DE973917C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Anschlussstutzens grossen Durchmessers an einem im Aushalsungsbereich erhitzten Rohr grosser Wandstaerke - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 21. JULI 1960

H17977 Ib/ 7 c

Andre Huet, Paris

großer Wandstärke

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlußstutzens verhältnismäßig großen Durchmessers, d. h. eines Durchmessers in der Größenordnung des Rohrdurchmessers oder mehr, wobei das Rohr große Wandstärke besitzen kann.

Es ist bei der Herstellung eines Anschlußstutzens an einem Rohr bekannt, das Rohr mit einer Öffnung zu versehen und, falls nicht nur die die Öffnung unmittelbar umgebenden Ränder, sondern auch noch die von der Öffnung weiter entfernten Zonen umgebogen werden sollen, beide Zonen zu erwärmen.

Es ist ferner bereits bekannt, Anschlußstutzen an Rohren dadurch herzustellen, daß man der Öffnung zunächst eine längliche Form gibt. Ferner ist bekannt, eine auszuhakende' Öffnung in ihren Randzonen vor dem Aushalsen durch Anstauchen zu verstärken, d. h. eine Metallverdickung am Rand der Öffnung herbeizuführen. Bei diesen bekannten Verfahren wird die die Öffnung unmittelbar umgebende ■ Randzone erhitzt. Dabei ergeben sich aber Schwierigkeiten, einen Anschlußstutzen mit genügend hohen und außerdem dicken Rändern zu erhalten, wie es im allgemeinen notwendig sein wird, um ein Rohr großen Durchmessers anzuschließen, das eine entsprechend große Wandstärke besitzt.

Ausgehend von den vorgenannten bekannten Verfahrensmaßnahmen überwindet die Erfindung diese Schwierigkeiten dadurch, daß beim Aufweiten der Randteile der länglichen Öffnung auf kreisrunde Form eine Zone des behandelten Rohrbereichs erhitzt wird,

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die im Abstand, außerhalb der seitlichen längs laufenden Randteile der Öffnung und über die die Randteile verbindenden, stärker verdickten Schmalseiten der Öffnung derart hinweg verläuft, daß das Metall an diesen Verbindungsstellen sich während des Aushalsens zu den Längsseiten hin verlagert, während der Krümmungsbogen der Bordkante an den Längsseiten der öffnung in der Erhitzungszone entsteht. Mit anderen Worten vollzieht sich die Aufbördelung des Metalls um einen ίο Krümmungsbogen, der sich nicht in unmittelbarer Nähe des Öffnungsrandes, sondern im Abstand von diesem entlang den Längsseiten der Erhitzungszone bildet, wobei zufolge des Verlaufs dieser Zone an den Schmalseiten der Öffnung im ganzen zugleich die Überführung der länglichen Öffnung in eine Kreisform erleichtert wird.

Das Aufweiten der Randteile der Öffnung auf Kreisform kann gemäß der Erfindung unter Verwendung einer Matrize mit zugehörigem Stempel oder mittels eines hakenförmigen Hebels in der Weise geschehen, daß diese Formwerkzeuge auf der Rohrinnenseite der Öffnung oberhalb der erhitzten Zone und auf der Rohraußenseite merklich unterhalb der erhitzten Zone angreifen, wobei die entlang den Längsseiten der Öffnung erhitzte Zone sich jeweils zwischen den beiden Angriffspunkten des Werkzeuges bzw. des Hebels befindet.

Auf diese Weise ergibt sich eine Rohform des Rohranschlußstutzens in Gestalt einer ungefähr kreisförmigen Öffnung mit aufgebogenen und verdickten Randteilen und einem bereits beachtlich großen Durchmesser. Anschließend kann man die so erhaltene Rohform mittels eines beliebigen bekannten Werkzeuges auf die Endform bringen, z. B. mit Hilfe eines im Rohrinnern angebrachten Stempels, der das Metall, in eine außen am Rohr angebrachte Matrize drückt, oder durch Einführen eines Kalibrierwerkzeuges von außen. Während dieses letzten Formvorganges kann zur Erleichterung des Verfahrens die Zone, die beim Aufweiten der Randteile erhitzt worden ist, noch erhitzt sein bzw. weiter erhitzt werden.

Die für das Verfahren nach der Erfindung charakteristische Stufe besteht in dem Aufweiten der Randteile der länglichen Öffnung in Verbindung mit der Erhitzung einer im Abstand vom Öffnungsrand derart gewählten Zone, daß die vorher bewirkte Verdickung der Ränder nicht geändert wird; denn diese Verdickung der Ränder verhindert, daß bei der abschließenden, maßgerechten Verformung die Ränder beim Stauchen und Verschieben des Metalls durch den Stempel wesentlich dünner werden, und man erhält schließlich eine Anschlußmündung mit hohen und dickenRändern. Bei den verschiedenen Arbeitsgängen des Verfahrens nach der Erfindung wird im übrigen kein Metall des ursprünglichen Rohres entfernt mit Ausnahme der geringen, bei der Herstellung des Spaltes anfallenden Menge. Für die Herstellung der Rohranschlußmündung steht daher die größtmögliche Menge an Material zur Verfügung, so daß man deren Ränder derart massig ausführen kann.

Im folgenden ist an Hand der Zeichnung das Verfahren und der Gegenstand nach der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es.zeigt Fig. ι in Draufsicht das Rohr mit einem anfänglichen Spalt an der Stelle, wo die Anschlußmündung angebracht werden soll,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Rohr nach Fig. 1 nach Aufweiten des Spaltes,

Fig. 3 in Draufsicht das Rohr mit dem aufgeweiteten Spalt und der für den nachfolgenden Arbeitsgang zu erhitzenden Zone,

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Rohr mit Stempel und Matrize zum Auseinanderbringen der Spaltränder, Fig. 5 einen Querschnitt durch das Rohr mit einer anderen Aufweitvorrichtung in Gestalt eines Hebels und

Fig. 6 einen Querschnitt durch das Rohr während des letzten Arbeitsganges der maßgerechten Formgebung zwischen innerem Stempel und äußerer Matrize.

An einem Rohr α soll eine Anschlußmündung an- 8 σ gebracht werden. An der Stelle, wo diese Anschlußmündung liegen soll, wird, vorzugsweise längs einer Erzeugenden des Rohres, ein länglicher Spalt b eingebracht, dessen Umriß in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet ist. Darauf wird in diesen Spalt b ein Werkzeug eingeführt, beispielsweise ein Hebel c, wie er in Fig. 2 gestrichelt gezeichnet ist. Nach Erhitzung der Spaltränder wird das Werkzeug c nach rechts und links aus seiner Mittellage geschwenkt, derart, daß dadurch der Spalt erweitert wird und seine Ränder eine Endverdickung d, wie in Fig. 2 gezeigt, erhalten. Ein Querschnitt durch diese verdickten Ränder A, B; A', B' hat die Form eines sich nach oben öffnendenKegelstumpfes. Dabei kann der Hebel c zu dem gleichen Zweck durch eine geeignete mechanische Vorrichtung ersetzt oder betätigt werden.

Auch die Enden b' des Spaltes b, die auf einer Erzeugenden des Rohres liegen, werden verdickt durch Ausweiten, beispielsweise mittels eines Streckwerkzeuges bekannter Bauart, das in Längsrichtung in den Spalt eingeführt wird und die beiden Spaltenden auseinanderdrückt, indem es sich gleichzeitig gegen die beiden Enden abstützt.

Es ist wichtig, an den Spaltenden V eine stärkere Verdickung vorzunehmen als an den seitlichen Rändern des Spaltes, aus Gründen, die weiter unten folgen.

Man erhält auf diese Weise den erweiterten Spalt d mit verdickten Rändern, dessen Umrisse in Fig. 3 angegeben sind.

Im Verlauf des nächsten Arbeitsganges werden die Spaltränder auseinandergebracht. ZudiesemZweck wird zunächst die in Fig. 3 schraffiert gezeichnete Zone e erhitzt. Die erhitzte Zone e umgibt den erweiterten Spalt d, wie Fig. 3 zeigt, in gewissem Abstand und überschneidet die auf der Erzeugenden des Rohres gelegenen Enden des Spaltes. ■ Unter Abstützung am Rohr, beiderseits der erhitzten Zone, genauer gesagt, auf einer Seite im Innern und auf der anderen Seite an der Außenseite des Rohres, werden die seitlichen Längsränder des Spaltes durch Umschwenken derselben auseinandergetrieben. Das Metall des Rohres ist in der erhitzten Zone leicht umzubiegen und erleichtert dadurch das Umschwenken. Während dieses Arbeitsganges wird auf die verdickten Spaltenden b' ein Zug ausgeübt. Da diese Enden V in der erhitzten Zone liegen und besonders stark verdickt sind, derart,

daß hier genügend Metall vorhanden ist, um nachzugeben, erhält man schließlich eine annähernd kreisförmige Öffnung mit ringsherum gleichmäßig verdicktem Rand.

Der beschriebene Arbeitsgang kann gemäß Fig. 4 mit einem inneren Stempel k, der sich in Punkt C auf der Innenseite des Rohres abstützt, und einer äußeren Matrize f, die in Punkt D der Außenseite des Rohres aufliegt, durchgeführt werden. Die erhitzte Zone e liegt zwischen den beideaAngriffstellen C undD. Durch Verschieben des Stempels k nach oben, beispielsweise mittels einer hydraulischen Vorrichtung, werden die Ränder d auseinandergebracht in die gestrichelt gezeichnete Lage (Fig. 4), ohne daß dabei die Randverdickungen an der Längsseite dünner werden, da diese kalt geblieben sind. Dagegen werden die stärker verdickten Spaltenden V unter der Einwirkung der Zugkräfte dünner.

Der Querschnitt des Stempels k, der am oberen Ende der Form des Spaltes b entsprechend oval geformt ist, erweitert sich nach unten bis zu einem Kreis an seinem unteren Ende.

Die Ausweitevorrichtung mit Stempel und Matrize kann durch einen einfachen Hebel f gemäß Fig. 5 ersetzt werden. Dieser Hebel f hat einen gekröpften Kopf g, der nach Einführung in den Spalt δ im Inneren des Rohres bei Punkt C anliegt. Ein zweiter Auflagepunkt des Hebels f liegt an der Außenseite des Rohres unterhalb der erhitzten Zone e bei Punkt D. Durch Druck auf den Hebelarm im Sinne des Pfeiles F wird ein allmähliches Auseinanderbiegen der Ränder des länglichen Spaltes bewirkt, wie die gestrichelten Linien in Fig. 5 andeuten.

Die ganze Zone β kann auf einmal erhitzt werden, oder es können nacheinander die rechte oder die linke Hälfte oder auch nur jeweils der Teil erhitzt werden, an dem dann der Hebel f zum Aufweiten angreift. Nach diesem Arbeitsgang hat man eine Art Rohform der Rohranschlußmündung mit verdickten Rändem erhalten. Daraufhin kann durch einen abschließenden Arbeitsgang die maßgerechte Formung der Anschlußmündung erfolgen. Dies kann von außen mit Hilfe eines eingeführten Kalibrierwerkzeuges erfolgen, oder es kann in bekannter Weise gemäß Fig. 6 ein innen angebrachter Stempel h mit einer äußeren Matrize i benutzt werden. Durch Anheben des Stempels aus der gestrichelt gezeichneten, in die durch vollausgezogene Linien gezeichnete Stellung erhält die Rohranschlußmündung die gewünschte Form.

Der Vorteil, der sich aus dem Arbeitsgang gemäß Fig. 2 durch das Verdicken der Spaltränder ergibt, liegt darin, daß man während der abschließenden, maßgerechten Verformung gemäß Fig. 6 kein Dünnerwerden der Ränder unter der Wirkung des Ziehvorganges in Kauf zu nehmen braucht und man schließlich Ränder erhält, deren Dicke an der Außenseite etwa gleich der, oder wenn notwendig, größer als die des Rohres ist.

Selbstverständlich können Einzelheiten bei der Verwirklichung der Erfindung geändert werden, ohne da- 6» mit aus deren Bereich herauszukommen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung eines Anschlußstutzens großen Durchmessers an einem im Aushalsungsbereich erhitzten Rohr großer Wandstärke, wobei die Dicke der Randteile einer in das Rohr eingebrachten länglichen Öffnung vor dem Aushalsen durch Anstauchen verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufweiten der Randteile der länglichen Öffnung (δ) auf kreisrunde Form eine Zone (e) des zu behandelnden Rohrbereiches erhitzt wird, die im Abstand außerhalb der seitlichen, längs laufenden Randteile der Öffnung (δ) und über die die Randteile verbindenden, stärker verdickten Schmalseiten (δ') der Öffnung hinweg verläuft, derart, daß das Metall an diesen Verbindungsstellen (δ') sich während des Aushalsens zu den Längsseiten hin verlagert, während der Krümmungsbogen der Bordkante an den Längsseiten der Öffnung (b) in der Erhitzungszone (e) entsteht.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Formwerkzeuge für das Aufweiten auf Kreisform eine Matrize (I) mit Stempel (k) oder ein hakenförmiger Hebel (f) in der Weise verwendet werden, daß sie auf der Rohrinnenseite der Öffnung (δ) oberhalb der erhitzten Zone und auf der Rohraußenseite unterhalb der erhitzten Zone angreifen, d. h. daß sich die erhitzte Zone des Rohres jeweils zwischen den beiden Angriffspunkten des Werkzeuges befindet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2 292 799, 2 511 836.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 507/79 4. (009 554/3 7.60)