NL1011587C2 - Inrichting en werkwijze voor het op een gesloten hol profiel aanbrengen van een verjonging. - Google Patents

Description

Inrichting en werkwijze voor het op een gesloten hol profiel aanbrengen van een verjonging.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het op een 5 gesloten hol profiel aanbrengen van een verjonging, omvattende een het gesloten holle profiel in langsrichting opnemend basisdeel, alsmede een deformatiedeel voor het gesloten holle profiel, waarbij dat deformatiedeel omvat ten minste twee het gesloten holle profiel aan de tegenover liggende zijde aangrijpende deformatierollen alsmede middelen voor het uitoefenen van een kracht op de deformatierollen parallel aan de 10 langshartlijn van dat gesloten profiel. Een dergelijke inrichting is bekend uit DE 3221899A1.

Dergelijke verjongingen zijn vaak gewenst in de apparatenbouw zowel op fabrieksschaal als op laboratoriumschaal. Een gebruikelijke techniek is het op de buis waarop de verjonging met kleinere diameter aangebracht moet worden aanbrengen van 15 een verdere buis met kleinere diameter. Dit kan bijvoorbeeld met lassen gerealiseerd worden. Daarbij is het van belang dat het aangezette einddeel in hoofdzaak dezelfde eigenschappen heeft als de oorspronkelijke buis. Indien bijvoorbeeld de oorspronkelijke buis uit roestvast staal bestaat dient het aangezette deel uit hetzelfde materiaal te bestaan. Door lassen kan echter de structuur nadelig beïnvloed worden waardoor 20 bepaalde eigenschappen van het materiaal wijzigen. Daardoor is het onder bepaalde omstandigheden noodzakelijk een warmtebehandeling toe te passen hetgeen met name bij grotere lengten buis ongewenst is. Indien de oorspronkelijke buis van een oppervlaktebekleding voorzien is kan weliswaar een kleinere buis met dezelfde oppervlaktebekleding toegepast worden, maar in de laszone zal een dergelijke 25 oppervlaktebekleding vaak ontoelaatbaar beschadigd worden en zullen de eigenschappen van het oppervlak volledig gewijzigd zijn. Bovendien is zeker op laboratoriumschaal lassen een omslachtige techniek en bij zeer kleine buizen ontstaan schaalproblemen omdat gebruikelijke lastechnieken niet meer toepasbaar zijn. Als voorbeeld wordt genoemd een verloopstuk van een buis met een inwendige diameter 30 van 4 mm en een buis met een inwendige diameter van 1 mm.

Omdat aan het verloopstuk dezelfde mechanische eigenschappen gesteld worden als aan het overige deel van de buis dient de wanddikte in hoofdzaak gelijk te zijn.

In de stand der techniek zijn bovendien werkwijzen bekend waarbij op het 1 ö * - r o 7 2 uiteinde van de buis een conische rol geplaatst wordt en bij het roteren van de buis een drukkracht tussen het vrije uiteinde van de buis en de conische rol uitgevoerd wordt. · · Een voorbeeld van een dergelijke constructie wordt aangetroffen in het Duitse Offenlegungsschrift 4.214.512. Daardoor treedt bij het uiteinde een stuikreactie op en 5 ontstaat aanzienlijke deformatie. Niet gewaarborgd is dat de wanddikte van het "stroomafwaartse" buisdeel gelijk is terwijl bovendien waargenomen is dat door de aanzienlijke deformatie de materiaaleigenschappen ingrijpend veranderen. Tevens hoopt zich voor de conusvormige rol bij het drukken materiaal op waardoor uiteindelijk het proces stagneert.

10 In DE3221899 wordt een inrichting beschreven voor het verjongen van een buis. Daarbij kunnen verschillende afmetingen verwezenlijkt worden door de rollen in radiale richting ten opzichte van de rotatie hartlijn van de buis te bewegen. Verstelling vindt met een gecompliceerd mechanisme plaats dat eveneens de stelweg beperkt.

Het is het doel van de onderhavige uitvinding de hierboven beschreven inrichting 15 eenvoudig uit te voeren en tegen een lagere kostprijs te kunnen vervaardigen. Bovendien dient het verstelbereik vergroot te worden zodat met een inrichting een groter diameter bereik van holle profielen bewerkt kan worden. Tevens wordt beoogd buizen met elke lengte te bewerken.

Dit doel wordt bij een hierboven beschreven inrichting verwezenlijkt doordat 20 dat die deformatierollen aangebracht zijn op een as, die enerzijds aangrijpt op een in hoofdzaak radiale groef in dat basisdeel en anderzijds aangrijpt op een in hoofdzaak spiraalvormige groef aangebracht in een rollenplaat, welke rollenplaat verdraaibaar ten opzichte van die basisplaat is aangebracht.

Met behulp van de combinatie van spiraalvormige groeven en zuiver radiale 25 groeven kan met een verhoudingsgewijs geringe kracht op de rollenplaat een verjonging verkregen worden. Door deze combinatie is het eveneens mogelijk in een verhoudingsgewijs groot verstelbereik te voorzien.

De hierboven beschreven inrichting wordt niet, zoals in de stand der techniek, op het uiteinde van de betreffende buis geplaatst waar de verjonging aangebracht moet 30 worden, maar enigszins stroomopwaarts daarvan op de plaats waar de overgang van de oorspronkelijke buis naar de verjonging plaats moet vinden. Vervolgens wordt met behulp van trek de buis langs de rollen bewogen. Daarbij vindt vanzelfsprekend een combinatie van rotatie en verplaatsing evenwijdig aan de langshartlijn van de buis of '0-11587 3 ander gesloten hol profiel plaats. In tegenstelling tot de stand der techniek wordt het materiaal naar het vrije uiteinde van de buis weggedrukt en wordt de in de stand der . . techniek waargenomen materiaalopeenhoping niet waargenomen. Immers dit materiaal kan gemakkelijk weg door het langer worden van de verjonging. Gebleken is dat het met 5 de hierboven beschreven inrichting indien toegepast met de werkwijze volgens de uitvinding niet noodzakelijk is een inwendige steundoom aan te brengen. Met verhoudingsgewijs eenvoudig gereedschap kunnen thans verloopstukken gemaakt worden. Begrepen zal worden dat de omvang en de uitvoering van het gereedschap afhankelijk zijn van de te behandelen buis.

1 o Indien de rollen met instelbare afstand aangebracht zijn, is het mogelijk een breed bereik van verloopstukken met dit gereedschap te vervaardigen.

Indien de trekkrachten verhoudingsgewijs gering zijn kan de combinatie van roterende beweging en trekkracht op de buis of ander hol gesloten profiel op eenvoudige wijze uitgeoefend worden door een draaibank. In een dergelijk geval wordt de buis 15 ingeklemd in de klauwplaat van de draaibank en wordt de inrichting volgens de uitvinding op het support aangebracht. Met behulp van de voeding wordt de inrichting naar het einde van de buis bewogen.

Begrepen zal worden dat de verschillende hier beschreven krachten in onderling verband genoemd worden. Dat wil zeggen, een drukkracht van de rollen naar het vrije 20 uiteinde van de buis is hetzelfde als een trekkracht op de buis in de richting van het vrije uiteinde naar de rollen toe. Voor de werkwijze volgens de uitvinding is het wezenlijk dat het begin van de deformatie op enige afstand van het vrije uiteinde van de buis plaatsvindt.

Gebleken is dat de uitvinding bijzonder goed toepasbaar is voor deformatie van 25 buizen uit roestvrij materiaal. Bij deformatie is geen wezenlijke structuurverandering waargenomen terwijl bovendien de wanddikte van het buismateriaal bij het verkleinen van de diameter ten minste constant blijft. Daardoor nemen de mechanische eigenschappen niet af. Daardoor is het mogelijk het gedeformeerde einddeel later aan een verdere deformatiebehandeling als buigen van een bochtstuk en dergelijke te 30 onderwerpen. Op deze wijze kunnen zeer gecompliceerde werkstukken vervaardigd worden.

Ook bij metaalsoorten die van een oppervlaktebekleding voorzien zijn is slechts geringe schade aan die oppervlaktebekleding waargenomen. Indien bijvoorbeeld een 1 o 1 : 5 B 7 j k.

stalen gegalvaniseerde buis behandeld wordt, blijkt het gedeformeerde deel nog steeds roestwerende eigenschappen te hebben. Bovendien is gebleken dat het gedeformeerde. . deel bij benadering even goede vermoeiingseigenschappen heeft als het oorspronkelijke holle profieldeel.

5 Met de werkwijze volgens de uitvinding is het ook mogelijk om bijvoorbeeld geharde buizen van een eindstuk te voorzien dat een geringere diameter heeft. In dat geval is het wel noodzakelijk het materiaal eerste te ontlaten. Indien een aanzienlijke deformatie gewenst is, kan ten eerste in de inrichting een groter aantal rollen toegepast worden en is het ook mogelijk de werkwijze trapsgewijs uit te voeren, d.w.z. met 10 verscheidene inrichtingen achter elkaar. Bovendien kan afhankelijk van het gebruikte materiaal smering toegepast worden.

Het is met de inrichting volgens de uitvinding niet alleen mogelijk een rond verjongd deel te vervaardigen, maar eveneens een meer hoekig verjongd deel. In dat geval moeten er evenveel wasrollen aanwezig zijn als hoeken. De radiale sturing van de 15 rollen moet er dan voor zorgen dat de hoekige buis overal op de omtrek tijdens het draaien evenveel wordt ingedrukt.

De uitvinding zal hieronder nader aan de hand van een in de tekening afgebeeld uitvoeringsvoorbeeld verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. I schematisch in dwarsdoorsnede de inrichting volgens de uitvinding; 20 Fig. 2 in zijaanzicht en gedeeltelijk in doorsnede de inrichting volgens fig. 1;

Fig. 3 toepassing van de inrichting volgens fig. 1 en 2 in combinatie met een draaibank; en

Fig. 4 schematisch het krachtenspel bij deformatie.

In fig. 1 is de inrichting volgens de uitvinding in het geheel met 1 aangegeven.

25 Deze bestaat uit een basisdeel 2 voor het daarbinnen opnemen van een hol gesloten profiel. Dit kan een cirkelronde, elliptische of polygonale buis zijn. Het basisdeel 2 is voorzien van een flens 11. Daartegenover ligt een eindplaat 3 die aan de flens 11 bevestigd is met behulp van klembouten 4. Tussen eindplaat 3 en flens 11 zijn de rollenplaten 5 en 12 aangebracht. Deze worden door de bouten 4 beweegbaar 30 opgesloten. Bij het lossen daarvan kunnen de rollenplaten 5 en 12 een cirkel vormige beweging uitvoeren ten opzichte van zowel de flens 11 als de eindplaat 3. Uit de tekening blijkt dat daartoe een opname aanwezig is in zowel eindplaat 3 als flens 11. In de rollenplaten 5 en 12 zijn rollen 6 aangebracht, in dit geval drie. Deze zijn elk ï 0 1 ; 5 8 7 5 gelagerd om een as 7. In de rollenplaten 5 zijn spiraal vormige groeven aangebracht waarin assen 7 heen en weer kunnen bewegen. Deze zijn met 9 aangegeven. Zowel de. . eindplaat als de flens 11 zijn rechte zich volgens de radius zich uitstrekkend van de hartlijn van de inrichting 1 uitstrekkende groeven 8 aangebracht. Ook deze dienen voor 5 het opnemen van assen 7. Elke as 7 bevindt zich zowel in de rechte groef van flens 11, de spiraalsleuf 9 van de rollenplaten 5 en 12 als in de rechte sleuf 8 van de eindplaat 3. Rollenplaten 5 en 12 zijn met elkaar verbonden door een hefboom 10. Door rotatie van rollenplaten 5 en 12 met behulp van hefboom 10 zullen de rollen naar binnen resp. naar buiten gedreven worden. Indien de rollen de gewenste positie bereikt hebben kan de i o voeding worden ingeschakeld.

In fig. 3 is een deel van een draaibank met 21 aangegeven. Deze is voorzien van een klauwplaat 22 voor het daarin opnemen van een buisprofiel 23. De inrichting volgens de onderhavige uitvinding is eveneens afgebeeld en deze steunt af op een support 24. De voeding daarvan werkt in de richting van pijl 25.

15 In fig. 4 is schematisch de werkwijze getoond die met deze draaibank en meer in het bijzonder met de inrichting volgens de uitvinding toegepast kan worden. De buis is weer met 23 aangegeven en het vrije uiteinde daarvan is met 26 aangegeven. De rollen 6 van de inrichting 1 volgens de uitvinding zijn schematisch getoond. Uit fig. 4 blijkt dat eerst de verplaatsing van de rollen in de buis enigszins stroomafwaarts van het te 20 verjongen uiteinde plaatsvindt. Dit is in fig. 4 aangetoond. Door hetzij de rollen in de richting van pijl 27 te bewegen hetzij de buis in de richting van pijl 28 te bewegen wordt het materiaal voor de rollen uit naar het vrije uiteinde 26 gestuwd. Dit is in fig. 4b getoond. Omdat het materiaal naar het vrije uiteinde 26 weg kan vindt geen opstuwing van materiaal plaats in tegenstelling tot hetgeen bekend is in de stand der techniek.

25 Begrepen dient te worden dat de uitvinding hierboven aan de hand van een voorkeursuitvoering beschreven is. Zoals aangegeven kan al naar gelang de toepassing de inrichting op andere wijzen uitgevoerd worden. Meer rollen kunnen aanwezig zijn en de inrichting kan zwaarder of lichter uitgevoerd worden. Het is mogelijk afhankelijk van het te bewerken materiaal en de diameter van de betreffende buis of ander gesloten 30 profiel deformatie met de hand of machinaal te doen en in het uiterste geval kunnen zelfs bijzondere inrichting en daarvoor ontworpen worden. Al dergelijke wijzigingen worden geacht binnen het bereik van de bijgaande conclusies te liggen.

101:587

Claims (7)

1. Inrichting (1) voor het op een gesloten hol profiel aanbrengen van een verjonging, omvattende een het gesloten holle profiel in Iangsrichting opnemend basisdeel, alsmede een deformatiedeel voor het gesloten holle profiel, waarbij dat 5 deformatiedeel omvat ten minste twee het gesloten holle profiel aan de tegenover liggende zijde aangrijpende deformatierollen alsmede middelen voor het uitoefenen voor het uitoefenen van een kracht op de deformatierollen parallel aan de langshartlijn van dat gesloten profiel, met het kenmerk, dat die deformatierollen (6) aangebracht zijn op een as, die enerzijds aangrijpt op een in 10 hoofdzaak radiale groef (8) in dat basisdeel (2) en anderzijds aangrijpt op een in hoofdzaak spiraalvormige groef (9) aangebracht in een rollenplaat (5), welke rollenplaat (5) verdraaibaar ten opzichte van die basisplaat is aangebracht.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat die middelen voor het uitoefenen van een kracht op het gesloten holle profiel omvatten een op het 15 deformatiedeel aangebracht aangrijpdeel (10) voor verbinding met een kracht opbrengende inrichting.

3. Samenstel, met het kenmerk, dat deze omvat een inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, in combinatie met een trekinrichting (21).

4. Samenstel volgens conclusie 3, met het kenmerk dat die trekinrichting de 20 voeding (24) van een draaibank omvat.

5. Werkwijze voor het aanbrengen van een verjonging op een gesloten hol profiel nabij een vrij uiteinde daarvan, waarbij het gesloten holle profiel met ten minste twee rollen aan een deformatie in de richting naar de hartlijn van dat profiel wordt onderworpen, waarbij die rollen ten opzichte van dat profiel om de hartlijn 25 daarvan een roterende beweging uitvoeren, waarbij dat in een eerste stap die rollen in de richting parallel aan de hartlijn van dat gesloten holle profiel in de richting naar het vrije uiteinde daarvan toe bewogen worden en in een daaropvolgende stap op die rollen een trekkracht aangebracht wordt in hoofdzaak parallel aan de langsas van dat gesloten holle profiel in de richting weg van het vrije uiteinde van 30 dat gesloten holle profiel, met het kenmerk dat het holle profiel ten opzichte van de omgeving geroteerd wordt.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij op het holle profiel een trekkracht uitgeoefend wordt. 10 1 1 58 7

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, dat die eerste en tweede stap gecombineerd worden. Werkwijze volgens een van de conclusies 5-7, met het kenmerk dat het gesloten holle profiel een buis omvat. 1 0 1 1 5 8 7