DE572769C

DE572769C - Method for rolling pipes into pipe plates o.

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Publication number: DE572769C
Application number: DEK112092D
Authority: DE
Original assignee: FRANZ WEBER DIPL ING
Current assignee: FRANZ WEBER DIPL ING
Priority date: 1928-11-13
Filing date: 1928-11-13
Publication date: 1933-03-22

Description

AUSGEGEBEN AlB
-2fcMÄRZ 1933ISSUE ALB
-2fc MARCH 1933

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFPATENT DOCUMENT

JA 572769
KLASSE 7c GRUPPE 20 YES 572769
CLASS 7c GROUP 20

X^- 112092 Ij? c X ^- 112092 Ij? c

©ipt-3ng. Franz Weberin Düsseldorf
Verfahren zum Einwalzen von Rohren in Rohrplatten α. dgl.
Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. November 1928 ab© ipt-3ng. Franz Weberin Düsseldorf
Method for rolling tubes into tube plates α. like
Patented in the German Empire on November 13, 1928

Das Einwalzen von Rohren in Rohrplatten wird mit Hilfe von in einem Rollenkäfig untergebrachten Walzrollen so durchgeführt, daß die Rollen in das Rohr eingeführt und in diesem bei gleichzeitig nach außen erfolgender Radialverschiebung zum Umlaufen und Abrollen an der Rohrwand gebracht werden. Hierbei bedient man sich meistens eines zwischen die Walzrollen eingeführten, axial verschiebbaren konischen Domes, auf dem die Walzrollen abrollen, wobei letztere durch axiales Verschieben des Domes nach außen gedrängt werden.The rolling of pipes in pipe plates is carried out with the help of a roller cage housed rolling rollers carried out so that the rollers are inserted into the tube and in this with simultaneous outward radial displacement to revolve and rolling on the pipe wall. Here you usually use one axially displaceable conical domes introduced between the rolling rollers on which the rolling rollers unroll, the latter by axially moving the dome outwards be pushed.

Bei einem derartigen Einwalzvorgang vermag man mehrere Verformungsstufen der Rohre zu unterscheiden, die mit wachsendem Walzdruck nacheinander in Erscheinung treten. Steigert man allmählich die Kraft, mit der die Walzen der benutzten Einwalz-Vorrichtung gegen die Rohrwand drücken, so legt sich das Rohr, das ja stets mit einem gewissen Spiel in die Bohrung eingesetzt wird, zunächst an den Stellen, wo der WaIzdruck gerade wirkt,- an die Bohrungswand an. Das Rohr wird dabei in eine gemäß der Rollenzahl vieleckige Form verzerrt, und der Umlauf der Rollen wird äußerlich an der hierdurch hervorgerufenen Rohrbewegung erkennbar. Nimmt der Walzdruck weiter zu, so wird das Material der Rohrwand in tangentialer Richtung gestreckt, bis das Rohr auf dem ganzen Umfange an der Wand der Bohrung anliegt, so daß die Rohrbewegung aufhört, ohne daß jedoch bereits eine feste und dichte Verbindung zwischen Rohr und Rohrplatte vorhanden ist. Um dies zu erreichen, ist vielmehr eine weitere Steigerung des Walzvorganges bzw. ein weiteres zwangläufiges Auseinandertreiben der Walzen, die sogenannte Haftaufweitung, notwendig.In such a rolling-in process, several stages of deformation are possible To distinguish pipes that appear one after the other with increasing rolling pressure. If you gradually increase the force with which the rollers of the rolling-in device used press against the pipe wall, so the pipe lies down, always with one A certain amount of play is used in the bore, initially at the points where the roller pressure just acts - on the wall of the hole. The pipe is in a according to the Number of rollers distorted polygonal shape, and the circulation of the rollers is externally at the pipe movement caused by this can be seen. If the rolling pressure continues to increase, so the material of the pipe wall is stretched in the tangential direction until the pipe rests on the wall of the bore over the entire circumference, so that the pipe movement stops, but without a fixed one and there is a tight connection between the pipe and the pipe plate. To achieve this, is rather a further increase in the rolling process or a further inevitable Driving apart of the rollers, the so-called adhesion expansion, is necessary.

Bei den bisher üblichen Einwalzverfahren ist die geschilderte optimale Haftaufweitung nicht mit Sicherheit zu erzielen. Erfolgt die Verschiebung der Walzrollen nach außen, wie meist üblich, durch Vorschrauben eines Dornes von Hand mittels eines im Gehäuse der Walzvorrichtung angebrachten Gewindes, so ist der jeweilige Stand der Haftaufweitung ohne Kenntnis ihres Beginns und ohne Meßvorrichtung für ihren Verlauf nicht ersiehtlieh. Das Erreichen der genannten optimalen Haftaufweitung ist aber auch durch Walzenkonstruktionen, die die auf den Dorn der Längsrichtung wirkenden Kräfte und damit den Walzdruck zu regeln gestatten oder ein Ausschalten oder Umschalten des Dornvorschubs bewirken, sobald die Dornkraft eine bestimmte Höhe erreicht hat oder eine bestimmte Zeit in dieser Höhe gewirkt hat, nicht mit Sicherheit oder erst nach umstandliehen Versuchen möglich. Jede Änderung in den Rohrwandstärken oder am Rohrwerkstoff schafft hier wieder veränderte Bedin- ■-gungen für die Walzung, so daß die Ein-In the previously common roll-in process, the described optimal adhesion expansion is cannot be achieved with certainty. If the rolling rollers are shifted outwards, like Usually, by pre-screwing a mandrel by hand using an in the housing of the Rolling device attached thread, so is the respective state of the adhesion expansion without knowledge of its beginning and without a measuring device for its course, it cannot be ascertained. Achieving the mentioned optimal adhesion expansion is also possible through roller constructions, which allow or regulate the forces acting on the mandrel in the longitudinal direction and thus the rolling pressure Switch off or switch over the mandrel feed as soon as the mandrel force reaches a has reached a certain level or has worked at this level for a certain period of time, not possible with certainty or only after circumstantial attempts. Every change in the pipe wall thicknesses or in the pipe material creates changed conditions here again for rolling, so that the

haltung der günstigsten Haftaufweitung nicht gewährleistet bleibt. Es ist dabei zu beachten, daß der Walzdruck an und für sich kein Maß für die Haftaufweitung bildet, und daß diese auch bei gleichbleidendem Walzdruck stetig weiter fortschreitet, wenn dieser Druck nur den Anwalzdruck genügend übersteigt.holding of the cheapest extension of detention is not guaranteed. It should be noted that that the rolling pressure in and of itself does not constitute a measure of the expansion of adhesion, and that this progresses steadily even with the same rolling pressure, if this pressure only sufficiently exceeds the advancing pressure.

Die Erfindung betrifft nun ein Einwalzverfahren, welches es gestattet, die optimale ίο Haftaufweitung in dem jeweils erforderlichen Maß unmittelbar mit Sicherheit zu erzielen, da der das Einwalzen ausführende Arbeiter den Grad des Festwalzens völlig zu beherrschen vermag.The invention now relates to a rolling-in process which allows the optimum ίο Extension of detention as required Measure directly to achieve with certainty, since the worker executing the rolling able to completely control the degree of deep rolling.

Erreicht wird das angestrebte Ziel dadurch, daß nach Feststellung der Beendigung des Anwalzens — sei es durch Beobachtung des Aufhörens der Rohrbewegung oder sei es durch Messung des zum Anwalzen erforderliehen Druckes, dessen jeweiliges Maß von dem zu bearbeitenden Material abhängt — anschließend der Dorn zwangläufig um einen Betrag vorgeschoben wird, der der gewünschten Haftaufweitung unter Berücksichtigung des zwischen dem Vorschieben des Domes und der Radialverschiebung der Walzen herrschenden Übersetzungsverhältnisses entspricht. Der Walzvorgang wird also bei dem vorgeschlagenen Walzverfahren in zwei Abschnitte, das Anwalzen und das Festwalzen, unterteilt, derart, daß das Anwalzen kraft-. schlüssig erfolgt und das Festwalzen durch ein zwangläufiges Aufweiten des angewalzten Rohres um ein Maß bewirkt wird, das für jede Rohrgattung festzusetzen ist und dem Einwalzenden z. B. in Form einer bestimmten Zahl an Ratschenhüben vorgeschrieben wird. Um die Durchführung des Einwalzverfahrens in der geschilderten Weise in zwei Abschnitten zu ermöglichen, muß die Beendigung des Anwalzens mit Sicherheit erkennbar sein. Im praktischen Betriebe wird die Beobachtung des Aufhörens der Rohrbewegung nicht immer möglich sein. In diesem Falle kann man ein richtiges Anwalzen mit Sicherheit dadurch erzielen, daß während des ersten Teiles der Einwalzung der Walzendruck so geregelt wird, daß lediglich ein Anpressen des Rohres an die Ausbohrung der Rohrplatte o. dgl. erfolgt, ohne daß dieser Walzendruck ausreicht, um ein Festwalzen des Rohres zu bewirken. Es muß hierzu eine Vorrichtung vorhanden sein, die es gestattet, das Auftreten des richtigen Anwalzdruckes zu erkennen, bei dem die Walzenstellung erreicht ist, von der aus dann - die Haftaufweitung einzusetzen hat. Sie muß es fernerhin gestatten, die weitere Aufweitung von diesem Punkte ab zwangläufig durchzuführen.The desired goal is achieved by the fact that after the termination has been established of rolling - be it by observing the stop of the pipe movement or be it by measuring the pressure required for rolling, the respective amount of depends on the material to be processed - then the mandrel inevitably by one Amount is advanced, taking into account the desired extension of detention of the prevailing between the advancement of the mandrel and the radial displacement of the rollers Gear ratio corresponds. The rolling process is so proposed in the The rolling process is divided into two sections, the rolling and the deep rolling, in such a way that the rolling is force-based. conclusively takes place and the deep rolling by an inevitable widening of the rolled Pipe is effected by an amount that is to be set for each type of pipe and the Rolling in z. B. prescribed in the form of a certain number of ratchet strokes will. In order to carry out the rolling-in process in the manner described in two To enable sections, the completion of the forcing must be recognizable with certainty be. In practical operation, observation of the cessation of the pipe movement is carried out not always be possible. In this case, correct rolling can be achieved with certainty that during the first part of the rolling-in process, the roller pressure is regulated so that only the tube is pressed against the bore in the tube plate o. The like. Without this roller pressure being sufficient to produce a To effect deep rolling of the pipe. There must be a device available for this it allows to recognize the occurrence of the correct advancing pressure at which the Roller position is reached, from which then - the adhesion expansion has to be used. she must also allow further expansion from this point onwards perform.

Die Abb. 1 bis 6 zeigen die' Ausbildung einer Rohrwalze, mit der die Durchführung des geschilderten Einwalzverfahrens möglich ist.Figs. 1 to 6 show the 'formation of a pipe roller with which the implementation the described rolling-in process is possible.

Abb. ι zeigt die Vorrichtung vor Beginn des Anwalzens im Längsschnitt, währendFig. Ι shows the device before the start of the rolling in longitudinal section, while

Abb. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung zeigt.Fig. 2 shows a cross section through the device.

Abb. 3 zeigt die Vorrichtung nach vollendetem Anwalzen im Längsschnitt.Fig. 3 shows the device after rolling is complete in a longitudinal section.

Abb. 4 läßt hierzu die Lage der Walzrollen im Querschnitt erkennen.Fig. 4 shows the position of the rollers in cross section.

Abb. 5 und 6 zeigen die Vorrichtung bei beendeter Einwalzung des Rohres in die Rohrplatte.Fig. 5 and 6 show the device with the end of the rolling of the pipe into the Tube plate.

Die Einwalzvorrichtung wird gebildet aus dem Gehäuse α, indem sich die Rollen b, zwischen denen der konische Dorne vorgesehen ist, in einen Käfig führen. Der Schaft e des Domes c ist in der Hülse / geführt. Das hintere Ende dieses Schaftes e bildet einen Anschlag, der mit der Stellschraube g zusammenarbeitet. Zwischen der Hülse/ und dem Dorne c ist eine Feder d eingeschaltet. Mit h ist das in die Rohrplatte i einzuwalzende Rohr bezeichnet. Beim Vorschrauben der Hülse / drückt sich nun die Feder d entsprechend dem auftretenden Walzdruck zusammen, wobei sich der Zwischenraum zwischen dem Anschlag e und der Stellschraube g go verringert und so eine Messung des Walzdruckes gestattet. Sobald die Zusammendrückung aber so weit fortgeschritten ist, daß der Anschlag e sich gegen die Stellschraube g anlegt, sind die Hülse / und der Dorn c so miteinander gekuppelt, daß ein zwangläufiges Verschieben der Hülse auch ein zwangläufiges Verschieben des Domes bewirkt. Bei der geschilderten Vorrichtung dienen die Stellschraube e und der Schaft g also nicht nur in iod bekannter Weise als Anzeigevorrichtung für den Walzdruck, sondern gleichzeitig während des Festwalzens als Mittel für die zwangläufige Durchführung des Dornvorschubes.The rolling-in device is formed from the housing α in that the rollers b, between which the conical mandrel is provided, lead into a cage. The shaft e of the dome c is guided in the sleeve /. The rear end of this shaft e forms a stop which cooperates with the adjusting screw g . A spring d is connected between the sleeve / and the mandrel c . The tube to be rolled into the tube plate i is designated by h. When pre-screwing the sleeve /, the spring d is now compressed according to the rolling pressure that occurs, the gap between the stop e and the adjusting screw g go being reduced, thus allowing the rolling pressure to be measured. As soon as the compression has progressed so far that the stop e rests against the adjusting screw g , the sleeve / and the mandrel c are coupled to one another in such a way that an inevitable displacement of the sleeve also causes an inevitable displacement of the dome. In the device described, the adjusting screw e and the shaft g not only serve in the known manner as a display device for the rolling pressure, but at the same time during the deep rolling as a means for the mandatory implementation of the mandrel feed.

Abb. ι und 2 zeigen nun die Vorrichtung vor Beginn des Anwalzens des Rohres h an die Ausbohrung der Rohrplatten. Der Dorn befindet sich hierbei in einer solchen Stellung, daß die Walzen b gerade an dem einzuwalzenden Rohr/s anliegen. Zwischen Rohr/j und Bohrung der Rohrplatte j ist zu Beginn des Anwalzens ein Luftspalt erkennbar. Während des Anwalzens wird nun die Hohl· spindel / mittels einer geeigneten Vorrichtung · in der Verlängerung des Walzenkäfigs a vor- H₅ geschraubt. Dabei drückt sich die Feder d entsprechend den an den Walzen auftretenden Reaktionskräften zusammen. Die Größe dieser Kräfte kann an den zwischen dem Schaft e und der Stellschraube g verbleibenden Spalt beobachtet werden. Diese Stellschraube wird nun so eingestellt, daß die zum AnwalzenFig. Ι and 2 now show the device before the beginning of the rolling of the tube h to the bore of the tube plates. The mandrel is in such a position that the rollers b are just in contact with the tube / s to be rolled. An air gap can be seen between the tube / j and the bore of the tube plate j at the beginning of the rolling process. During the Anwalzens will now · hollow spindle / forward by means of a suitable device · in the extension of the roll cage, a H ₅ screwed. The spring d compresses in accordance with the reaction forces occurring on the rollers. The magnitude of these forces can be observed in the gap remaining between the shaft e and the adjusting screw g. This adjusting screw is now set so that the rolling

notwendige Druckkraft gerade erreicht ist, wenn beim Vorschrauben der Spindel / die Stellschraube g den Schaft e berührt. Die Abb. 3 und 4 zeigen die Walzen bei Beendigung des Anwalzens, nachdem dieser Zustand gerade eingetreten ist. Nunmehr wird der Dorn c noch um einen der Haftaufweitung entsprechenden Betrag vorgeschoben, was z. B., wenn das Drehen der Spindel/ mit Hilfe einer Ratsche erfolgt, sich leicht durch eine entsprechende Anzahl von Ratschenhüben bewirken läßt. Da der Dorn c jetzt durch den Schaft e mit der Spindel / verbunden ist, wird er im gleichen Maße wie di'e Spindel/ vorgeschoben. Die Walzen b werden dabei zwangläufig um ein entsprechendes Stück radial auseinander gedrängt. Abb. 5 und 6 zeigen die Walzvorrichtung nach Beendigung des Festwalzens.The necessary compressive force has just been reached when the spindle / adjusting screw g touches the shaft e when pre-screwing. Figs. 3 and 4 show the rolls at the end of rolling after this state has just occurred. Now the mandrel c is advanced by an amount corresponding to the adhesion expansion, which z. B. if the spindle is rotated / with the aid of a ratchet, can easily be effected by a corresponding number of ratchet strokes. Since the mandrel c is now connected to the spindle / by the shaft e , it is advanced to the same extent as the spindle /. The rollers b are inevitably pushed radially apart by a corresponding amount. Fig. 5 and 6 show the rolling device after completion of the deep rolling.

Auch mit einer Walze mit hydraulisch betätigtem Dornvorschub ist das Walzverfahren ohne Schwierigkeiten durchführbar, indem das Anwalzen mit einer entsprechenden Pressung der Druckflüssigkeit erfolgt, die an einem Manometer o. dgl. abgelesen werden kann, woran anschließend die zusätzliche Dornverschiebung zur Erzielung der Haftaufweitung durch Nachpressen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge zwangläufig durchgeführt wird. Das zwangläufige Verschieben des Domes bzw. der Walzen zur Erzeugung der Haftaufweitung kann in allen Fällen entweder von Hand oder durch eine'n entsprechenden Übertragungsmechanismus erfolgen, oder es kann maschinell durch einen von Hand oder automatisch eingeschalteten Mechanismus bewirkt werden, dessen Ausschaltung oder Umkehrung ebenfalls von Hand oder automatisch erfolgt.The rolling process is also possible with a roller with a hydraulically operated mandrel feed feasible without difficulty by rolling with an appropriate pressure the hydraulic fluid takes place, which can be read on a manometer or the like. Then the additional Displacement of the mandrel to achieve the expansion of the adhesion by repressing a specific one Amount of liquid is inevitably carried out. The inevitable displacement of the dome or the rollers for production The extension of detention can in all cases either by hand or by a corresponding transmission mechanism, or it can be done automatically by a manually or automatically activated mechanism can be caused to deactivate it or reversal is also done manually or automatically.

Claims

Claim:

Method for rolling tubes into tube plates o. The like. By means of within of the pipe at the junction of rolling rollers that rotate and move radially outward during rolling, thereby characterized in that the roles are each adjustable and non-traversable Apply pressure to roll the pipe against the pipe plate bore and through an inevitable further radial displacement the rollers finally roll the pipe into the plate.

1 sheet of drawings