FI130003B - Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi - Google Patents
Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI130003B FI130003B FI20215898A FI20215898A FI130003B FI 130003 B FI130003 B FI 130003B FI 20215898 A FI20215898 A FI 20215898A FI 20215898 A FI20215898 A FI 20215898A FI 130003 B FI130003 B FI 130003B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- pipe
- support
- hole
- bayonet
- inner support
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 19
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 52
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 239000010730 cutting oil Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
- B21D39/044—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods perpendicular
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
- B21D28/28—Perforating, i.e. punching holes in tubes or other hollow bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
- B21D28/34—Perforating tools; Die holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
- B21D39/046—Connecting tubes to tube-like fittings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26D—CUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
- B26D3/00—Cutting work characterised by the nature of the cut made; Apparatus therefor
- B26D3/16—Cutting rods or tubes transversely
- B26D3/164—Cutting rods or tubes transversely characterised by means for supporting the tube from the inside
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/0015—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor specially adapted for perforating tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/0015—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor specially adapted for perforating tubes
- B26F1/0053—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor specially adapted for perforating tubes by machining, e.g. cutting, grinding, projections on the tube wall
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Punching Or Piercing (AREA)
- Branch Pipes, Bends, And The Like (AREA)
Abstract
Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi liittämällä haaraputken muotoiltu pää sisäpuolisella hitsauksella runkoputken reiän reunoihin. Runkoputken (T) reikä ja haaraputken (P) pään runkoputkea vastaavat kaaret leikataan mekaanisesti poistamalla reiästä yksi ja haaraputken päästä kaksi (22) kiinteätä osaa kuivana mekaanisena prosessina, jossa liitosalueiden puhtaus säilyy hitsauskelpoisena. Haaraputken (P) muotoiltu pää asetetaan runkoputken reiän ympärille ja hitsataan putkien välinen liitossauma (21) sisäpuolisella hitsauksella ilman hitsauksessa käytettävää lisäainetta. Tähän soveltuva haaroitusreikä tehdään pistämällä tangentiaalisesti runkoputken sivulta niin, että putken tangentti, joka on pistimen liikesuuntainen, sijaitsee pistimen (1) sisällä.
Description
Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi
Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi liittä- mällä haaraputken muotoiltu pää sisäpuolisella hitsauksella runkoputken reiän reu- — noihin.
Keksinnön kohteena on myös laite, jolla voidaan tehdä menetelmässä tarvittava run- koputken reikä. — Haaraputken pää leikataan runkoputkeen sopivaksi kaareksi esim. patenttijulkai- susta US 10537948 tunnetulla menetelmällä ja laitteella, kuitenkin sillä erolla, että haaraputken (P) päästä poistettavien osien leikkaussyvyys säädetään niin, että haa- raputken päähän jää leikkaamatonta suoraa päätypintaa runkoputkea vastaavien kaarien väliin, kuten kuviossa 4 on näytetty. Tällöin runkoputken ulkosivulle jää so- — piva määrä ainetta osien hitsaamiseksi yhteen sisäpuolelta ilman ulkopuolelta tuota- vaa lisäainetta.
On monta tapaa tehdä putkeen reikä haaraliitoksen tekemiseksi valmistettaessa put- ken T-haara. Pienehköissä putkissa yleisin tapa on poraus. Poraus tuottaa lastuja ja — tehokas poraus edellyttää leikkausnesteen käyttöä. Lastut ja neste ovat haitta tuo- tannossa ja ympäristössä, sillä liitoshitsausta varten lastut pitää poistaa ja osat puh- distaa, yleensä pesemällä lämpimällä vedellä. Lisäksi reiän tekeminen putkeen po- raamalla on suhteellisen hidas tuotantomenetelmä.
Julkaisu CA 2280650 esittää menetelmää reiän tekemiseksi moottorin pakosarja
AN kaarevaan putkeen pistämällä. Pistin ohjataan siten, että pistimen ulkosivu sivuaa
O tangentiaalisesti putken ulkopintaa. Pistetty reikä laajennetaan tuurnalla, jossa on
O segmentoidut sormet. Lopuksi reikä varustetaan kierteellä, johon voidaan asentaa 5 sensorilla varustettu metalliputki. Pistimen kärjen muotoilu ja sisätuen puuttuminen
I 30 — eivät mahdollista T-haaran tekoon soveltuvan reiän tekoa. Syntyvän reiän muoto ei > sovellu haaraputken muotoillun pään liittämiseen sisäpuolisella hitsauksella.
N Julkaisu JP 2001162335 A esittää menetelmää reiän tekemiseksi putkeen siten, että
NN pistin läpäisee tangentiaalisesti putken kehän osan ja poistaa putken kehältä terän — litteän etupään työntämän aineen. Terän viisto osa siirtää poistetun aineen ulos reiästä. Terän muotoilu tyssää poistettavaa materiaalia ja aiheuttaa putkeen muo- donmuutosta, varsinkin kun paisumaton sisätuki ei tue riittävästi reiän reunoja pisti- men törmäyskohdissa. Näin muodostettu reikä ei sovellu haaraputken muotoillun pään liittämiseen sisäpuolisella hitsauksella. Tämä koskee varsinkin suurehkoja haa- raputken halkaisijoita, sillä kuvattu menetelmä ei sovellu sellaisten reikien tekoon, joiden halkaisija lähestyy rei'itettävän putken halkaisijaa. Tämä soveltumattomuus johtuu terän muotoilusta materiaalia tyssääväksi ja paisumattomasta sisätuesta, joka ei estä putken muodonmuutosta.
Julkaisu US 3120143 esittää menetelmää reiän tekemiseksi putkeen tangentiaalisesti pistämällä T-haaran liittämistä varten. Pistimen leikkuuterä lävistää putken ensin ul- kopuolelta sisäänpäin muodostettavan reiän yhdessä reunassa ja sitten putken sisä- puolelta ulospäin muodostettavan reiän vastakkaisessa reunassa. Pistimellä on suippo teräväkärkinen terä, joka soveltuu käytettäväksi vain ohutseinäisillä putkilla ja pehmeillä putkimateriaaleilla. Tällainen terä ei kestä, jos sillä yritetään lävistää ta- vanomaisen seinämäpaksuuden omaavia teräsputkia. Lisäksi puuttuu putken sisä- puolinen tuki, mistä aiheutuu putken muodonmuutosta niin, että menetelmä ei so- vellu T-haaraliitoksen tekoon. — Yksinkertaisin tapa tehdä T-haaran tekoon soveltuva reikä on tavanomainen pistin- menetelmä, jossa reikä pistetään pyöreällä pistimellä kohtisuoraan putken pituusak- selia vastaan. Tämä toimii kun haaraputki on tietyn verran runkoputkea pienempi.
Kun halutaan tehdä putkeen reikä, johon voidaan liittää putken itsensä kokoinen tai lähes itsensä kokoinen haara, tavanomaiset pistin ja tyyny ratkaisut eivät toimi. — Haaraputken pään sisäreunan ja pistetyn reiän sisäreunan erot ovat niin suuret, että
AN sisäpuolinen hitsaus ei onnistu eikä ulkopuolisella hitsauksella saada virtaustekni-
O sesti hyväksyttävää tulosta.
S
5 Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite, joilla T-haaran osien
I 30 — mekaaniset työvaiheet voidaan toteuttaa ”kuivaprosessina” ilman leikkuuöljyjä ja pe- > suja ja joilla runkoputkeen voidaan tehdä sellainen reikä, johon voidaan liittää put- 5 ken itsensä kokoinen tai lähes itsensä kokoinen haara.
Keksinnönmukaisessa menetelmässä runkoputken (T) reikä ja haaraputken (P) pään runkoputkea vastaavat kaaret leikataan mekaanisesti poistamalla reiästä yksi ja haa- raputken päästä kaksi kiinteätä osaa kuivana mekaanisena prosessina, jossa liitos- alueiden puhtaus säilyy hitsauskelpoisena, leikataan haaraputken reikä pistimellä, — jota liikutetaan tangentiaalisesti runkoputkeen nähden runkoputken keskiakselin ohi, tuetaan runkoputkea sisäpuolelta leikattavan reiän molemmin puolin paisutettavalla sisätuella, asetetaan haaraputken (P) muotoiltu pää runkoputken reiän ympärille ja hitsataan putkien välinen liitossauma sisäpuolisella hitsauksella ilman hitsauksessa käytettävää lisäainetta.
Esimerkkejä menetelmästä ja laitteesta sisäpuolisen hitsauksen tekemiseksi on esi- tetty julkaisuissa US 6433307 (B1), EP 1633520 (B1) ja WO 2019166689. Näiden perusteella ammattimies osaa käyttää keksintöä sisäpuolista hitsausta koskevan piir- teen osalta.
Keksinnön mukaisessa laitteessa käytetään erikoisrakenteista sisätukea estämään runkoputken muodon muutosta, kuten lommahdusta, kun pistin tunkeutuu runko- putken seinämän läpi tangentiaalisesti. Laitteen tunnusmerkit on esitetty patentti- vaatimuksessa 5.
Lisäksi keksinnön edullisten suoritusmuotojen tarkoituksena on saada aikaan mene- telmä ja laite, joilla runkoputken reiän muoto saadaan yhtymään mahdollisimman hyvin haaraputken pään sisäpinnan muotoon ja lisäksi liitossauman päällekkäiset materiaalipaksuudet sopivat osien hitsaamiseksi yhteen sisäpuolelta ilman ulkopuo- — lelta tuotavaa lisäainetta.
N
S Nämä lisätarkoitukset saavutetaan keksinnöllä epäitsenäisissä menetelmä- ja laite-
O vaatimuksissa esitettyjen tunnusmerkkien avulla.
S
I 30 Kun haaraputken halkaisija on yhtäsuuri tai lähes yhtäsuuri kuin runkoputken halkai- > sija, on edullista muotoilla pistin niin, että leikkaava särmä muodostuu kaaresta ja & kahdesta suorasta, joiden välissä kaari sijaitsee. Tällöin saadaan reiän muoto yhty- = mään mahdollisimman hyvin haaraputken pään sisäpinnan muotoon. Tällöin putki-
NN parin törmäyspinnat ovat täyspaksuja verrattuna putken seinämäpaksuuteen. Lisäksi — pistetyn reiän sisäreunaan jää terävänurkkainen materiaalialue, joka on lähes tasapaksu reiän sivuilla, jotka syntyvät pistimen vastakkaisille puolille, ja vähäisempi runkoputken pituussuuntaisen välin päässä toisistaan olevilla reiän sivuilla. Tämä materiaali toimii sisäpuolisessa hitsauksessa lisäaineena. Lopputuloksena liitosalu- eella ei ole perusainetta ohuempaa materiaalia. Lisäksi sisäpuolisella hitsauksella — tehty liitosalue on virtausteknisesti hyvälaatuinen.
Seuraavassa keksintöä selostetaan suoritusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin pii- rustuksiin, joissa: —Kuviol esittää keksinnönmukaisen menetelmän suorittamiseen käytettävän laitteen perusosia aksonometrisenä kokoonpanokuvana yläviistosta nähtynä.
Kuvio 2A esittää pitkittäisleikkauksena keksinnön edullisen suoritusmuodon mu- kaista pistintä.
Kuvio 2B esittää kuvion 2A mukaista pistintä päältä nähtynä.
Kuvio 2C esittää kuvion 2A mukaista pistintä leikkuuterän puoleisesta päästä nähtynä.
Kuvio 3 esittää keksinnönmukaisella menetelmällä ja laitteella valmistettua putki T-haaraa. —Kuvio4 esittää tarkemmin keksinnönmukaisella menetelmällä ja laitteella val-
AN mistetun putki T-haaran yksityiskohtia, keskiviivan vasemman puolen
N
S ollessa leikattuna ja 90 astetta käännettynä oikeaan puoleen nähden.
O
<Q 5 Kuvio 5 esittää poikkileikkausta sisätuesta sen tuenta-asemassa runkoputken
I 30 sisällä. jami a 00 3 Haaroitusreika 20 pistetään runkoputkeen T pistimellä 1, joka on poikkileikkauksel-
LO
N taan lähes pyöreä. Pistimen 1 leikkuuterällä 3 on kaareva kärki 3a ja sen molemmilla
O
N puolilla suorat leikkuusärmät. Leikkuuterän kaarevan kärjen 3a vastakkaisilla puolilla — olevien leikkuuterän 3 suorien leikkuusärmien välinen kulmaa B1 on 97-107?
pistimen liikeakselin A suunnassa nähtynä (kuva 2C). Esitetyssä suoritusmuodossa terärungon 2 ulkopinnalla on kaksi tasomaista sivua 18, jotka päättyvät leikkuuterän 3 suoriin leikkuusärmiin. Kuten jo aiemmin mainittiin, tällä pistimen muotoilulla saa- daan reiän muoto yhtymään mahdollisimman hyvin haaraputken pään sisäpinnan 5 — muotoon kun haaraputki ja runkoputki ovat samankokoiset. Tällöin sisäpuolinen hit- saus ilman lisäainetta tuottaa halutun seinämäpaksuuden hitsaussaumaan. Kun haa- raputken koko pienenee runkoputkeen nähden, tasomaiset sivut 18 ja suorat leik- kuusärmät jäävät pois ja pistinaihio voi olla lieriömäinen. Pistimen se puolisko, joka ei osallistu reiän tekoon, voidaan muotoilla suhteellisen vapaasti.
Putkea tuetaan piston aikana ulkopuolelta pidinleuoilla 4, 5. Pidinleukoihin 4 ja 5 kuuluu tukikourut 6, 8 rei'itettävän putken vastaanottamiseksi. Tukikourujen kaare- vuus vastaa runkoputken T ulkopinnan kaarevuutta. Runkoputken tuenta-asennossa pidinleuat 4 ja 5 jäävät hieman irti toisistaan. Toinen pidinleuka 5 on liikuteltavissa — edestakaisin, jotta putki voidaan asettaa pidinleukojen 4 ja 5 väliin kourujen 6 ja 8 puristusotteeseen.
Pidinleukojen ensimmäisessä osassa 4 on pistimen 1 vastaanottava pistimen ohjain- reikä 7, jolla on pistimen 1 liikesuuntainen pituusakseli. Pistimen ohjainreikä 7 on — pitkänomainen ja risteää pidinleukojen ensimmäisessä osassa 4 olevan tukikourun 6 kanssa. Ohjainreikä 7 suuntautuu pidinleukojen toisessa osassa 5 olevan tukikourun 8 ohi. Tällöin putkentuenta-asennossa olevien tukikourujen 6, 8 pintoihin yhtyvän kuvitteellisen lieriön tangentti sijaitsee ohjainreiässä 7 ohjainreiän pituusakselin suuntaisena. Toisin sanoen, kyseinen tangentti sivuaa putken ulkopintaa kohdassa, — johon haaroitusreikä tehdään. Pistimen ohjainreikä 7 jatkuu pidinleukojen ensimmäi-
N sen osan 4 tukikourun 6 molemmille puolille. &
O Pistinlaitteeseen kuuluu lisäksi sisätuki 9 runkoputken T tukemiseksi sisältäpäin pis-
S ton aikana. Sisätuki tarvitaan estämään leikattavan runkoputken lommahdusta leik-
I 30 — kaustilanteessa kun pistin tunkeutuu seinämän läpi. Sisätuen 9 pitää tukea putkea > lähellä pistimen pintaa eli pistimen ulkoreunan kaaren ja sisätuen kaaren välin tulee & olla minimaalinen. Pyöreä sisätuki ei mahdollista tätä. Eri runkoputkien sisähalkaisija = ei ole vakio. Sisätuen pitää sopia myös miinustoleranssin putkeen, jolloin se on väljä
N muihin. Keksinnössä tämä ongelma on ratkaistu kiilan avulla paisutettavan sisätuen — muotoilulla. Kuviossa 5 on näytetty, miten sisätuen pyöreyttä on muutettu leikkaussivulla kohdassa D niin että törmäyskohdat putken T sisäpintaan sijaitsee kohdissa C, jotka on toimintavälyksen päässä pistimen 1 leikkuusärmän liikeradan linjasta. Sisätukea 9 painetaan kiilalla 11 vasten runkoputken sisäpintaa törmäys- kohdissa C. Törmäyskohdat C runkoputken sisäpintaan osuvat sisätuen kaarevan sy- —vennyksen 10 vastakkaisiin päihin pistimen 1 liikesuunnassa nähtynä.
Sisätuki 9 on järjestetty liikutettavaksi tuenta-asentoon ja sieltä pois yhdellä käyttö- elimellä F, joka on järjestetty siittämään ensin sisätukea 9 kiiloineen 11 tuenta-ase- maan kiilan varren 11a ja jousen 14 välityksellä. Tähän siirtoon tarvittava voima on — pienempi kuin voima, joka tarvitaan jousen 14 muodon muutokseen (puristusjousen puristamiseen) jousivoimaa vastaan, jolloin jousi 14 toimii kuin kiinteä tappi joka työntää edellään sisätuen 9 tukilaippaa 12. Kiilan varsi 11a on kiinnitetty työntölaip- paan 13, jota käyttöelin F liikuttelee edestakaisin. Käyttöelin F on tyypillisesti män- täsylinterilaite. Esitetyssä tapauksessa kaksi puristusjousta 14 on kiinnitetty tukilai- pan 12 ja työntölaipan 13 väliin. Kun tukilaippa 12 törmää rungon kiinteään vastee- seen (ei esitetty), käyttöelin F siirtää pelkästään kiilaa 11 kiilan varren 11a välityk- sellä jousien 14 voimaa vastaan. Tällöin sisätuki 9 on tukilaipan 12 avulla pidätet- tynä tuenta-asemassa, jolloin sisätuki 9 kiilautuu tuenta-asentoon. Kiilassa 11 on hahlo 17, johon sisätuen tappi ulottuu. Hahlon 17 ja tapin avulla kiila voi vetää sisä- — tuen takaisinpäin pois tuenta-asemasta. Kiilaamisvaiheessa hahlo 17 ei rajoita sisä- tuen 9 ja kiilan 11 välistä liikettä, joka jatkuu kunnes sisätuki tukeutuu riittävällä voi- malla vasten putken sisäpintaa. Pistin 1 liikkuu sisätuessa 9 olevan kaarevan syven- nyksen 10 kautta kun sisätuki 9 on paikallaan putken sisällä tuenta-asennossa. — Pistimen 1 leikkuuterällä 3 on kaareva kärki 3a ja sen molemmilla puolilla suorat
AN leikkuusärmät ja terä 3 on pistimen keskilinjan (A) normaalitasoon (P) nähden viisto
O siten, että viistouskulma a on suurempi kuin 0°, jolloin leikkuuterän kaareva kärki 3a
O tunkeutuu piston aikana ensimmäisenä putken kyljestä putken sisään.
S
I 30 — Pistimen 1 leikkuuterän 3 viistous ja muoto on valittu niin, että palan irrotus put- > kesta tapahtuu viiltomaisella leikkauksella, kuitenkin niin, että leikkauspituus mini- & moituu. Pistimen kärjen ja samalla leikkuuterän 3 viistouskulma a on pistimen keski- = linjan A normaalitasoon P nähden tyypillisesti 5°-30°. Normaalitaso P on leikkuute-
NN rän 3 kärjen 3a kautta kulkeva taso, joka on kohtisuorassa pistimen keskilinjaan A — nähden. Optimaalinen viistouskulma a riippuu rei'itettävän putken materiaalista,
dimensioista ja pistettävän reiän koosta. Useissa tapauksissa edullinen viistouskulma a on 109-250, edullisesti noin 15-20°. Kuvion 2B tasossa nähtynä leikkuuterän kaa- revan kärjen 3a vastakkaisilla puolilla olevien suorien leikkuuterän 3 osien välinen kulma B on tyypillisesti 15-25 riippuen kulman a suuruudesta. Tähän vaikuttaa — myös leikkuuteran kaarevan kärjen 3a vastakkaisilla puolilla olevien leikkuuterän 3 suorien leikkuusärmien ja tasomaisten sivujen 18 välinen kulma B1, joka on tyypilli- sesti 972-107? pistimen pituusakselin (A) suunnassa nähtynä. (kuvio 2C). Tällä muo- toilulla saadaan pistimen kestoa paremmaksi ja reiän reunojen materiaalijakauma palvelemaan optimaalisesti sisäpuolista hitsausta ilman ulkopuolelta tuotavaa lisäai- — netta.
Edullisesti pistimellä 1 on kourumainen terärunko 2, joka päättyy leikkuuterään 3.
Terärungon 2 ulkopinnalla on kaksi tasomaista sivua 18, jotka päättyvät leikkuute- rän suoriin leikkuusärmiin. Muilta osin terärungon 2 ulkopinta voi olla lieriö. Terärun- gon2 seinämäpaksuus kasvaa siirryttäessä leikkuuterästä 3 kohti terärungon 2 ty- veä. Terärungon 2 tyvi päättyy kevennyskuoppaan 15, joka vastaanottaa putkesta irrotetun palan. Pistin 1 leikkuuterineen valmistetaan esim. siten, että lieriömäinen pistinaihio, joka on varustettu tasomaisilla sivuilla 18, katkaistaan esim. noin 15-25? kulmaan, jolloin pistimen kärkeen saadaan kuviossa 2B näkyvä muoto, jossa on kes- — kellä kärkikaari ja sen molemmin puolin suorat teräsärmät. Tämä muotoilu pienen- tää lävistysvoimaa ja parantaa pistimen kestoa. Kuviossa 2B näkyy viistokatkaisun muodostama ellipsikaari (pistekatkoviiva) siinä tapauksessa, että pistin olisi pyöreä.
Tällöin törmäyskohta putken seinämään olisi liian tylppä. Suorat teräsärmät tekevät törmäyskohdasta terävämmän. Leikkuuterän 3 kärki 3a on järjestetty tunkeutumaan — piston aikana ensimmäisenä putken kyljestä putken sisään. Tällöin kärki 3a estää
N putken pyörimistä pistimen 1 työntöliikkeen mukana, jolloin pidinleukojen 4 ja 5 pu-
S ristusvoima putken ulkopintaa vasten voi olla pienempi.
S
5 Haaroitusreiän tekemiseksi putkeen pistin 1 ohjataan ohjausreiällä 7 kulkemaan put-
I 30 keen nähden tangentiaalisesti putken ulkopinnan ja keskilinjan välillä. Tangentiaali- > suus tarkoittaa tässä sitä, että putken tangentti, joka on pistimen liikesuuntainen, & sijaitsee pistimen 1 sisällä. Toisin sanoen pistintä liikutetaan tangentiaalisesti runko- = putkeen nähden runkoputken keskiakselin ohi. Tällöin pistimen leikkuuterä 3 lävistää
NN putken ensin ulkopuolelta sisäänpäin muodostettavan reiän yhdessä reunassa ja sit- ten putken sisäpuolelta ulospäin muodostettavan reiän toisessa, vastakkaisessa reunassa. Lävistysten välisellä matkalla pistimen leikkuuterä 3 leikkaa reiän 20 sivut pistimen vastakkaisilla sivuilla.
Kuviossa 4 on havainnollistettu haaraputken P pään muotoilua siten, että se sopii — optimaalisesti liitettäväksi sisäpuolisella hitsauksella edellä selostetulla tavalla muo- dostettuun reikään 20. Haaraputken P päästä poistettavien osien leikkaussyvyys säädetään niin, että haaraputken päähän jää leikkaamatonta suoraa päätypintaa 23 runkoputkea vastaavien kaarien väliin. Tällöin saumakohtaan saadaan optimaalinen määrä materiaalia hitsauksessa sulatettavaksi.
Edellä selostetun laitteen avulla runkoputkeen voidaan leikata reikä seuraavilla me- netelmä vaiheilla: - viedään runkoputki aksiaalisuunnassaan pidinleukojen 4, 5 väliin runkoputken (T) reiitysasemaan; — - siirretään pidinleuat 4, 5 kiinni runkoputkeen runkoputken pitämiseksi rei'itysase- massa; - siirretään sisätuki 9 ja sisätukeen kuuluva kiila 11 runkoputken sisään; - pysäytetään sisätuen 9 siirtoliike sellaiseen asemaan, että sisätuessa oleva kaareva syvennys 10 sijaitsee pistimen 1 liikeradalla runkoputkeen muodostettavan reiän — kohdalla; - jatketaan kiilan 11 liikettä sisätuen 9 suhteen sisätuen painamiseksi vasten runko- putken (T) sisäseinää syvennyksen 10 molemmilla puolilla; - ohjataan pistin 1 kulkemaan putkeen nähden tangentiaalisesti putken ulkopinnan ja keskilinjan välillä niin, että putken tangentti, joka on pistimen liikesuuntainen, si- — jaitsee pistimen1 sisällä, jolloin pistimen leikkuuterä 3 lävistää runkoputken ensin ul-
AN kopuolelta sisäänpäin muodostettavan reiän yhdessä reunassa ja sitten runkoputken
O sisäpuolelta ulospäin muodostettavan reiän vastakkaisessa reunassa;
O - siirretään kiilaa 11 aiempaan liikesuuntaan nähden vastakkaisessa suunnassa sisä-
S tuen 9 vapauttamiseksi paineesta runkoputken sisäpintaa vasten;
I 30 — - siirretään sisätuki 9 ja kiila 11 pois runkoputken sisältä; > - avataan pidinleuat 4, 5 ja annetaan rei'itetyn runkoputken pudota keruuastiaan. & Rei'itetty putki joudutaan irrottamaan pidinleuasta 4 erityisellä irrottajalla (ei esi- 3 tetty).
Pistimellä siis poistetaan runkoputken seinämästä yksi kiinteä osa suoraan putken ulkopuolelle. Myös haaraputken P päästä poistetaan pistämällä kaksi kaarevaa pa- laa, joiden leikkuupinnan kaarevuus vastaa runkoputken ulkopinnan kaarevuutta.
Lopuksi asetetaan haaraputken (P) muotoiltu pää runkoputken reiän 20 ympärille ja — hitsataan putkien välinen liitossauma 21 sisäpuolisella hitsauksella ilman hitsauk- sessa käytettävää lisäainetta, sulattamalla yhteen päällekkäisten liitosreunojen ma- teriaalit. Kuvassa 3 on näytetty elektrodivarsi 24 ja elektrodi 25, jonka kärkeä ohja- taan liitossaumaa 21 myötäilevää rataa pitkin pyörittämällä elektrodivartta ja sa- malla liikuttamalla sitä edestakaisin. Virtalähteellä 26 aiheutetaan jännite elektrodin ja putkien välille. Jännite säädetään sopivaksi, jotta elektrodin 25 ja liitossauman välinen valokaari sulattaa liitossauman 21 materiaalit yhdeksi seinämäksi, joka yhtyy putkien T ja P seinämiin.
N
N
O
N
O
<Q
NN
O
I jami a 00 o 00
LO
N
O
N
Claims (11)
1. Menetelmä putken T-haaran valmistamiseksi liittämällä haaraputken muotoiltu pää sisäpuolisella hitsauksella runkoputken reiän reunoihin, jossa menetelmässä —runkoputken (T) reikä ja haaraputken (P) pään runkoputkea vastaavat kaaret leika- taan mekaanisesti poistamalla reiästä yksi ja haaraputken päästä kaksi (22) kiin- teätä osaa kuivana mekaanisena prosessina, jossa liitosalueiden puhtaus säilyy hit- sauskelpoisena, leikataan haaraputken reikä pistimellä (1), jota liikutetaan tangenti- aalisesti runkoputkeen nähden runkoputken keskiakselin ohi, tuetaan runkoputkea — sisäpuolelta leikattavan reiän molemmin puolin paisutettavalla sisätuella (9, 10, 11), asetetaan haaraputken (P) muotoiltu pää runkoputken reiän (20) ympärille ja hitsa- taan putkien välinen liitossauma (21) sisäpuolisella hitsauksella ilman hitsauksessa käytettävää lisäainetta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa runkoputken reikä leikataan seuraavilla menetelmävaiheilla: - viedään runkoputki aksiaalisuunnassaan pidinleukojen (4, 5) väliin runkoputken (T) reiitysasemaan; - siirretään pidinleuat (4, 5) kiinni runkoputkeen runkoputken pitämiseksi rei'itysase- massa; - siirretään sisätuki (9) ja sisätukeen kuuluva kiila (11) runkoputken sisään; - pysäytetään sisätuen (9) siirtoliike sellaiseen asemaan, että sisätuessa oleva kaa- reva syvennys (10) sijaitsee pistimen (1) liikeradalla runkoputkeen muodostettavan reiän kohdalla; — - jatketaan kiilan (11) liikettä sisätuen (9) suhteen sisätuen painamiseksi vasten run- N koputken (T) sisäseinää syvennyksen (10) molemmilla puolilla; S - ohjataan pistin (1) kulkemaan putkeen nähden tangentiaalisesti putken ulkopinnan O ja keskilinjan välillä niin, että putken tangentti, joka on pistimen liikesuuntainen, si- S jaitsee pistimen (1) sisällä, jolloin pistimen leikkuuterä (3) lävistää runkoputken en- I 30 sin ulkopuolelta sisäänpäin muodostettavan reiän yhdessä reunassa ja sitten runko- > putken sisäpuolelta ulospäin muodostettavan reiän vastakkaisessa reunassa; & - siirretään kiilaa (11) aiempaan liikesuuntaan nähden vastakkaisessa suunnassa si- = sätuen (9) vapauttamiseksi paineesta runkoputken sisäpintaa vasten; NN - siirretään sisätuki (9) ja kiila (11) pois runkoputken sisältä; — - avataan pidinleuat (4, 5) ja annetaan rei'itetyn runkoputken pudota keruuastiaan.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että haaraput- ken (P) päästä poistettavien osien leikkaussyvyys säädetään niin, että haaraputken päähän jää leikkaamatonta suoraa päätypintaa (23) runkoputkea vastaavien kaarien — väliin.
4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sisätuki (9) painetaan vasten putken sisäpintaa kiilalla (11), jota liikutellaan sisätuen (9) suhteen edestakaisin samalla käyttöelimellä (F), jolla sisätukea (9) liikutellaan tu- enta-asentoon ja sieltä pois, ja että siirretään ensin sisätukea (9) kiiloineen (11) tu- enta-asemaan kiilan varren (11a) ja jousen (14) välityksellä ja sitten tuenta-asen- toon siirtämällä pelkästään kiilaa (11) kiilan varren (11a) välityksellä mainitun jou- sen (14) voimaa vastaan.
— 5. Laite haaroitusreiän tekemiseksi putkeen patenttivaatimuksen 2 mukaisella mene- telmällä, johon laitteeseen kuuluu pistin (1), joka on poikkileikkaukseltaan pyöreä tai lähes pyöreä tai osittain pyöreä, leikkuuterä (3) pistimen päässä, pidinleuat (4, 5) putken tukemiseksi ulkopuolelta piston aikana, pidinleukoihin kuuluessa tukikourut (6, 8) rei'itettävän putken vastaanottamiseksi, pistimen (1) vastaanottava pistimen — ohjainreikä (7) pidinleukojen ensimmäisessä osassa (4), jolla ohjainreiällä (7) on pis- timen (1) liikesuuntainen pituusakseli ja joka ohjainreikä (7) on pitkänomainen ja risteää pidinleukojen ensimmäisessä osassa (4) olevan tukikourun (6) kanssa ja suuntautuu ulkotuen toisessa osassa (5) olevan tukikourun (8) ohi, jolloin putkentu- enta-asennossa olevien tukikourujen (6, 8) pintoihin yhtyvän kuvitteellisen lieriön — tangentti sijaitsee ohjainreiässä (7) ohjainreiän pituusakselin suuntaisena, ja pisti- N men ohjainreikä (7) jatkuu ulkotuen ensimmäisen osan (4) tukikourun (6) molem- S mille puolille, ja sisätuki (9) putken tukemiseksi sisältäpäin piston aikana, tunnettu O siitä, että sisätuessa (9) on kiila (11), joka on järjestetty painamaan sisätukea (9) S vasten putken sisäpintaa, ja että sisätuessa (9) on kaareva syvennys (10), jonka I 30 — kautta pistin (1) on järjestetty liikutettavaksi kun sisätuki (9) on paikallaan putken N sisällä tuenta-asennossa, sisätuen (9) ollessa muotoiltu siten, että sen törmäyskoh- 3 dat (C) runkoputken sisäpintaan osuvat kaarevan syvennyksen (10) vastakkaisiin 5 päihin pistimen (1) liikesuunnassa nähtynä. N
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että terä (3) on pistimen keskilinjan (A) normaalitasoon (P) nähden viisto siten, että viistouskulma (a) on suurempi kuin 0°, jolloin leikkuuterän kaareva kärki (3a) tunkeutuu piston aikana ensimmäisenä putken kyljestä putken sisään.
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että leikkuuterän (3) viis- touskulma (a) pistimen keskilinjan (A) normaalitasoon (P) nähden on 52-302.
8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että pistimen (1) leik- — kuuterällä (3) on kaareva kärki (3a) ja sen molemmilla puolilla suorat leikkuusärmät ja että leikkuuterän kaarevan kärjen (3a) vastakkaisilla puolilla olevien leikkuuterän (3) suorien leikkuusärmien välinen kulmaa (B1) on 97-107? pistimen pituusakselin (A) suunnassa nähtynä.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 5-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että pistimellä (1) on kourumainen terärunko (2), joka päättyy leikkuuterään (3), että terärungon (2) ulkopinnalla on kaksi tasomaista sivua (18), jotka päättyvät leikkuuterän suoriin leik- kuusärmiin. —
10. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että terärungon (2) sei- nämäpaksuus kasvaa siirryttäessä leikkuuterästä (3) kohti terärungon (2) tyveä, ja että terärungon (2) tyvi päättyy kevennyskuoppaan (15), joka vastaanottaa runko- putkesta irrotetun palan.
11. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että sisätuki (9) on jär- AN jestetty liikutettavaksi tuenta-asentoon ja sieltä pois yhdellä käyttöelimellä (F), joka O on järjestetty siirtämään ensin sisätukea (9) kiiloineen (11) tuenta-asemaan kiilan O varren (11a) ja jousen (14) välityksellä ja sitten siirtämään pelkästään kiilaa (11) kii- S lan varren (11a) välityksellä mainitun jousen (14) voimaa vastaan kun sisätuki on pi- z 30 — dätettynä tuenta-asemassa, jolloin sisätuki (9) kiilautuu tuenta-asentoon. a 00 3
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20215898A FI130003B (fi) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi |
| PCT/FI2022/050430 WO2023025979A1 (en) | 2021-08-26 | 2022-06-17 | Method and device for manufacturing a pipe t-branch |
| CN202280054029.0A CN117858772A (zh) | 2021-08-26 | 2022-06-17 | 用于制造管道t型分支的方法和装置 |
| KR1020247005000A KR20240055729A (ko) | 2021-08-26 | 2022-06-17 | 파이프 t-분기부의 제조방법 및 제조장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20215898A FI130003B (fi) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20215898A1 FI20215898A1 (fi) | 2022-12-15 |
| FI130003B true FI130003B (fi) | 2022-12-15 |
Family
ID=84424439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20215898A FI130003B (fi) | 2021-08-26 | 2021-08-26 | Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240055729A (fi) |
| CN (1) | CN117858772A (fi) |
| FI (1) | FI130003B (fi) |
| WO (1) | WO2023025979A1 (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI130334B (fi) * | 2022-05-19 | 2023-06-26 | Leo Larikka | Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2280650A1 (en) * | 1999-08-25 | 2001-02-25 | Eagle Precision Technologies Inc. | Hole cutting method and apparatus for tubing |
| JP2001162335A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-19 | Honda Motor Co Ltd | パイプ部材に対する穴開け加工方法 |
| FI128459B (fi) * | 2018-03-02 | 2020-05-29 | Leo Larikka | Laite putkihaarojen ja -jatkeiden hitsaamiseksi |
-
2021
- 2021-08-26 FI FI20215898A patent/FI130003B/fi active
-
2022
- 2022-06-17 KR KR1020247005000A patent/KR20240055729A/ko unknown
- 2022-06-17 CN CN202280054029.0A patent/CN117858772A/zh active Pending
- 2022-06-17 WO PCT/FI2022/050430 patent/WO2023025979A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20215898A1 (fi) | 2022-12-15 |
| CN117858772A (zh) | 2024-04-09 |
| WO2023025979A1 (en) | 2023-03-02 |
| KR20240055729A (ko) | 2024-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI130003B (fi) | Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi | |
| US7484397B2 (en) | Punch, apparatus and method for forming opposing holes in a hollow part, and a part formed therefrom | |
| JP5133353B2 (ja) | バリ取り工具 | |
| RU2009144030A (ru) | Способ получения сварного соединения нескольких плоских, прилегающих друг к другу деталей посредством сварки трением с последующей деформацией буртика и сварное соединение, полученное этим способом | |
| JP2007160328A (ja) | 金属管のバーリング用加工装置、およびバーリング用加工具 | |
| FI95542C (fi) | Menetelmä saumattomien metalliputkien vetämiseksi | |
| US3277683A (en) | Punch for pipe tapping t fitting | |
| US20060208036A1 (en) | Tubes with an integrated flange consisting of flexibly rolled material for structural classis and body parts | |
| US7204113B1 (en) | Punch for hydroforming die | |
| US7650772B2 (en) | Rotary flaring tool and method of use | |
| JPH01103208A (ja) | 切削装置及び切削工具 | |
| WO2020013008A1 (ja) | 配管構造および工法 | |
| CN1224381A (zh) | 制造一容器的方法及带有压力补偿孔的容器 | |
| CN107848047B (zh) | 用于对管端进行形状切割的方法和设备 | |
| DE10220422A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Rohranschlüssen | |
| FI130334B (fi) | Menetelmä ja laite putken T-haaran valmistamiseksi | |
| KR102287048B1 (ko) | 파이프 절단 장치 | |
| US4266896A (en) | Deburring tubes or pipes on the inside | |
| KR20200035960A (ko) | 방사형 벽의 회전-작동식(slew-actuated) 피어싱 | |
| US4416158A (en) | Punching-shearing method for inspecting quality of butt welded joint | |
| JPH11159683A (ja) | 分岐取出し継手及びそのカッター | |
| JPH0142768B2 (fi) | ||
| CA2280650A1 (en) | Hole cutting method and apparatus for tubing | |
| KR20070019821A (ko) | 파이프 태핑기 | |
| DE10304068A1 (de) | Verfahren zum Fügen von Rohrelementen |