DE2936736A1

DE2936736A1 - Verfahren zur herstellung hochbeanspruchter nahtloser verzweigungsstuecke.

Info

Publication number: DE2936736A1
Application number: DE19792936736
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Clemens 4000 Düsseldorf Halene; Karl 4690 Herne Strack
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-09-07
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1981-03-12
Also published as: JPS5639132A; GB2057923B; FR2468418B1; IT1132620B; GB2057923A; DE2936736C2; FR2468418A1; IT8024414A0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hochbeanspruchter nahtloser Verzweigungsstücke aus Hohlkörpern, insbesondere großer Nennweiten und eine Vorrichtung zur Herstellung der Verzweigungsstücke.

Bekannterweise werden Verzweigungsstücke aus nahtlosen Hohlkörpern durch Aushalsen der Wand hergestellt (DE-OS 19 55 278, Fig. 6; GB-PS 646,812); ferner ist bekannt, Verzweigungen durch Stauchen des Hohlkörpers im Gesenk herzustellen (DE-PS 307 208).

Bei diesen bekannten Herstellungsverfahren wird der Verzweigungsstutzen lediglich durch Aushalsen der zylindrischen Rohrwand hergestellt, wobei die Länge des Stutzens von dem verdrängten Material abhängig ist.

Verzweigungen mit vom rechten Winkel zur Rohrachse abweichenden Stutzen sind nach den bekannten Verfahren nicht herstellbar.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Kugelgehäuse in einem geschlossenen Kalibergesenk durch Stauchen und Walzen herzustellen (P 28 28 353).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung hochbeanspruchter nahtloser Verzweigungsstucke aus Hohlkörpern, insbesondere großer Nennweiten zu schaffen, mit dem aus einem zylindrischen Hohlkörper eine oder mehrere Abzweigungen im rechten Winkel oder in einem vom rechten Winkel abweichenden Winkel reproduzierbar erzeugt werden können; ferner eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.

Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich nicht nur Hohlkörper mit einem kugelförmigen Mittelteil herstellen, sondern auch Verzweigungsstucke, die sowohl an beliebigen Stellen auf dem Umfang einer kugelförmigen Wulst als auch in verschiedenen Abständen über die Länge des nahlosen Hohlkörpers angebracht werden können. Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht auch die Herstellung exzentrischer Kugelbereiche.

Einer der wesentlichsten Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, daß durch die aus der kugelförmig ausgewalzten Ringwulst ausgeformten Verzweigungsstutzen ein wesentlich größerer Abstand vom Außendurchmesser des Hohlkörpers erzielt wird als es bei üblichen Aushalsungen aus einem Hohlkörper direkt möglich ist.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Geometrie der Verschneidungszone von Kugelmantel und Zylinder, nämlich eine hohe Belastbarkeit infolge der rotationssymmetrischen Ausbildung. Des weiteren bietet die erfindungsgemäße Ausbildung eine gute Einsatzmöglichkeit bei dynamischer Beanspruchung von außen, z.B. bei Konstruktionsteilen für die Meerestechnik.

Durch die Bemessung der Stutzenlänge ergibt sich insbesondere für Hochdruckanlagen eine verbesserte Bearbeitungs- und Prüfungsmöglichkeit für die Naht der anzuschweißenden Rohrleitung.

Im Gegensatz zu Rohrstutzen, die aus verschmiedeten Vorwerk-

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stücken mechanisch z.B. durch Fräsen herausgearbeitet werden, ist bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Werkstück ein natürlicher Faserverlauf vorhanden. Die Herstellung erfordert gegenüber geschmiedeten Vorwerkstücken einen wesentlich geringeren Energiebedarf.

In den beigefügten Zeichnungen ist eine mögliche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht im Teilschnitt, Fig. 2 eine Seitenansicht zu Fig. 1 im Schnitt, Fig. 3 eine Alternative für die Matrize,

Fig. A den Mantel eines Wärmetauschers in nahtloser Ausführung mit um 180 Grad versetzten Abzweigen,

Fig. 5 einen Sammler mit über Länge und Umfang verteilten und 90 Grad zur Hauptachse gerichtetem Abzweig,

Fig. 6 das Gehäuse zur Erzeugung eines Gemischstroms in einteiliger Ausführung mit in bekannter Weise hergestelltem Bogenstück,

Fig. 7 Formstücke für die Weiterverwendung im Armaturbau a, b

Fig. 8 ein Formstück mit exzentrisch ausgeformtem Kugelteil, und

Fig. 9 ein Verzweigungselement für ein räumlich angelegtes Fachwerk.

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Vie Fig. 1 zeigt, sind auf einem Bett 1 ein Werkzeugträger 3 und ein längsverfahrbarer Support 4 mit rollenförmigen Widerlagern 5 und einem ebenfalls längsverfahrbaren Seitenständer 6 angeordnet. Im freien Durchgang zwischen Werkzeugträgern 3 und den rollenförmig ausgebildeten Widerlagern 5 ist ein geschlossener Ringkörper 14 mit Innenprofil 7 eingebracht, dessen Achse parallel zur Achse des Werkzeugträgers 3 verläuft. Die lichte Weite des Ringkörpers 14 ist entsprechend größer gehalten als der Außendurchmesser des einzusetzenden Hohlkörpers 2. Auf dem Werkzeugträger 3 ist eine Patrize 8 verschiebbar angeordnet. Der längsverfahr- und fixierbare Ringkörper 14 wird seitlich durch Stützrollen 9 gehalten. Die Formwerkzeuge 14 und 8 werden durch einen Antrieb 10 betätigt. Der Antriebseite gegenüberliegende Lagerung 13 für den Werkzeugträger 3 ist abklappbar ausgebildet, um dem Hohlkörper 2 eingeben und entnehmen zu können. Höhenverstellbare Zentrierarme 11 unterstützen das Werkstück 2.

In Fig. 2 ist die Anordnung Lagerung und Führung des Werkstückes erkennbar.

In Fig. 3 ist eine Alternativlösung für den Ringkörper 14 dargestellt und zwar in Form einer hin- und herbewegbaren profilierten ebenen Matrize 12.

In den Figuren 4 bis 9 sind verschiedene Verzweigungsstucke, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden können, dargestellt.

Zur Herstellung eines Verzweigungsstuckes mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Hohlkörper 2 in die im erforderlichen Abstand freigefahrene Anlage mit Patrize 8 und Ringkörper 14 eingebracht. Bei radialer Zustellung zueinander gelangen die durch den Antrieb 10 in Drehbewegung

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versetzten Werkzeuge in Eingriff und verformen in der vorgegebenen Kaliberform 7 das Werkstück. Die axiale Fixierung dea Ringkörpers 14 erfolgt hierbei durch die seitlich angebrachten Stützrollen 9.

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L e e r s e i t e

Claims

PATENTANWALTS BÜRO

BERLIN - MÖNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. W. MEISSNER DIPL-ING. P. E. MEISSNER DIPL-ING. H.-J. PRESTING

Zugelassene Vertreter vor dem Europäischen Patentamt Professional Representatives before the European Patent Office

Ihr Zeichen

Ihr Schreiben vom

Unsere Zeichen

Pr/Ka/
20161

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33 07.09.1979

Mannesmann Aktiengesellschaft
Mannesmannufer 2

4000 Düsseldorf 1

Verfahren zur Herstellung hochbeanspruchter nahtloser VerzwelgungsstUcke

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung hochbeanspruchter nahtloser VerzweigungsstUcke, insbesondere großer Nennweiten aus zylindrischen Hohlkörpern, dadurch gekennzeichnet, daß

a) aus dem Hohlkörper eine kugelförmige Kalotte oder eine umlaufende kugelförmige Ringwulst gedrückt oder gewalzt wird,

b) aus der Kalotte oder der Ringwulst in an sich bekannter Weise eine oder mehrere Verzweigungen ausgeformt werden,

c) die umlaufende Wulst von der Kugel form abweichend

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geformt wird.
. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

d) neben der querschnittsbezogenen Formänderung in Teilbereichen Materialumverteilungen bei unterschiedlicher Ausbildung der Wandstärke erfolgen.

3. Vorrichtung zum Ausformen einer kugelförmigen Kalotte oder Ringwulst aus einem zylindrischen Ausgangshohlkörper zur Herstellung von hochbeanspmchten nahtlosen VerzweigungsstUcken gemäß Verfahren nach den Ansprüchen und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

a) auf einem Bett (1) ein Werkzeugträger (3) und ein längsverfahrbarer Support (4) angeordnet sind,

b) im freien Durchgang zwischen dem Werkzeugträger (3) und den Stutzwalzen (5) ein geschlossener längsverfahrbarer Ringkörper (14) mit Innenprofil (7) eingebracht ist, dessen Achse parallel zur Achse des Werkzeugträgers (3) verläuft und dessen lichte Weite größer als der Außendurchmesser des einzusetzenden Hohlkörpers (2) ist,

c) eine Patrize (8) verschiebbar auf dem Werkzeugträger (3) angeordnet ist,

d) der längsverfahr- und fixierbare Ringkörper (14) seitlich durch Stützrollen (9) gehalten wird,

e) ein Antrieb (10) für den Werkzeugträger (3) und die Stützwalzen (5) vorgesehen ist,

f) der Werkzeugträger (3) durch ein abklappbares Lager (13) gehalten wird,

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4. VerzweigungsstUck, hergestellt nach dem Verfahren der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushaisung aus der kugelförmigen Wulst oder Kalotte ausgeformt ist.

5. VerzweigungsstUck nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushalsung in einem vom rechten Winkel zur Längsachse des Hohlkörpers abweichenden Winkel ausgeformt ist.

6. Verzweigungsstück nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Aushaisungen auf dem Umfang verteilt oder in der gleichen Ebene vorhanden sind.

7. Verzwelgungsstück nach Anspruch 4 mit einer eine Exzentrizität "e" aufweisende Kugelform.

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