DE2201822A1 - Verfahren zum verbinden von metallrohren, insbesondere stahlrohren, und vorrichtung zu dessen durchfuehrung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verbinden von Metallrohren, insbesondere Stahlrohren, und Vorrichtung zu dessen Durchführung Die Erfindung betrifft ein Verfahren, Metallrohre und insbesondere Stahlrohre miteinander zu verbinden, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
• Bei bekannten Verfahren, Stahlrohre miteinander zu verbinden, verwendet man gewöhnlich kurze manschettenartige Rohrstücke, die über die beiden miteinander zu verbindenden Rohrenden geschoben und mit den Rohrenden verschweißt, verlötet oder in anderer Weise verbunden werden.
• Die Erfindung schafft ein Verfahren, bei dem zum Verbinden von Metallrohren, insbesonders Stahlrohren, keine zusätzlichen Hilfsstücke angewendet zu werden brauchen.
• iiierzu ist das Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mar. jeweils ein Rohrende durch konischzylindrische Aufweitung derart kaltverformt, daß es zur Aufnahme eines komplementären Rohrendes in der Lage ist, und dabei die konisch-zylindrische Aufweitung mit einem Dorn mit konischein Teil vornimmt, dessen Konizität höchstens 200 beträgt und der in zwei zylindrische Teile übergeht.
• Die gebildeten komplementären Rohrenden können durch Schweissen oder Löten miteinander verbunden werden, jedoch auch in anderer Weise, z.B. durch Verschrauben. Im letzteren Falle werden die komplementären Rohrenden mit Innen- bzw. Außengewinde versehen. Weiterhin wird dann die lichte Weite des konisch-zylindrisch aufgeweiteten Rohrendes entsprechend kleiner gehalten als in den zuerst genannten Fällen.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens weist zweckmäßig einen hydraulisch antreibbaren Dorn, hydraulisch antreibbare Einspannmittel sowie Steuermittel zum Einstellen des zu bearbeitenden Rohres und zum Abstimmen der Bewegungen der Einspannmittel und des Dornes aufeinander auf.
• Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung dieser Art ist gekennzeichnet durch ein hydraulisch wirkendes Kolbenzylindersystem zum Betätigen von Einspannmitteln ein hydraulisch wirkendes Kolbenzylindersystein zum Betätigen eines Dornes der einen konischen Teil mit einer Konizität von höchstens 200 zwischen und übergehend in zwei Zylinderteile aufweist, Anschläge zum Einstellen des zu bearbeitenden Rohrendes, Anschläge zur Umkehrung der Bewegungsrichtung des Dornes am Ende der Aufweitungsbearbeitung, sowie Anschläge zur Rückführung des Kolbenzylindersystems der Einspannorgane in seine Ausgangslage bei Rückkehr des Dornes in die Ausgangslage.
• Die Erfindung wird nachstehend anhand der anliegenden Zeichnung in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur konisch-zylindrischen Aufweitung eines Rohrendes durch Kaltverformung weiter erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur konisch-zylindrischen Aufweitung eines Rohrendes durch Kaltverformung; Fig. 2 eine Seitenansicht des bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendeten Dornes, mit aufsitzendem Rohrende, teilweise im Schnitt.
• Gemäß der Zeichnung umfaßt die Vorrichtung zur konischzylindrischen Aufweitung eines Rohrendes durch Kaltverformung auf einem Gestell 1 montierte Klemmbacken 2, die durch einen hydraulischen Zylinder 3 betätigt werden. Letzterer wird durch eine in dem Gestell 1 angeordnete Pumpe nebst Motor gespeist.
• Zur Aufnahme eines Rohrendes 4 in richtiger Lage zwischen den Klemmbacken 2 ist an der Vorrichtung ein nicht-eingezeichneter Anschlag vorgesehen. Beim Einstellen dieses Anschlags ist die bei der nachstehend erläuterten Arbeitsweise zur konischzylindrischen Aufweitung eines Rohrendes durch Kaltverforinung auftretende Stauchung zu berücksichtigen.
• Nach Einspannen des Rohres wird - vorzugsweise automatisch unter Einfluß des dabei auftretenden Druckes - ein hydraulischer Zylinder 5 betätigt, auf dessen Kolbenstange 6 ein leicht auswechselbarer Dorn 7 montiert ist. Damit ein Einreißen des durch konisch-zylindrische Aufweitung kaltzuverformenden Rohrendes vermieden wird, hat dieser Dorn eine ganz bestimmte Form. Der vordere Teil 8 hat einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des durch konisch-zylindrische Aufweitung kaltzuverformenden Rohrendes entspricht. Der daran anschließende Teil 9 des Dornes ist rückwärts divergierend ausgebildet und hat eine Konizität von höchstens etwa 200, wobei der im Einzelfall angewendete Winkel von der vorliegenden Stahlart abhängt. Der Teil 9 geht in einen Teil 10 über, dessen Durchmesser unter Berücksichtigung der Elastizität des zu bearbeitenden Materials so bemessen ist, daß er etwa dem gewünschten Innendurchmesser des durch konisch-zylindrische Aufweitung kaltverformten Rohrendes entspricht. Der Ausdruck ~gewünschter Innendurchmesser wird hier deshalb benutzt, weil dieser Innendurchmesser von der Art und Weise abhängig ist, in welcher zwei komplementäre Rohrenden miteinander verbunden werden; diese Verbindung kann, wie bereits gesagt, durch Verschweißen oder Verlöten erfolgen, jedoch auch durch Verschrauben, wozu das durch konisch-zylindrische Aufweitung kaltverformte Rohrende innen und das komplementäre Rohrende außen mit einem Gewinde zu versehen sind. Im letzteren Falle muß das konisch-zylindrisch aufgeweitete Ende einen Innendurchmesser haben, der kleiner als der Außendurchmesser des damit zusammenwirkenden Endes ist.
• Das Ende des Vorschubs des Dornes 7 läßt sich mit hilfe nichteingezeichneter Anschlagorgane einstellen, nach deren betätigung der Dorn sich automatisch in umgekehrter Richtung beweqt. Kehrt der Dorn 7 in die Ausgangslage zurück, wird der hydraulische Zylinder 3 durch nicht-eingezeichnete Anschlagorgane derart betätigt, daß er in die Ausgangslage zurückkehrt und folglich das Rohrende nicht länger einspannt.
• Es ist klar, daß im rahmen der Erfindung zahlreiche änderungen ohne erfinderisches Zutun vorgenommen werden können.
• So kann z.B. die in Fig. 2 wiedergegebene Befestigung des Domes 7 an der Kolbenstange 6 in vielen anderen Weisen ausgebildet sein.
• Das Verfahren und die Vorrichtung der Frfindung können selbstverständlich auch zum kaltverformenden konisch-zylindrischen Aufweiten anderer Rohre als Stahlrohre benutzt werden, wobei jeweils ein Dorn entsprechend angepaßter Abmessung verwendet wird.

Claims (6)

1. Patentansprüche

   C Verfahren zum Verbinden von Metallrohren, insbesondere Stahlrohren, dadurch gekennzeichnet, daß man jeweils ein Rohrende durch konisch-zylindrische Aufweitung derart kaltverformt, daß es zur Aufnahme eines komplementären Rohrendes in der Lage ist, und dabei die konisch-zylindrische Aufweitung mit einem Dorn mit konischem Teil vornimmt, dessen Konizität höchstens 200 beträgt und der in zwei zylindrische Teile übergeht.
2. 2. Vorrichtung zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen hydraulisch antreibbaren Dorn (7).
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, die Einspannmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspanrinlittel (2) hydraulisch antreibbar sind, und daß Steuermittel vorgesehen sind, um die Bewegungen der Einspannmittel (2) und des Dornes (7) aufeinander abzustimmen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch Anschläge zum Einstellen des zu bearbeitenden Rohrendes (4).
5. 5. Vorrichtung zum Aufweiten eines Metall- und insbesondere Stahlrohrendes durch Kaltverformung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein hydraulisch wirkendes Kolbenzylindersystem (3) zum Betätigen von Einspannmitteln (2), ein hydraulisch wirkendes Kolbenzylindersystem (5) zum Betätigen eines Dornes (7), der einen konischen Teil (9) mit einer Konizität von höchstens 200 zwischen und übergehend in zwei Zylinderteile (8, 10) aufweist, Anschläge zum Einstellen des zu bearbeitenden Rohrendes (4), Anschläge zur Umkehrung der Bewegungsrichtung des Dornes (7) am Ende der Aufweitungsbearbeitung, sowie Anschläge zur Rückführung des Kolbenzylindersysteins (3) der Einspannorgane (2) in seine Ausgangslage bei Rückkehr des Dornes (7) in die Ausgangslage.
6. 6. Rohr, hergestellt nach dem Verfahren bzw. mittels der Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß es ein durch Kaltverformung konisch-zylindrisch aufgeweitetes Ende (4) mit einem konischen Teil (9), der eine Konizität von höchstens 200 hat und nach beiden Seiten in einen zylindrischen Teil (8 bzw. 10) übergeht, aufweist.