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Verfahren zur Herstellung von Hosenrohren Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Herstellung von Hosenrohren, wie sie als Zwischenerzeugnisse
hauptsächlich zur Herstellung von .Umkehrenden von Rohrelementen und Rohrschlangen
und von Gabelrohren dienen. Insbesondere ist das Verfahren ein solches, bei dem
das Verbindungsstück, aus dem nachher das .geschlossene Umkehrende bzw. die Gabelstelle
des Fertigerzeugnisses hergestellt wird, unmittelbar an den Enden der zu verbindenden
beiden Rohrschenkel aus deren Material selbst gebildet wird. Das hauptsächlich angewendete
Verfahren zur Herstellung solcher Hosenrohre aus dem Material der einzelnen Schenkelrohre
selbst besteht darin, daß die Schenkelrohre erhitzt und dann in einer Linie parallel
zur Achse auf .der einander zugekehrten Seite auf eine gewisse Strecke einwärts
vom Ende aufgeschlitzt werden unter gleichzeitigem Auseinanderbiegen der aufgeschlitzten
Rohrteile, bis sie angenähert tan.gential zur zylindrischen Rohrfläche liegen. Das
so vorbereitete Rohrpaar wird dann entlang dieser Kanten, beispielsweise elektrisch,
insbesondere durch Abschmelzschweißung, zusammengeschweißt, worauf, wenn es sich
um die Bildung eines geschlossenen Umkehrendes handelt, das gebildete Hosenrohr
am Verbindungsende durch Schmieden bzw. Pressen ganz geschlossen wird oder aber,
wenn es sich um die Herstellung eines Gabelrohres handelt, nur bis auf eine Kreisöffnung
geschlossen wird, an welche dann das Stielrohr des zu bildenden Gabelrohres angeschweißt
wird.
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Handelt es sich um Kohlenstoffstahl oder eine andere leicht schweißbare
Stahllegierung, so kann, das Zusammenschweißen beim Schmiedevorgang selbst erfolgen,
andernfalls muß der Herstellungsprozeß des Fertigerzeugn.isses durch eine eingeschaltete
Stufe des Verschweißens unterbrochen werden. Für diesen Fall wurde bereits vorgeschlagen,
die Kanten der auseinandergebogenen Rohrteile beim Schweißen so, wie sie sich durch
das Aufschlitzen ergeben, also mit unregelmäßiger Oberfläche, gegeneinanderzupressen
und zu verschweißen. Hierbei ist indessen nicht in allen Fällen eine sichere Verschweißung
gewährleistet. Nach anderen Verfahren dieser Art werden daher die zu verbindenden
Rohrkanten vor dem Verschweißen geglättet. Beispielsweise wird nach einem bekannten
Verfahren das Rohr zunächst längs einer Linie parallel zur Achse auf eine gewisse
Strecke eingesägt und darauf die dem Sägeschnitt zugekehrten Rohrteile auseinandergebogen,
oder
aber die aufgeschlitzten Rohrkanten werden vor .dem Schweißen in einem besonderen
Arbeitsgang bearbeitet. Das vorliegende Verfahren vermeidet diese mehr oder weniger
teuere Zwischenbearbeitung dadurch, daß nach dem Erhitzen der Schenkelrohre auf
Schweißtemperatur beim Aufschlitzen und Auseinanderbiegen der aufgeschlitzten Rohrteile
bis annähernd tan.gential zum Rohrkopfdurchmesser diese Kanten gegen die glatte
Fläche einer Widerlagerwand gepreßt werden, so daß alle Teilchen dieser Kanten in
eine gemeinsame Ebene gelangen und eine g Cr latte Schweißfläche für das darauffolgende
Verschweißen entsteht.
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Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung
zur Ausführung des Verfahrens.
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Fig. i zeigt in Ansicht den Stempel und die eine Hälfte .des zugehörigen
zweiteiligen Gesenkes zur Ausführung des neuen Verfahrens in einer Stellung am Ende
des Stempel-. , hubes mit dem im Schnitt dargestellten Werkstück. Die Fi,g.2, 3
und 4 zeigen Schnitte nach den Linien II-II bzw. III-III bzw. IV-IV in Fig. i. Fig.
5 zeigt zur Erläuterung zwei Schenkelrohrenden im Längsschnitt, wie sie aus dem
Gesenk kommen, bereit zur Schweißung. Fig. 6 zeigt das daraus erzeugte Hosenrohr
und Fig. 7 als daraus hergestelltes Fertigerzeugnis das Umkehrende eines Rohrelementes.
Fig. 8 zeigt den Stempel für ein Gesenk nach Fig. i. Fig. 9, 1o und ii zeigen abgeänderte
Ausführungen eines solchen Stempels, bei den Fig. io und ii in Reihenanordnung,
während Fig. 12 und 13 Stirnansichten zweier weiterer Ausführungsformen in Gev iertform
bzw. Kreuzform darstellen. Die Fig.8 bis 13 sind mehr oder weniger schematisch.
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Die Gedenkhälfte i hat zwei halbkreisförmige, durch eine Wand 3 getrennte
Nuten 2. Diese Nuten erstrecken sich einwärts vom Ende 4 des Gesenkes auf eine gewisse
Strecke und gehen an der Stelle 5 an der Innenseite in die Abflachungen 6 über.
Diese Abflachungen reichen bis zum gegenüberliegenden Ende des Gesenkes i. An den
einander zugekehrten Seiten sind sie durch eine Wand 7 begrenzt, welche die Fortsetzung
der Wand 3 bildet, aber entsprechend schmäler -ist. Die andere zugehörige (nicht-
dargestellte) Gesenkhälfte ist svmmetrisch zu der beschriebenen ausgebildet, und
wenn beide Hälften zusammengesetzt sind, bilden sie während des Arbeitsvorganges
ein zweiteiliges Gedenk mit zwei durch die Wand 3, 7 voneinander getrennten durchgehenden
Öffnungen: Am einen Ende sind diese Öffnungen kreisrund, während sie am anderen
Ende die Umrißform eines [J haben. Der Stempel 8 ist im gänzen, der Innenform des
zusammengesetzten Gesenkes i entsprechepd, nur etwas kleiner, so daß er es mit etwas
Spiel ausfüllt, mit Ausnahme an der an der Wand 7 anliegenden Seite, wo er mit dieser
in Berührung ist (Fig. 3 und 4). Die Finger 9 des Stempels sind an ihren zugespitzten
Enden rund, sie zeigen an ihrer Wurzel dagegen im Querschnitt die ausgefüllte Umrißform
eines U (vgl. Fig.4).
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Die Arbeitsweise eines solchen Gesenkes ist folgende: Die Schenkelrohre
werden parallel zueinander mit ihren Enden in gleicher Höhe eingespannt. Darauf
werden sie auf die gewünschte Temperatur erhitzt und in die eine Gesenkhälfte eingelegt,
worauf das Gesenk durch eine geeignete Vorrichtung geschlossen wird. Der Stempel
8 vollzieht dann seinen Hub-, währenddem die Schenkelrohre längs einer Linie parallel
zu ihrer Achse aufgeschlitzt werden und die dem Schlitz benachbarten Teile nuseinandergebogen
werden. Die Abmessungen des Gesenkes sind solche, daß .die Kanten der aufgeschlitzten
Teile unter Druck zur Anlage an den Seitenflächen der Zwischenwand 7 kommen. Dies
geschieht, um diese Kanten glattzumachen, die während, des Schlitzvorganges eine
ungleichmäßige Bruchfläche erhalten haben. Es ist also nicht notwendig, durch eine
besondere, mehr oder weniger kostspielige Zwischenmaßnahme diese Kanten zu glätten,
sondern dies geschieht gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Eintreiben des Stempels,
der die Rohrenden schlitzt und aufbiegt. Das Verfahren hat also den Vorteil, daß
die Enden der Schenkelrohre in einem einzigen Vorgang für das darauffolgende Zusainmenschwei.ßen
in günstiger Weise vorbereitet werden. Nach dem Herausziehen des Stempels wird das
Gedenk geöffnet und die Schweißung an den glatten Kanten vorteilhaft nach der elektrischen
Abschmelzmethode vorgenommen, doch kann auch eine andere Schweißart angewendet werden.
Das erzeugte Hosenrohr ist in Fig. 6 dargestellt. Soll dieses in ein geschlossenes
Umkehrende eines Rohrelementes, wie Fig. 7 zeigt, umgewandelt werden, so wird in
bekannter Weise das offene Querstück des Hosenrohres geschlossen, während bei Verwendung
für ein Gabelrohr die Schließung nur bis auf eine kreisförmige Öffnung erfolgt,
an welche das Stielrohr des Gabelrohres angeschweißt wird.
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Es ist offensichtlich nicht notwendig, beide Schenkelrohre in einem
einzigen Vorgang in einem Doppelgesenk, wie dargestellt, zu erzeugen, sondern es
können auch beide Schenkelrohre jedes für sich einzeln in einem Gesenk mit einem
einfachen Stempel' geformt werden, welches dann die Hälfte des in den
Fig.
i bis 3 dargestellten Gesenkes bildet'. Vorteilhafter ist es indessen, das Gesenk
als symmetrisches Doppelgesenkauszubilden, weil dann jede seitliche Beanspruchung,
die bei dem Aufschlitzen und Aufbiegen der Rohrenden entsteht, ausgeglichen wird.
Außerdem wird natürlich die Herstellungsdauer bei Verwendung des Doppelgesenkes
gegenüber der mit Einzelgesenken erheblich vermindert.
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Die Fig.8 bis 13 erläutern, daß die verschiedensten Gruppenanordnungen
bei dem Gesenk und Stempel zur Ausführung des vorliegenden Verfahrens möglich sind.
Die Stempelform 8 entspricht schematisch der des Stempels nach Fig. i bis q.. Es
können aber auch bei der symmetrischen Anordnung .die Finger des Stempels umgekehrt
angeordnet sein, wie Fig. 9 zeigt, so daß dasAufschlitzen, Aufbiegen und Glätten
der Stoßkanten an den Rohrschenkeln statt auf der Innenseite auf der Außenseite
erfolgt. Die zugehörige Gedenkform dürfte auch ohne Darstellung verständlich sein.
Es ist auch möglich, mit einem einzigen Eintreiben des Stempels gleichzeitig mehr
als zwei Schenkelrohre vorzubereiten. Die Fig. io und -ii zeigen einen solchen Stempel
in Reihenanordnung der- Finger. Bei Fig. io liegen die abgeflachten Seiten aller
Finger nach derselben Seite, während bei Fig. II die Flachseiten von je zwei Fingern
symmetrisch zu denen der beiden anderen Finger liegen. Der Vorteil der Ausführungsform
nach Fig. i i ist wieder der, daß ein vollkommener Ausgleich der entstehenden Seitenbeanspruchungen
erreicht wird. Das gleiche Ergebnis läßt sich naturgemäß auch bei einer größeren
geraden Zahl von Fingern des Stempels erzielen.
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Anstatt die Finger der Stempel wie bei Fig. io und i i reihenweise
anzuordnen, können sie auch anders gruppiert sein, beispielsweise wie in Fi.g. 12
paarweise übereinander, so daß der Stempelfuß, von dem die Finger ausgehen, angenähert
quadratisch wird, oder aber die Finger, wie Fig. 13 zeigt, über Kreuz einander
gegenüberstehen.
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Die dargestellten Stempelformen sind nur Beispiele, um .die weiten
Grenzen aufzuzeigen, in denen die Stempelform geändert werden kann.