DE4036364A1

DE4036364A1 - Formverfahren fuer eine kreiselkammer

Info

Publication number: DE4036364A1
Application number: DE19904036364
Authority: DE
Inventors: Guenter Kraemer
Original assignee: ABS Pumpen AG
Current assignee: ABS Pumpen AG
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 1992-05-21

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zu ihrer Mittelebene nicht symmetrisch ausgebildeten Krei selkammer für Kreiselpumpengehäuse in Blechbauweise.

Kreiselkammern für Kreiselpumpengehäuse werden z. B. aus Edelstahlguß oder Edelstahlblech herstellt. Bei der Herstel lung aus Blechen werden gewöhnlich zwei oder mehrere Zieh teile zusammengeschweißt, so daß es aufgrund der thermischen Einwirkung auf den gezogenen Stahl leicht zu Verwerfungen und Spannungen in der Kammerwandung kommen kann. Durch den zusätzlichen Arbeitsgang des Zusammenfügens wird auch die Herstellung der Kreiselkammern in Blechbauweise verteuert, zumal die verwendeten Ziehwerkzeuge nur relativ aufwendig herzustellen sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfah ren zur Herstellung von Kreiselkammern für Kreiselpumpenge häuse in Blechbauweise zu schaffen, das preiswert ist und bei dem die nicht symmetrisch ausgebildeten Kreiselkammern einstückig hergestellt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein einteiliger Rohrabschnitt in einem zumindest zweiteiligen, als Negativform für die Kreiselkammer ausgebildeten Aus bauchgesenk mit einem zylindrischen Oberteil und einem zylindrischen Unterteil eingelegt und mittels eines im Inneren des Rohrabschnittes angeordneten Gummikörpers, einer Flüssigkeit oder einer flüssigkeitsgefüllten Gummikugel, die über einen Druckstempel mit Druck beaufschlagbar sind, ausgebaucht wird.

Ausbauchgesenke, die über einen Gummikörper bzw. eine Flüssigkeit, die mit Druck beaufschlagbar sind, eine Hülse oder einen vorverformten Körper ausbauchen konnten, wurden bisher nicht zur Herstellung unsymmetrischer Körper, wie sie beispielsweise Kreiselkammern darstellen, eingesetzt.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Ausbauchung eines ein teiligen Rohrabschnittes zur Ausbildung einer Kreiselkammer mit einem derartigen Gesenk durchaus möglich ist, wenn bei gegebener Wanddicke des Rohrabschnittes ein genügend hoher Druck auf den Druckstempel und damit die Flüssigkeit bzw. den Gummikörper wirkt.

Um die Formstabilität der oberhalb der Ausbauchungen des Gesenkes liegenden Teile des Rohrabschnittes zu gewähr leisten und ein reibungsarmes Ziehen im Bereich der zu verformenden Wand zu ermöglichen, wird vorzugsweise in das Ausbauchgesenk ein Flanschrohr eingelegt, dessen Flansch auf den oberen Rand des Ausbauchgesenkes aufliegt. Der äußere Umfang des Flanschrohres liegt dabei am inneren Umfang des Rohrabschnittes an. Das Flanschrohr reicht mit seiner in das Gesenk hineinragenden Wandung maximal bis zum Beginn des ausgebauchten Gesenkteiles. Auf diese Weise wird der Rohr abschnitt an einer Verformung im Bereich der Ausbauchungen nicht gehindert.

Um einen problemlosen Übergang zwischen den verformten und unverformten Teilen des Rohrabschnittes zu ermöglichen, ist das freie Ende des Flanschrohres vorzugsweise abgeschrägt oder abgerundet ausgebildet.

Im unteren zylindrischen Bereich des Ausbauchgesenkes wird unterhalb der Ausbauchungen vorzugsweise ein als Widerlager für den Gummikörper oder die Flüssigkeit wirkender zylindri scher Körper eingesetzt. Der zylindrische Körper ist ähnlich wie das Flanschrohr zwischen dem unteren Wandungsbereich des Rohrabschnittes und dem inneren Umfang des zylindrischen Unterteiles des Gesenkes angeordnet. Dadurch kann die Wandung des Rohrabschnittes beim Ausbauchungsprozeß von oben und unten zwischen dem Flanschrohr und der Wandung des Gesenkes bzw. zwischen dem zylindrischen Körper und der Gesenkwandung ohne größere Reibung gleiten, so daß der Verformungsprozeß erleichtert wird.

Bei der Verwendung einer Flüssigkeit, durch deren hydrosta tischen Druck der Verformungsprozeß erfolgt, ist es sinn voll, den oberen Stempel bzw. den unteren zylindrischen Körper gegen die Flüssigkeit abzudichten. Dazu kann am oberen Umfangsbereich des zylindrischen Körpers ein Dich tungsring vorgesehen sein; der Druckstempel kann z. B. durch Gummiplatten gegen die innere Umfangswandung des Rohrab schnittes bzw. des Flanschrohres abgedichtet sein.

Eine besonders einfache Handhabung des Ausbauchwerkzeuges ist dann möglich, wenn als Gummikörper eine flüssigkeitsge füllte Gummikugel verwendet wird. Bei einer derartigen Kugel bestehen keine Abdichtungsprobleme zwischen dem zylindri schen Körper bzw. dem Stempel. Durch die Flüssigkeitsfüllung der Gummikugel kann jedoch der gleichmäßig nach allen Seiten wirkende hydrostatische Druck auf die Wandung des Rohrab schnittes wirken, so daß eine problemlose Formgebung möglich ist.

Um den Gummikörper bzw. die Gummikugel vor einer Beschädi gung durch den Druckstempel zu schützen, bzw. um die Flüssigkeit zum Stempel hin abzudichten, kann unterhalb des Druckstempels eine Gummiplatte vorgesehen sein, auf die der Druckstempel wirkt.

Eine weitere Vereinfachung des Ausbauchvorganges ergibt sich, wenn zwischen der äußeren Wandung des Rohrabschnittes und der inneren Wandung des Gesenkes ein Ziehhilfsmittel in Form eines Schmiermittels zugesetzt wird.

Aufgrund der nicht symmetrisch ausgebildeten Kreiselkammer ist es aus Materialersparnisgründen vorteilhaft, wenn der Rohrabschnitt zumindest an einem Ende schräg abgeschnitten ist. Er wird dann zweckmäßigerweise derart in das Gesenk gelegt, daß seine längste Mantellinie im Bereich der größten Ausbauchung des Gesenkes liegt. Es ist auf diese Weise möglich, ohne Verschnitt von einem langgestreckten Rohr die jeweiligen Rohrabschnitte schräg abzulängen, wobei gleichzeitig der nach dem Ausbauchen übrig bleibende Rand am oberen und unteren Bereich der Kreiselkammer minimiert werden kann. Dieser Rand wird, bevor der fertig ausgebauchte Rohrabschnitt z. B. mit Flanschen zusammengefügt wird, vorzugsweise beschnitten, so daß ein Verschweißen der Bauteile des Kreiselpumpengehäuses möglich ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veran schaulicht und wird im nachfolgenden anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Kreiselpumpengehäuse mit nicht symmetrisch ausgebildeter Kreiselkammer und angeschweißtem Flanschrohrbogen,

Fig. 2 eine Schnittansicht der Kreiselkammer aus Fig. 1 längs der Linie II-II,

Fig. 3 eine Schnittansicht eines Ausbauchwerkzeuges mit eingelegtem Rohrabschnitt und einem Gummikörper,

Fig. 4 einen Schnitt durch ein Ausbauchwerkzeug mit eingesetztem Flanschrohr,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Ausbauchwerkzeug mit eingesetztem Flanschrohr und einer nach oben und unten abgedichteten Flüssigkeitsfüllung und

Fig. 6 einen Schnitt durch ein Ausbauchwerkzeug mit eingelegtem Flanschrohr und einer flüssigkeits gefüllten Gummihohlkugel.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kreiselpumpen gehäuse 1 ist die nicht symmetrisch ausgebildete Kreiselkam mer 2 zu erkennen, deren Ausbauchung 3 längs ihres Umfanges zu- bzw. abnimmt. An die Kreiselkammer 2 ist ein Flansch rohrbogen 4 zum Anschluß an eine nicht dargestellte Rohrlei tung angeschweißt.

In Fig. 3 ist schematisch ein Ausbauchgesenk 5 in einem Schnitt gezeigt, dessen Ausbauchungen 6 den Ausbauchungen 3 der Kreiselkammer 2 entsprechen. Das Ausbauchgesenk 5 besteht aus einem zylindrischen Oberteil 7 sowie einem zylindrischen Unterteil 8, deren zylindrische Form durch die Ausbauchungen 6 unterbrochen sind und die nach Beendigung des Verformungsvorganges getrennt werden können, um die Kreiselkammer 2 aus dem Gesenk 5 herauszunehmen.

In der Darstellung gemäß Fig. 3 befindet sich im Inneren des Ausbauchgesenkes 5 ein Rohrabschnitt 9, dessen obere Öffnung 10 und untere Öffnung 11 schräg abgeschnitten sind. Der Rohrabschnitt 9 ist so in das Ausbauchgesenk 5 eingelegt, daß die längste Mantellinie 12 des Rohrabschnittes 9 im Bereich der größten Ausbauchung 13 des Ausbauchgesenkes 5 liegt. Die Enden 14 des Rohrabschnittes 9 verlaufen zuein ander spiegelsymmetrisch.

Im Inneren des Rohrabschnittes 9 befindet sich ein Gummikör per 15, der mit seinem unteren Ende auf einem als Widerlager dienenden zylindrischen Körper 16 aufliegt.

Der untere Wandungsbereich 17 des Rohrabschnittes 9 liegt zwischen dem äußeren Umfang 18 des zylindrischen Körpers 16 und zwischen dem inneren Umfang 19 des zylindrischen Unterteiles 8 des Ausbauchgesenkes 5. Oberhalb des Gummi körpers 15 ist ein Druckstempel 20 angeordnet, durch den der Gummikörper 15 zusammengedrückt werden kann. Bei ausreichend hohen Drücken auf die seitliche Wandung des Rohrabschnittes 9 verformt sich diese entsprechend den Ausbauchungen 6 des Gesenkes 5.

In Fig. 4 wird ein ähnlicher Aufbau des Ausbauchgesenkes 5 wie in Fig. 3 gezeigt, nur ist hier ein in das Innere des Rohrabschnittes 9 hineinragendes Flanschrohr 21 eingelegt, dessen Flansch 22 auf dem oberen Rand 23 des Gesenkes 5 aufliegt. Der obere Wandungsbereich 24 des Rohrabschnittes 9 liegt dabei zwischen dem äußeren Umfang 25 des Flanschrohres 21 und zwischen dem inneren Umfang 26 des zylindrischen Oberteiles 7 des Gesenkes 5. Der Druckstempel 20 wird im Flanschrohr 21 geführt. Das freie Ende 27 des Flanschrohres 21 ist abgerundet ausgebildet, so daß ein seitliches Aus weichen des Gummikörpers 15 in den Bereich der Ausbauchungen 6 erleichtert wird. Das Flanschrohr 21 verhindert, daß der obere Wandungsbereich 24 des Rohrabschnittes 9 direkt mit Druck durch den Gummikörper 15 beaufschlagt wird, wodurch eine hohe Seitenreibung und mithin eine Verschlechterung des Umformprozesses gegeben wäre.

In Fig. 5 wird die Verwendung des Ausbauchgesenkes 5 dar gestellt, wenn als Druckkörper eine Flüssigkeit 28 verwendet wird. Diese Flüssigkeit kann z. B. ein Hydrauliköl oder auch normales Wasser sein.

Zur Abdichtung der Flüssigkeit 28 nach unten dient ein Dichtungsring 29, der in den oberen Umfangsbereich 30 des zylindrischen Körpers 16 eingelegt ist. Zur Abdichtung der Flüssigkeit nach oben wird eine Gummiplatte 31 verwendet, die zwischen der Flüssigkeit und dem Druckstempel 20 unter halb des Flanschrohres 21 angeordnet ist.

Fig. 6 zeigt eine Alternative zu dem Gummikörper aus Fig. 3 und 4 bzw. zu der Flüssigkeit aus Fig. 5. Als Druckkörper wird hier eine flüssigkeitsgefüllte Gummikugel 32 verwendet, die in gedrücktem Zustand an der inneren Umfangswandung 33 des Rohrabschnittes 9 anliegt und ihn in die Ausbauchungen 6b drückt.

Bei Verwendung der flüssigkeitsgefüllten Gummikugel bestehen beim Verformungsprozeß keine Abdichtungsprobleme, anderer seits ist ein erwünschter gleichmäßig nach allen Seiten wirkender hydrostatischer Druck zu erreichen. Um die Gummi kugel 32 vor Verletzungen durch den Druckstempel 20 zu schützen, befindet sich zwischen dem Druckstempel 20 und der Gummikugel 32 eine Gummiplatte 31.

Bezugszeichenliste

1 Kreiselpumpengehäuse
2 Kreiselkammer
3 Ausbauchung der Kreiselkammer
4 Flanschrohrbogen
5 Ausbauchgesenk
6 Ausbauchungen des Gesenkes
7 zylindrisches Oberteil des Gesenkes
8 zylindrisches Unterteil des Gesenkes
9 Rohrabschnitt
10 obere Öffnung
11 untere Öffnung
12 längste Mantellinie
13 größte Ausbauchung des Gesenkes
14 Ende des Rohrabschnittes
15 Gummikörper
16 zylindrischer Körper
17 unterer Wandungsbereich des Rohrabschnittes
18 äußerer Umfang des zylindrischen Körpers
19 innerer Umfang des zylindrischen Unterteiles des Gesenkes
20 Druckstempel
21 Flanschrohr
22 Flansch
23 oberer Rand des Gesenkes
24 oberer Wandungsbereich des Rohrabschnittes
25 äußerer Umfang des Flanschrohres
26 innerer Umfang des zylindrischen Oberteiles des Gesenkes
27 freies Ende des Flanschrohres
28 Flüssigkeit
29 Dichtungsring
30 oberer Umfangsbereich des zylindrischen Körpers
31 Gummiplatte
32 Gummikugel
33 innere Umfangswandung des Rohrabschnittes

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer zu ihrer Mittelebene nicht symmetrisch ausgebildeten Kreiselkammer für Kreiselpumpengehäuse in Blechbauweise, dadurch gekenn zeichnet, daß ein einteiliger Rohrabschnitt (9) in einem zumindest zweiteiligen, als Negativ form für die Kreiselkammer (2) ausgebildeten Ausbauchgesenk (5) mit einem zylindrischen Oberteil (7) und einem zylindrischen Unterteil (8) eingelegt und mittels eines im Inneren des Rohrabschnittes (9) angeordneten Gummikörpers (15), einer Flüssig keit (28) oder einer flüssigkeitsgefüllten Gummikugel (32), die über einen Druckstempel (20) mit Druck beaufschlagbar sind, ausgebaucht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß in das Ausbauchgesenk (5) ein höchstens bis zu den Ausbauchungen (6) des Gesenkes (5) reichendes, mit seinem Flansch (22) auf dem oberen Rand (23) des Ausbauchgesenkes (5) aufliegendes Flanschrohr (21) eingelegt wird, wobei sich der obere Wandungsbereich (24) des Rohr abschnittes (9) zwischen dem äußeren Umfang (25) des Flanschrohres (21) und dem inneren Umfang (26) des zylindrischen Oberteiles (7) des Gesenkes (5) befindet und der Druckstempel (20) im Flanschrohr (21) geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende (27) des Flanschrohres (21) abgeschrägt oder ab gerundet ausgebildet ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Ausbauchgesenk (5) unterhalb seiner Aus bauchungen (6) ein als Widerlager für den Gummi körper (15), die Flüssigkeit (28) oder die Gummikugel (32) wirkender zylindrischer Körper (16) eingesetzt wird, wobei sich der untere Wandungs bereich (17) des Rohrabschnittes (9) zwischen dem äußeren Umfang (18) des zylindrischen Körpers (16) und dem inneren Umfang (19) des zylindrischen Unterteiles (8) des Gesenkes (5) befindet.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß am oberen Umfangsbe reich (30) des zylindrischen Körpers (16) ein Dichtungsring (29) vorgesehen ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstempel (20) gegen die innere Umfangs wandung (23) des Rohrabschnittes (9) bzw. des Flanschrohres (21) abgedichtet ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Druckstempel (20) und dem Gummikörper (15), der Gummikugel (32) oder der Flüssigkeit (28) zumindest eine Gummiplatte (31) vorgesehen ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Wandung des Rohrabschnittes (9) und der inneren Wandung des Gesenkes (5) ein Schmiermittel zugesetzt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrabschnitt (9) zumindest an einem Ende (14) schräg abgeschnitten ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der schräg ab geschnittene Rohrabschnitt (9) derart in das Gesenk (5) eingelegt wird, daß seine längste Mantellinie (12) im Bereich der größten Ausbauchung (13) des Gesenkes (5) liegt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgebauchte Rohrabschnitt (9) nach dem Ver formungsvorgang an seiner oberen und/oder unteren Öffnung (10, 11) beschnitten wird.