DE2318063C3 - Process for the production of necks on hollow bodies made of metal and device for carrying out the process - Google Patents
Process for the production of necks on hollow bodies made of metal and device for carrying out the processInfo
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- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/28—Making tube fittings for connecting pipes, e.g. U-pieces
- B21C37/29—Making branched pieces, e.g. T-pieces
- B21C37/292—Forming collars by drawing or pushing a rigid forming tool through an opening in the tube wall
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Description
5050
Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Herstellung von Aushalsungen an Hohlkörpern aus, bei dem ein Ziehkörper mittels einer Transportvorrichtung durch einen Durchbruch eines Hohlkörpers bewegt wird, nachdem der Hohlkörper im Bereich des Durchbruches erwärmt worden istThe invention is based on a method for producing necks on hollow bodies which moves a drawn body through an opening in a hollow body by means of a transport device after the hollow body has been heated in the area of the opening
Sollen an Rohren, Behältern oder sonstigen Hohlkörpern aus Metall Abzweigungen angebracht werden, so steht hierfür die Technik des Aushalsens zur Verfügung. Bei diesem Verfahren versieht man zunächst den Hohlkörper, an dem ein Abzweig angebracht werden soll, mit einem Durchbruch. Nach ausreichender Erwärmung des zu verformenden Materials am Rand des Durchbruches wird ein Ziehkörper mittels einer Transportvorrichtung von innen durch den Durchbruch des Hohlkörpers hindurchbewegt, wobei dessen Ränder eine Aufwölbung erfahren. Bei geeigneter Wahl der Form des Durchbruches und des Ziehkörpers erhält man auf diese Weise einen Durchzug mit einem kreisförmigen Kragen. An diesem Kragen kann ein abzweigendes Rohr oder ein Flansch beispielsweise durch Schweißen auf verhältnismäßig einfache Weise befestigt werden.If branches are to be attached to pipes, containers or other hollow bodies made of metal, see above the technique of necking is available for this. In this process, you first apply the Hollow body to which a branch is to be attached, with an opening. After sufficient Heating of the material to be deformed at the edge of the opening is a drawing body by means of a Transport device moved from the inside through the opening of the hollow body, the edges of which experience a bulge. With a suitable choice of the shape of the breakthrough and the drawn body one in this way a passage with a circular collar. On this collar one can branching pipe or a flange, for example by welding in a relatively simple manner be attached.
Bei diesem Verfahren ist es erforderlich, den auszuhalsenden Hohlkörper im Bereich des Durchbruches zu erwärmen. Während der gesamten Verformung muß eine ausreichende Temperatur aufrechterhalten bleiben. Dies stößt auf Schwierigkeiten beim Aushalsen verhältnismäßig dünnwandiger Rohre, weil eine zu große Wärmemenge aus dem Hohlkörper in den Ziehkörper abfließt und der Ziehvorgang unterbrochen werden muß. Bisher wurde daher das beschriebene Verfahren schrittweise durchgeführtIn this process it is necessary to place the hollow body to be necked in the area of the opening to warm up. A sufficient temperature must be maintained throughout the deformation stay. This encounters difficulties in necking out relatively thin-walled pipes, because one too large amount of heat flows from the hollow body into the drawing body and the drawing process is interrupted must become. So far, the method described has therefore been carried out step-by-step
Gemäß der Erfindung wird der Ziehkörper vor Beginn des Transportvorganges erwärmtAccording to the invention, the drawing body is heated before the start of the transport process
Bei ausreichender Temperatur des Ziehkörpers, insbesondere also dann, wenn die Temperatur des Ziehkörpers der Temperatur des Hohlkörpers im Bereich des Durchbruches angepaßt ist, wird ein Wärmefluß von dem Hohlkörper in den Ziehkörper und damit eine zu rasche Abkühlung des zu verformenden Materials verhindert Versuche haben ergeben, daß sich Aushalsungen an dünnwandigen Rohren nach diesem Verfahren ohne die bisherigen Schwierigkeiten in einem Zug herstellen lassen.When the temperature of the drawing body is sufficient, especially when the temperature of the The drawn body is adapted to the temperature of the hollow body in the area of the opening, becomes a Heat flow from the hollow body into the drawn body and thus too rapid a cooling of the one to be deformed Materials prevented Tests have shown that neckings on thin-walled pipes after this Process can be produced in one go without the previous difficulties.
Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Herstellung von Rohrabzweigungen an den Kapselungen elektrischer Hochspannungs-Schaltanlagen, die im Betrieb mit einem unter Druck stehenden Isoliergas gefüllt sind. Eine bestimmte Bauart dieser Anlagen weist rohrförmige Kapselungen aus Stahlblech oder anderen Blechwerkstoffen auf, in denen die Sammelschienen auf Stützisolatoren befestigt sind. Mit den Sammelschienen stehen weitere elektrische Betriebsmittel wie Leistungsschalter und Trennschalter in Verbindung, die ebenfalls in rohrförmigen Gehäusen untergebracht sind. Wegen der Füllung der Kapselungen mit einem unter Druck stehenden Isoliergas kommt es auf gute Dichtigkeit aller Verbindungsstellen der Kapselung an. Mittels der Aushalsungen können die Teile der Kapselung besonders einfach miteinander verbunden werden, weil nur noch in einer Ebene liegende Schweißnähte herzustellen sind. Die Aushalsungen schaffen an den Übergangsstellen abgerundete Kanten, wodurch die elektrische Feldstärke an diesen Stellen herabgesetzt wird. Deshalb können bei gleicher Betriebsspannung Rohre mit geringerem Durchmesser verwendet werden als bei einer anderen bekannten Bauweise, bei der abzweigende Rohre unmittelbar an Durchbrüche angeschweißt werden.The invention is particularly suitable for the production of pipe branches on the encapsulations electrical high-voltage switchgear that is filled with a pressurized insulating gas during operation are. A certain type of these systems has tubular enclosures made of sheet steel or other Sheet metal materials in which the busbars are attached to post insulators. With the busbars there are other electrical equipment such as circuit breakers and disconnectors that are also connected are housed in tubular housings. Because of the filling of the capsules with one under pressure standing insulating gas, good tightness of all connection points of the encapsulation is important. Using the Collars, the parts of the encapsulation can be connected to one another particularly easily because only weld seams still lying in one plane are to be produced. The collars create at the transition points rounded edges, as a result of which the electric field strength is reduced at these points. That's why pipes with a smaller diameter can be used than with Another known construction, in which the branching pipes are welded directly to openings will.
In Weiterbildung der Erfindung kann zur Erwärmung des Ziehkörpers eine auf Rollen verfahrbare Heizvorrichtung vorgesehen sein. Diese Heizvorrichtung kann zwei mit gegenseitigem Abstand durch einen Träger und Rohrleitungen verbundene Einheiten aufweisen, von denen die eine als Heizeinheit und die andere als Versorgungseinheit ausgebildet ist. Diese Heizvorrichtung bietet die Möglichkeit, den Ziehkörper außerhalb des auszuhalsenden Hohlkörpers auf die gewünschte Temperatur zu erwärmen und ihn dann mitsamt der Heizvorrichtung in den Hohlkörper einzufahren. Nach Abstellung der Gaszufuhr zu den Brennerdüsen und Kupplung des Ziehkörpers mit der Transportvorrichtung kann die Heizvorrichtung aus dem Hohlkörper entfernt werden.In a further development of the invention, a heating device which can be moved on rollers can be used to heat the drawn body be provided. This heating device can have two spaced apart by a support and piping have connected units, one as a heating unit and the other as a Supply unit is formed. This heating device offers the possibility of the drawn body outside to heat the hollow body to be necked to the desired temperature and then together with the Retract the heating device into the hollow body. After switching off the gas supply to the burner nozzles and Coupling of the drawn body with the transport device can be the heating device from the hollow body removed.
Die Heizeinheit kann Stützen zum Aufsetzen des Ziehkörpers besitzen. Dadurch ist stets die richtige Lage des Ziehkörpers relativ zu den Brennerdüsen gewährleistet The heating unit can have supports for placing the drawn body. This means that the position is always correct of the drawn body is guaranteed relative to the burner nozzles
Der Ziehkörper strahlt während des Erwärmungsvorganges eine erhebliche Wärmemenge auf die Heizvorrichtung ab. Besitzt diese eine mit Brennerdüsen bestückte Düsentragplatte, so kann die Düsentragplatte mit Kanälen zur Durchleitung einer Kühlflüssigkeit versehen sein, die mit der erwähnten Verscrgungseinheit durch weitere Rohrleitungen verbunden sind.The drawn body shines during the heating process a significant amount of heat on the heater. Has this one with burner nozzles equipped nozzle support plate, the nozzle support plate can have channels for the passage of a cooling liquid be provided with the mentioned supply unit are connected by further pipelines.
Außer der Erwärmung des Ziehkörpers mit Gasbrennern kommen auch insbesondere elektrisch betriebene Wärmequellen in Betracht, die induktiv oder konduktiv oder durch Strahlung wirken.In addition to heating the drawn body with gas burners, there are also, in particular, electrically operated burners Consider heat sources that act inductively or conductively or through radiation.
Auf die Standzeit des Ziehkörpers und die Oberflächengüte der Aushalsung wirkt sich eine geringe Reibung zwischen dem Ziehkörper und dem Material des auszuhalsenden Hohlkörpers günstj aus. In Weiterbildung der Erfindung kann die Reibung dadurch vermindert werden, daß der Ziehkörper an seiner Oberfläche mit einem zunderbeständigen Material beschichtet wird. In seinem Innern kann der Ziehkörper aus einem anderen Material bestehen, das die Aufgabe hat, dem Ziehkörper eine ausreichende mechanische Festigkeit zu verleihen und Wärme zu speichern.A slight effect on the service life of the drawn body and the surface quality of the collar Friction between the drawn body and the material of the hollow body to be necked is favorable. In Further development of the invention, the friction can be reduced in that the drawing body on its The surface is coated with a non-scaling material. Inside can the pulling body consist of another material that has the task of providing the drawing body with a sufficient mechanical To give strength and to store warmth.
Der Ziehkörper kann eine öffnung besitzen, in die ein Kupplungsstück zur Verbindung des Ziehkörpers mit der Transportvorrichtung bajonettartig eingreifen kann. Die Transportvorrichtung kann im übrigen von jeder geeigneten Art sein, d.h. sie kann außerhalb des Hohlkörpers angeordnet sein und den Ziehkörper aus dem Hohlkörper herausziehen oder sie kann sich innerhalb des Hohlkörpers befinden und kann den Ziehkörper herausdrücken. Die benötigten Kräfte können gleichfalls auf jede geeignete Weise bereitgestellt werden.The pulling body can have an opening into which a Coupling piece for connecting the drawn body to the transport device can engage like a bayonet. The transport device can moreover be of any suitable type, i.e. it can be external to the Be arranged hollow body and pull the pulling body out of the hollow body or it can are located inside the hollow body and can push out the drawn body. The forces needed can also be provided in any suitable manner.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to figures. It shows
der Ziehkörper ist in einen gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab in F i g. 2 im Schnitt gezeigt,the drawing body is shown in FIG. 1 on a larger scale than in FIG. 2 shown in section,
die Fig.3, 4 und 5 dienen zur Erläuterung des Ziehvorganges.3, 4 and 5 serve to explain the drawing process.
Die Heizvorrichtung 1 gemäß der F i g. 1 umfaßt eine Heizeinheit 2 und eine Versorgungseinheit 3, die miteinander durch einen Träger 4 mechanisch und durch Rohrleitungen 5 und 16 funktionell verbunden sind. Die Heizeinheit 2 weist ein auf Rollen 6 fahrbares Gestell 7 auf, auf dem eine Düsentragplatte 10 mit Brennerdüsen 11 angeordnet ist Ferner sind Stützen 12 als Auflage für einen Ziehkörper 13 vorhanden. Die Brennerdüsen 11 sind in solcher Anordnung und Anzahl vorgesehen, daß eine rasche und gleichmäßige Erwärmung des Ziehkörpers 13 gewährleistet istThe heating device 1 according to FIG. 1 comprises a heating unit 2 and a supply unit 3, the are mechanically connected to one another by a carrier 4 and functionally connected by pipelines 5 and 16. the Heating unit 2 has a frame 7 which can be moved on rollers 6 and on which a nozzle support plate 10 with burner nozzles 11 is also arranged supports 12 as a support for a pulling body 13 is provided. The burner nozzles 11 are provided in such an arrangement and number that rapid and uniform heating of the drawing body 13 is guaranteed
Die Brennerdüsen 11 werden mit einem Gas-Luftoder Gas-Sauerstoff-Gemisch betrieben, das ihnen durch die Rohrleitungen 5 zugeführt wird. Um eine individuelle Steuerung der Brennerdüsen zu erreichen, können die Brennerdüsen einzeln oder gruppenweise an gesonderte Rohrleitungen angeschlossen sein.The burner nozzles 11 are operated with a gas-air or gas-oxygen mixture that they is fed through the pipes 5. To achieve individual control of the burner nozzles, the burner nozzles can be connected individually or in groups to separate pipes.
Die Rohrleitungen 5 werden von der Versorgungseinheit 3 gespeist, die mit Regulier- bzw. Absperrventilen 14 zur Steuerung der Brennerdüsen ausgerüstet ist. Der zur Versorgung der Heizeinheit 2 erforderliche Gasvorrat kann in Gestalt üblicher Gasflaschen ein Bestandteil der Versorgungseinheit 3 sein.The pipelines 5 are fed by the supply unit 3 with regulating and shut-off valves 14 is equipped to control the burner nozzles. The one required to supply the heating unit 2 The gas supply can be a component of the supply unit 3 in the form of conventional gas bottles.
Versorgungseinheit 3 angeordneten Rohrleitungen 16 dienen zur Hin- und Rückleitung einer Kühlflüssigkeit, die durch nicht gezeigte Kanäle im Innern der Düsentragplatte 10 strömt Die Versorgungseinheit 3 enthält Absperrventile 15 für die Kühlflüssigkeit Die Rohrleitungen 16 enden an der Versorgungseinheit 3 in geeigneten, nicht gezeigten Anschlußvorrichtungen, an die Schläuche zur Verbindung mit den Leitungsnetzen für die Be- und Entwässerung angeschlossen werdenSupply unit 3 arranged pipelines 16 are used for the outward and return conduction of a cooling liquid, which flows through channels (not shown) in the interior of the nozzle support plate 10. The supply unit 3 contains shut-off valves 15 for the cooling liquid. The pipes 16 end at the supply unit 3 in suitable connection devices, not shown, to the hoses for connection to the line networks for irrigation and drainage
ίο können.ίο can.
Die Versorgungseinheit 3 ist ebenfalls mit Fahrrollen 18 versehen, so daß die Heizvorrichtung 1 im Betrieb mit dem aufgesetzten Ziehkörper 13 an die Stelle gebracht werden kann, wo der Ziehkörper benötigtThe supply unit 3 is also provided with castors 18 so that the heating device 1 is in operation can be brought with the attached pulling body 13 to the point where the pulling body is needed
wird. Es ist zu erwähnen, daß die Heizeinheit 2 und die Versorgungseinheit 3 bezüglich der Anordnung der fahrbaren Teile sowie der Ventile und Rohrleitungen beliebig abgewandelt werden können. Wesentlich ist die räumliche Trennung zwischen den Brennerdüsen undwill. It should be noted that the heating unit 2 and the Supply unit 3 with regard to the arrangement of the mobile parts and the valves and pipelines can be modified at will. The spatial separation between the burner nozzles and is essential
der Einrichtung für die Versorgung mit Brenngas und Kühlflüssigkeit, wobei durch einen Träger für eine starre mechanische Verbindung gesorgt istthe device for the supply of fuel gas and cooling liquid, with a support for a rigid mechanical connection is provided
Der in Fig.2 im Schnitt gezeigte kegelförmige Ziehkörper 13 ist hohl ausgebildet und besteht ausThe conical one shown in section in FIG Pulling body 13 is hollow and consists of
einem Kern 20 aus einem einfachen, für Bauzwecke üblichen Stahl und einer äußeren Mantelschicht 21 aus einem zunderbeständigen Stahl mit glatter Oberfläche. An seiner Oberseite besitzt der Ziehkörper 13 eine öffnung 22, durch die ein Kupplungsstück zur Verbindung des Ziehkörpers 13 mit einer Transportvorrichtung eingerührt werden kann.a core 20 made of a simple steel customary for construction purposes and an outer cladding layer 21 a non-scaling steel with a smooth surface. On its upper side, the pulling body 13 has a Opening 22 through which a coupling piece for connecting the drawn body 13 to a transport device can be stirred in.
Die Herstellung einer Aushalsung an einem verhältnismäßig dünnwandigen Rohr, beispielsweise der rohrförmigen Kapselung einer im späteren Betrieb mitThe production of a neck on a relatively thin-walled pipe, for example the tubular encapsulation with a later operation
einem elektronegativen Gas isolierten Hochspannungs-Schaltanlage, wird nun anhand der Fig.3, 4 und 5 erläutert Das aus Stahlblech oder anderen Blechwerkstoffen bestehende Rohr 23 ist mit einem elliptischen Durchbruch 24 versehen, dessen Form so gewählt ist, daß beim Durchziehen des Ziehkörpers 13 ein Kragen mit kreisförmigem Rand gebildet wird. Auf der Heizvorrichtung 1 wird der Ziehkörper 13 außerhalb des Rohres 23 auf eine ausreichend hohe Temperatur im Bereich von etwa 9000C erwärmt Zugleich wird auchan electronegative gas-insulated high-voltage switchgear will now be explained with reference to FIGS Collar is formed with a circular edge. On the heater 1 of the pull body 13 out of the tube 23 is heated to a sufficiently high temperature in the range of about 900 0 C at the same time is also
<fi die Umgebung des Durchbruches 24 durch nicht gezeigte Brenner auf eine entsprechende Temperatur gebracht Dann wird der Ziehkörper 13 mit der Heizvorrichtung 1 in das Rohr 23 eingefahren, bis die in Fig.4 gezeigte Stellung erreicht ist Nach Wegnahme<fi the area around the opening 24 by not The burner shown is brought to an appropriate temperature. Then the drawn body 13 is with the Heater 1 retracted into tube 23 until the position shown in Figure 4 is reached
der Brenner und Schließen der Gasventile der Heizvorrichtung 1 wird der Ziehkörper 13 durch ein Kupplungsstück 25 mit einer hydraulischen Transportvorrichtung 26 bajonettartig gekuppelt und die Heizvorrichtung 1 wird aus dem Rohr 23 ausgefahren (Fig.5). Nun wird der Ziehkörper 13 mit Hilfe der hydraulischen Transportvorrichtung 26 in einem Zug durch den Durchbruch 24 hindurchgezogen, wobei sich die Ränder des Durchbruches aufwölben und einen Kragen 27 mit kreisförmigem Rand bilden. Derthe burner and closing the gas valves of the heating device 1, the drawn body 13 is through a Coupling piece 25 coupled bayonet-like with a hydraulic transport device 26 and the The heating device 1 is extended out of the tube 23 (FIG. 5). Now the pulling body 13 with the help of hydraulic transport device 26 pulled through the opening 24 in one go, with bulge the edges of the opening and form a collar 27 with a circular edge. Of the
Ziehkörper 13 kann anschließend auf den Stützen der Heizvorrichtung 1 abgesetzt werden und steht zur erneuten Verwendung bereit.Pulled body 13 can then be placed on the supports of the heating device 1 and is available ready to use again.
Besteht der auszuhalsende Hohlkörper aus einem antigen Material, z. B. Aluminium, so kann es angebracht sein, den Hohlkörper und den Ziehkörper nicht auf annähernd gleiche Temperaturen zu bringen, sondern den Ziehkörper auf eine höhere Temperatur zu erwärmen.If the hollow body to be necked consists of an antigenic material, e.g. B. aluminum, so it can be appropriate not to bring the hollow body and the drawn body to approximately the same temperatures, but rather to heat the drawing body to a higher temperature.
An die in der beschriebenen Weise hergestellte Aushalsung des Rohres 23 kann ein abzweigender Rohrabschnitt durch Schweißen angefügt werden, nachdem der Rand des Kragens geglättet worden ist, z. B. durch einen Brennschnitt Das Ende des Rohrabschnittes braucht keine besondere Formgebung zu erhalten, weil die Schweißnaht kreisförmig ist und sich deshalb verhältnismäßig einfach herstellen läßt. Gegenüber einem anderen bekannten Vorgehen, einen Rohrabschnitt mit seinem der Gestalt des Rohres 23 angepaßten Ende unmittelbar am Umfang des Durchbruches 24 anzuschweißen, wird somit eine erhebliche Vereinfachung und Verbesserung der Qualität erzielt. Gegenüber anderen Verfahren zum Aushalsen zeichnet sich das Verfahren gemäß der Erfindung auch durch seinen verminderten Zeitaufwand aus.At the neck of the tube 23 produced in the manner described, a branching Pipe sections are joined by welding after the edge of the collar has been smoothed, z. B. by a flame cut The end of the pipe section does not need any special shape obtained because the weld is circular and can therefore be produced relatively easily. Opposite to Another known approach, a pipe section with its the shape of the pipe 23 welded adapted end directly on the circumference of the opening 24, thus becomes a considerable Simplification and quality improvement achieved. Compared to other methods of necking it stands out the method according to the invention is also distinguished by its reduced expenditure of time.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (9)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Families Citing this family (1)
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1973
- 1973-04-06 DE DE19732318063 patent/DE2318063C3/en not_active Expired
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Legal Events
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| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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