DE2457392A1 - Friction welding pipelines together - using external annular projections so a smooth bore is obtd. - Google Patents
Friction welding pipelines together - using external annular projections so a smooth bore is obtd.Info
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung durch Reibungsschweißen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden hohler Teile durch Reibungsschweißen, z.B. zum Verbinden der Enden zweier Rohre miteinander und betrifft ferner die Gestaltung der hohlen Körper, die miteinander verbunden werden sollen. Method of making a connection by friction welding The invention relates to a method for joining hollow parts by friction welding, e.g. for joining the ends of two pipes together and also relates to design the hollow bodies that are to be joined together.
Insbesondere ist die Erfindung ferner auf diejenigen Anwendungsfälle gerichtet, bei denen eine glatte Innenbohrung nach dem Schweißvorgang ohne weitere Bearbeitungsgänge gewünscht wird.In particular, the invention is also applicable to those applications directed, in which a smooth inner bore after the welding process without further Machining operations is desired.
Es wurde bereits früher, und zwar auf den Seiten 13 und 14 einer Veröffentlichung "Grundsätze über die Anwendung der Trägheitsschweißung (Inertia Welding)" der Firma Caterpillar Tractor Company aus dem Jahre 1969 vorgeschlagen, das dort, wo eine äußere ringförmige Schulter an einem ersten Werkstück durch Widerstandsschweißung (inertia friction welding) mit einer anstoßenden Oberfläche eines zweiten Werkstückes verbunden werden soll, das eine Öffnung aufweist, durch die ein innen befindliches, glattes Ende des ersten Werkstückes greift, eine Vertiefung an dem ersten Werkstück angeordnet werden kann, um das gestauchte und umgebogene Metall an der Innenseite der Schulter aufzunehmen und zu isolieren.It was earlier, on pages 13 and 14 of a publication Company's "Principles of Inertia Welding" Caterpillar Tractor Company from 1969 proposed the where an outer annular shoulder is resistance welded to a first workpiece (inertia friction welding) with an abutting surface of a second workpiece is to be connected, which has an opening through which an internal, The smooth end of the first workpiece engages a recess on the first workpiece can be arranged around the upset and bent metal on the inside the shoulder and isolate it.
Wenn die beiden hohlen Werkstücke, die miteinander verbunden werden, um eine Vorverbrennungskammer zu bilden, einander durch das innen befindliche glatte Ende an dem einen Werkstück überlappen, kann eine Staucheinfassung oder Tasche zwischen den einander überlappenden Oberflächen an der vorgesehenen Schweißstelle gebildet werden. Diese Maßnahmen führen jedoch zu einer innen abgestuften Bohrung, Die Aufnahme und Isolierung des innen befindlichen Stauchmaterials bringt jedoch Probleme mit sich, wenn die beiden hohlen Körper mit ihren Enden ohne innere Uberlappung verbunden werden sollen und eine glatte Innenbohrung mit konstantem Durchmesser aufweisen sollen.When the two hollow workpieces that are joined together, to form a pre-combustion chamber, each other through the smooth inside Overlapping the end of one workpiece can be an edging or pocket between the overlapping surfaces formed at the intended welding point will. However, these measures lead to an internally stepped bore, the recording and isolation of the internal compression material, however, poses problems when the two hollow bodies are joined at their ends without internal overlap should be and have a smooth inner bore with a constant diameter should.
Gemäß der Erfindung wird jede der Flächen der hohlen Körper, deren Enden miteinander verbunden werden, mit einer ringförmigen Vertiefung ausgebildet, die sich von der besagten Fläche nach hinten erstreckt. Die ringförmigen Vertiefungen weisen im wesentlichen den gleichen Durchmesser auf, so daß sie aufeinander passen, wenn die Enden der Werkstücke einander berühren. Und jede der Endflächen wird mit ersten und zweiten auSeinander passenden ringförmigen Teilen gebildet, die koaxial zu den ringförmigen Vertiefungen an denbeiden Werkstücken bzw. außen und innen an den ringförmigen Vertiefungen liegen. Die ersten ringförmigen Teile weisen eine derartige axiale Erstreckung relativ zu den zweiten ringförmigen Teilen auf, #aß anfangs ein Spalt zwischen den zweiten ringförmigen Teilen besteht, wenn die ersten ringförmigen Teile in anfänglichen Kontakt gebracht werden.According to the invention, each of the surfaces of the hollow bodies, whose Ends are connected to each other, formed with an annular recess, extending rearward from said surface. The annular depressions have essentially the same diameter so that they fit one another, when the ends of the workpieces touch each other. And each of the end faces will be with first and second mating annular members are formed which are coaxial to the annular recesses on the two workpieces or outside and inside the annular depressions lie. The first annular parts have a such axial extension relative to the second annular parts, # aß there is initially a gap between the second annular parts when the first annular parts are brought into initial contact.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt während des Reibungsschweißens (friction welding) bzw. des Preßscilweißens eine relative Reibbewegung der Endflächen der hohlen Teile unter-axialem Druck, bis die ersten ringförmigen Teile in axialer Richtung durch Stauchung bis zu einem vorher "estimmten Grad gekürzt wurden, der geringer ist als der anfängliche Spalt zwischen den Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile. Die relative Reibbewegung wird dann beendet und eine in axialer Richtung wirkende Druckkraft zum Schmelzen und Schmieden bzw. Stauchen angelegt, um eine weitere axiale Kürzung der ersten ringförmigen Teile zu bewirken, bis die Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile einander berühren oder nur noch durch ein vorher eingesetztes Dichtelement getrennt sind, woraufhin der das Zusammenschuieden bewirkende Druck nicht mehr aufrecht erhalten wird.The method according to the invention takes place during friction welding (friction welding) or Preßscilweißens a relative friction movement of the end faces the hollow parts under-axial pressure until the first annular parts in axial Direction have been shortened by upsetting to a predetermined degree, the is less than the initial gap between the surfaces of the second annular Parts. The relative rubbing movement is then finished and one in axial Direction of compressive force applied for melting and forging or upsetting, to cause a further axial shortening of the first annular parts until the Surfaces of the second annular parts touch each other or only through a previously inserted sealing element are separated, whereupon the jointing causing pressure is no longer maintained.
Grundsätzlich handelt es sich bei der Reibbewegung um eine Relativdrehung der hohlen Körper, wobei jedoch zeine winkelmäßig begrenzte Schwingung und eine Kreisbewegung in einigen Fällen anstelle der Relativdrehung eingesetzt werden können.Basically, the frictional movement is a relative rotation the hollow body, but there is one angularly limited vibration and one Circular motion can be used instead of relative rotation in some cases.
Auf diese Weise und dabei wird das innen befindliche, autgrund der Reibungsschweißung bzw. der Preßschweißung zusammengestauchte Material der ersten ringförmigen Teile von einer Kammer aufgenommen, die durch die beiden ringförmigen Vertiefungen gebildet wird und wird auf diese Weise von dem Inneren in der Bohrung des hohlen Körpers durch die einander berührenden Oberflächen der zweiten ringförmigen l'e:Le isoliert bzw. getrennt. Wenn keine Relativdrehung unter Kontakt zwischen den Oberflächen der aufeinander passenden zweiten ringförmigen Teile stattfindet, erfolgt auch keine thermische Stauchung. Die zweiten ringförmigen Teile bewirken einen Stauch- bzw. Schmelzstop, der bei der Steuerung und Kontrolle der beim Stauchen und Schmelzen erfolgenden örtlichen Verformung wirksam ist. Dies steht im Gegensatz zu der laufend benutzten Druckkontrolle beim Schmelzvorgang von Reibungsschweißprozessen bzw. beim Preßschweißen, bei denen der Betrag der Verformung von der entwickelten Hitze abhängt und daher von dem mechanischen Widerstand des Werkstückes gegenüber dem Stauch- bzw. Schmelzdruck.In this way and at the same time, what is inside, due to the Friction welding or pressure welding compressed material of the first annular parts received by a chamber defined by the two annular Depressions is formed and is in this way from the interior in the bore of the hollow body through the contacting surfaces of the second annular l'e: Le isolated or separated. If there is no relative rotation below Contact takes place between the surfaces of the mating second annular parts, there is also no thermal compression. The second annular parts effect an upsetting or melting stop, which is used to control and monitor the upsetting and melting local deformation is effective. This is in contrast to the pressure control that is used continuously during the melting process of friction welding processes or in pressure welding, in which the amount of deformation depends on the developed Heat depends and therefore on the mechanical resistance of the workpiece the upsetting or melting pressure.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein vorher bestimmter Betrag für eine Schmelzverformung an den aufeinander passenden ersten Teilen vorausgesetzt.In the method according to the invention, a predetermined amount is used required for a melt deformation on the matching first parts.
Aus der folgenden Beschreibung geht hervor, daß die Enden der Bestandteile so-geformt sind, daß in einstückiger Ausbildung eine das Stauchmaterial aufnehmende Kammer sowie ein den Bewegungsablauf beim Stauchen bzw. Schmelzen begrenzender Anschlag geschaffen wird.From the following description it will be understood that the ends of the components are shaped so that in a one-piece design a receiving the upsetting material Chamber and a stop that limits the sequence of movements during upsetting or melting is created.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft beim Zusammenschweißen von Rohren, die eine Unterseepipeline bilden.The invention is particularly advantageous when welding together Pipes that form an undersea pipeline.
Wegen der Kräfte, die in einer Pipeline auftreten, wenn die Rohrstücke auf dem Schiff in horizontaler Richtung verbunden werden und die Pipeline sodann in "S"-förmiger Linie verlegt wird, ist vorgeschlagen worden, die Pipelinestücke in vertikaler Richtung miteinander zu verbinden, so daß sie sich in einer ~C"-Linie verlegen läßt. Das Verfahren der Reibungsschweißung bzw. Preßschweißung ist ein bekanntes Verfahren, das beim Schweißen von Rohren eingesetzt wird, die mit ihren Enden in vertikaler Richtung zueinander angeordnet sind, da die Verbindung in einem einzigen Schweißvorgang hergestellt werden kann, da die Schwerkraft keine Probleme mit sich bringt und weil sich dieses Verfahren schnell durchführen läßt. Es kann aber nur dann eingesetzt werden, wenn man auch eine glatte innere Bohrung erhält.Because of the forces that occur in a pipeline when the pipe sections on the ship in the horizontal direction and then the pipeline laid in an "S" -shaped line, it has been suggested that the pipeline pieces join in a vertical direction so that they line up in a ~ C "line embarrassed. The process of friction welding or pressure welding is a known method that is used when welding pipes with their Ends are arranged in the vertical direction to each other, as the connection in one A single welding process can be made because gravity is not a problem and because this procedure can be carried out quickly. It can but can only be used if you also get a smooth inner bore.
Wo die das auf der Innenseite befindliche Stauchmaterial aufnehmende Kammer mit dem in der Rohrleitung befindlichen Material in Berührung kommen kann, ist es vorteilhaft, eine Dichtvorrichtung vorzusehen, beispielsweise eine Dichtscheibe oder einen O-Ring in dem Raum zwischen den zweiten ringförmigen Flächen anzuordnen, so daß diese zweiten ringförmigen Flächen gegen die Dichtung gedrückt werden, wenn der Stauch- bzw. Schweißdruck einsetzt bzw. wirksam wird.Where the compression material located on the inside is receiving The chamber can come into contact with the material in the pipeline, it is advantageous to provide a sealing device, for example a sealing washer or to place an O-ring in the space between the second annular surfaces, so that these second annular surfaces against the seal pressed when the upsetting or welding pressure starts or becomes effective.
Um die ringförmige Vertiefung und die Flächen an jeder Seite davon aufeinander anzupassen, während die Bohrungen gleich bleiben sollen, können die Enden der Rohre verdickt, aufgeweitet bzw. gestaucht werden. Das aufgeweitete Ende kann ein gesondertes ringförmiges Teil sein, das an die Enden des Rohres in irgend einem besonderen Arbeitsgang angescllweißt wird, oder es kann das Ergebnis eines Stauch-Vorganges sein. Die äußere Oberfläche oder jede andere fläche des aufgeweiteten Bereiches kann dazu bestimmt sein, es zu ermöglichen, daß sie bei der Reibungsschweißung ausreichend eingeklemmt und zusammengepreßt wird. Der sich ergebende Verbindlmgsbereich sollte sodann wenigstens so groß sein, wie der Nennbereich bzw. die-IXennfläche der hohlen Teile.Around the annular recess and the faces on either side of it adapt to each other, while the holes should remain the same, the Ends of the tubes are thickened, expanded or compressed. The flared end can be a separate annular part that is attached to the ends of the tube in any welded to a special operation, or it can be the result of a Be upsetting process. The outer surface or any other area of the flared Area can be designed to allow them to be friction welded is clamped and compressed sufficiently. The resulting connection area should then be at least as large as the nominal area or the nominal area of the hollow parts.
Wenn es erwünscht ist, kann eine weitere ringförmige Kammer und ein weiterer ringförmiger, den Stauch- und Zusammenschmiedevorgang chmiedevorgangaufhaltender Anschlag außerhalb der ringförmigen Flächen angeordnet werden, die durch Reibungsschweißung verbunden werden, so daß auch das sich nach außen wegbiegende Stauchmaterial in einer Kammer aufgenommen wird, die durch die ringförmigen Vertiefungen gebildet wird. Somit wird auch dieses Material durch die Druckanschlagflächen isoliert bzw. von den übrigen Teilen abgesondert.If desired, another annular chamber and a Another ring-shaped forging process that retards the upsetting and forging process Stop can be placed outside the annular surfaces by friction welding connected, so that that too outside bending away compression material is received in a chamber formed by the annular depressions will. Thus, this material is also isolated or isolated by the pressure stop surfaces. apart from the rest of the parts.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zwischen zwei feststehenden Rohrleitungsstücken einen drehenden Einsatz vorzusehen, wobei jedes Paar der aneinanderstossenden Flächen wie oben beschrieben gestaltet ist, Falls erwünscht, kann der Einsatz mit einer Außenfläche bzw. mit einer Außenkontur versehen sein, die es zuläßt, daß er in Drehung versetzt wird. So kann die Außenkontur beispielsweise derart sein, daß der Einsatz einen sechseckigen Querschnitt besitzt.Another option is between two fixed ones Pieces of piping provide a rotating insert, each pair of butting Areas designed as described above, if desired, can be used with be provided with an outer surface or with an outer contour that allows it is set in rotation. For example, the outer contour can be such that the insert has a hexagonal cross-section.
Anstelle einer Relativdrehung können auch Winkelschwingungen des Werkstückes benutzt oder Kreisbewegungen in einigen Fällen verwendet werden. Bei den Kreisbewegungen sind verschiedene Bewegungsvorgänge denkbar. Insbesondere ist es in solchen Fällen auch möglich, daß die Achse bzw. der Mittelpunkt der Kreisbewegung nicht mit der Längsachse der zu verbindenden Körper zusammenfällt.Instead of a relative rotation, angular vibrations of the workpiece can also be used or circular motions can be used in some cases. With the circular movements different movement processes are conceivable. It is especially so in such cases also possible that the axis or the center of the circular movement does not coincide with the The longitudinal axis of the bodies to be connected coincides.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch unter Wasser ausgeführt werden. In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, die Merkmale der schwebenden britischen Patentanmeldung No. 41594/72 zu Nutzen, gemäß welcher eine Hülse eng um die aneinanderstoßenden Enden der Werkstücke greift, um das Wasser von der Schweißzone fernzuhalten. Der Werkstoff der Hülse besitzt dabei derartige Eigenschaften, daß er der Stauchverformung der zu verschweißenden Körper während des Schweißvorganges keinen Widerstand entgegensetzt und sich örtlich verschiebt, verlagert oder verdrängen läßt, wenn die Verformung der Körper bei der Herstellung der festen Enddichtung erfolgt, Die Hülse oder Hülle kann beispielsweise aus Polystyrolschaum hergestellt sein.The process according to the invention can also be carried out under water. In such a case it is beneficial to use the characteristics of the British floating Patent application no. 41594/72 to use, according to which a sleeve tightly around the abutting Grips ends of the workpieces to keep the water away from the weld zone. Of the The material of the sleeve has properties such that it can withstand upset deformation the body to be welded does not offer any resistance during the welding process and can be locally displaced, displaced or displaced when the deformation the body is made in the manufacture of the fixed end seal, the sleeve or sheath can for example be made of polystyrene foam.
Zum besseren Verständnis der Erfindung sind einige Rohrenden, wie sie vor dem Schweißvorgang ausgebildet sind und die entsprechenden Teile nach dem Schweißen in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen: Fig.1A, 2A und 3A paarweise die Rohrenden vor dem Schweißen und Fig.##, 2B und 3B die entsprechenden Rohrenden nach dem Schweißen.For a better understanding of the invention, some pipe ends, such as they are formed before the welding process and the corresponding parts after Welding illustrated in the accompanying drawings. They show: Fig.1A, 2A and 3A pairs the pipe ends before welding and Fig. ##, 2B and 3B the corresponding ones Pipe ends after welding.
Bei jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele sind aufeinander angepaßte ringförmige Vertiefungen 11 und 12 in denjenigen Flächen ausgebildet, die miteinander verbunden werden und die ringförmigen Flächen 12 und 13 sind diejenigen Oberflächen der ersten aufeinander passenden ringförmigen Teile gemäß der obigen Beschreibung, d.h.In each of the illustrated embodiments are on top of each other adapted annular recesses 11 and 12 formed in those surfaces which are joined together and the annular surfaces 12 and 13 are those Surfaces of the first mating annular parts according to the above Description, i.e.
diejenigen Flächen, die durch Reibungsschweißung miteinander verbunden werden. Die Ringflächen i4 und 15 sind die Oberflächen der zweiten ringförmigen Teile der obigen Beschreibung und dienen als Anschlag beim Zusammenschmelzen.those surfaces joined together by friction welding will. The annular surfaces i4 and 15 are the surfaces of the second annular Parts of the above description and serve as a stop when melting together.
Wie aus den Fig.1B, 2B und 3B hervorgeht, bilden die ringförmigen Vertiefungen 10 und 11 eine Kammer 16, die das nach innen weggestauchte Material 17 der geschweißten Rohrleitung aufnimmt, so daß die Bohrung der Rohrleitung eine glatte Oberfläche ohne eine Änderung im Durchmesser an der Verbindungsstelle aufweist.As can be seen from FIGS. 1B, 2B and 3B, the annular Wells 10 and 11 form a chamber 16 which holds the inwardly compressed material 17 of the welded pipeline, so that the bore of the pipeline a has a smooth surface without a change in diameter at the junction.
Gemäß Fig. 2A ist eine Fase oder abgeschrägte Fläche 18 am äußeren vorderen Ende des Ringkragens 15 vorgesehen und dient als Einführ- bzw. Zentrirfläche, wenn sich die Flächen 14 und 15 einander nähern.As shown in Figure 2A, there is a chamfer or beveled surface 18 on the exterior the front end of the ring collar 15 is provided and serves as an insertion or centering surface, when the surfaces 14 and 15 approach each other.
In Fig.3A ist ein Dichtring 19 dargestellt, der an der Fläche 14 anliegt und zwischen den Flächen 14 und 15 zusammengedrückt wird, wenn die Rohrleitung zusammengeschweißt wird. Zusätzlich sind die Flächen 20 und 21 an den Rohrenden gemäß Fig03A geneigt, was zum besseren Ausrichten der Werkstücke während des Reibschweißungsvorganges beiträgt.In FIG. 3A, a sealing ring 19 is shown, which rests against the surface 14 and between surfaces 14 and 15 is squeezed when the pipeline is welded together. In addition, surfaces 20 and 21 are on the pipe ends inclined according to Fig03A, which allows for better alignment of the workpieces during of the friction welding process contributes.
Durch Schaffung von Vertiefungen an beiden Werkstückflächen wird sichergestellt, daß der Fluß des weggedrückten bzw.By creating recesses on both workpiece surfaces, it is ensured that the flow of the pushed away resp.
gestauchten Materials in die durch die Vertiefungen gebildete Kammer durch die Kürzung des Werkstückes nicht blockiert wird, wie es der Fall wäre, wenn die Vertiefung lediglich in einem Werkstück ausgebildet wäre.compressed material into the chamber formed by the depressions is not blocked by the shortening of the workpiece, as would be the case if the recess would only be formed in a workpiece.
Gemeinsam ist den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen, daß die Rohrendstücke 1 bzw. 2 einen konstanten Innendurchmesser besitzen und an ihren freien Enden derart gestaltet -sind,- daß beim Verschweißen Kammern oder Taschen 10 bzw. 11 entstehen, in die Material zu fließen vermag.Common to the embodiments shown in the figures, that the pipe end pieces 1 and 2 have a constant inner diameter and on their free ends are designed in such a way - that chambers or pockets during welding 10 and 11 arise into which material is able to flow.
Zur Schaffung dieser Kammern 10 und 11 können die freien Enden der Rohrendstücke#unterschiedlich -gestaltet sein, wie ein Vergleich der Fig.1A, 2A bzw, 3A ergibt, Gemäß Fig.1A bestehen die gegenüber --dem übrigen Rohr einen größeren Außendurchmesser aufweisenden Rohrendstücke 1 und 2 aus koaxial im Abstand voneinander liegenden, inneren und äußeren Ringkragen 3 und 4 bzw. 5 und 6, wobei die äußeren Ringkragen 5 und 6 die inneren Ringkragen 3 und 4 überlappen bzw. in axialer Richtung weiter vorstehen. Beim Verschweißen der Rohre treffen die äußeren Ringkragen 5 und 6 zuerst aufeinander und verformen sich, wie aus Fig.1B hervorgeht.To create these chambers 10 and 11, the free ends of the Pipe end pieces # different -shaped, as a comparison of Fig.1A, 2A or, 3A results, According to Fig bigger Outer diameter pipe end pieces 1 and 2 from coaxially spaced from each other lying, inner and outer ring collar 3 and 4 or 5 and 6, the outer Ring collars 5 and 6 overlap the inner ring collars 3 and 4 or in the axial direction protrude further. When the tubes are welded, the outer ring collars 5 and 6 first on top of each other and deform, as can be seen from Fig.1B.
Dabei fließt Material sowohl nach außen als auch zum Rohrinneren hin, wobei es jedoch in dem zwischen den Ringkragen 3 und 5 bzw. 4 und 6 befindlichen Vertiefungen oder Ringnuten 10 bzw. 11 bleibt, die eine Ringkammer 16 bilden, wenn auch die inneren Ringkragen 3 und 4 aneinander stoßen.Material flows both to the outside and to the inside of the pipe, however, it is located between the annular collars 3 and 5 or 4 and 6 Depressions or annular grooves 10 and 11 respectively, which form an annular chamber 16, if the inner ring collars 3 and 4 also abut one another.
Diese Ringkragen 3 und 4 dienen dabei mit ihren freien radialen Flächen 14 und 15 als Anschläge, die eine weitere Verformung der äußeren Ringkragen 5 und 6 verhindern.These annular collars 3 and 4 are used with their free radial surfaces 14 and 15 as stops that further deformation of the outer annular collar 5 and 6 prevent.
Die einander gegenüberliegenden, radial gerichteten freien Begrenzungsflächen der äußeren Ringkragen 5 und 6 sind in Fig.1A mit 12 und 13 bezeichnet.The opposing, radially directed free boundary surfaces the outer ring collars 5 and 6 are denoted by 12 and 13 in FIG.
Bei dem in Fig.2A dargestellten Ausführungsbeispiel weist nur das eine Endstück 2 einen äußeren Ringkragen 6 und einen inneren Ringkragen 4 auf, während das Endstück 1 des anderen Rohres innen abgestuft ist. Die beiden Ringkragen 4 und 6 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig.2A besitzen in radialen Ebenen liegende freie Begrenzungsflächen bzw. Ringflächen 15 und 13, die mit entsprechenden Flächen 14 und 12 des anderen Rohrstückes 1 zusammenwirken. Der Ringkragen 4 überlappt ferner den Ringkragen 6 und steht somit in axialer Richtung über diesen vor. Am freien# Ende des Ringkragens 4 ist schließlich noch an dessen äußerem Umfang eine Fase -18 vorgesehen, die zum leichteren Einführen bzw. Zentrieren der beiden Rohrenden dient. Die Kragen 4 und 6 befinden sich wiederum tm Abstand voneinander, so daß zwischen ihnen eine Ringkammer 11 gebildet wird.In the embodiment shown in Figure 2A, only that an end piece 2, an outer ring collar 6 and an inner ring collar 4, while the end piece 1 of the other tube is stepped inside. The two ring collars 4 and 6 of the embodiment according to FIG. 2A have in radial Levels lying free boundary surfaces or annular surfaces 15 and 13, which with corresponding Surfaces 14 and 12 of the other pipe section 1 interact. The ring collar 4 overlaps also the ring collar 6 and thus protrudes over this in the axial direction. At the free end of the ring collar 4 is finally still on its outer circumference Chamfer -18 provided for easier insertion and centering of the two pipe ends serves. The collars 4 and 6 are in turn tm spaced from each other, so that an annular chamber 11 is formed between them.
Das Endstück 1 des Ausführungsbeispieles gemäß Fig.2A ist wie bereits gesagt innen abgestuft, so daß innen eine radial von der Bohrung# ausgehende Ringfläche 14 und axial sowie nach außen versetzt eine mit dem Ringkragen 6 des anderen Rohrendstückes 2 zusammenwirkende Ringfläche 12 gebildet werden. Hierzu dient vorzugsweise eine ringförmige Stufe 7 zwischen der Ringfläche 14 und dem an seinem freien Ende die Ringfläche 12 tragenden äußeren Ringkragen 5 des Endstückes 1o Die Fase 18 an dem Endstück 2 trifft beim Zusammenschieben der Rohre auf die Ringkante der Stufe 7 und wird von dieser geführt.The end piece 1 of the embodiment according to FIG. 2A is as already said internally stepped, so that inside an annular surface extending radially from the bore # 14 and axially and outwardly offset one with the annular collar 6 of the other pipe end piece 2 cooperating annular surface 12 are formed. This is preferably done using a annular step 7 between the annular surface 14 and the at its free end Ring surface 12 supporting outer ring collar 5 of the end piece 1o The bevel 18 on the End piece 2 hits the ring edge of step 7 when the tubes are pushed together and is guided by it.
Das in den Figuren 5 und 3A dargestellte Ausführungsbeispiel weist ebenso wie das in Fig.1A dargestellte Ausführungsbeispiel bei dem Endstück 1 einen inneren Ringkragen 3 und einen äußeren Ringkragen 5 auf, der den inneren Ringkragen 3 in axialer Richtung überlappt, Das andere Endstück 2 des in Fig.3A dargestellten Ausführungsbeispieles besitzt ebenfalls zwei in radialem Abstand voneinander befindliche Ringkragen 4 und 6, wobei der innere Ringkragen 4 den äußeren Ringkragen 6 in axialer Richtung überlappt und außerdem unmittelbar die Bohrung des Rohres bzw. des Endstückes 2 des Rohres bildet. Zwischen den beiden Ringkragen 3 und 5 bzw. 4 und 6 befinden sich wiederum ringförmige Vertiefungen 10 und 11. Deckungsgleiche Ringflächen 12 und 13 begrenzen die Ringkragen 5 und 6 und treffen beim Verschweißen der Rohrenden aufeinander, wobei diese sich wie in Fig.3B dargestellt verformen.The embodiment shown in Figures 5 and 3A has just like the embodiment shown in Figure 1A at the end piece 1 an inner ring collar 3 and an outer ring collar 5, the the inner ring collar 3 overlaps in the axial direction, the other end piece 2 of the The embodiment shown in Fig.3A also has two in radial Spaced annular collars 4 and 6, the inner annular collar 4 overlaps the outer ring collar 6 in the axial direction and also directly forms the bore of the tube or of the end piece 2 of the tube. Between the two Ring collars 3 and 5 or 4 and 6 are in turn annular recesses 10 and 11. Congruent annular surfaces 12 and 13 delimit the annular collars 5 and 6 and meet when the pipe ends are welded together, these being like Deform shown in Fig.3B.
Die Innenfläche 8 des Ringkragens 3 des einen Endstückes 1 verläuft von innen nach außen sich konisch erweiternd und wirkt mit einer entsprechend konisch geformten Außenfläche 9 am anderen Ringkragen 4 zusammen, Der Ringkragen 3 bildet daher nicht die Bohrung im Bereich des Endstückes 1, sondern hierzu dient der Ringkragen 4 des anderen Endstückes 2, der in das Endstück 1 hineingreift. Der Ringkragen 4 vermag mit seinem freien Ende bzw. mit seiner ringförmigen vorderen 4nschlagfläche 15 soweit in das Endstück 1 hineinzugreifen, bis er dort an eine von der Bohrung in radialer Richtung ausgehende, ringförmige Anschlagfläche 14 trifft, an die sich die konische Fläche 8 des Ringkragens# 3 anschließt.The inner surface 8 of the annular collar 3 of one end piece 1 runs widening conically from the inside to the outside and with a correspondingly conical effect shaped outer surface 9 on the other ring collar 4 together, the ring collar 3 forms therefore not the hole in the area of the end piece 1, but the ring collar serves for this purpose 4 of the other end piece 2, which engages in the end piece 1. The ring collar 4 can with its free end or with its annular front 4 impact surface 15 to reach into the end piece 1 until it reaches one of the bore in the radial direction outgoing, annular stop surface 14 meets, to which the conical surface 8 of the collar # 3 adjoins.
Vor der Anschlagfläche 14 des Endstückes 1 kann ein Dichtungsring 19 o.dgl0#angeordnet sein, der beim Auftreffen des Ringkragens 4 verformt werden kann, wie aus Fig. 3B hervorgeht.In front of the stop surface 14 of the end piece 1, a sealing ring 19 or the like, which are deformed when the ring collar 4 hits can, as can be seen from Fig. 3B.
Die drei dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigen, daß der erfindungsgemäße Grundgedanke in mannigfacher Weise variierbar ist. Wesentlich ist nur, daß das Rohrendstück nicht im unmittelbaren Bereich der Bohrung verformt wird. Die dort befindlichen Teile müssen daher als Anschlagflächen ausgebildet sein und bei der aufeinanderzugerichteten Bewegung der Werkstücke später aufeinander treffen als die unmittelbar zu verschweißenden Teile. Bei dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel ist dies dadurch gelöst, daß beide äußeren Ringkragen die inneren Ringkragen überlappen. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die Abmessungen so gewählt, daß die äußeren Ringkragexl 5 und 6 mit ihren Ringflächen 12 und 13 wesentlich eher aufeinander treffen als -die Anschlagflächen 14 und 15, die unmittelbar von der Bohrung ausgehen. Das gleiche gilt für das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.3A und 3B.The three illustrated and described exemplary embodiments show that the basic idea according to the invention can be varied in many ways. Essential is only that the pipe end piece is not deformed in the immediate area of the bore will. The parts located there must therefore be designed as stop surfaces and later when the workpieces move towards one another meet than the parts to be welded directly. With the one described first Embodiment, this is achieved in that both outer ring collars the inner Overlap the ring collar. In the second embodiment, the dimensions are chosen so that the outer Ringkragexl 5 and 6 with their annular surfaces 12 and 13 much more likely to hit each other than -the stop surfaces 14 and 15, which are directly proceed from the hole. That the same applies to the exemplary embodiment according to Figures 3A and 3B.
Bei allen Ausführungsbeispielen besitzt schließlich wenigstens ein Endstück zwei in radialem Abstand voneinander befindliche Ringkragen 4 und 6, so daß beim Zusammenfügen der Endstücke 1 und 2 eine Ringkammer 16 gebildet wird, in die das nach innen weggedrückte Material 17 fließen kann. Da der innere Ringkragen 4 immer mit seiner nach innen gerichteten zylindrischen Wand die Bohrung der Rohrleitung bildet, beeinträchtigt das weggestauchte bzw.Finally, in all of the exemplary embodiments, at least one has End piece two radially spaced annular collars 4 and 6, see above that when joining the end pieces 1 and 2, an annular chamber 16 is formed in which the inwardly pushed material 17 can flow. Because the inner ring collar 4 always with its inwardly directed cylindrical wall the bore of the pipeline forms, affects the compressed or
wegfließende Material 17, das von den äußeren Ringkragen 5 und 6 stammt, nicht mehr die Gleichmäßigkeit der Bohrung der Rohrleitung im Bereich der Verbindungsstelle.material 17 flowing away, which originates from the outer ring collars 5 and 6, no longer the evenness of the bore of the pipeline in the area of the connection point.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können weitere Änderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch von dem grundsätzlichen Erfindungsgedanken abgewichen wird.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown in the figures limited, but further changes can be made without this deviates from the basic inventive concept.
Auf Einzelheiten zur Erzeugung der Wärme, die beim Verschweißen vorhanden sein muß, ist nicht näher-eingegangen worden, da dies grundsätzlich dem Fachmann bekannt ist.For details on how the heat is generated during welding has to be, has not been discussed in more detail, since this is fundamentally to the person skilled in the art is known.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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GB5684273 | 1973-12-07 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2457392A1 true DE2457392A1 (en) | 1975-06-12 |
Family
ID=10477697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19742457392 Pending DE2457392A1 (en) | 1973-12-07 | 1974-12-05 | Friction welding pipelines together - using external annular projections so a smooth bore is obtd. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2457392A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2595602A1 (en) * | 1986-03-13 | 1987-09-18 | Kugelfischer G Schaefer & Co | METHOD FOR WELDING THE PARTS OF A WHEEL SUPPORT |
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US10151351B2 (en) * | 2015-06-22 | 2018-12-11 | Gm Global Technology Operations, Llc | Friction weed |
-
1974
- 1974-12-05 DE DE19742457392 patent/DE2457392A1/en active Pending
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