DE439258C

DE439258C - Verfahren zum Verdicken der Enden duennwandiger Rohre

Info

Publication number: DE439258C
Application number: DER60746D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-03-27
Filing date: 1924-03-27
Publication date: 1927-01-07

Description

Verfahren zum Verdicken Enden dünnwandiger Rohre. Es gibt eine ganze Reihe technischer Gebiete, z. B. die Herstellung von Gestellen für Fahrräder und Flugzeuge, auf welchen die Aufgabe, dünnwandige Rohre ohne Verwendung von Nippeln oder Muffen gleich- oder «znkelachsig fest miteinander zu verbinden, von Bedeutung ist. Eine solche Verbindung erfolgt meist durch Schweißen. Die Schweißhitze verschlechtert aber im allgemeinen das Material des Rohrendes an der Schweißstelle. Der daraus folgenden Bruchgefahr kann man begegnen durch Verdicken des Rohrendes derart, daß die Fläche des Schweißzonenquerschnittes die des normalen Rohrquerschnittes übersteigt. Hierbei wird aus praktischen Rücksichten und aus solchen des guten Aussehens häufig (z. B. im Fahrradbau) verlangt, daß der Außendurchmesser des Rohrendes urgeändert bleibt, die Verdickung also im Innern des Rohres liegt. Bekanntlich ist ein diesen Anforderungen genügendes Verdicken technisch schwiterig und ein bis jetzt nur unvollkommen gelöstes Problem.
Die Erfindung löst die Aufgabe, die Rohrenden dünnwandiger Rohre überhaupt zu verdicken, und auch die besondere, dies bei gleichbleibendem Außendurchmesser zu tun, und zwar auf kaltem Wege, und-besteht än einem Verfahren, nach dem der Rohrquerschnitt zwischen passendem Dorn und Ring so gefaßt wird, daß für die zu erzeugende Verdickung in dem einen oder in beiden matrizenartig der erforderliche Raum frei bleibt und daß dann das Rohrende durch stellenweise angreifende und die Angreifstelle wechselnde Stauchwerkzeuge gestaucht wird, bis die Gesamtheit der Stauchstellen einen zusammenhängenden Stauchkranz bildet, und daß hierauf, wiederum stellenweise erzeugt, eine zweite und weitere Stauchungen bis zur vollkommenen Ausfüllung des Matrizenraumes durch den Stauchkranz folgen.
Dieses Verfahren kann sehr beschleunigt werden, wenn die Stauchung an mehreren durch Zwischenräume getrennten Stellen gleichzeitig erfolgt, und diese kann beispielsweise mittels einer Zahnkrone geschehen, die in schnellen Schlägen gegen das Rohrende geführt und dabei um ihre Achse langsam gedreht wird.
Um ferner die Verdickung des Rohrendes bei gleichem Außendurchmesser zu erzielen, kann erfindungsgemäß zunächst bei gleichbleibendem Innendurchmesser auf einen größeren Außendurchmesser gestaucht und hierauf der Stauchkranz hinsichtlich seiner Durchmesser verkleinert «-erden. Letzteres erfolgt am einfachsten dadurch, daß der bei der Stauchung als Matrize dienende Ring als Ziehring benutzt wird. 'Man kann natürlich auch hiervon ganz oder teilweise absehen und die Verdickung ganz oder teilweise über den normalert Außendurchmesser hervorstehen lassen, wie man sie ganz oder teilweise einwärts verlegen kann. Durch Vereinigung zweier Rohrenden, deren eines nach außen zu und deren anderes nach innen zu verdickt ist,. können besonders starke und widerstandsfähige Verbindungen geschaffen «erden, indem dabei darauf hingearbeitet wird, daß die beiden Rohre gut pa.send ineinandergesteckt werden können. Vorteilhaft für das Verschweißen zweier Rohrenden mit ihren verdickten Stirnenden ist auch, nenn bei der letzten Stauchung die Stirnfläche nicht eben gehämmert, sondern wellig gelassen wird. Die beiden Stirnflächen werden dann bei der Verschweißung gewissermaßen Zahn auf Lücke gestellt. Dadurch wird die Schweißfläche vergrößert bzw. die Schweißnaht verlängert und eine grGBere Festigkeit der Schweißstelle erzielt.
Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung sind in der Zeichnung erläutert.
Abb. i stellt ein Rohr beliebiger und üblicher Länge im Querschnitt mit beispielsweise oben geradem und unten schräg geschnittenem Stirnende und überall gleichem äußeren Durchmesser dar, welches an beiden Enden gemäß der Erfindung nach innen zu verdickt worden ist.
Abb. z zeigt in teilweisem Querschnitt die Anordnung der Werkzeuge im ersten Teil des zur Herstellung eines Rohres nach Abb. i nötügen Verfahrens, Abb.3 ebenso zur Vorbereitung des zweiten Teiles und Abb. 4 ebenso nach Beendigung des zweiten Teiles.
Abb.5, 6 und 7 zeigen in Ansicht verschiedene Stauchwerkzeuge.
Abb.8 und 9 zeigen verschiedene Gestalturigen der Stirnflächen nach der Stauchung im Schnitt.
In "einem ersten Arbeitsvorgang wird (Abb. a) das Rohr i auf einen gut passenden Innendorn a geschoben. über das Rohr kommt ein ebenfalls gut passender Außenring 3, dessen Kopf als Matrize dient. Der Außenring kann festsitzen oder auch so beweglich sein, daß der entsprechend geformte Stauchraum im Verlauf des Stauchvorganges allmählich zunimmt. Auf dem Innendorn oder in einer Fortsetzung des Außenringes gleitet ein Stauchwerkzeug ,1. Ein solches zeigt schematisch Abb. 5 für gerades, Abb. 6 für schräges und ebb. 7 für ein bogenförmiges, in Durchdringungsform gehaltenes Stirnende des Rohres. Angetrieben durch eine entsprechende, z. B. mechanisch oder mittels Preßluft bewegte Vorrichtung, hämmert es in kleinen aber heftigen Schlägen auf das Rohrende nieder. Zugleich wird es um seine Achse gedreht. Es kann bei geradem Rohrende aus einem Stück bestehen und ganze Drehungen um seine Achse ausführen. Bei schrägem oder bogenförmigem Rohrende kann es aus einem Stück bestehen, dann aber nur ein wenig hin und her schwingen. Es kann aber auch aus gegeneinander achsial verschiebbaren Teilen bestehen, die ihre Drehbewegung um die Werkzeugachse in der Ebene der Rohrstirnflache ausführen, was z. B. durch Einschaltung einer entsprechenden Lenkkurze in den Antriebsmechanismus der Vorrichtung erreicht wird. In diesem Falle sind gleichfalls ganze Drehungen um die Achse mög'ich. Die Zahngestalt der Hämmerbahn des Werkzeuges und die Schlagenergie werden so gewählt, daß auf dem ganzen Umfang der Rohrstirnfläche örtliche, allmählich immer weiter gehende Stauchungen stattfinden, im ganzen also ein Stauchen des Rohrendes und nicht etwa ein Knikken oder Bördeln desselben eintritt. Es wird so allmählich aus der ursprünglichen, einfach schraffierten Form in den gestrichelt schraffierten Zwischenzustand überführt.
Dabei ist es nicht notwendig, daß die Stirnfläche des Rohrendes in sieh eben bleibt. Sie kann unter entsprechender Werkzeugführung durch den Antriebsmechanismus auch eine gebrochene (scharfzackige, wellenförmige o. dgl.) Begrenzung zurücklassen, wie es beispielsweise in Abb. 8 und 9 für den geraden Rohrschnitt dargestellt ist; dasselbe kann selbstverständlich beim schrägen oder beim bogenförmigen Rohrschnitt stattfinden.
Für den zweiten Arbeitsvorgang wird der Dorn z herausgezogen und durch ein Widerlager 5 ersetzt (Abt. 3). Nunmehr tritt eine Vorrichtung in Tätigkeit, durch welche das einstweilen nach außen verdickte in ein nach innen verdicktes Rohr vom früheren äußeren Durchmesser überführt wird. Dies kann beispielsweise dergestalt erfolgen, daß ein Ziehring 6, der auch mit dem Außenring 3 der Abb. z identisch sein kann, über das Rohrende gezogen wird. Hierbei drückt er das Ende des Rohres i nach Ab.b. 4 derart nach innen, daß nach Abziehen des Ringes 'der frühere äußere Durchmesser wiederhergestellt ist.
Das gleiche Verfahren kann bei dem anderen Ende des Rohres zur Anwendung gelangen.
Aus praktischen Gründen kann es zweckmäßig sein, Rohre, die an beiden Enden verdickt werden sollen, beidseitig zunächst dem ersten Arbeitsvorgang zu untertverfen. In diesem Falle muß der Ziehring, sofern er aus einem Stück besteht, auf das Rohr aufgeschoben sein, bevor der erste Arbeitsvorgang an beiden Enden durchgeführt ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : i. Verfahren zum Verdicken der Enden dünnwandiger Rohre auf kaltem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrquerschnitt zwischen passendem Dorn und Ring so gefaßt wird, daß für die zu erzeugende Verdickung in dem einen oder in beiden matrizenartig der erforderliche Raum frei bleibt und daß dann das Rohrende durch stellenweise angreifende und die Angreifstelle wechselnde Stauchwerkzeuge gestaucht .wird, bis die Gesamtheit der Stauchstellen eincnzusammenhängenden Stauchkranz bildet, und daß hierauf, wiederum stellenweise erzeugt, eine zweite und weitere Stauchungen bis zur vollkommenen Ausfüllung des 11#Iatrizenraumes durch den Stauchl,-ranz erfolgen. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch . gekennzeichnet, daß die stellenweise Stauchumg an mehreren durch Zwischenräume getrennten Stellen gleichzeitig erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst bei gleichbleibendem Innendurchmesser auf einen größeren Außendurchmesser gestaucht und hierauf der Stauchkranz hinsichtlich seiner Durchmesser verkleinert wird. q.. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stauchraum im Verlaufe des Verfahrens allmählich vergrößert wird. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Staucchung eine wellenförmige Stirnfläche des gestauchten Rohrendes erzeugt wird. 6. Verfahren nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im ersten Arbeitsvorgange nur nach außen verdickten Rohrenden durch Abziehen eines Ziehringes auf den früheren äußeren Durchmesser gebracht werden. 7. Stauchwerkzeug zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeicchnet durch einen als Zahnkrone ausgebildeten Hohlzylinder, der während des Stauchens um seine Achse gedreht wird. B. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder. aus einzelnen gegeneinander achsial v;.rschiebbaren Teilen zusammengesetzt ist, die sich auch bei der Drehung des Werkzeuges jeder beliebigen Form der Stirnfläche des Rohrendes anpassen.