PL150319B1

PL150319B1 - A tool for drawing lengthwise ribs on the internal surface of a pipe

Info

Publication number: PL150319B1
Application number: PL26001986A
Authority: PL
Priority date: 1986-06-11
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1990-05-31

Description

OPIS PATENTOWYPATENT DESCRIPTION

150 319150 319

RZECZPOSPOLITAREPUBLIC

POLSKAPOLAND

Patent dodatkowy do patentu nr--Zgłoszono: θθ θθ ¹¹Pierwszeństwo--/P. 260019/Additional patent to patent no. - Pending: θθ θθ ¹¹ Priority - / P. 260019 /

CZY i ELNłADO and ELNŁA

Utyędu Patentowego r·» ··β) ii?'.·*'*.Utyędu Patentowego r · »·· β) ii? '. · *' *.

Int. Cl.⁵ B21C 37/20 B21H 7/18Int. Cl. ⁵ B21C 37/20 B21H 7/18

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

RPRP

Zgłoszenie ogłoszono: 88 05 12Application announced: 88 05 12

Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31Patent description published: 1990 10 31

Twórcy wynalazku: Janusz Przybyła, Zygmunt Goźdzlewlcz, Andrzej Szal,Creators of the invention: Janusz Przybyła, Zygmunt Goźdzlewlcz, Andrzej Szal,

Ryszard Zub, Józef StawskiRyszard Zub, Józef Stawski

Uprawniony z patentu: Zakłady Urządzeń Chemicznych Metalchem im. W.Planetorza, Kędzierzyn-Koźle /Polska/The holder of the patent: Zakłady Urządzeń Chemicznych Metalchem im. W.Planetorza, Kędzierzyn-Koźle / Poland /

NARZĘDZIE DO WYTŁACZANIA WZDŁUŻNYCH ŻEBER NA WEWNĘTRZNEJ POWIERZCHNI RURYTOOL FOR EXTRUSION OF LONGITUDINAL RIBS ON THE INNER SURFACE OF THE TUBE

Przedmiotem wynalazku jest narzędzie do wytłaczania wzdłużnych żeber na wewnętrznej powierzchni rury. Rury wyposażone w żebra wzdłużne na wewnętrznej powierzchni znajdują zastosowania w nowoczesnych wymiennikach ciepła.The present invention relates to a tool for extruding longitudinal ribs on the inner surface of a pipe. Pipes with longitudinal ribs on the inner surface are used in modern heat exchangers.

Znane dotychczas rozwiązania narzędzi do wytłaczania wzdłużnych żeber wewnątrz rur polegają najczęściej na zastosowaniu odpowiednich kształtowych, obrotowych trzpieni, umieszczonych wewnątrz rury w jej osi.The hitherto known solutions of tools for extruding longitudinal ribs inside pipes usually consist in the use of appropriate shaped, rotating mandrels placed inside the pipe along its axis.

Rozwiązanie takie jest znane z opisu patentowego USA nr 3 580 026. V rozwiązaniu tym narzędzie jest wykonane w postaci obrotowego trzpienia posiadającego na powierzchni rowki, które podczas zewnętrznego docisku ścianki rury, wypełniane są, tworząc żebra. Narzędzie takie, aczkolwiek bardzo proste, pozwala uzyskać jedynie niewielką liczbę żeber. Ponadto ze względu na to, że równocześnie z dużą siłą dociskany jest materiał ścianki rury na całym obwodzie, narzędzie to powoduje powstawanie bardzo dużych osiowych sił tarcia utrudniających proces. Innym znanym rozwiązaniem narzędzia do wytłaczania wzdłużnych żeber wewnątrz rur jest konstrukcja przedstawiona w opisie patentowym nr 1 427 513 - Wielka Brytania. Narzędzie według tego wynalazku składa się z pary krążków - zewnętrznego, dociskającego ściankę rury i wewnętrznego, posiadającego na swej powierzchni wzór w postaci wzdłużnych rowków. Odmianą tego narzędzia Jest kilka takich par krążków, przy czym krążki wewnętrzne umieszczone są na trzpieniu podtrzymującym je w odpowiednich położeniach względem krążków zewnętrznych. Zespół krążków wewnętrznych wraz z trzpieniem umieszczony jest wewnątrz rury z luzem, zaś praca narzędzia rozpoczyna się w momencie docisku krążków zewnętrznych. Narzędzie przedstawione w tym wynalazku Jest bardzo skomplikowane i znajduje zastosowanie głównie w przypadku wytłaczania żeber niskich przypominających wzór powstający w procesie moletowania.Such a solution is known from US Patent No. 3,580,026. In this solution, the tool is made in the form of a rotating mandrel with grooves on its surface, which during external pressure of the pipe walls are filled to form ribs. Such a tool, although very simple, only produces a small number of ribs. Moreover, since the wall material of the pipe is simultaneously pressed with great force along the entire circumference, this tool causes very high axial frictional forces which make the process difficult. Another known solution of the tool for extruding longitudinal ribs inside the pipes is the structure described in British Patent No. 1,427,513. The tool according to this invention consists of a pair of rollers - external, pressing the wall of the pipe, and internal, with a pattern in the form of longitudinal grooves on its surface. There are several pairs of disks as a variation of this tool, with the inner disks placed on a mandrel supporting them in appropriate positions relative to the outer disks. The set of internal rollers with the mandrel is placed inside the pipe with clearance, and the tool's work begins when the external rollers are pressed down. The tool of this invention is very complex and is mainly used for embossing low ribs resembling a knurling pattern.

150 319150 319

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji narzędzia prostej budowy, mającego zastosowanie w produkcji rur o małych średnicach z żebrami wzdłużnymi na ich wewnętrznej powierzchni.The object of the invention is to provide a structure of a simple construction tool applicable to the production of pipes of small diameters with longitudinal ribs on their inner surface.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że narzędzie składające się z obrotowego krążka o osi przesuniętej względem osi miry, posiadającego na zewnętrznej powierzchni wzdłużne rowki zawiera dodatkowo trzpień napędowy o kształcie walca, przy czym obrotowy krążek osadzony jest za pomocą sworznia na końcu trzpienia napędowego, a początek trzpienia napędowego połączony jest z drążkiem napędowym. Zewnętrzna powierzchnia trzpienia napędowego przylega do wewnętrznej powierzchni rury, a oś sworznia, na którym umieszczony jest obrotowy krążek, prze sunięta Jest względem osi trzpienia napędowego tak,że 0,5 d ♦ E > D, gdzie d - oznacza średnicę zewnętrzną krążka, E - wielkość mimośrodu, D - średnicę zewnętrzną trzpienia napędowego. Krążek, osadzony na trzpieniu napędowym, posiada zewnętrzny kształt stożkowy lub stożkowo-walcowy tak,że osie wzdłużnych rowków w części stożkowej krążka leżą na powierzchni stożka, którego zbieżność skierowana jest w stronę trzpienia napędowego. ¥ korzystnym rozwiązaniu trzpień napędowy składa się z trzpienia wewnętrznego oraz obrotowo ułożyskowanej na nim tulei, której zewnętrzna powierzchnia przylega do wewnętrznej powierzchni rury,a ponadto długość części walcowej trzpienia napędowego jest 3 do 6 razy większa od jego średnicy zewnętrznej.The essence of the solution according to the invention consists in the fact that the tool consisting of a rotating disc with an axis shifted to the axis of the mira, having longitudinal grooves on its outer surface, additionally includes a cylinder-shaped drive pin, and the rotating disc is mounted with a pin at the end of the drive pin, and the beginning of the drive shaft is connected to the drive rod. The outer surface of the drive pin is adjacent to the inner surface of the pipe, and the axis of the pin, on which the rotating disc is placed, is shifted in relation to the axis of the drive pin such that 0.5 d ♦ E> D, where d - is the outer diameter of the disc, E - size of the eccentric, D - outer diameter of the drive spindle. The pulley, mounted on the drive spindle, has an outer conical or conical-cylindrical shape so that the axes of the longitudinal grooves in the conical part of the disc lie on the surface of the cone, the cone of which is directed towards the drive spindle. Preferably, the drive pin consists of an inner pin and a sleeve rotatably mounted thereon, the outer surface of which adjoins the inner surface of the tube, and the length of the cylindrical part of the drive pin is 3 to 6 times its outer diameter.

Narzędzie według wynalazku jest przedstawione na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia narzędzie podczas pracy umieszczone wewnątrz rury, fig. 2 przedstawia wersję narzędzia z krążkiem stożkowo-walcowym, fig. 3 - widok czołowy narzędzia podczas pracy, fig. 4 - narzędzie z trzpieniem napędowym w korzystnym wykonaniu.The tool according to the invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows the tool in operation placed inside the tube, Fig. 2 shows a version of the tool with a cylindrical roller, Fig. 3 - front view of the tool during operation, Fig. 4 - a tool with a pin in a preferred embodiment.

Krążek 1 osadzony jest na końcu trzpienia napędowego 2 za pomocą sworznia 3. Oś sworznia 3 przesunięta jest względem osi trzpienia napędowego 2 o wielkość mimośrodu E. Początek trzpienia napędowego 2 połączony jest z drążkiem napędowym 4. Krążek 1 posiada kształt stożka tak, że osie 5 rowków 6 zbieżne są w kierunku trzpienia napędowego 2.Pulley 1 is mounted on the end of the drive pin 2 by means of a pin 3. The axis of pin 3 is shifted in relation to the axis of the drive pin 2 by the size of the eccentric E. The beginning of the drive pin 2 is connected to the drive rod 4. Pulley 1 has the shape of a cone so that the axes 5 of the grooves 6 converge towards the driving pin 2.

Trzpień napędowy 2 na średnicy D przylega do wewnętrznej ścianki rury 7. ¥ korzystnym wykonaniu trzpień napędowy 2 składa się z trzpienia wewnętrznego 8 i tulei 9. ¥ korzystnym wykonaniu długość trzpienia napędowego 2 jest 3 do 6 razy większa od Jego średnicy zewnętrznej D.The drive pin 2 on diameter D rests against the inner wall of the tube 7., preferably, the drive pin 2 consists of an internal pin 8 and a sleeve 9., in a preferred embodiment, the length of the drive pin 2 is 3 to 6 times its outer diameter D.

Narzędzie według wynalazku wprowadzane Jest do wnętrza rury 7, w taki sposób, że trzpień napędowy 2 przylegający do wewnętrznej ścianki rury 7 bardzo precyzyjnie ustala położenie krążka 1. Drążek napędowy 4 przekazuje ruch obrotowo-postępowy trzpieniowi napędowemu 2, który przesuwając i równocześnie obracając się wewnątrz rury 7 obraca oś sworznia 3 wokół własnej osi. ¥ rezultacie takiego napędu i kontaktu krążka 1 ze ścianką rury 7, krążek 1 wykonuje ruch planetarny wokół osi trzpienia napędowego 2 wytłaczając wzdłużne żebra 10 wewnątrz rury 7. Stożkowy kształt krążka 1 o zbieżności w kierunku trzpienia napędowego 2 sprawia,że krążek 1 stopniowo zagłębia się w materiał ścianki rury 7, a rowki 6 krążka 1 odwzorowują kształt wzdłużnego żebra 10. Odmianą kształtu krążka 1 jest jego kształt stożkowo-walcowy /fig.2/, w tym przypadku rowki 6 w części walcowej kalibrują wcześniej, w części stożkowej, wytłoczone żebro 10. Korzystne wykonanie trzpienia napędowego 2 /fig.4/ sprawia, że ułożyskowana /ślizgowo lub tocznie/ tuleja 9 na trzpieniu wewnętrznym 8, wykonuje ruch wzdłużny wewnątrz rury, zaś trzpień wewnętrzny 9 przekazuje napęd ruchu obrotowego od drążka napędowego 4. ¥ykonanie to pozwala wyeliminować tarcie trzpienia napędowego 2 po wewnętrznej ściance rury 7 pochodzące od ruchu obrotowego trzpienia napędowego 2.The tool according to the invention is introduced inside the pipe 7 in such a way that the drive pin 2 adjacent to the inner wall of the pipe 7 sets the position of the pulley 1 very precisely. The drive rod 4 transmits the rotational-translational movement to the drive pin 2, which, while moving and simultaneously rotating inside tube 7 rotates the axis of the pin 3 about its axis. ¥ as a result of such a drive and the contact of the pulley 1 with the wall of the tube 7, the pulley 1 performs a planetary movement around the axis of the drive pin 2 extruding longitudinal ribs 10 inside the tube 7. The conical shape of the pulley 1, taper towards the drive pin 2, causes the pulley 1 to gradually sink into into the wall material of the pipe 7, and the grooves 6 of the disc 1 reflect the shape of the longitudinal rib 10. A variation of the shape of the disc 1 is its conical-cylindrical shape (Fig. 2/), in this case the grooves 6 in the cylindrical part pre-calibrate, in the conical part, the embossed rib 10. The advantageous design of the drive pin 2 / Fig. 4/ enables the bearing / sliding or rolling / bushing 9 on the inner pin 8 to make a longitudinal movement inside the pipe, and the inner pin 9 transmits the rotary motion from the drive rod 4. ¥ makes it possible to eliminate the friction of the drive pin 2 on the inner wall of the tube 7 caused by the rotation of the drive pin 2.

Narzędziem według wynalazku można wytłaczać na wewnętrznej ściance rury wzdłużne żebra. Narzędzie to Jest bardzo proste w wykonaniu i pewne w działaniu. Dzięki zastosowaniu trzpienia napędowego o konstrukcji wyżej opisanej uzyskuje się wysoką powtarzalność kształtu żebra, zaś poza synchronizacją ruchu postępowego i ruchu obrotowego, przekazywanego z zewnętrznych mechanizmów napędowych poprzez drążek napędowy, nie występują podczas produkcji żadne poważne problemy. Prosta konstrukcja narzędzia według wynalazku umożliwia wykonywanie wzdłużnych żeber wewnątrz rur o małych średnicach.With the tool according to the invention, longitudinal ribs can be stamped on the inner wall of the tube. This tool is very easy to make and reliable in operation. By using the drive pin of the above-described structure, a high repeatability of the rib shape is achieved, and apart from the synchronization of the translational and rotational motion transmitted from the external drive mechanisms through the drive rod, no serious problems arise during production. The simple construction of the tool according to the invention allows the production of longitudinal ribs inside tubes of small diameters.

150 319150 319

Claims

Patent claims

1. A tool for extruding longitudinal ribs on the inner surface of a pipe, consisting of a profiled rotating disc with an axis shifted eccentrically with respect to the pipe axis, having an outer surface in the form of longitudinal grooves, characterized in that the disc / 1 / is mounted by a pin / 3 / on the end of the cylindrical driving pin / 2 / whose outer surface adjoins the inner surface of the pipe / 7 / _f and the axis of the pin / 3 / is offset eccentrically with respect to the axis of the driving pin / 2 / by the size of the eccentricity / E / so that the sum of half the diameter of the disc / 1 / and the size of the eccentric / E / is greater than the half of the outer diameter of the drive pin / 2 /, and the beginning of the drive pin / 2 / is connected to the drive rod / 4 /, where the disc / 1 / has an outer conical or conical-cylindrical shape so that the axes of the longitudinal grooves / 6 / in the conical part of the disc / 1 / lie on the surface of the cone, the cone of which is directed towards the driving pin / 2 /.

2. The tool according to claim 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that the driving pin / 2 / consists of an internal pin / 8 / and a rotatable bearing on the internal pin / 8 / sleeve / 9 /, the outer surface of which adjoins the inner surface of the tube / 7 /.

3. The tool according to p. 3. A method as claimed in claim 1, characterized in that the length of the cylindrical part of the drive pin (2) is 3 to 6 times its outer diameter.

Fig 2

150 319

Department of Publishing of the UP RP. Circulation 100 copies. Price 1500 PLN