohre) hergestellt werden.

Von einem solchen Rohr wird eine bestimmte Länge (Fig. U) abgeschnitten. Dann wird dieser Rohling in Längsrichtung gedrückt und er erhält eine Gestalt, die in Fig. 12 gezeigt ist, wobei ein Metallvorrat im Außenstutzen 22 gesichert wird. Durch nachfolgendes Pressen im Stauchverfahren der Stutzenzentralzone wird der zweiseitige Stutzen 23 (F ig. 13) gebildet.

Beim Einsatz von Rohrrohlingen werden das Drükken in Längsrichtung und das Pressen im Stauchverfah- 6" ren genauso wie bei der Herstellung aus Stahlblechrohlingen ausgeführt. Jedoch ist in diesem Falle der Arbeitsverlauf bei der Herstellung der kuppeiförmigen Gehäusehälften einfacher als bei der Benutzung von Stahlblechrohlingen, da das Tiefziehen des kuppelförmigen Rohlings und das Drehen der Öffnung wegfallen.

Bei den beschriebenen Arbeitsabläufen erfolgt das Pressen im Stauchverfahren durch Versetzung eines Werkstoffteiles der Außenstutzen 18 und 22 (F i g. 9 und 12) in das Innere des Gehäuses, wodurch die zweiseitigen Stutzen 19 und 23 (Fig. 10 und 13) gebildet werden. Erfindungsgemäß wird dieser Arbeitsgang durch gleichzeitiges Aufweiten der Stutzenöffnung und durch Druckausübung auf die Außenstirn des Stutzens ausgeführt. Dadurch wird das Metall in die Innenzone versetzt, und es erfolgt die Formbildung des Innenstutzens.

Bei dem Gesenkpressen eines zweiseitigen Großstutzens wird erfindungsgemäß das Pressen im Stauchverfahren unter Anwendung von Gegendruck an der Innenstutzen-Bildungsstelle ausgeführt. Durch den Gegendruck wird am Metallverformungsherd ein allseitiger Druckspannungszustand erzeugt, was die Bildung von Zusammenziehungen und Festklemmungen verhindert.

Zwecks Ausführung der Arbeitsgänge zum Drücken in Längsrichtung und zum Pressen im Stauchverfahren, die nach einmaliger Erhitzung erfolgen, ist erfindungsgemäß ein Folgewerkzeug entwickelt, dessen Bauart sich von derjenigen des weitgehendst bekannten Einziehstanzwerkzeuges unterscheidet.

Die Bauart und Arbeitsweise des Folgewerkzeugs sind in F i g. 14 bis 17 dargestellt.

Die Drückmatrize 24 (F i g. 14) ist an dem (nicht dargestellten) Außenschlitten befestigt, der Dorn 25 aber am Innenschlitten oder am Pressentauchkolben (beide ebenfalls nicht dargestellt). Aufnahmeteil 26 mit Unterplatte 27 sind auf dem (nicht gezeigten) Pressentisch angeordnet.

Der Auswerferkopf 28 wird durch den Tauchkolben des unteren (nicht dargestellten) Pressenzylinders verschoben.

Das Formen im Werkzeug verläuft in nachstehender Reihenfolge. Bei auseinandergefahrener Stellung wird der kuppeiförmige Rohling 29 mit der gedrehten Öffnung 30 und der gedrehten Kante 31 auf das Aufnahmeteil 26 gesetzt und darauf zentriert.

Dann bewerkstelligt die Drückmatrize 24 in einem Außenschlittenhub das Drücken des Rohlings 32 in Längsrichtung (Fig. 15) und sie wird in der unteren Stellung bis zur Beendigung der Verformung des Rohlings gehalten. Der Auswerferkopf 28 wird dann in die obere Ausgangsstellung gehoben.

Danach werden bei einem Hub des Presseninnenschlittens und durch den Dorn 25 das Aufweiten der Öffnung 33 (F i g. 16) im Rohling 34 und die Druckausübung auf seinen Außenstutzen 35 ausgeführt.

Zum Schluß der Formung des Rohlings 36 (F i g. 17) greift das Ende des Domes 25 in die Zentralöffnung 37 des Auswerferkopfes 28 ein. Somit ergibt sich für das zu pressende Metall des Rohlings ein geschlossener Hohlraum. Dadurch erfolgt am Ende der Verformung die endgültige Gestaltung der kuppeiförmigen Gehäusehälfte.

Durch den Rücklauf des Innenschlittens wird darauf der Dorn 25 aus der Öffnung des Rohlings 36 gehoben. Dann hebt man durch eine Aufwärtsbewegung die Drückmatrize 24 nach oben an. Die gepreßte Gehäusehälfte (das Gesenkschmiedestück) wird nun durch den Auswerferkopf 28 aus dem Werkzeug gestoßen und bei ausgeschobener Tischstellung durch den Förderkran aus dem Werkzeug entfernt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von kuppeiförmigen Gehäusehälften für geschweißte Gehäuse für Rohrleitungsgroßarmaturen und Großfittinge durcn spanloses Formen aus Blech und Ausformen von nach einer oder nach beiden Seiten vorspringender Stutzen, dadurch gekennzeichnet, daß ein halbkugelförmiges Blechteil mit Mittenöffnung durch axialen Druck von außen im Bereich der Mittenöffnung (30) nach oben gestülpt wird und die Ausstülpung (32) gesenkgepreßt wird.

2. Preßwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus Matrize und Patrize, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrize aus einem hohlen Druckteil (24) und einem hierzu relativ beweglichen, konischen Dorn (25) besteht und die Matrize aus einem ringförmigen Aufnahmeteil (26) mit einem im Aufnahmeteil (26) geführten, teilhohlen Auswerferkopf (28).