DE2217505C3 - Dornlagerung einer Vorrichtung zum Konifizieren von Rohren - Google Patents

Description

Üblicherweise ist die Dornstange im Durchmesser 55 nur geringfügig kleiner als der ursprüngliche Innen-

Die Erfindung betrifft eine Dornlagerung, wie sie durchmesser des zu konifizierenden Rohres. Daher

im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist. kann die Dornstange das mit hoher Drehzahl umlau-

Damit ist zunächst Bezug genommen auf einen fende Rohr während des Bearbeitungsvorganges si-

Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der eher führen.

deutschen Patentschrift 1 285 433 in Verbindung mit 60 Zweckmäßig besitzt die Dornstange einen ihren

der österreichischen Patentschrift 127 327 ergibt, so- Vorschub in Richtung auf die Werkzeuge begrenzen-

weit es die im Oberbegriff des Anspruchs 1 erfaßte den Anschlag, der die vorderste Endlage des Domes

Dornanordnung anbelangt. Eine noch nicht zum fixiert und der Gefahr begegnet, daß die Werkzeuge

Stand der Technik gehörende Übertragung der Dom- zu Beginn des Konifiziervorganges auf den zylin-

anordnung gemäß der österreichischen Patentschrift 65 drischen Teil des Domes zugestellt werden.

327 auf die Vorrichtung nach der deutschen Pa- Um in einfacher Weise sicherzustellen, daß die

tentschrift 1 285 433 wäre naheliegend und damit zu konifizierenden Rohre vor Beginn der Bearbei-

nicht erfinderisch. Sie bildet daher auch keinen Teil lung stets gleichweit über den Dorn und die Dorn-

stange geschoben werden, empfiehlt es sich, die Dornstange mit einem Anschlagring für das zu konifizierende Rohr zu versehen, wobei der Anschlagring längs der Dornstange verstellbar sein kann.

Unter Umständen kann es sich im Rahmen der Erfindung empfehlen, den Dorn um seine Achse drehbar zu lagern. Der Dorn kann dann an der Drehung des zu konifizierenden Rohres teilnehmen und wird, da die Kraftangriffsbereiche der Werkzeuge entsprechend der Drehung über den Dornumfang wandern, völlig gleichmäßig durch das über den Dorn hinweggleitende Rohr abgenutzt, was den Vorteil langer Standzeit des Domes bringt.

Der Konuswinkel des Domes kann in weiten Bereichen geändert werden. Zu kleinen Werten hin ist »5 der Konuswinkel dadurch begrenzt, daß der sich verjüngende Domteil nicht so schlank werden darf, daß er unter dem Druck der gegen das Rohr zugestellten äußeren Werkzeuge innerhalb des Rohres in Selbsthemmung gerät und daher bei einem weiteren Zustel- *° len der Werkzeuge nicht gegen die Federkraft zurückweichen kann. Zu großen Konuswinkeln hin ergibt sieh eine Begrenzung dadurch, ^ß die Reduktion dei, Rohrdurchmessers nicht gieichsam stufenweise, sondern allmählich über einen ausreichend *5 großen Längenbereich des zu konifizierenden Rohres staltfinden sollte, wobei dieser Längenbereich in etwa dem Einziehbereich der von außen gegen das Rohr anzustellenden Werkzeuge entspricht. Wird bei großem Konuswinkel der Dorn mit seinem sich verjungenden Teil gegenüber diesem Einziehbereich wesentlich kurzer, so trägt er die Rohrwandun^ während des Konifiziervorganges praktisch nur in einem äußerst schmalen, fast linienförmigen Bereich zwischen dem konischen und dem sich daran schließenden zylindrischen Dornteil. In jedem Fall empfiehlt es sich, dem Dorn in diesem Übergangsbereich vom zylindrischen zum sich etwa konisch verjüngenden Dornteil in Axialrichtung abzurunden, um einen mögKvjhst großen Bereich, in dem der Dorn an der Rohrwand anliegt, und damit auch einen entsprechend geringen Verschleiß des Domes zu erzielen. Im übrigen richtet sich der Konuswinkel des Domes auch danach, ob mit dem Konifizieren des Rohres zugleich eine Abstreckung oder Aufdickung der Rohrwand gewünscht wird. Schlankere Konuswinkel haben stärkere Abstreckung, zunehmende Konuswinkel stärkere Aufdickung der Rohrwand zur Folge.

Im Ergebnis bestehen die durch die Erfindung erreichten Vorteile im wesentlichen darin, daß die Form der konifizirrten Rohre nur noch von der Zustellung der äußeren Werkzeuge, d. h. beispielsweise bei Verwendung einer Kopiereinrichtung nur noch von der Form der Schablone abhängig ist. Die Wanddicke der konifizierten Rohre kann im konisehen Rohrbercich gut über die den Dorn abstützende Federkraft und über den Konuswinkcl des Domes beeinflußt werden. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung lassen sich daher Rohrformen mit nacheinander beliebig oft ab- und zunehmendem "^ö Durchmesser herstellen, die mit den bisher bekannten Vorrichtungen nicht oder nur durch Zusammensetzen mehrerer konischer Einzelstücke gefertigt werden konnten. Bei der Fertigung kurzer konischer Rohre kann dieser Vorteil dadurch genutzt werden, daß solche Rohre in Mehrfachlänge konifiziert und anschließend geteilt werden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sich der Rohrdurchmesser um ein wesentlich größeres Maß in einer Passage der Werkzeuge reduzieren läßt und daß die Rohrwandung nahezu im gesamten Wirkbereich der Werkzeuge durch den konischen Teil des Domes abgestützt wird.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung in Axialrichtung des zu konifizierenden Rohres,

Fig.2 einen horizontalen Längsschnitt durch die Vorrichtung in der Ebene der Rohrachse,

F i g. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach den F i g. 1 und 2 in der Ebene der Rohrachse.

Bei der schematisch dargestellten Vorrichtung zum Konifizieren langer Rohre 1 bewegen sich die beiden im Ausführungsbeispiel plattenförmig ausgebildeten Werkzeuge 2 gegeneinander in Richtung der eingetragenen Pfeile 13, die srmit die Zustellrichtung der Werkzeuge 2 anzeigen. D,- Werkzeuge 2 sind beispielsweise auf Schlitten3 vers:hiebbar befestigt, was durch Rollen 4 angedeutet ist, die auf einem in Längsrichtung des Rohres 1 verfahrbaren Maschinentisch 5 geführt sind. Die Zustellung der Werkzeuge erfolgt unter fortlaufender Drehung des Rohres 1 um die Längsachse und gleichzeitigem Vorschub der Werkzeuge 2 in axialer Richtung, also in Richtung der in den Fi «.2 und 3 eingetragenen Pfeile 14. Zum Drehantrieb des Rohres 1 dient ein rotierendes Spannfutter 15, das das zu konifizierende Rohr 1 am einen Ende hält und in Richtung der in den F i g. 2 und 3 eingetragenen Pfeile 16 in Drehung versetzt. Im Wirkbereich der Werkzeuge 2 liegt der von einer Dornstange 6 getragene Dorn 7. Er besitzt einen zylindrischen Dornteil 7 b und einen konischen Dornteil Ta, der sich in der vom Dorn7 gesehenen Richtung des Rohrvorschubes (Pfeil 17 in F i g. 3) verjüngt. Mit seiner kegelförmigen Mantelfläche 22 stützt der Dorn 7 die Wandung des Rohres 1 im Bereich der Arbeitsflächen 18 der Werkzeuge 2 von innen her ab. Der sich verjüngende Domteil la entspricht in etwa der Gestalt der Arbeitsflächen 18 im Einziehbereich der Werkzeuge 2. In diesem Einziehbereich sind die Arbeitsflächen 18 gegen die Rohrachse geneigt und an ihrer den engsten Durchlaß für das Rohr 1 bildenden Stelle bei 19 abgerundet. Die Dornstange 6 wird an ihrem vom Dorn 7 abgewandten Ende von einem Führungsteil 8 gehalten, das mit dem Maschinentisch 5 fest verbunden ist. Mit Hilfe des Maschinentisches 5 können daher die Werkzeuge 2 und der Dorn 7 gemeinsam relativ zum Rohr 1 in Richtung der Pfeile 14 und umgekehrt verstellt werden. Eine Druckfeder'? drückt die Dornstange 6 mit dem Dorn 7 in das Hohl der Werkzeuge 2, wobei die Endlage durch den verstellbaren Anschlacring 10 fixiert ist. Die Druckfeder 9 ermöglicht zugleich ein Zurückweichen des Domes 7 beim Zustellen der Werkzeuge!. Mit Hilfe des Stellringes 11 ist die Vorspannung der Druckfeder 9 einstellbar. Die Dornstange 6 ist im Durchmesser nur wenig kleiner als der Innendurchmesser des Rohres 1, so daß eine gute 1'Uhrung des mit hoher Drehzahl angetriebenen Rohres an der Dornstange 6 möglich ist. Der verstellbare Anschlagring 12 dient dazu, alle Rohre in dieselbe Ausgangslage vor dem Konifizieren zu bringen. Der Dorn 6 ist im Übergangsbereich zwi-

scheu seinem sich verjüngenden Teil Ta und dem zylindrischen Teil 7 b, also bei 20, in Axialrichtung abgerundet.

Mit einer Vorrichtung der beschriebenen Art wurden weiche Rohre 1 aus AIZnMgCu mit den Abmessungen 13,0 0 .·' 0,8 mm auf einen kleinsten Durchmesser von 8,0 mm in einem Durchlauf der Werkzeuge! konifiziert. Die in F i p. I mit 21 gekennzeichnete Länge der Arbeitsflächen 18 betrug dabei 8 mm, der Winkel zwischen den beiden Arbcitsflä-

dien 18 jedes Werkzeuges 2 und der Zustcllrichlun (Pfeile 13) 45°. Der durch eine Federkraft von mn xiinal 8 kp abgestützte Dorn 7 besaß einen K011115 winkel von 20°. Dabei ergab sich eine Dicke de Rohrwand von 1,0 mm. Eine Vergrößerung des Kc niiswinkcls des Domes auf 30" ergab eine Auftlil· kung der Wandung des Rohres auf 1,2 mm. Bei eine Federkraft von maximal 40 kp und einem Konuswir kel von 20" ergab sich eine Verringerung der in sprünglichen Wanddicke auf 0,6 mm.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 2 dieser Erfindung. Bei einer solchen Übertragung Patentansprüche: wäre noch immer der Nachteil vorhanden, daß die axiale Verstellung des Doms in Abhängigkeit von

1. Domlagerung einer Vorrichtung zum Koni- der radialen Zustellung der Drückwerkzeuge zwangsfiziereii von Rohren kreisrunden Querschnitts bei 5 gesteuert erfolgt.

fortlaufender Drehung um die Längsachse und Das wäre nicht nur vorrichtungsmäßig sehr aufgleichzeitigem Vorschub in axialer Richtung mit wendig, sondern es wäre auch die jeweils mit einer zwei in einer Ebene rechtwinklig zur Rohrachse Umstellung der Produktion verbundene Abstimmung angeordneten, radial zustellbaren Werkzeugen, der Zwangssteuerung auf das gewünscht" Arbeitservon welchen mindestens eines aus zwei unver- m gebnis sehr umständlich und zeitraubend,
rückbar miteinander verbundenen Arbeitsflächen Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zubesteht, die mit der Zustellrichtung des Werkzeu- gründe, die Dornlagerung so auszubilden, daß keine ges einen Winkel einschließen, und mit einem vorrichtungstechnische Zwangssteuerung für die Dom, der eine gemeinsam mit den Werkzeugen axiale Domverstellung mehr erforderlich ist.
relativ zum Rohr in axialer Richtung verstellbare 15 Die allgemeine erfinderische Lösung dieser Auf-Führung aufweist, in der er gegenüber den Werk- gäbe besteht darin, daß der Dom in der Richtung des zeugen axial verschiebbar gehalten ist, und der Rohrvorschubs unter der Wirkung einer Federkraft mit seinem vorderen, sich etwa konisch verjün- steht.

genden Ende zwischen den Werkzeugen liegt, Es ist zwar bereits bekannt (deutsche Patentschrift

dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn ao 440 430, insbesondere S. 2, Z. 48 ff.), einen Dom

(7) in der Richtung des Rohrvorschubs (Pfeil 17) einer Federkraft schlechthin auszusetzen, jedoch

unter der Wirkung einer Federkraft (9) steht. dient diese dort lediglich dazu, den Dom in eine ganz

2. Dornlagerung nach Anspruch 1, wobei der bestimmte Lage zu bewegen, und zwar auch nur in Dorn an einer mindestens die Länge des zu koni- einem bestimmten Betriebszeitpunkt, während für die fizierenden Rohres besitzenden Dornstange ge- 35 hier in Rede stehende Axialverschiebung auch dort halten ist, die im Bereich ihres dem Dom abge- eine Zwangssteuerung erforderlich ist. Das Bekanntwandten Endes axial verschiebbar an einem auch sein der Federkraft schlechthin konnte daher die Erdie Werkzeuge tragender. Maschinentisch geführt findung nicht nahelegen.

ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Domstange Eine spezielle erfinderische Lösung der obenge-

(6) mit einer Druckfeder (9) in Wirkverbindung 30 nannten Aufgabe besteht bei der im Oberbegriff des

steht, die zwischen einem die Domstange (6) tra- Anspruchs 1 erfaßten Domlagerung, wobei der Dom

genden FührungsteU (8) de" Maschinentisches (5) an einer mindestens die Länge des zu konifizierenden

und einem auf der Domstange (6) geführten Rohres besitzenden Domstange gehalten ist, die im

Stellring (11) angeordnet ist. Bereich ihres dem Dorn abgewandten Endes axial

3. Domlagerung nach Anspruch 2, dadurch ge- 35 verschiebbar an einem auch die Werkzeuge tragenkennzeichnet, daß die Domstange (6) einen ihren den Maschinentisch geführt ist, darin, daß die Dom-Vorschub in Richtung auf die Werkzeuge (2) be- stange mit einer Druckfeder in Wirkverbindung steht, grenzenden Anschlag (10) trägt. die zwischen einem die Dornstange tragenden f üh-

4. Dornlagerung nach Anspruch 2 oder 3, da- rungsteil des Maschinentisches und einem auf der durch gekennzeichnet, daß die Dornstange (6) 40 Dornstange geführten Stellring angeordnet ist.

einen Anschlagring (12) für das zu konifiziercnde Die Wirkung der beanspruchten Maßnahme, also

Rohr (1) aufweist. die federnde Halterung des Domes, ist darin zu se-

5. Dornlagerung nach einem der Ansprüche 1 hen, daß ein ständiges Anpressen des sich verjüngenbis4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (7) den Domteiles gegen die Rohrwand erreicht wird um seine Achse drehbar gelagert ist. 45 und im übrigen dem Dorn ermöglicht wird, bei fort-

6. Domlagerung nach einem der Ansprüche 1 schreitender Zustellung der Werkzeuge gegen die bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dom (7) Federkraft zurückzuweichen, so daß die Zustellung im Übergang vom zylindrischen (7 b) zu dem sich der Werkzeuge auch bis zum kleinsten Rohrdurchetwa konisch verjüngenden Bereich (7 a) in messer nicht durch den Dorn behindert wird. Daher Axialrichtung (bei 20) abgerundet ist. 50 ist bei großem Rohrdurchmesser der Dorn mit seinem sich konisch verjüngenden Endteil lediglich tiefer zwischen die Werkzeuge vorgeschoben als bei

kleinem Rohrdurchmesser.