DE29718195U1

DE29718195U1 - Vorrichtung zum Herstellen eines Bördels am Ende eines Rohres

Info

Publication number: DE29718195U1
Application number: DE29718195U
Authority: DE
Original assignee: TRANSFLUID MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: TRANSFLUID MASCHINENBAU GmbH
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 1997-12-18
Anticipated expiration: 2007-10-15

Description

PATENTANWÄLTE -HEMMERICH · MÜLCER . GROSSE*· PÖLLMEIER · VALENTIN · GIHSKE - 1

fl 3. OKt. 1997 gr.fu 78 087

transfluid Maschinenbau GmbH, Hünegraben 20, 57392 Schmallenberg Vorrichtung zum Herstellen eines Bördeis am Ende eines Rohres

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Bördeis am Ende eines einspannbaren Rohres, insbesondere eines 90-Grad-Bördels, umfassend ein rotierbar gelagertes Bördelwerkzeug.

Maschinen und Vorrichtungen zum Herstellen von 90-Grad-Bördeln an Rohrenden sind bekannt. Aus eigenen Werkstatt-Erfahrungen des Anmelders geht hervor, daß mit entsprechenden Arbeitsverfahren das Umbördeln des Rohrendes in mindestens zwei oder mehr Arbeitsschritten durchgeführt wurde. Eine Herstellung in einem Arbeitsschritt wurde bisher nur an vergleichsweise dünnwandigen Rohren durchgeführt. Hierbei ergibt sich das Problem, daß dünnwandige Rohre beim Umbördeln des Rohrendes unmittelbar hinter dem 90-Grad-Bund zum Einschnüren neigen, d. h. die Rohrwandung fällt nach innen ein. Dies ist dadurch bedingt, daß der Bördelkegel im Rohr in der horizontalen Ebene {Rohrparallelen) keine Führung bzw. nur eine ungenügende Führung gibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen eines Bördeis am Ende eines einspannbaren Rohres, insbesondere eines 90-Grad-Bördels in einem Arbeitsgang anzugeben, ohne daß hierbei der Rohrdurchmesser eingeschnürt oder das Material des Rohres schädlich überdehnt wird.

Zur Lösung der Aufgabe wird mit der Erfindung bei der im Oberbegriff von Anspruch 1 gekennzeichneten Vorrichtung zum Herstellen eines

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Bördeis am Ende eines einspannbaren Rohres vorgeschlagen,

daß das Bördelwerkzeug ein frei drehbar gelagerter Körper ist, dessen Rotationsachse zur Achse des Rohres einen Winkel &agr; bildet,

daß das Bördelwerkzeug mit seiner Lagerung am Kopfteil einer Werkzeugmaschinenspindel angeordnet ist und in Rotation um deren mit der Achse des Rohres koaxiale Achse antreibbar und axial vorschiebbar ist,

daß das Bördelwerkzeug an seinem freien Körperende in einen stumpfen Konus übergeht, dessen Winkel ß zu einer die Achse senkrecht schneidenden Ebene mit dem Winkel &agr; der Rotationsachse identisch ist, und

daß der Konus am freien Ende einen rotationssymmetrischen Fortsatz aufweist, dessen Kontur der Kontur des Konus - in horizontaler Projektion gegen eine vertikale Ebene gesehen einen Winkel von 90 Grad zwischen dessen Schenkeln bildet.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.

Mit großem Vorteil verhindert die erfindungsgemäße Ausbildung des Bördelwerkezugs mit einem vorderen Fortsatz eine Einschnürung des Rohres beim Herstellen eines Bördeis, weil der an der Rohrinnenwand anliegende Außenwandbereich des Fortsatzes das Rohr stützt, so daß es ohne Einschnürungen ausgeformt wird und darüber hinaus - durch den Radiusübergang - zwischen den Schenkeln des Bördelwerkzeuges einen stetigen Übergang zwischen der unverformten Rohrwand und dem ausgebildeten Bördel herstellt.

Zur Kompensation von Durchmesserunterschieden bei den bördelnden Rohrenden kann als vorteilhafte Maßnahme vorgesehen sein, daß die Achsen die Rohres und die Rotationsachse der Werkzeugmaschinenspindel gegeneinander in eine achsparallele Position verschwenkbar sind.

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Mit Rücksicht auf die hohe Beanspruchung des Bördelwerkzeuges ist weiter vorgesehen, daß es aus zähhartem Stahl, bspw. einer Legierung entsprechend Chrom-Nickel-Molybdän (Cr Ni Mo) besteht. Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht dabei vor, daß der Kopfteil der Werkzeugmaschinenspindel mit in einer zur Rotationsachse senkrechten Ebene abgeschrägt verlaufenden Fläche ausgebildet ist, durch die eine mit der Rotationsachse koaxiale Bohrung verläuft, in welcher die Lagerungskomponenten des Bördelwerkzeuges eingebaut sind.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß das Bördelwerkzeug gegenüber der Werkzeugmaschinenspindel entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 schräg gestellt ist, damit das Werkzeug nur eine Linienberührung am Rohr ausführt.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:

Figur 1 im Schnitt ein Bördelwerkzeug mit seiner Lagerung; Figur 2 eine Bördelvorrichtung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

Das in Fig. 1 gezeigte Bördelwerkzeug 10 zum Herstellen eines Bördeis 2 am Ende eines einspannbareh Rohres 1, insbesondere eines 9 0-Grad-Bördels, umfaßt einen um die Achse x-x des Rohres 1 rotierbar und mit der Welle 23 im Kopfteil 13 der Werkzeugmaschinenspindel 14 frei drehbar gelagerten Bördelkegel. Die Werkzeugmaschinenspindel 14 ist ihrerseits in der mit der Rohrachse x-x koaxialen Maschinenachse z-z antreibbar gelagert.

Erfindungsgemäß ist das Bördelwerkzeug 10 ein massiver, mit einer Kombination von Radiallager 11 und Axiallager 12 frei drehbar gelagerter Körper, dessen Rotationsachse y-y zur Achse x-x des

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Rohres 1 einen Winkel &agr; bildet. Das Bördelwerkzeug 10 ist mit seiner Lagerung 11, 12 am Kopfteil 13 der Werkzeugmaschinenspindel mit dieser in der Maschinenachse z-z vorschiebbar angeordnet.

Das Bördelwerkzeug 10 geht an seinem freien Ende in einen stumpfen Konus 15 über, dessen Winkel ß zu einer die Achse y-y senkrecht schneidenden Ebene v-v mit dem Winkel &agr; identisch ist. Der Konus 15 weist am freien Ende einen rotationssymmetrischen Fortsatz 16 auf, dessen Kontur mit der Kontur des Konus 15 - in horizontaler Projektion gegen eine vertikale Ebene gesehen - einen Winkel von 90 Grad mit einem Radiusübergang R zwischen dessen Schenkeln 17, 18 bildet.

Das Rohr 1 ist beim Bördelvorgang in eine Aufnahme 21 eingespannt, die im Zusammenwirken mit dem Bördelwerkzeug 10 eine exakte Ausbildung des Bördeis 2 gewährleistet.

Eine Ausgestaltung sieht vor, daß Bördelwerkezüge 10 nach Maßgabe des zu bördelnden Rohrdurchmessers im Kopfteil 13 der Werkzeugemaschinenspindel 14 austauschbar eingebaut sind. Zu diesem Zweck wird nach Demontage des Sprengringes 22 das Bördelwerkzeug 10 mit seiner Welle 23 aus der Lagerung 11, 12 abgezogen und gegen ein anderes Bördelwerkzeug ausgetauscht.

In weiterer Ausbildung besteht das Bordelwerkzeug 10 aus zähhartem Stahl, bspw. aus der Gruppe von Legierungen auf der Basis Chrom-Nickel-Molybdän .

Figur 2 zeigt das Bördelwerkzeug zum Herstellen eines Bördeis 2 in der hierfür verwendeten Werkzeugmaschine. Diese besitzt eine Maschinenspindel 14 mit der Rotationsachse z-z, die zur Längsachse x-x des zu bördelnden Rohres 1 koaxial verläuft. Darin sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen und zeigen, daß das Bördelwerkzeug 10 während eines Bördel-Arbeitsganges in Richtung

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der Achse z-z der Maschinenspindel 14 heb- und senkbar ist, entsprechend dem Doppelpfeil 24.

Das nicht näher beschriebene Maschinengestell 25 kann prinzipiell demjenigen einer Ständerbohrmaschine oder einer Vertikalfräsmaschine ähnlich aufgebaut sein.

Die Vorrichtung zum Herstellen eines Bördeis 2 am Ende eines einspannbaren Rohres 1 mit dem schräg gelagerten Bördelwerkzeug 10 ist unkompliziert und zweckmäßig und ermöglicht eine rasche und effiziente Herstellung von Rohrend-Bördeln 2 mit hoher Bördelgenauigkeit und minimalen Arbeitskosten. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Vollmechanisierung mit hoher Fertigungskapazität.

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gr.fu 78 087

Bezugs zeichen

1	Rohr
2	Börde1
10	Bördelwerkzeug
11	Radiallager
12	Axiallager
13	Kopfteil
14	Werkzeugmaschinenspindel
15	Konus
16	Fortsatz
17	Schenkel
18	Schenkel
19	Fläche/schräg
20	Bohrung
21	Aufnahme
22	Sprengring
23	Welle
24	Doppelpfeil
25	Maschinengestell

Claims

PATENTANWÄLTE · HEMMERICH · MÜLLEfc · GROSSE* · POLLMeIeR* VALENTIN · GIHSKE - 6 - 3, OW, 1997 9r-fu 78 087 transfluid Maschinenbau GmbH, Hünegraben 20, 57392 Schmallenberg Vorrichtung zum Herstellen eines Bördeis am Ende eines Rohres Ansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen eines Bördeis (2) am Ende eines einspannbaren Rohres (1), insbesondere eines 90°-Bördeis (2) umfassend ein rotierbar gelagertes Bördelwerkzeug (10),
dadurch gekennzeichnet,

- daß das Bördelwerkzeug (10) ein frei drehbar gelagerter Körper ist, dessen Rotationsachse (y-y) zur Achse (x-x) des Rohres (1) einen Winkel (&agr;) bildet,
daß das Bördelwerkzeug (10) mit seiner Lagerung (11,12) am Kopfteil (13) einer Wrkzeugmaschinenspindel (14) angeordnet ist und in Rotation um deren mit der Achse (xx) des Rohres (1) koaxiale Achse (z-z) antreibbar und axial vorschiebbar ist,

daß das Bördelwerkzeug (10) an einem freien Körperende in einen stumpfen Konus (15) übergeht, dessen Winkel (ß) zu einer die Achse (y-y) senkrecht schneidenden Ebene (vv) mit dem Winkel (&agr;) identisch ist und

daß der Konus (15) am freien Ende einen roationssymmetrischen Fortsatz (16) aufweist, dessen Kontur mit der Kontur des Konus (15) - in horizontaler Projektion gegen eine vertikale Ebene gesehen - einen Winkel von 90°

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zwischen dessen Schenkeln (17, 18) bildet.

2. Vorrichung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß Bördelwerkzeuge (10) nach Maßgabe des zu bördelnden Rohrdurchmessers im Kopf teil (13) der Werkzeugmaschinenspindel (14) austauschbar eingebaut sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bördelwerkzeug (10) aus zähhartem Stahl, beispielsweise der Legierung CrNiMo entsprechend, besteht.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfteil (13) der Werkzeugmaschinenspindel (14) mit in einer zur Rotationsachse (y-y) senkrechten Ebene (v-v) abgeschrägt verlaufenden Fläche (19) ausgebildet ist, durch die eine mit der Rotationsachse (y-y) koaxiale Bohrung (20) verläuft, in der die Lagerungs komponenten (11,12) des Bördelwerkzeugs (10) eingebaut sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bördelwerkzeug ein massiver mit einer Kombination von Radiallager (11) und Axiallager (12) frei drehbar gelagerter Kreisel ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Schenkeln (17,18) des Konus (15) und des rotationssymmetrischen Fortsatzes (16) mit einem Radiusübergang (R) gebildet ist.

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7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ,

daß der Übergang zwischen den Schenkeln (17,18) von Konus (15) und roationssymmetrischem Fortsatz (16) eine Hinterschneidung aufweist.

8. Vorrichtung nach mindestens einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Winkel (&agr;) zwischen der Roationsachse (y-y) und der Rohrachse (x-x) bzw. der Rotationsachse (z-z) der Werkzeugmaschinenspindel unter 45 Winkelgrad, vorzugsweise zwischen 15 und 20 Winkelgrad eingestellt ist.