EP1777019A1 - Verfahren zum Verschliessen von Stirnenden von im wesentlichen rechteckförmigen Rohren - Google Patents
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D41/00—Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
- B21D41/04—Reducing; Closing
- B21D41/045—Closing
Definitions
- the present invention relates to a method for closing ends of substantially rectangular tubes by rolling the longitudinal edge portions and the short-side edge portions of the tube end by at least one roller, after which the remaining gap is sealed.
- the front ends of flat tubes are closed.
- the front and the rear each form a flat surface
- the top and bottom are formed as curved surfaces.
- the object of the present invention is therefore to provide a method for closing front ends of substantially To create rectangular tubes, with which the tube end faces are obtained, which are also formed as flat surfaces.
- the solution of this object is achieved in that with at least one roller, the two longitudinal edge portions of the pipe end and the short-side edge portions of the pipe end are folded against the inside, that in the resulting gap a cover is inserted and with the edges of the longitudinal edge portions and the short-side edge areas is welded.
- the so closed front end of the tube if desired, be ground flat.
- the longitudinal edge regions and the short-side edge regions are folded over by approximately 90 degrees.
- the desired edges are formed, which form the boundary of the flat frontal surface and on which the cover can be inserted in a simple manner and welded to these edge regions.
- a further advantageous embodiment of the invention is achieved in that in the gap formed by rolling a tool is introduced, with which the edges of the inserted longitudinal edge regions of the pipe end are calibrated, after which the tool is pulled out again.
- the advantage is achieved that the width of the gap for all thus machined with the roller pipe ends has an identical size, whereby a pre-fabricated to measure cover can be used.
- the tool is spread in the gap formed by rolling in a direction parallel to the longitudinal calibrated edges and becomes one each projecting part of the two short-side inlaid edge portions punched out when pulling out the tool.
- a gap of precisely defined size in both the longitudinal and in the transverse direction is obtained, the prefabricated covers can thus be inserted optimally fitting in this gap.
- a die prior to pulling the tool out of the gap from the outside to the surface of the pipe end, a die is placed with an opening corresponding to the punch, whereby the punching can be performed in an optimal and accurate manner.
- a further advantageous embodiment of the invention is that the cover, which is inserted into the gap, has an outer shape corresponding to this gap, which outer shape is still provided with a peripheral edge.
- this cover can be inserted exactly fitting in the gap, wherein the peripheral edge is supported on the edge regions of the pipe end.
- the front end of the tube closed with this cover can advantageously be welded by means of resistance welding, which process can be carried out in a simple manner.
- Figs. 1a and 1b the pipe end 1 of a cut rectangular tube 2 is shown, whose end is not yet processed.
- the longitudinal edge regions 5 and 6 and the short-side edge regions 7 and 8 of the tube end are processed by two rollers 3 and 4.
- the rollers 3 and 4 are respectively applied to the narrow side of the tube, initially moved along the tube 2 until they have reached the respective short-side edge region 7 and 8 are guided around these two edge regions 7 and 8 and run thereafter along the longitudinal edge portions 5 and 6, as shown by the arrows 9 and 10.
- the corresponding edge regions 7 and 8 or 5 and 6 are processed, as will be described below. It is clear that the one roller 3, after the other roller 4 has moved back again, is moved even further along the longitudinal edge regions 5 and 6, so that the entire length of these edge regions can be processed thereby.
- this machining could also be done with a roller that could run the entire path for machining.
- the roller 3 is shown during the machining process.
- the roller 4 is formed in an identical manner.
- the roller 3 has centrally a circumferential groove 11, which circumferential groove 11 is provided at the bottom of the groove 11 with rounded portions 12 which have a radius which corresponds approximately to the thickness of the wall of the pipe 2 to be machined.
- FIG. 3a and 3b show the processed with the rollers pipe end 1 of the tube 2.
- the short-side edge portions 7 and 8 are folded against the inside.
- the folded-over longitudinal edge regions 5 and 6 and the folded short-side edge regions 7 and 8 can be seen, whereby the gap 13 is formed. Both the longitudinal edge regions 5 and 6 as well as the short-side edge regions 7 and 8 have been folded by an angle of approximately 90 °.
- a tool 14 is introduced into the gap 13 formed thereby.
- This tool 14 has on its longitudinal sides 15 and 16 on a calibration 17, with which the longitudinal side Edge areas that are folded, are calibrated so that the gap 13 receives a predetermined width.
- the tool 14 which is inserted into the gap 13, spreads before pulling out, in parallel to the longitudinal calibrated edges 5 and 6.
- the ends of the spread tool 14 are as a punch 18 formed, which pass under a respective protruding part 19 of the two short-side inserted edge regions 7 and 8, as can be seen from Fig. 5a.
- a die tool 20 is placed on the pipe end 1 of the tube 2 in an advantageous manner.
- This die tool 20 comprises an opening 21 which is designed to correspond to the shape of the punching tools 18.
- the tool 14 can be pulled out of the gap 13 of the pipe end 1 of the tube 2. During this extraction, the projecting portions 19 of the short-side edge portions 7 and 8 are punched, the punched portions are removed from the tube 2 by the tool. Thereafter, the tool 14 and the die 20 can be removed from the pipe end 1 of the tube 2.
- a precisely defined gap 13 is obtained at the pipe end 1 of the pipe 2, as shown in FIG. 5b.
- the longitudinal edge regions 5 and 6 have been calibrated to a predetermined width over a length which is represented by the arrow 21; the short-side edge regions 7 and 8 have likewise been brought to a predetermined dimension by the punching process, in each case by the double arrows 22 is shown.
- the gap 13 thus has a precisely predetermined shape, which is required for further processing.
- a cover 22 can be inserted.
- This cover 22 has an outer mold 23, which corresponds to the outer shape of the gap 13, as can be seen in FIG. 5b.
- This outer shape 23 of the cover 22 is still provided with a peripheral edge 24.
- the cover 22 is then inserted into the gap 13 so that the outer mold 23 comes to lie in the gap 13, while the peripheral edge 24 is supported on the inserted longitudinal edge regions 5, 6 and the short-side edge regions 7, 8.
- cover 22 tube 2 is then placed in a resistance welding system, in which the cover 22 is welded to the pipe end 1 of the tube 2.
- a resistance welding system in which the cover 22 is welded to the pipe end 1 of the tube 2.
- another suitable welding method could be used instead of the resistance welding process.
- the thus welded end face of the tube 2 can then, if desired, be flattened, thereby obtaining the desired closed front end of a rectangular tube 2, as shown schematically in Fig. 6b.
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verschliessen von Stirnenden von im wesentlichen rechteckförmigen Rohren durch Einrollen der längsseitigen Randbereiche und der kurzseitigen Randbereiche des Rohrendes durch mindestens eine Rolle, wonach der verbleibende Spalt zugeschweisst wird.
- Derartige Verfahren sind bekannt. In der
CH-PS 669 918 - Mit diesem Verfahren werden die stirnseitigen Enden von flachen Rohren verschlossen. Bei diesen flachen Rohren bilden die Vorderseite und die Hinterseite jeweils eine ebene Fläche, die Oberseite und die Unterseite sind als gewölbte Flächen ausgebildet. Durch das verfahrensgemässe Zurollen der stirnseitigen Enden und dem nachfolgenden Zuschweissen des Spaltes wird eine gewölbte Fläche gebildet, die der gewölbten Fläche der Oberseite und der Unterseite des Rohres entspricht. Auch die Eckbereiche werden mit der entsprechenden Wölbung ausgebildet.
- Wenn anstelle dieser flachen Rohre rechteckförmige Rohre verwendet werden, bei welchen neben der Vorder- und Hinterseite auch die obere und untere Seite durch ebene Flächen gebildet sind, kann das vorgängig beschriebene Verfahren zum Verschliessen der Stirnenden dieser Rohre nicht verwendet werden, da hier eine gewölbte Stirnfläche als Abschluss des Rohres in ästhetischer Hinsicht nicht akzeptiert wird.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zum Verschliessen von Stirnenden von im wesentlichen rechteckförmigen Rohren zu schaffen, mit welchem das Rohr abschliessende Stirnflächen erhalten werden, die ebenfalls als ebene Flächen ausgebildet sind.
- Erfindungsgemäss erfolgt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, dass mit mindestens einer Rolle die beiden längsseitigen Randbereiche des Rohrendes und die kurzseitigen Randbereiche des Rohrendes gegen die Innenseite hin umgelegt werden, dass in den dadurch entstandenen Spalt eine Abdeckung eingelegt wird und mit den Rändern der längsseitigen Randbereiche und der kurzseitigen Randbereiche verschweisst wird.
- Mit diesem Verfahren wird als Stirnende eine ebene Fläche erhalten, welche einfach hergestellt werden kann und welche die Anforderungen auch in ästhetischer Hinsicht vollumfänglich erfüllt.
- In vorteilhafter Weise kann danach das so verschlossene Stirnende des Rohres, falls erwünscht, flach geschliffen werden.
- In vorteilhafter Weise werden die längsseitigen Randbereiche und die kurzseitigen Randbereiche um etwa 90 Grad umgelegt. Dadurch werden die gewünschten Kanten gebildet, die die Begrenzung der ebenen stirnseitigen Fläche bilden und auf welche in einfacher Weise die Abdeckung eingelegt und mit diesen Randbereichen verschweisst werden kann.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erreicht, dass in den durch das Rollen entstandene Spalt ein Werkzeug eingeführt wird, mit welchem die Ränder der eingelegten längsseitigen Randbereiche des Rohrendes kalibriert werden, wonach das Werkzeug wieder herausgezogen wird. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die Breite des Spaltes für alle derart mit der Rolle bearbeiteten Rohrenden eine identische Grösse aufweist, wodurch ein auf Mass vorfabrizierte Abdeckung verwendet werden kann.
- In vorteilhafter Weise wird das Werkzeug nach dem Einführen und Kalibrieren in den durch das Rollen entstandenen Spalt in paralleler Richtung zu den längsseitigen kalibrierten Rändern aufgespreizt und wird jeweils ein vorstehender Teil der beiden kurzseitigen eingelegten Randbereiche beim Herausziehen des Werkzeugs ausgestanzt. Dadurch wird ein Spalt von genau definierter Grösse sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung erhalten, die vorgefertigten Abdeckungen können somit in optimaler Weise passend in diesen Spalt eingelegt werden.
- In vorteilhafter Weise wird vor dem Herausziehen des Werkzeugs aus dem Spalt von aussen auf die Oberfläche des Rohrendes eine Matrize mit einer dem Stanzwerkzeug entsprechenden Öffnung aufgelegt, wodurch die Stanzung in optimaler und genauer Weise ausgeführt werden kann.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass die Abdeckung, die in den Spalt eingelegt wird, eine diesem Spalt entsprechende Aussenform aufweist, welche Aussenform noch mit einem umlaufenden Rand versehen ist. Dadurch kann diese Abdeckung genau passend in den Spalt eingelegt werden, wobei sich der umlaufende Rand auf den Randbereichen des Rohrendes abstützt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise das mit dieser Abdeckung verschlossene Stirnende des Rohres mittels Widerstandsschweissen verschweisst werden, welcher Vorgang in einfacher Weise ausgeführt werden kann.
- Eine Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens zum Verschliessen von Stirnenden von im wesentlichen rechteckförmigen Rohren wird nachfolgend mit Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielhaft näher erläutert.
- Es zeigt
- Fig. 1a eine Schnittdarstellung des unbearbeiteten Endbereichs des rechteckförmigen Rohres;
- Fig. 1 b in schematischer Darstellung den Verfahrweg von zwei Rollen, mit welchen die längsseitigen Randbereiche und die kurzseitigen Randbereiche des Rohrendes gegen die Innenseite hin umgelegt werden;
- Fig. 2 eine Ansicht einer Rolle, mit welcher die entsprechenden Bereiche des Rohrendes umgelegt werden können;
- Fig. 3a eine Schnittdarstellung des mit der Rolle bearbeiteten Rohrendes;
- Fig. 3b eine Draufsicht auf das Rohrende gemäss Fig. 3a;
- Fig. 4a eine Frontansicht des in den Spalt des Rohrendes eingeführten Werkzeug im ungespreizten Zustand;
- Fig. 4b eine Seitenansicht des in den Spalt des Rohrendes eingeführten Werkzeugs gemäss Fig. 4a;
- Fig. 5a eine Draufsicht auf das in den Spalt des Rohrendes eingesetzten Werkzeugs, das sich im aufgespreizten Zustand befindet und zum Stanzen der kurzseitigen Rohrbereiche herausgezogen wird;
- Fig. 5b eine Draufsicht auf das Rohrende mit dem bearbeiteten Spalt;
- Fig. 6a eine Schnittdarstellung durch das Rohrende mit fertig bearbeitetem Spalt, auf welches die Abdeckung aufgesetzt wird; und
- Fig. 6b eine Schnittdarstellung durch das Rohrende mit aufgesetzter Abdeckung, welche eingeschweisst und flach geschliffen worden ist.
- In den Fig. 1a und 1 b ist das Rohrende 1 eines abgelängten rechteckförmigen Rohres 2 dargestellt, dessen Ende noch nicht bearbeitet ist. Als erster Bearbeitungsvorgang werden durch zwei Rollen 3 und 4 die längsseitigen Randbereiche 5 und 6 und die kurzseitigen Randbereiche 7 und 8 des Rohrendes bearbeitet. Hierzu werden die Rollen 3 und 4 jeweils an die Schmalseite des Rohres angelegt, verfahren zunächst entlang des Rohres 2, bis sie den jeweiligen kurzseitigen Randbereich 7 bzw. 8 erreicht haben, werden um diese beiden Randbereiche 7 und 8 herumgeführt und verlaufen danach entlang der längsseitigen Randbereiche 5 und 6, wie dies durch die Pfeile 9 und 10 dargestellt ist. Während dieses Verfahrweges werden die entsprechenden Randbereiche 7 und 8 bzw. 5 und 6 bearbeitet, wie nachfolgend noch beschrieben wird. Es ist klar, dass die eine Rolle 3, nachdem die andere Rolle 4 wieder zurückgefahren ist, noch weiter entlang der längsseitigen Randbereiche 5 und 6 verfahren wird, so dass dadurch die gesamte Länge dieser Randbereiche bearbeitet werden kann.
- Selbstverständlich könnte diese Bearbeitung auch mit einer Rolle ausgeführt werden, die den gesamten Weg für die Bearbeitung abfahren könnte.
- In Fig. 2 ist die Rolle 3 während des Bearbeitungsvorgangs dargestellt. Die Rolle 4 ist in identischer Weise ausgebildet. Die Rolle 3 weist mittig eine umlaufende Nut 11 auf, welche umlaufende Nut 11 im Grunde der Nut 11 mit Abrundungen 12 versehen ist, die einen Radius haben, der etwa der Dicke der Wandung des zu bearbeitenden Rohres 2 entspricht. Beim Verfahren der Rolle 3 entlang der längsseitigen Randbereiche 5 und 6 des Rohrendes 1 werden diese beiden längsseitigen Randbereiche 5 und 6 gegen die Innenseite des Rohres hin umgelegt. Hierbei entsteht zwischen diesen beiden umgelegten längsseitigen Randbereichen 5 und 6 ein Spalt 13.
- Die Fig. 3a und 3b zeigen das mit den Rollen bearbeitete Rohrende 1 des Rohres 2. Insbesondere aus Fig. 3a ist ersichtlich, dass auch die kurzseitigen Randbereiche 7 und 8 gegen die Innenseite hin umgelegt sind. Aus der Fig. 3b sind die umgelegten längsseitigen Randbereiche 5 und 6 sowie die umgelegten kurzseitigen Randbereiche 7 und 8 ersichtlich, wodurch der Spalt 13 gebildet wird. Sowohl die längsseitigen Randbereiche 5 und 6 wie auch die kurzseitigen Randbereiche 7 und 8 sind um einen Winkel von zirka 90° umgelegt worden.
- Wie aus den Fig. 4a und 4b ersichtlich ist, wird nach dem Rollen der Randbereiche 5, 6 und 7, 8 in den dadurch entstandenen Spalt 13 ein Werkzeug 14 eingeführt. Dieses Werkzeug 14 weist an deren Längsseiten 15 und 16 einen Kalibrierbereich 17 auf, mit welchen die längsseitigen Randbereiche, die umgelegt sind, kalibriert werden, so dass der Spalt 13 eine vorgegebene Breite erhält.
- Wie aus der Fig. 5a ersichtlich ist, wird das Werkzeug 14, das in den Spalt 13 eingeführt ist, vor dem Herausziehen gespreizt, und zwar in paralleler Richtung zu den längsseitigen kalibrierten Rändern 5 und 6. Die Enden des aufgespreizten Werkzeuges 14 sind als Stanzstempel 18 ausgebildet, die unter einen jeweils vorstehenden Teil 19 der beiden kurzseitigen eingelegten Randbereiche 7 und 8 gelangen, wie dies aus der Fig. 5a entnommen werden kann. Bevor nun das Werkzeug 14 aus dem Spalt 13 herausgezogen wird, wird in vorteilhafter Weise auf das Rohrende 1 des Rohres 2 ein Matrizenwerkzeug 20 aufgelegt. Dieses Matrizenwerkzeug 20 umfasst eine Öffnung 21, die so ausgelegt ist, dass sie der Form der Stanzwerkzeuge 18 entspricht.
- Es wäre auch denkbar, auf die Verwendung eines Matrizenwerkzeugs zu verzichten und ein freies Stanzen auszuführen.
- Nun kann das Werkzeug 14 aus dem Spalt 13 des Rohrendes 1 des Rohres 2 herausgezogen werden. Während dieses Herausziehens werden die vorstehenden Teile 19 der kurzseitigen Randbereiche 7 und 8 abgestanzt, die abgestanzten Teile werden durch das Werkzeug aus dem Rohr 2 weggenommen. Danach kann das Werkzeug 14 und die Matrize 20 vom Rohrende 1 des Rohres 2 entfernt werden.
- Durch diesen vorgängig beschriebenen Bearbeitungsvorgang wird am Rohrende 1 des Rohres 2 ein genau definierter Spalt 13 erhalten, wie er in der Fig. 5b dargestellt ist. Die längsseitigen Randbereiche 5 und 6 sind auf einer Länge, die durch den Pfeil 21 dargestellt ist, auf eine vorgegebene Breite kalibriert worden, die kurzseitigen Randbereiche 7 und 8 sind durch den Stanzvorgang ebenfalls auf ein vorgegebenes Mass gebracht worden, das jeweils durch die Doppelpfeile 22 dargestellt ist. Der Spalt 13 hat somit eine genau vorgegebene Form, die für die Weiterverarbeitung erforderlich ist.
- In diesen masshaltigen Spalt, wie dies aus Fig. 6a ersichtlich ist, kann dann eine Abdeckung 22 eingelegt werden. Diese Abdeckung 22 weist eine Aussenform 23 auf, welche der Aussenform des Spaltes 13, wie er aus Fig. 5b ersichtlich ist, entspricht. Diese Aussenform 23 der Abdeckung 22 ist noch mit einem umlaufenden Rand 24 versehen. Die Abdeckung 22 wird dann so in den Spalt 13 eingelegt, dass die Aussenform 23 in den Spalt 13 zu liegen kommt, während der umlaufende Rand 24 sich auf den eingelegten längsseitigen Randbereichen 5, 6 und den kurzseitigen Randbereichen 7, 8 abstützt.
- Das so mit der Abdeckung 22 versehene Rohr 2 wird dann in eine Widerstandsschweissanlage gebracht, in welcher die Abdeckung 22 mit dem Rohrende 1 des Rohres 2 verschweisst wird. Selbstverständlich könnte anstelle des Widerstandsschweissverfahrens auch ein anderes geeignetes Schweissverfahren verwendet werden. Die so verschweisste Stirnfläche des Rohres 2 kann dann, falls erwünscht, flachgeschliffen werden, dadurch erhält man das gewünschte verschlossene Stirnende eines rechteckförmigen Rohres 2, wie dies in Fig. 6b schematisch dargestellt ist.
- Mit diesem Verfahren wird somit ermöglicht, Stirnenden von im wesentlichen rechteckförmigen Rohren dicht zu verschliessen, wobei die Stirnfläche eine ebene Fläche bildet, welche zum rechteckförmigen Rohr auch in ästhetischer Hinsicht passend ist.
Claims (8)
- Verfahren zum Verschliessen von Stirnenden von im wesentlichen rechteckförmigen Rohren (2) durch Einrollen der längsseitigen Randbereiche (5, 6) und der kurzseitigen Randbereiche (7, 8) des Rohrendes (1) durch mindestens eine Rolle (4; 5), wonach der verbleibende Spalt (13) zugeschweisst wird, dadurch gekennzeichnet, dass mit der mindestens einen Rolle (4; 5) die beiden längsseitigen Randbereiche (5, 6) des Rohrendes (1) und die kurzseitigen Randbereiche (7, 8) des Rohrendes (1) gegen die Innenseite hin umgelegt werden, dass in den dadurch entstandenen Spalt (13) eine Abdeckung (22) eingelegt wird und mit den Rändern der längsseitigen Randbereiche (5, 6) und der kurzseitigen Randbereiche (7, 8) verschweisst wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verschweissen das so verschlossene Stirnende des Rohres (2) flach geschliffen wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die längsseitigen Randbereiche (5, 6) und die kurzseitigen Randbereiche (7, 8) um etwa 90° umgelegt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in den durch das Rollen entstandene Spalt (13) ein Werkzeug (14) eingeführt wird, mit welchem die Ränder der eingelegten längsseitigen Randbereiche (5, 6) des Rohrendes (1) kalibriert werden, wonach das Werkzeug (14) wieder herausgezogen wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (14) nach dem Einführen und Kalibrieren in den durch das Rollen entstandenen Spalt (13) in paralleler Richtung zu den längsseitigen kalibrierten Rändern aufgespreizt wird und jeweils ein vorstehender Teil (19) der beiden kurzseitigen eingelegten Randbereiche (7, 8) beim Herausziehen des Werkzeugs (14) ausgestanzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Herausziehen des Werkzeugs (14) aus dem Spalt (13) von aussen auf die Oberfläche des Rohrendes (1) eine Matrize (20) mit einer dem Stanzwerkzeug entsprechenden Öffnung (21) aufgelegt wird.
- Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (22), die in den Spalt (13) eingelegt wird, eine diesem Spalt (13) entsprechende Aussenform (23) aufweist, welche Aussenform (23) noch mit einem umlaufenden Rand (24) versehen ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mit einer Abdeckung (22) verschlossene Stirnende des Rohres (2) mittels Widerstandsschweissen verschweisst wird.
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