DE1272866B

DE1272866B - Device for producing an annular fold from a pipe wall

Info

Publication number: DE1272866B
Application number: DER43607A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Neubauer
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1966-07-01
Filing date: 1966-07-01
Publication date: 1968-07-18

Description

Vorrichtung zur Erzeugung einer ringförmigen Falte aus einer Rohrwand Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung einer ringförmigen Falte aus einer Rohrwand.Device for producing an annular fold from a pipe wall The invention relates to a device for producing an annular Fold out a pipe wall.

Bei der Herstellung von Sicken und Bördeln an aus dünnen Blechen gezogenen Dosen ist es durch die deutsche Patentschrift 706 010 bekannt, die Sikken durch axialen Druck auf die Stirnfläche der Dosenwand unter Ausnutzung des Harmonikaeffektes herzustellen. Bei Anwendung dieses Verfahrens bedient man sich einer ortsfesten flachen Hohlform, in welche die Dose mit ihrem überstehenden Rand eingesetzt wird. Nun wird ein Hohlstempel mit einem darin beweglichen Innenstempel auf die Hohlform gesetzt, wobei die Stirnfläche der Dose in eine ringförmige Aussparung des Hohlstempels eingreift und der Innenstempel als Führung dient. Im unbeeinflußten Zustand besteht zwischen dem Hohlstempel und der Hohlform ein Abstand. Werden nun beide Teile gegeneinander bewegt, so entsteht mit Rücksicht auf die innere Führung zwangläufig in der Blechwand eine nach außen springende ringförmige Falte oder Sicke.In the production of beads and flanges on thin sheet metal It is known from the German patent specification 706 010 that Sikken through cans axial pressure on the end face of the can wall using the harmonica effect to manufacture. A stationary one is used when using this method flat hollow shape into which the can is inserted with its protruding edge. Now a hollow punch with an inner punch movable therein is placed on the hollow form set, the end face of the can in an annular recess of the hollow punch engages and the inner punch serves as a guide. Exists in the unaffected state a distance between the hollow punch and the hollow form. Now both parts are against each other moves, it inevitably arises in the sheet metal wall, taking into account the inner guidance an outwardly jumping annular fold or bead.

Es ist einleuchtend, daß diese Falte -r was ihre Positionierung an der Dosenwand und ihre Gleichmäßigkeit anbetrifft - das beste Ergebnis aufzuweisen hat, wenn der freie Abstand zwischen den Werkzeugen ein bestimmtes Höchstmaß nicht überschreitet. Es ist also nicht möglich; durch Vergrößerung..des freien Abstandes eine entsprechend breite Falte zu erzeugen. Vielmehr besteht dann die Gefahr, daß eine oder mehrere Falten entstehen, deren Formen nicht mehr einwandfrei beherrscht werden können.It is evident that this crease -r what its positioning the wall of the can and its evenness - to have the best result has when the free distance between the tools does not exceed a certain maximum exceeds. So it is not possible; by increasing the free distance to produce a correspondingly wide fold. Rather, there is then the risk that one or more folds arise, the shapes of which are no longer perfectly controlled can be.

Es ist noch ein Verfahren zum Erzeugen von Ringwellen an Metallrohren bekannt (deutsche Patentschrift 1120 409), bei dem die beidseitig der Ringwelle liegenden Rohrabschnitte bei lediglich, äußerer, starrer Umschließung bis an die Wellenwurzel einander genähert werden und die Ringwelle durch inneren Flüssigkeitsdruck ausgebaucht wird. Dieses mechanisch-hydraulische Verfahren ist zur Erzeugung der Ringwellen bei Rohrausgleichern (Dehnrohren) .in Rohrleitungen großen Durchmessers und für hohe Innendrücke bestimmt. Der für dieses Verfahren erforderliche Aufwand an Zeit und Konstruktionsmittel ist sehr erheblich und außerdem auf vergleichsweise kurze Rohrabschnitte beschränkt.It is yet another method of creating ring waves on metal pipes known (German patent specification 1120 409), in which the both sides of the ring shaft lying pipe sections with only, outer, rigid enclosure up to the Wave root are approached to each other and the ring wave by internal fluid pressure is bulging. This mechanical-hydraulic process is used to generate the Ring waves in pipe equalizers (expansion pipes) in large-diameter pipelines and intended for high internal pressures. The effort required for this procedure in terms of time and construction resources is very considerable and also comparatively limited short pipe sections.

Schließlich ist noch ein Verfahren zur Ausbildung des Muffenendes von Rohrleitungen bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 540 825), bei dem das glatte Rohr in mehreren aufeinanderfolgenden Stauchstufen sowohl einen zur Herstellung einer Schweißmuffenverbindung dienenden Bördelrand als . auch ringwulstartige Aufweitungen angeformt erhält. Hierbei arbeiten ein ortsfestes, -den einen Rohrteil umfassendes Aufnahmewerkzeug und ein dazu axial verschiebbar angeordneter, den anderen Rohrteil umspannender Stauchkopf derart zusammen, daß der aus einem das Rohrende zwischen sich aufnehmenden Dorn und einer Preßhülse bestehende Stauchkopf durch axial auf den Ringrand des Rohrendes wirkenden Druck eine ringwulstartige Aufweitung des Rohres erzeugt, und zwar im Bereich einer entsprechenden Aussparung des Aufnahmewerkzeuges.Finally, there is one method of forming the sleeve end of pipelines became known (German patent 540 825), in which the smooth tube in several successive upsetting stages and one for production a welded socket connection serving as a flanged edge. also toroidal widenings receives molded. Here work a stationary part, encompassing a pipe part Pick-up tool and an axially displaceable for this purpose, the other tubular part encompassing upsetting head together in such a way that the one from the pipe end between receiving mandrel and a compression sleeve existing upsetting head through axially pressure acting on the ring edge of the pipe end causes an annular bead-like widening of the pipe generated, in the area of a corresponding recess of the receiving tool.

Da die Tiefe der Aussparung die Größe der ringwulstartigen Aufweitung bestimmt, ist somit bei Anwendung des bekannten Verfahrens die Herstellung einer beliebig breiten Falte nicht möglich.Since the depth of the recess is the size of the toroidal expansion determined, is thus the production of a when using the known method Fold of any width is not possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beliebig breite Falte aus, einer Rohrwand zu erzeugen, die nicht nur genau an der vorbestimmten Stelle des Rohres entsteht, sondern auch exakt geformt ist. Dabei soll es unerheblich sein, ob diese. Falte in der Rohrmitte bei gleichbleibendem Rohrdurchmesser oder am Rohrende bei eingezogenem Rohrdurchmesser erzeugt wird.The invention is based on the object of a fold of any width from creating a pipe wall that is not just exactly at the predetermined point of the pipe arises, but is also precisely shaped. It should be irrelevant if these. Fold in the middle of the pipe with the same pipe diameter or at the end of the pipe is generated when the pipe diameter is retracted.

Nach der Erfindung wird die: Aufgabe bei einer Vorrichtung zur Erzeugung einer ringförmigen Falte aus einer Rohrwand, bestehend aus einem ortsfesten, den einen Rohrteil umfassenden Aufnahmewerkzeug und einem dazu axial verschiebbar angeordneten, den anderen Rohrteil umspannenden Stauchkopf, der aus einem das Rohrende zwischen sich aufnehmenden Dorn und einer Preßhülse besteht, dadurch gelöst, daß der Dorn und die Preßhülse zueinander axial verschiebbar sind, wobei während des Vorstauchens einer ringförmigen Rohrausbauchung die dem Aufnahmewerkzeug zugekehrten Stirnflächen bündig sind, während bei der Fertigfaltung die Preßhülse gegenüber dem Dorn entgegen der Stauchrichtung zurückgenommen ist.According to the invention, the following is the object of a device for generating an annular fold from a pipe wall, consisting of a stationary one, the a receiving tool comprising a pipe part and an axially displaceable therefor, the other pipe part spanning upsetting head, which consists of a pipe end between receiving mandrel and a compression sleeve is solved in that the mandrel and the compression sleeves are axially displaceable with respect to one another, during the pre-upsetting an annular tube bulge, the end faces facing the receiving tool are flush, while the compression sleeve in the final folding opposite to the mandrel is withdrawn against the direction of upsetting.

Dadurch, daß zum Zweck des Vorstauchens die freie Länge zwischen dem Aufnahmewerkzeug und dem Stauchkopf möglichst kurz bemessen wird, besteht die Gewähr, daß die in der ersten Stauchstufe erzeugte Rohrausbauchung nicht nur an der vorbestimmten Stelle des Rohres entsteht, sondern auch eine gleichmäßige Form aufweist. Nachdem der Dorn in der vorgeschobenen Stellung belassen wird, geht die Preßhülse um ein Stück zurück, so daß sie beim Fertigstauchen auch diesen bisher noch nicht verformten Rohrteil ausbauchen und mit dem bereits vorgebauchten Teil zu einer zusammenhängenden Falte verpressen kann.The fact that for the purpose of pre-upsetting the free length between the The holding tool and the upsetting head are designed to be as short as possible, there is a guarantee that that the tube bulge generated in the first upsetting stage not only at the predetermined Place of the pipe arises, but also has a uniform shape. After this the mandrel is left in the advanced position, the compression sleeve goes around Piece back, so that you have not yet deformed this during the final upset Bulge out the pipe part and form a coherent part with the pre-bulged part Can compress the fold.

Wenn die Falte am Rohrende erzeugt werden soll; wobei das Rohrende noch einzuziehen, also auf einen kleineren Durchmesser zu bringen ist, so kann mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl das Einziehen als auch das Falten des Rohres nacheinander vorgenommen werden. Zu diesem Zweck sind die einander zugekehrten Flächen des Dornes und der Preßhülse so ausgebildet, daß sie einen dem Durchmesser des eingezogenen Rohrendes entsprechenden Ringspalt einschließen, mit dem im Zusammenhang mit einem Einlaufkonus an der Preßhülse beim Rufpressen des Stauchkopfes das Einziehen des Rohrendes bis zur Anschlagplatte ermöglicht wird. Der Einlaufkonus hat noch einen weiteren Vorteil, der darin besteht, daß damit am Übergang zwischen dem kleineren und größeren Rohrdurchmesser ein Ansatz geprägt wird, der die Faltenbildung beim nachfolgenden Stauchvorgang begünstigt.If the fold is to be created at the end of the pipe; being the pipe end is still to be drawn in, i.e. to be brought to a smaller diameter, then by means of the device according to the invention, both the pulling in and the folding of the pipe can be made one after the other. The surfaces facing each other are for this purpose of the mandrel and the compression sleeve designed so that they have a diameter of the retracted Include pipe end corresponding annular gap with which in connection with a Inlet cone on the compression sleeve when pressing the upsetting head pulling in the Pipe end is made possible up to the stop plate. The inlet cone has another one Another advantage, which is that it is at the transition between the smaller and larger pipe diameters, an approach is formed that prevents the formation of wrinkles favors subsequent upsetting process.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel, bei dem das Rohrende eingezogen und mit einer breiten Falte versehen wird, näher erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 das Einziehen des Rohrendes mittels eines Stauchkopfes, F i g. 2 die Erzeugung einer Rohrausbauchung in der ersten Stauchstufe, F i g. 3 die Zurücknahme eines Teiles des Stauchwerkzeuges, F i g. 4 die Fertigfaltung in der zweiten Stauchstufe und F i g. 5 das eingezogene Rohrende mit einer breiten Falte am Übergang zum vollen Rohrdurchmesser. Das Rohr 1 wird zweckmäßig durch das geöffnete Aufnahmewerkzeug 2 hindurchgeschoben, bis es unmittelbar vor dem Stauchkopf 3 steht. Letzterer besteht aus einem Dorn 13, einer Preßhülse 23 und einer Anschlagplatte 33. Der Stauchkopf 3, der durch nicht dargestellte Antriebsmittel, die mechanischer, pneumatischer oder auch hydraulischer Art sein können, ist derart gegenüber dem Aufnahmewerkzeug 2 axial ; verschiebbar, daß der Dorn 13, die Anschlagplatte 33 und die Preßhülse 23 gemeinsam oder nur letztere allein verschiebbar sind.The invention is based on the drawing of an exemplary embodiment, in which the end of the pipe is drawn in and provided with a wide fold, closer explained, namely shows F i g. 1 pulling in the pipe end by means of an upsetting head, F i g. 2 the creation of a tube bulge in the first upsetting stage, FIG. 3 the withdrawal of a part of the upsetting tool, F i g. 4 the finished fold in the second upsetting stage and F i g. 5 the drawn-in end of the pipe with a wide one Fold at the transition to the full pipe diameter. The pipe 1 is expediently through the Opened pick-up tool 2 pushed through until it is immediately in front of the upsetting head 3 stands. The latter consists of a mandrel 13, a compression sleeve 23 and a stop plate 33. The upsetting head 3, which is driven by drive means (not shown), the mechanical, can be pneumatic or hydraulic type, is so compared to the Pick-up tool 2 axial; displaceable that the mandrel 13, the stop plate 33 and the compression sleeve 23 can be displaced together or only the latter alone.

Die dem Aufnahmewerkzeug 2 zugekehrte Stirnfläche 23 a der Preßhülse 23 weist eine Schräge auf, die der Schrägfläche 2a des Aufnahmewerkzeuges 2 entspricht. Ferner besteht am Übergang zwischen der zylindrischen Innenbohrung und der Stirnfläche 23 a ein kurzer Einlaufkonus 23 b. Mit diesen wenigen Hilfsmitteln läßt sich sowohl das Rohrende einziehen als auch die Falte herstellen.The end face 23 a of the compression sleeve facing the receiving tool 2 23 has an incline which corresponds to the inclined surface 2a of the receiving tool 2. There is also the transition between the cylindrical inner bore and the end face 23 a a short inlet cone 23 b. With these few tools you can do both pull in the pipe end as well as make the fold.

Das Rohr 1 wird zweckmäßig durch das geöffnete Aufnahmewerkzeug 2 hindurchgeschoben, bis es unmittelbar vor dem Stauchkopf 3 steht. Dieser setzt sich aus einem Dorn 13, einer Preßhülse 23 und einer Anschlagplatte 33 zusammen. Die einander zugekehrten Flächen des Dornes 13 und der Preßhülse 23 sind so ausgebildet, daß sie einen dem Durchmesser des eingezogenen Rohrendes 1 a entsprechenden Ringspalt einschließen. Schließlich weist die Preßhülse 23 als Übergang zum inneren Teil der Stirnfläche 23a einen Einlaufkonus 23 b auf.The pipe 1 is expediently inserted through the opened pick-up tool 2 pushed through until it is directly in front of the upsetting head 3. This sits down from a mandrel 13, a compression sleeve 23 and a stop plate 33 together. the facing surfaces of the mandrel 13 and the compression sleeve 23 are designed so that they have an annular gap corresponding to the diameter of the drawn-in pipe end 1 a lock in. Finally, the compression sleeve 23 as a transition to the inner part of the End face 23a has an inlet cone 23b.

Das Einziehen des Rohrendes la geschieht dadurch, daß der Stauchkopf 3 auf das Aufnahmewerkzeug 2 zufährt, wobei das Rohr zunächst durch den Einlaufkonus 23 b nach innen abgelenkt und auf den Durchmesser des Ringspaltes eingezogen wird. Durch den Einlaufkonus 23b wird gleichzeitig auch ein ebenso schräger Ansatz 1 b am Übergang des Rohres 1 vom kleineren zum größeren Durchmesser geschaffen. Dieser Ansatz 1 b dient dazu, die Faltenbildung zu begünstigen.The pipe end la is drawn in by the upsetting head 3 approaches the receiving tool 2, the pipe initially through the inlet cone 23 b is deflected inward and drawn in to the diameter of the annular gap. At the same time, the inlet cone 23b also creates an equally inclined projection 1b created at the transition of the tube 1 from the smaller to the larger diameter. This Approach 1b is used to promote the formation of wrinkles.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, ist eine wichtige Voraussetzung für eine einwandfreie Faltenbildung die Einstellung eines freien Abstandes zwischen den Werkzeugen, der möglichst groß, aber nicht so groß gewählt werden darf, daß die Gefahr einer Fehl-; faltung entsteht.As can be seen from FIG. 2 is an important requirement for proper wrinkling the setting of a free space between the tools, which should be chosen as large as possible, but not so large that the risk of failure; folding occurs.

Durch eine kurze Bewegung des Stauchkopfes 3 entsteht, und zwar beginnend mit dem Ansatz 1 b, eine gleichmäßige Rohrausbauchung 1c. Anschließend wird nur die Preßhülse 23 um einen bestimmten Abstand von der Ausbauchung 1c zurückgenommen. Hierdurch wird - zumindest was die äußere Führung des Rohres 1 anbetrifft - die freie Länge des Rohres 1 beträchtlich vergrößert (F i g. 3). Die Fertigfaltung und damit die zweite Stauchstufe setzt ein, indem der ganze Stauchkopf 3 vorfährt, wobei im Verlauf der Verformung die Falte an der Schrägfläche 2a des Aufnahmewerkzeuges 2 hochsteigt, während das gegenläufige Faltenstück von der Schrägfläche 23a der Preßhülse 23 erfaßt wird, bis die Falte 1 d fest aufeinandergepreßt zwischen den Stirnflächen 2 a und 23 a (F i g. 4) zur Ruhe kommt. Damit ist auch die Endstellung des Stauchkopfes 3 erreicht.A short movement of the upsetting head 3 arises, namely beginning with the approach 1b, a uniform tube bulge 1c. Then only the compression sleeve 23 withdrawn by a certain distance from the bulge 1c. This - at least as far as the outer guidance of the tube 1 is concerned - the free length of the tube 1 increased considerably (FIG. 3). The finished folding and so that the second upsetting stage begins, in that the entire upsetting head 3 moves forward, with in the course of the deformation, the fold on the inclined surface 2a of the pick-up tool 2 rises, while the opposite piece of fold from the inclined surface 23a of Press sleeve 23 is detected until the fold 1 d firmly pressed together between the End faces 2 a and 23 a (Fig. 4) comes to rest. This is also the end position of the upsetting head 3 reached.

Nach dem Zurückfahren des Stauchkopfes 3 kann das Rohr 1 leicht aus dem geöffneten Aufnahmewerkzeug 2 entfernt werden, wobei das eingezogene Rohrende 1 a und die Falte 1 d so aussehen, wie sie in F i g. 5 dargestellt sind.After the upsetting head 3 has moved back, the pipe 1 can easily be pulled out the opened pick-up tool 2 are removed, with the retracted pipe end 1 a and fold 1 d look like they are in FIG. 5 are shown.

An Stelle des schrägen Faltenverlaufs in der einen Richtung kann bei entsprechender Ausbildung der Stirnflächen 2a und 23a der Falte jede beliebige Schräglage in der gleichen oder der entgegengesetzten Richtung oder auch in senkrechter Richtung zur Rohrachse gegeben werden.Instead of the inclined course of the folds in one direction, at appropriate formation of the end faces 2a and 23a of the fold any inclined position in the same or the opposite direction or in a vertical direction be given to the pipe axis.

Claims

Claims: 1. Device for producing an annular fold from a pipe wall, consisting of a stationary one that encompasses a pipe part Pick-up tool and one axially displaceable to it, the other tubular part encompassing upsetting head, which consists of a mandrel that accommodates the pipe end between them and a compression sleeve, which means that the The mandrel (13) and the compression sleeve (23) are axially displaceable to one another, with during the pre-upsetting of a ring-shaped The tube bulge attached to the receiving tool (2) facing end faces are flush, while the compression sleeve in the final folding (23) is withdrawn in relation to the mandrel (13) against the direction of upsetting.

2. Device according to claim 1, characterized in that the facing End faces (2 a, 23 a) of the compression sleeve (23) and the receiving tool (2) as parallel mutually extending pressing surfaces formed for the production of pinch folds are.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the end faces (2a, 23a) are arranged perpendicular or obliquely to the pipe axis.

4. Device according to Claim 1 to 3, in which the fold is arranged at the transition to a drawn-in pipe end is, characterized in that the mutually facing surfaces of the mandrel (13) and the compression sleeve (23) has a diameter of the retracted pipe end (la) corresponding Include annular gap with which, in cooperation with an inlet cone (23 b) the tube end is drawn in on the compression sleeve (23) when the upsetting head (3) is pressed on (1a) can be produced.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the inlet cone (23 b) is beveled in such a way that with it also when the pipe end (1a) is drawn in at the transition between the smaller and larger pipe diameter, an annular shoulder (1 b) which promotes the formation of wrinkles can be produced. Considered publications: German Patent Specifications No. 1 120 409, 540 825.