DE2722469A1

DE2722469A1 - Verfahren zur herstellung von tulpenfugen an rohrenden und werkstuecken mit rundem querschnitt

Info

Publication number: DE2722469A1
Application number: DE19772722469
Authority: DE
Inventors: Anton Koukal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-18
Filing date: 1977-05-18
Publication date: 1978-11-23

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Schweiss-
Stossprofilen in Form von Tulpenfugen an Rohrenden und runden Werkstücken, wobei die Form der Tulpe durch den Wrümmungsradius r ihrer Kehle und den Neiounoswinkel ß ihrer die Rohrwand in das werkstück gerichteten Flanke bestimmt ist.
Bei der Verbindung von Rohren durch Verschweissung ihrer Enden werden aus fertigungstechnischen Gründen Schweissprofile angestrebt, die eine Tulpenform aufweisen. Dazu ist es erforderlich, die Rohr enden vor dem Schweissen mit einer Tulpenfuge zu versehen.
Eine rationelle Herstellung von Tulpenfugen an Rohrenden zum Verbinden von Rohren durch eine Tulpen-Schweissnaht ist bisher nicht bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rationelles Verfahren zur Herstellung von Tulpenfugen an Rohrenden als Vorbereitung für das Verschweissen von Rohren anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass mittels eines autogene Schneidbrenners ein Schneidstrahl erzeugt wird, der den @erkstoff verbrennt, dass die Düse des Schneidbrenners so gew hit ist, dass der Radius des Schneidstrahls dem Radius der Tulpenkehle entspricht und dass die Düse möglichst nahe so an das Werkstück herangeführt wird, dass der Schneidstrahl gerade so weit in die Rohrwand eindrinrt, dass er die Fure in der gewünschten Tiefe ausbrennt und dass sein Mittelpunktsstrahl mit der Projektionslinie der Unterkante des Rohres einen Winkel bildet.
Der geometrische Zusammenhang zwischen Winkel α und Winkel ß ist in Fug. 7 dargestellt.
Die mit der 'rfinduno erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass rnit herkömmlichen @chneidbrennern und Düsen Rohrenden fiir eine höchsten Ansprlictlen genügende Verschweissung vorbereitet werden können.
Das erfindunbgsgemässe Verfahren wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Rohr, an dessen Stirnseite eine Tulpenfuge anzubringen ist Fig. 2 die Darstellung der Fig. 1 in x-Richtung gesehen Fig. 3 einen Ouerschnitt einer mit dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugten Tulpenfuge.
Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Rohr, wobei die Düse und der Brenner statt von der Stirnseite vom Umfang des Rohres her arbeiten und so die Fure erzeugen.
Fig. 5 Ansicht einer Sonderdüse für das Verfahren.
Fig. 6 Ansicht einer Sonderdüse für das Verfahren.
Fig. 7 geometrische Konstruktion der Flanke der Tulpe nach dem oben beschriebenen Verfahren.
In der Darstellung ist mit 1 die längsachse eines Rohres vom Aussendurchmesser 2 und vom Innendurchmesser 3 bezeichnet. Die Düse 4 eines auto£enen Schneidbrenners 5 wird so auf das in Richtung 6 rotierende Rohr dass der Mittelpunktsstrahl 7 des Schneidstrahls mit der Projektionslinie 8 des unteren Rohrendes den winkelα bildet. Der Schneidstrahl dringt dabei gerade so tief in die Rohrwand ein, dass er vom Innendurchmesser 3 des Rohres die Fugentiefe 9 abbrennt. Er tangiert dabei einen um den Abstand der Furentiefe 9 vom Innendurchmesser 3 entfernten Kreisbogen 10.
In der Fig. 3 ist die Flanke der Tulpe mit 11 und ihr Neigungswinkel mit ß bezeichnet. Die Kehle mit dem Radius r, der auch dem radius des F;chneidstrahls entspricht, trägt die Bezeichnung 12.
Zwar entsteht bei einem kreisrunden Schneidstrahl in der Wurzel der Tulpe kein Radius, sondern durch die Schrägstellung um den Wikelα ein Abschnitt aus einer Elypse. Da aber in der Praxis der Winkeld sich im bereich von 0° bis ca. 80 bewegt, ist diese Abweichung ohne Bedeutung bei der von der Tulpenform verlangten Genauigkeit.
Dasselbe gilt für die Flache 11, deren geometirische Konstruktion nach Fig. 7 keine absolut gerade Fläche ergibt.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wurde beispielsweise an einem Rohr von 750 mm Aussendurchmesser und 710 mm Innendurchmesser mit einer Schneiddüse von 4 mm Durchmesser eine Tulpenfuge mit einem Flankenneigungswinke g von = 100, einer Kehle mit dem Radius r = 3 mm und einer Tiefe 17 mm hergestellt.
Der Winkels wurde dabei nicht gemessen, sondern so lange verändert, bis ein Winkel ß von 100 erreicht war. Die Schnittgeschwindigkeit des Brenners betrug dabei 600 mm / min.

Claims

Verfahren zur Herstellung von Tulpenfugen an Rohrenden und Werkstücken mit rundem Querschnitt Patentanspruch 1 Verfahren zur Erzeugung von Schweiss-Stossprofilen in Form von Tulpenfugen an Rohrenden und Werkstücken mit rundem Querschnitt, wobei die Form der Tulpe durch den Krümmungsradius r ihrer Kehle und den Neigungswinkelß ihrer in die Rohrwand gerichteten Flanke bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiddüse (4) des Schneidbrenners (5) mit dem die Tulpenfuge erzeugt wird, um den Winkell gegenüber der Achse (1) geneigt ist, dabei kann die Vorschubbewegung entweder durch Drehen des Rohres (6) oder Bewegen des Brenners erfolgen. Die Anordnung des Brenners ist sowohl an der Stirnseite (Fig. 1) oder am Umfang des Rohres (Fig. 4) möglich. Die Form der Schneiddüse ist dabei so gewählt, dass der entstehende Schneidstrahl den gewünsch-ten Radius r in der Kehle der Tulpe erzeugt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine normale Schneiddüse verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonderdüse mit mehreren kleinen Schneidstrahlen verwendet wird, wobei die einzelnen Schneidstrahlen so angeordnet sind, dass sie insgesamt angenähert einen grossen Radius erzeugen (Fig.5).
4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Sonderdüse verwendet wird, die einen Schneidstrahl erzeugt, der die Form eines gebogenen Schlitzes hat und so einen grossen Radius erzeugt (Fig. 6).