DE2313360A1

DE2313360A1 - Werkstueckhalter und verfahren zur verformung eines geschlitzten rohres

Info

Publication number: DE2313360A1
Application number: DE2313360A
Authority: DE
Inventors: Raymond Gerald Sartori
Original assignee: LISKEY ALUMINUM
Current assignee: LISKEY ALUMINUM
Priority date: 1972-03-23
Filing date: 1973-03-17
Publication date: 1973-10-11
Also published as: AU5362373A; GB1362647A; CA972772A; FR2177109A1; GB1372842A; US3800582A; GB1372841A

Description

mein Zeichen: 0596 Ft

LISKEY ALUMINUM, INC., Elkridge Landing Road, Friendship Airport, Glen Burnie, Maryland 21061, United States of America

Werkstückhalter und Verfahren zur Verformung eines geschlitzten Rohres

Die Erfindung bezieht sich auf das Gewindeschneiden von Rohren.

Es ist "bekannt, das Gewindeschneiden von Rohren, Stangen, Rohrleitungen u. dgl. durch Verformen, Schneiden und/ oder Schleifen bzw. Rollen durchzuführen, wobei das Werkstück und der Werkstückhalter in Richtung des Werkzeuges bewegt werden, und umgekehrt. Dabei müssen vergleichsweise kurze Rohrlängen verwendet werden; überdies ist ein ziemlich großer Zeitaufwand erforderlich, um den Werkstückhalter und/oder das Werkzeug in die Ausgangsstellung wieder zurückzubewegen.

Erfindungsgemäß ist ein Werkstückhalter mit einem länglichen Dorn zur Aufnahme eines zu verformenden, geschlitzten Rohres vorgesehen. Dieser Dorn besitzt einen klingenförmigeiJL

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Keil, welcher sich in eine im allgemeinen parallel zu der Längsachse dieses Dornes liegenden Richtung erstreckt, wobei Spannblechmittel zur Arretierung dieses Dornes vorgesehen sind, die mit dem klingenförmigen Keil in Verbindung stehen.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Verformung eines geschlitzten Rohres, wobei dieses Rohr in eine Verfοrmungsstation eingeführt wird und gegen Drehbewegung dadurch gesichert wird, daß ein klingenförmiger Keil eines Innendornes in den Schlitz des Rohres eingeführt wird. Ferner werden der Dorn und der klingenförmige Keil in einer relativ zu der Verformungsstation festen Stellung zurückgehalten. Anschliessend daran wird die Bewegung dieses Rohres relativ zu der Verformungsstation dadurch fortgesetzt, daß dieses Rohr längs des Dornes und des klingenförmigen Keiles gleitet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Auflagerkappe vorgesehen, welche aus einem hohlen, mit einem Gewinde versehenen Schaftteil mit einem länglichen Keil besteht, wobei ferner ein in Querrichtung verlaufendes Glied mit einem Mittelteil vorgesehen ist, welcher Vertiefungen besitzt. Dabei ist das eine Ende dieses Schaftes an die eine Fläche des in Querrichtung verlaufenden Teiles angeschweißt, während der Umfang dieses einen Endes des Schaftes mit den konvexen Flächen dieser Vertiefungen durch Schweißnähte verbunden ist. ;

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung noch etwas näher veranschaulicht. In dieser zeigen in rein schematischer Weise; ^:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung

des Werkstückhalters gemäß der Erfindung, (

Fig. 2 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, des Werkr· stückhalters gemäß der Erfindung mit einge- : setztem Werkstück, j

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Fig. 3 eine Rückansicht der Anordnung in Fig. 2 bzw.

einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig.2,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Auflagerkappe, welche aus dem Werkstück gemacht wurde,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung in der Ansicht von unten der Auflagerkappe gemäß Fig. 4.

Die Figur 1 zeigt einen Werkstückhalter mit einem Dorn 1 sowie einem nach oben ragenden, klingenförmigen Teil 4 und mit einem reduzierten vorderen Teil 3 bzw. einem Teil 5, der sich nach oben erstreckt. Der Teil 5 besitzt Öffnungen 7 bzw. Aussparungen. Der Dorn 1 ist so ausgebildet, daß er ein komple- ^! mentäres Werkstück aufnimmt. Der Dorn 1 kann zumindest teilweise hohl ausgebildet sein, muß aber eine ausreichende Lagerung für ein hohles Werkstück bilden.

Mit der Bezugsziffer 9 ist eine Spannvorrichtung bezeichnet, welche aus den beiden Spannelementen 11 und 12 besteht. Das Spannelement 11 besitzt Zapfen 14, welche in Öffnungen 7 des klingenförmigen Teiles 4 eingreifen derart, daß sie im zusammengebauten Zustand mit entsprechenden Bohrungen des Segmentes 12 ; fluchten und in diese Bohrungen hineinpassen. Das Spannelement ; 12 hat ein Sackloch 13, über welches die Befestigung an ein Fahrgestell bzw. an einen Schlitten einer Verformungsmaschine möglich ist. Ein jedes Spannelement 11 und 12 besitzt halbkreisförmige Aussparungen 11A und 12A, welche den Dorn 1 lose aufnehmen. Diese Aussparungen 11A und 12 A bilden zusammen eine zylindrische öffnung, wobei zu bemerken ist, daß die Form der öffnung auch eine andere sein kann, solange nur ein hinreichend großer Raum 20 zur losen Aufnahme und Halterung anderer Werkstücke vorhanden ist.

Ein Werkstück in der Form eines im Querschnitt kreisförmigen, geschlitzten Rohres 19 ist dabei so angeordnet und eingepaßt, daß der reduzierte Teil 3 in dem Schlitz liegt, ohne

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sich dabei allerdings vollständig durch diesen Schlitz hindurch zu erstrecken. Der Schlitz 21 erstreckt sich in Längsrichtung, ■ so daß der klingenförmige Teil 4 durch diesen Schlitz hindurchgeführt ist und eine Drehbewegung verhindert, während das Rohr · 19 durch eine Gleitbewegung relativ zu dem Dorn 1 in Längsrichtung bewegt werden kann.

Das Halteelement 2 kann an einer Verformungsstation, z. B. an Gewinderollen 25 einer Gewinde-Rollmaschine angeordnet sein (Figuren 2 und 3). Während der Drehbewegung der Gewinderollen 25 wird das den Dorn aufnehmende Rohr 19 dann einer Zugkraft unterworfen und somit gezogen, wenn das Gewinde 26 geschnitten ist. Dabei kann jede beliebige Länge des hohlen Werkstückes kontinuierlich verformt werden, sofern nur der Schlitz 21 lang genug ausgebildet wird. Für das Gewindeschneiden geeignete und bestimmte Stahlrohre können dabei aus einem flachen Metallstreifen gebogen werden, so daß auf diese Weise ein run- : des, mit einem Schlitz ausgebildetes Rohr gefertigt wird derart,) daß auf das gesamte Rohr kontinuierlich das Gewinde geschnitten\ werden kann. !

Das Halteorgan wird mit dem Schlitten bzw. dem Fahr- ; gestell verbunden, indem die Öffnung 13 anstelle eines besonde-ι ren Einspannfutters bzw. fingerartiger Elemente benutzt wird. , Bei einer bekannten Gewinderollmaschine bewegt sich der Schiit-: ten oder das Fahrgestell relativ zu den Gewinderollen und hält jan, wenn auf das Rohr ein vergleichsweise kurzes Gewinde ge- j schnitten wurde. Wenn das Halteorgan benutzt wird, zieht bei i stillstehendem Schlitten bzw. Fahrgestell die Anordnung das ge- | schlitzte Rohr längs des Domes, während der reduzierte Teil 3 ! und der klingenförmige Teil 4 in dem Schlitz 21 eine Drehbewe- I gung des Rohres 19 verhindern. Das Rohr wird dann kontinuier- | lieh in Richtung der Gewinderollen gezogen, während der Schiit-; ten bzw, das Fahrgestell und der Dorn stillstehen. ;

Voll ausgebildete Gewinde können in einem einzigen Arbeitsgang mit einer angeformten Keilnut oder einem geschlosse-

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nen Trum dadurch hergestellt werden, daß der klingenförmige Teil 4 in der Mitte der Arbeitsstation endet. Variationen des klingenförmigen Teiles 4 hinsichtlich der Profilbreite führen zu kontrollierten Veränderungen der fertigen Keilnut, wobei diese Veränderungen zwischen engen Toleranzkontrollen und einem voll geschlossenen Trum liegen. In der Oberfläche geformte Dorne ermöglichen dabei eine wahlweise Innenverformung des Werkstückes. Das vorstehend beschriebene Halteorgan besitzt ein .Innenlager, welches eine Verformung auf der Innen- und/oder Außenfläche ermöglicht, und zwar eine Verformung, die zu beliebigen, vorbestimmten Umfangsflächen und positiven Innenprofilen führt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Methode liegt darin, daß in das gesamte Rohr das Gewinde eingeschnitten werden kann. Die zum Stande der Technik zählenden Methoden erfordern, daß ein jedes Stück auf eine ganz bestimmte Länge geschnitten, anschliessend daran eingespannt und schließlich auf der gewünschten Länge mit dem Gewinde versehen wird, wobei der in der Spannvorrichtung verbleibende Teil insofern unbrauchbar ist, als in diesen Teil ein Gewinde eingeschnitten wurde.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine Auflagerkappe, wie sie beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 3.616.584 im einzelnen beschrieben ist. Diese Kappe besitzt einen oberen Teil und einen Gewindeteil mit einer Keilnut zur Aufnahme eines Keiles eines Einkapselgliedes, welches eine Anschlagmutter zu- * rückhält. Wie aus Fig. 4 der Zeichnung ersichtlich, besitzt ein '. oberes, kappenförmiges Glied 29 Arme 31 mit Rippen 33 und Öffnungen 35 in einem jeden Arm.

Der hohle Schaft 41 besitzt einen Schlitz 44, welcher ein Einkapselglied mit einem Keil aufnimmt, wie dies die Figur 1 der amerikanischen Patentschrift 3.616.584 zeigt. Die Verbindung des Gliedes 29 mit dem Schaft 41 erfolgt über vier Schweißt punkte 46. Das geschlitzte Rohr 19 und der Schlitz 21 der Figuren 1 bis 3 entsprechei^dabei den Teilen 41 bzw. 44.

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Die Schweißpunkte 46 oder Schweißstellen an der Unterseite des Gliedes 29 liegen über länglichen Vertiefungen 48 und sind so ausgebildet, daß sie Schweißelektroden aufnehmen, so daß die Schweißstellen 46 den Umfangsteil 47 des Schaftes 41 unter rechtem Winkel überbrücken. Die Schweißverbindung zwischen dem Schaft 41 und dem Teil 29 führt zu einer Auflagerkappe ausserordentlich hoher Festigkeit, Bisher wurden die Schafte derartiger Auflagerkappen durch einen kräftigen Schaft gebildet.

Das Glied 29 wird bevorzugt so ausgebildet, daß die Vertiefungen 48 der allgemeinen Anordnung der Schweißelektroden entsprechen, so daß diese Schweißstellen 46 oder Schweißpunkte die Vertiefungen 48 einschließen, welche an der oberen Fläche des Gliedes 29 konkav, auf der unteren Fläche hingegen konvex ausgebildet sind.

Die Verwendung eines Rohres hat gegenüber der bekannten Anordnung mit einer, eine Keilnut aufweisenden Stange, welche mit der Kappe verschweißt wird, eine Reihe von Vorteilen. Namentlich der Materialverbrauch ist ungleich geringer, was sich auf die Herstellungskosten günstig auswirkt. Auch ist wegen des geringeren Gewichtes die Handhabung derartiger Elemente einfacher, wobei die nachfolgenden Bearbeitungsvorgänge, insbesondere Schneidvorgänge u. dgl., vereinfacht werden. Die Schweißverbindung des hohlen Schaftes führt zu einer leichteren und in der Struktur besseren Schweißnaht als dies bei einer festen Stange möglich ist, da ja bei der Verwendung eines Rohres die Materialdicken besser aneinander angepaßt werden können.

Es sind natürlich auch andere kontinuierliche Verformungs- oder Preßverfahren möglich, bei welchen ein aufgeschlitz-ttes Rohr geeigneter Wandstärke verwendet wird. Dieses Rohr wird auf einem außen gelagerten Innendorn angeordnet, um eine Winkelverdrehung zu verhindern, wobei jedoch eine axiale Bewegung zugelassen wird. Ein geschlitztes Rohr mit offenem Rand, in dessen Außenseite ein Gewinde eingeschnitten und welches an der Innenfläche gelagert wird, kann unmittelbar vor dem Gewinderollvor-

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gang durch die Verwendung zusätzlicher Führungen schnell geschlossen werden, so daß der Dorn in seiner vorerwähnten Stellung verbleibt. Das Rohr wird dann eine geschlossene Einheit, auf welche das Gewinde kontinuierlich geschnitten wird. Auch kann der geschlossene Rand geschweißt werden, bevor der geschweißte Teil des Rohres mit einem Gewinde versehen wird.

Auf diese Weise können Säulen, und zwar runde, rechteckige oder sechseckige Säulen mit offenem, geschlossenem und geschweißtem Rand in ununterbrochenen Längen hergestellt werden. Auch geriffelte oder wellenbalgartige Formen können auf diese Weise hergestellt werden. Dabei kann der Schweißvorgang durch einen Schmelz- oder Leimvorgang ersetzt werden.

- Patentansprüche -

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

M. !Werkstückhalter, dadurch gekennzeichnet, daß er einen länglichen Dorn zur Lagerung eines zu verformenden, geschlitzten Rohres und einen klingenförmigen Keil besitzt, welcher sich in einer zu der Längsachse dieses Dornes im wesentlichen parallelen Richtung erstreckt, und daß Spannmittel zur Sicherung dieses Dornes vorgesehen sind, : welche, mit dem klingenförmigen Keil in Verbindung stehen.
2. Werkstückhalter nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die⁷ Spannmittel aus einem Hohlblock bestehen, welcher den Dorn lose umgibt derart, daß für die Gleitbewegung des zu verformenden Rohres ein Zwischenraum bestehen bleibt.
3. Werkstückhalter nach Anspruch 2, dadurch gekenii" zeichnet , daß der hohle Block zwei getrennte Glieder besitzt, von welchen ein jedes eine halbkreisförmige Aussparung aufweist, und daß der Dorn und das zu bearbeitende Rohr in die Aussparung eines jeden Gliedes dann eingepaßt werden können, wenn der Block geschlossen ist.
4. Werkstückhalter nach Anspruch 3, dadurch gekeniizeichnet, daß das eine der Glieder des Blockes Zapfen besitzt, welche so angeordnet sind, daß sie durch die Öffnungen in dem klingenförmigen Keil dieses Dornes hindurchgehen und in Bohrungen des zweiten, lösbaren Gliedes dann eingreifen, wenn sich der Werkstückhalter in seiner Schließstellung befindet.
5. Werkstückhalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich j der klingenförmige Keil an dem einen Ende des Dornes in ra- ' dialer Richtung nach oben erstreckt, und daß dieser klingen-j

Jörmige Keil Haltemittel besitzt, welche mit den Spannmitteln j

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zusammenarbeiten.
6. Werkstückhalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Dorn innerhalb des Werkzeuges erstreckt und einen Träger des zu verformenden Rohres bildet.
7. Verfahren zur Verformung eines geschlitzten Rohres nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr einer Verformungsstation zugeführt und an der Drehbewegung dadurch gehindert wird, daß ein Keil eines innenliegenden Dornes in den Schlitz dieses Rohres eingeführt wird, daß dieser Dorn und auch der Keil in einer relativ zu der Verformungsstation festen Stellung zurückgehalten werden und daß die Bewegung dieses Rohres relativ zu der Verformungsstation dadurch fortgesetzt wird, daß das Rohr längs des Dor-t nes und des Keiles bewegt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß das Rohr von dem Dorn gegen eine innere^ Verformung in der Verformungsstation gesichert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Rohr ein Gewinde dadurch gerollt wird, daß Verformungsrollen in unmittelbarer Nähe des Dornes um das Rohr herum bewegt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr wahlweise innen von dem Dorn gehaltert wird derart, daß eine vorbestimmte Innenverformung zugelassen wird.
11. Auflagerkappe mit einem, mit einem Gewinde versehenen Schaft' und einem Längskeil, nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet , daß ein in Querrichtung sich erstreckendes Glied mit seitlich nach außen gerichteten Armen vorgesehen ist, welches einen Mittelteil mit Vertiefungen besitzt, daß das eine Ende dieses Schaftes mit der einen

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Fläche des in Querrichtung verlaufenden Gliedes verschweißt ist, und daß der Umfangsteil dieses einen Endes des Schaftes mit den konvexen Flächen dieser Vertiefungen verschweißt ist«
12. Kappe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Vertiefungen länglich sind und von der Mitte dieses Mittelteiles ausgehend in radialer Richtung weisen.
13. Kappe nach einem der Ansprüche 11 oder 3> dadurch gekennzeichnet , daß vier Vertiefungen vorgesehen sind und daß das eine Ende des Schaftes in der Weise mit den Vertiefungen verschweißt ist, daß längs des Umfangs-r teiles und zwischen diesen Vertiefungen keine Schweistellen auftreten.

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