FI94601B - Ilmavälillisten sisäkkäisten putkien taivutusmenetelmä ja -työkalu - Google Patents

Description

- 94601

Ilmavälillisten sisäkkäisten putkien taivutusmenetelmä ja -työkalu

Keksintö kohdistuu menetelmään ja laitteeseen, 5 jolla taivutetaan sisäkkäisiä putkia, kuten ajoneuvon polttomoottorin pakoputkia haluttuun muotoon siten, että putkien välinen ilmaväli pysyy tasavahvuisena.

Nykyisin käytössä olevat kaksoisseinämäputkien taivutusmenetelmät perustuvat yleensä putkien välissä ole-10 vaan väliaineeseen. Väliaineena voi toimia esimerkiksi jäädytetty vesi, hiekka, teräskuulat tai muu vastaava. Varsinaisessa kaksoisputken taivutuksessa voidaan tällöin käyttää tavallista putken taivutuskonetta. Putken taivutuksen jälkeen väliaine poistetaan.

15 Patenttijulkaisussa DE 27 32 046 on esitetty mene telmä, jossa käytetään kaksoisputken taivuttamisessa putkien välissä kiinteää tuurnaa, joka painaa sisäputken taivutuksessa ulkoputken sisäreunaa vasten. Koska tuurna on jäykkä, sitä ei voida työntää taivutuksen mukana taivutus-20 mutkaan. Menetelmän heikkoutena on myös se, että sisäputken on oltava irtonainen, ja se keskitetään vasta taivutuksen jälkeen.

Saksalaisessa patenttijulkaisussa DE 40 24 936 on esitetty menetelmä, jossa sisemmän putken sisällä on ta-25 vanomainen pallotuurna ja sisäkkäisten putkien välissä säikeistä koostuvista langoista muodostettu joustava tuurna. Tällaisen rakenteen heikkoutena on luonnollisesti se, ettei tuurnalla ole jäykkyyttä poikkileikkauksen ympyrän suuntaan. Myös tuurnan materiaalien valinta muokkauksessa 30 syntyvien suurten voimien vuoksi voi olla ongelmallista.

*! EPO -julkaisu 0 163 056 esittää ratkaisua, jossa sisäkkäisten putkien välissä oleva tuurna on putki, jonka päähän on nivelöity putkesta leikattu kappale, jonka muodot ovat sellaiset, että taivutus voidaan suorittaa. Keksinnön 35 mukaisen menetelmän heikkoutena on mm. se, ettei putkien 94601 2 välistä tuurnaa voida pyörittää. Jos kärkikappale on väärässä kohdassa taivutusvaiheessa, saattaa ulosvetovoima kasvaa niin suureksi, että joko työkalu tai putkenmutka särkyy.

5 Myös erilaisia kiinteitä holkkituurnia on käytetty kaksoisputkien taivutuksessa. Menetelmien heikkoutena on ollut se, ettei niillä juurikaan päästä yli 20° kulmiin kiinteistä tuurnista johtuen. Jos taivutuskulmaa kasvatetaan näissä menetelmissä, menee sisäputki helposti ryppyyn, 10 koska kiinteää holkkituurnaa ei voi työntää putken mukana taivutusmutkaan johtuen hoikin jäykkyydestä.

Erilaisten väliaineiden käyttö kaksoisseinämäput-kia taivutettaessa aiheuttaa ylimääräisiä työvaiheita ja nostaa helposti kustannuksia. Myöskään nykyaikaisten CNC-15 ohjattujen putken taivutuskoneiden suomia mahdollisuuksia ei täysimääräisesti hyödynnetä.

Tunnettujen menetelmien ja työkalujen heikkoutena on ollut lisäksi se, ettei ole löytynyt työkalua, joka olisi riittävän jäykkä ympyrän säteen suunnassa, mutta 20 sallisi taivutuksen pituussuunnassa.

Keksinnön mukaiselle ilmavälillisten sisäkkäisten putkien taivutusmenetelmälle ja -työkalulle on tunnusomaista se, mitä jäljempänä seuraavien patenttivaatimusten tunnusraerkkiosissa on esitetty.

25 Keksinnön edut perinteisiin kaksoisseinämäputkien taivutuksiin nähden on menetelmän kilpailukykyisyys ja kustannusten säästö. Kalliita erillisiä oheislaitteita ei tarvita. Myös työkalukustannukset eivät muodostu kohtuuttomiksi johtuen jousituurnan yksinkertaisesta rakenteesta, ja . 30 työkaluvaihdot on helppo suorittaa. Keksinnön mukainen • menetelmä keskittää automaattisesti sisäputken, ja menetel mää voidaan käyttää mm. aihioissa, joissa sisäputki on toisesta päästään kiinnitetty ulkoputkeen esimerkiksi laajennuksen tai supistuksen kohdalta.

35 Valmistustekniikan kannalta keksinnön mukaisen me- 3 94601 netelmän ja jousituurnan tärkein etu on se, että tuurna sallii taivutuksen joka suuntaan, ja on riittävän jäykkä ympyrän muodon suhteen, joka helpottaa mm. tuurnan poisve-toa. Myös tuurnan pyörittäminen on mahdollista keksinnön 5 mukaisella rakenteella, eikä se ole kovin herkkä sille, miltä kohdin putkia taivutetaan. Toisin sanoen keksinnön mukainen putkituurna saadaan yleensä aina ulos putkimut-kasta.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskoh-10 taisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista ilmavälillisten sisäkkäisten putkien taivutusmenetelmää ja -työkalua.

Kuvio 2 esittää jousituurnan rakennetta, jossa 15 jousen päällä on putkesta leikattu pintaosa.

Kuvio 3 esittää jousituurnan rakennetta, jossa pintaosat on tehty langasta.

Kuvio 4 esittää kuvion 2 mukaisen tuurnan poikkileikkausta I—I.

20 Kuvio 5 esittää kuvion 3 mukaisen tuurnan poikki leikkausta II-II.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista menetelmää ja työkalua, jossa numero 1 viittaa kaksoisseinämäputkeen, 2 ulkoputkeen sekä numero 3 sisäputkeen. Sisäputken laajennus 25 on merkitty numerolla 4. Taivutuslesti on numero 5 ja sen akseli 6. Putken mukana kulkeva selkälesti on 7. Taivutus-lestin lukitusosa on 8. Pallotuurna on 9, pallo 10, nivel 11, varsi 12 ja lukituskappale 13. Jousituurna on merkitty numerolla 14 ja sen varsi numerolla 15. Jousituurnan 14 . 30 jousi on merkitty numerolla 16 sekä sisä- ja ulkopinnat numeroilla 17 ja 18. Varren 15 lukituskappale on numero 19. Ulkoputken 2 lukituskappaleeseen viittaa numero 20. Boos-ter-toiminnon jatkoholkki on numero 21 ja lukituskappale numero 22. Eri toiminnot on merkitty kuvioon 1 nuolilla. 35 Putkien 2 ja 3 välinen ilmarako on merkitty numerolla 23.

4 94601

Kuvioissa 2 - 5 on esitetty kaksi keksinnön mukaista rakennevaihtoehtoa, joissa jousituurnan 14 varteen viittaa numero 15 ja jouseen numero 16. Toisessa ratkaisussa taipuvan tuurnan osan sisä- ja ulkopinta 17 ja 18 on 5 valmistettu putkista 24 ja 25, jotka on sahattu pitkittäisten urien 26 mukaisesti, jolloin pinnat 17 ja 18 muodostuvat pitkittäisistä rivoista 27. Varren 15 päässä on kevennys 28, johon putket 24 ja 25 juotetaan juotoksilla 29. Ripojen 27 päissä on taivutukset 30, jotka estävät 10 jousen ulospääsyn putkien 24 ja 25 tai vastaavien välisestä tilasta. Putket 24 ja 25 ja rivat 27 voidaan korvata langalla 31, joka muodostaa pinnat 17 ja 18. Langat 31 voidaan varustaa taitoksella 32, joka estää jousen 16 ulospääsyn.

Jousituurnan 14 käytön mahdollistamiseksi taivu-15 tuskone on varustettava lisäkäyttölaittein. Jousituurnalla 14 on oltava oma ohjelmoitava edestakainen käyttöliike nopeuden suhteen ja lisäksi ohjelmoitava tuurnan pyöritys-liike.

Sisäputken 3 normaalille pallotuurnalle 9 on myös 20 oltava oma erillinen ohjelmoitava edestakainen liike nopeuden suhteen. Lisäksi sisäputkelle tarvitaan oma nopeuden suhteen ohjelmoitava työntöliike ns. booster-toiminto. Lisätoimintojen lisääminen nykyaikaiseen CNC-ohjattuun put-putken taivutuskoneeseen ei myöskään aiheuta kohtuuttomia 25 kustannuksia johtuen koneessa jo olevista ohjelmoitavista peruskäyttöliikkeistä. Lisätoimintojen vaatimat tietokoneohjelmoinnit on mahdollista lisätä koneen olemassa olevaan ohjelmistoon.

Ennen kaksoisseinämäputken 1 taivutusta putket 2 30 ja 3 on keskitettävä ja lukittava toisesta päästä. Tämä voi tapahtua esimerkiksi laajennuksen 4 avulla, ja hitsaamalla putket 2 ja 3 yhteen. Kaksoisseinämäputki 1 asetetaan avoimesta päästään taivutuskoneen lukituskappaleeseen 19. Taivutuskone työntää sisäputkeen 3 pallotuurnan 9 ja jousi-35 tuurnan 14 putkien 2 ja 3 väliseen sisäosaan oikeaan ase- - 94601 5 maan taivutuslestiin 5 nähden.

Taivutuksen aikana jousituurnaa 14 ja pallotuurnaa 9 on mahdollista työntää ja vetää erikseen taivutusmut-kassa, ja tarvittaessa jousituurnaa voidaan pyörittää.

5 Sisäputken 3 ohjelmoitua booster-toimintoa tarvi taan, jotta mahdollistetaan suurempien taivutuskulmien taivuttaminen ja pienempien taivutussäteiden käyttö. Boos-ter-toiminto antaa taivutuksessa sisäputkelle lisää työntöä estäen sisäputken 3 oikenemisen suurimmissa taivutuskulmis-10 sa ja pitää ilmavälin vakiona taivutusmutkassa suurissa taivutuskulmissa.

Kaksoisseinämäputken 1 taivutuksessa on mahdollista vetää vain ulommaisesta putkesta 2 taivutuslestin 5 mukana. Putkissa 1, joissa on useampia taivutuksia, on 15 booster-toiminnolla mahdollista estää edellisen taivutuksen sisäputken 3 oikenemista työntämällä sisäputkea 3 enemmän kuin ulkoputkea 2 taivutuksen aikana.

Hyvän taivutustuloksen saavuttamiseksi on tarkalla ohjelmoinnilla tärkeä merkitys oikeiden taivutusarvojen 20 löytämiseksi. Myös tuurnien oikealla voitelulla on erittäin tärkeä merkitys taivutuksen lopputulokseen. Keksinnön mukainen menetelmä on luonnollisesti sovellettavissa eri tyyppisiin ohjelmoitaviin taivutuskoneisiin.

• · ♦

Claims (9)

94601

1. Ilmavälillisten sisäkkäisten putkien taivutus-menetelmä ja -työkalu, jolla toisesta päästään yhteen lii-5 tettyjä tai muulla tavalla keskitettyjä kaksoisseinämäput-kia, joissa putkien välitilassa on ilmaa, taivutetaan haluttuun muotoon, tunnettu siitä, että taivutus suoritetaan sinänsä tunnetulla putken taivutuskoneella, jossa on ainakin taivutuskohdassa putkien (2 ja 3) sisällä 10 joustavat tuurnat (9 ja 14), että putkien (2 ja 3) välises sä tilassa oleva tuurna liikkuu edestakaisin ja pyörii keskiakselinsa ympäri, ja että sisemmäistä putkea (3) painetaan booster-toiminnolla sisäänpäin, jolloin aikaisemmin tehtyjen käyrien oikeneminen estyy.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukaisen ilmavälillisten sisäkkäisten putkien taivutustyökalu, pallotuurna (9) ja putkien (2 ja 3) välisessä ilmaraossa (23) käytettävä jousituurna (14), joka käsittää varteen (15) kiinnitetyn taipuvan osan (16, 17, 18), tunnettu siitä, että 20 taipuva osa (16, 17, 18) on kokoonpantu kierre jousesta (16) tai vastaavasta, jonka uiko- ja sisäpinnat (17, 18) on päällystetty pitkittäisillä rivoilla (27), langoilla (31) tai vastaavilla osilla, jotka on liitetty juottamalla tai vastaavalla liitäntämenetelmällä varteen (15).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n - n e t t u siitä, että ripojen (27) päässä on taivutus (30), joka estää jousen ulospääsyn ripojen (27) välisestä tilasta.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, t u n -30 n e t t u siitä, että osa tai kaikki rivoista (27) on kor- ♦ vattu langoilla (31), joissa on taitos (32) jousen (16) ulospääsyn estämiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että rivat (27) on sahattu putkista (24) 35 ja (25), ja että sahatut urat (26) eivät ulotu varren (15) • 94601 liitoskohtaan saakka, ja liitos on sijoitettu ehjien putkien (24) ja (25) kohdalle.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että rivat (27) ovat eri levyisiä ja vah- 5 vuisia jousituurnan (14) taivutussuunnan mukaisesti, ja että urat (26) ovat jousituurnan (14) pituusakselin suuntaisia tai muodostavat kulman siihen nähden.

7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että varren (15) päässä on kevennys (28), 10 johon pinnat (17, 18) liitetään juotoksella (29) tai vas taavalla liitoksella.

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että jousi (16) on löysä, jolloin jousen lankojen välissä on rako tai, että ripojen (27) välinen 15 jousen (16) tila on niin pitkä, että jousta (16) voidaan taivuttaa.

9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että jousituurna (14) ja varsi (15) ovat koko pituudeltaan yhtä vahvoja ja liukuvat ilmaraossa (23). - 94601