DE3029994A1 - Forged joint for pipe sections - uses cold process to reduce diameter of outer of two inserted pipe ends - Google Patents

Abstract

The forged joint is for pipe ends, which are inserted into one another. The outer pipe is reduced in diameter by a round hammer machine, until it engages tightly on the outside of the inner pipe. The pipe reduction is a cold process, and the outer pipe (2) is reduced, until the inner pipe (3) has also been reduced by the wall thickness of the outer pipe. The transition section (5) between undeformed and deformed sections of the outer pipe, is conical, with a pref. flat conical angle. The inner pipe extends into this transition section. A layer of sealing medium is applied into the gap (4) between the two pipe sections.

Description

Schmiedeverfahren zum Verbinden von Forging process for joining

Rohrabschnitten Die Erfindung betrifft ein Schmiedeverfahren zum Verbinden von zwei ineinander gesteckten Rohrabschnitten, bei welchem der äußere Rohrabschnitt mittels einer Rundhämmermaschine im Durchmesser reduziert wird, bis er mit seinem inneren Umfang fest auf dem äußeren Umfang des inneren Rohrabschnittes aufsitzt. Pipe sections The invention relates to a forging process for Connecting two pipe sections inserted into one another, in which the outer Pipe section is reduced in diameter by means of a rotary hammering machine until he firmly with its inner circumference on the outer circumference of the inner pipe section sits on.

Ein derartiges Schmiedeverfahren hat geegenüber herkömmlichen Schweißverfahren grundsätzlich den Vorteil, daß die Schweißnähte in Fortfall kommen. Schweißnähte haben den Nachteil, daß sie oft der Angriffs- und Ausgangspunkt von Korrosion sind.Such a forging process has compared to conventional welding processes basically the advantage that there are no weld seams. Welds have the disadvantage that they are often the point of attack and starting point of corrosion.

Darüber hinaus sind Schweißnähte in der Herstellung verhältnismäßig umständlich und müssen anschließend verputzt werden etc.In addition, welds are proportionate to manufacture cumbersome and have to be plastered afterwards, etc.

Nach dem Stande der Technik wird bei dem Schmiedeverfahren gemäß dem Gattungsbegriff der äußere Rohrabschnitt vor Beginn des eigentlichen Schmiedevorganges bis auf Schmiedetemperatur erwärmt, um hierdurch zusätzlich zur mechanischen Verformung durch die Rundhämmermaschine ein Aufschrumpfen des äußeren Rohrabschnittes auf den inneren Rohrabschnitt zu erzielen.According to the prior art, the forging process according to the Generic term for the outer pipe section before the start of the actual forging process heated up to forging temperature, in addition to mechanical deformation by the rotary hammering machine shrinking the outer pipe section onto the inner one To achieve pipe section.

Trotz der auf der Hand liegenden Vorteile der geschmiedeten Verbindung gegenüber einer Schweißverbindung hat sich das Schmiedeverfahren nur in begrenztem Umfange einführen lassen, insbesondere weil die Festigkeit der derart hergestellten Rohrverbindung zu wünschen übrig läßt.Despite the obvious advantages of the forged connection compared to a welded connection, the forging process has only changed to a limited extent Allow scope to be introduced, especially because of the strength of the so produced Pipe connection leaves something to be desired.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Schmiedeverfahren gemäß Gattungsbegriff dahingehend weiterzubilden, daß die Festigkeit der geschmiedeten Verbindung der beiden Rohrabschnitte erheblich verbessert wird.It is therefore the object of the invention, the forging process according to To develop the generic term to the effect that the strength of the forged Connection of the two pipe sections is significantly improved.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem Verfahren gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 vor, daß die Reduktion des äußeren Rohres kalt vorgenommen wird.To solve this problem, the invention proposes on the basis of one Method according to the generic term of claim 1 that the reduction of the outer tube is made cold.

Durch die Lehre der Erfindung wird überraschender Weise eine erheblich bessere Festigkeit der Verbindung erzielt, und zwar sowohl im Hinblick auf zu übertragende axiale Kräfte, als auch im Hinblick auf Biegekräfte oder Torsionskräfte. Diese erhebliche Steigerung der Festigkeit ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß bei kaltem Material die Rückfederkräfte des Materials wesentlich größer sind und bleiben, als bei erwärmten Material, so daß sich eine stärkere elastische Verspannung zwischen Innen-und Außenrohr ergibt. Demgegenüber entfaltet der beim Stand der Technik angestrebte Aufschrumpf-Effekt wahrscheinlich nicht die ihm zugedachte Wirkung, weil sich das Material des Innenrohres wegen der guten Wärmeleitfähigkeit des Materials innerhalb kurzer Zeit etwa bis auf die Temperatur des vorgewärmten Außenrohres erwärmt.The teaching of the invention surprisingly makes a significant one better strength of the connection achieved, both with regard to the transmitted axial forces, as well as with regard to bending forces or torsional forces. This substantial The increase in strength is probably due to the fact that when it is cold Material the rebound forces of the material are and remain much greater than with heated material, so that there is a stronger elastic tension between the inner and outer pipe results. In contrast, that unfolds in the prior art Desired shrinking effect probably not the intended effect, because the material of the inner tube is because of the good thermal conductivity of the material heated up to the temperature of the preheated outer tube within a short time.

Weitere Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung liegen darin, daß Zeit, Energie und maschinelle Einrichtungen für die Erwärmung eingespart werden und daß der Schmiedevorgang weder an der Außenseite des äußeren Rohres noch im Spalt zwischen Innen- und Außenrohr durch Zunderbildung behindert wird.Further advantages of the method according to the invention are that time, energy and mechanical equipment for heating can be saved and that the forging process is neither on the outside of the outer tube nor in the gap between the inner and outer pipe is hindered by the formation of scale.

Schließlich können bei einem kalt durchgeführten Schmiedeverfahren in den Spalt zwischen Innen- und Außenrohr geeignete Abdichtmittel auf organischer Basis oder Rostschutzmittel eingebracht werden, die bei den bisher bekannten Verfahren verbrannt, verkohlt oder sonstwie beschädigt worden wären. Infolgedessen ist es mit dem Verfahren gemäß der Erfindung besser möglich, eine wasserdichte Verbidnung herzustellen, die auch gegen kriechende Feuchtigkeit geschützt ist.Finally, in a cold forging process Use organic sealants in the gap between the inner and outer pipes Base or anti-rust agents are introduced in the previously known method would have been burned, charred or otherwise damaged. As a result it is with the method according to the invention better possible, a watertight connection that is also protected against creeping moisture.

Um einen in etwa glatten Übergang am Ende des Außenrohres zu erzielen, wird gemäß Patentanspruch 2 der äußere Rohrabschnitt soweit reduziert, daß auch der innere Rohrabschnitt eine Reduktion um die Wandstärke des äußeren Rohres erfährt.To achieve an approximately smooth transition at the end of the outer tube, is reduced according to claim 2 of the outer pipe section so far that too the inner pipe section experiences a reduction by the wall thickness of the outer pipe.

Um einen schlanken Übergang zwischen dem reduzierten Teil und dem unreduziert verbleibenden Teil des Außenrohres bei gleichzeitiger Steigerung der Festigkeit der Verbindung zu erzielen, ist gemäß Patentanspruch 3 weiterhin im Übergangsbereich zwischen dem äußeren unverformten Rohr und dem reduzierten Rohrabschnitt ein konisches Übergangsstück mit vorzugsweise flachem Konuswinkel angeordnet, wobei der innere Rohrabschnitt bis in dieses Übergangs stück reicht.To create a slim transition between the reduced part and the unreduced remaining part of the outer tube with a simultaneous increase in Achieving strength of the connection is still in the transition area according to claim 3 between the outer undeformed pipe and the reduced pipe section a conical Transition piece arranged with a preferably flat cone angle, the inner Pipe section extends into this transition piece.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig.1 Als Werkstückbeispiel einen dreifach abgestuften Lichtmast aus Stahlrohr, Fig, 2 einen Längsschnitt durch eine nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte Verbindung zwischen den Rohrabschnitten des Lichtmastes und Fig.3 den Schmiedevorgang schematisch.An embodiment of the invention is described below with reference to the Drawing explained in more detail. The figures show: Fig. 1 A triple workpiece example stepped light pole made of steel tube, Fig, 2 is a longitudinal section through one after Method according to the invention produced connection between the pipe sections of the light mast and Fig. 3 the forging process schematically.

Der in Fig. 1 dargestellte Lichtmast besteht aus drei Rohrabschnitten 1, 2 und 3 mit von unten nach oben abnehmendem Durchmesser.The light pole shown in Fig. 1 consists of three pipe sections 1, 2 and 3 with a diameter that decreases from bottom to top.

Fig. 2 veranschaulicht beispielsweise die Verbindung zwischen den Rohrabschnitten 2 und 3 des in Fig. 1 dargestellten Lichtmastes.For example, Figure 2 illustrates the connection between the pipe sections 2 and 3 of the light pole shown in FIG.

Die in Fig. 2 dargestellte Rohrverbindung wird hergestellt, wie in Fig. 3 schematisch veranschaulicht ist: Zunächst wird der innere Rohrabschnitt 3 in den äußeren Rohrabschnitt 2 eingeführt. Dabei wird gegebenenfalls in den Spalt 4 zwischen den Rohrabschnitten 2 und 3 ein geeignetes Dichtungsmittel eingebracht.The pipe connection shown in Fig. 2 is made as in Fig. 3 is illustrated schematically: First, the inner pipe section 3 introduced into the outer pipe section 2. If necessary, this is done in the gap 4 introduced a suitable sealant between the pipe sections 2 and 3.

Anschließend wird in einer Rundhämmermaschine (Rundknetmaschine ) der äußere Rohrabscnnitt 2 kalt reduziert, wie durch die Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, erfolgt die Reduktion des äußeren Rohrabschnittes 2 soweit, daß auch der innere Rohrabschnitt 3 eine Reduktion etwa um die Wanddicke des äußeren Rohrabschnittes 2 erfährt.Then in a rotary hammering machine (rotary swaging machine) the outer pipe section 2 is reduced cold, as indicated by the arrows in FIG. 3 is. As can be seen from FIG. 2, the outer pipe section is reduced 2 so far that the inner pipe section 3 also has a reduction approximately by the wall thickness of the outer pipe section 2 experiences.

Zwischen dem reduzierten Bereich des Rohrabschnittes 2 und dem unreduziert verbleibenden Teil befindet sich ein konisches Obergangsstück 5 mit flachem Konuswinkel, in welches das Ende des inneren Rohrabschnittes 2 hineinragt und dort entsprechend konisch aufgeweitet ist.Between the reduced area of the pipe section 2 and the unreduced the remaining part is a conical transition piece 5 with a flat cone angle, into which the end of the inner pipe section 2 protrudes and there accordingly is flared conically.

Die gemäß der Erfindung hergestellte Verbindung zwischen den Rohrabschnitten 2 und 3 hat eine sehr hohe Festigkeit und ist darüber hinaus auch gegen Kriechwasser wasserdicht.The connection established according to the invention between the Pipe sections 2 and 3 has a very high strength and is also waterproof against creeping water.

Patentansprüche Claims

Claims (4)

Patentansprüche S Schmiedeverfahren zum Verbinden von zwei ineinander gesteckten Rohrabschnitten, bei welchem der äußere Rohrabschnit1: mittels einer Rundhämmermaschine im Durchmesser reduziert wird, bis er mit seinem inneren Umfang fest auf dem äußeren Umfang des inneren Rohrabschnittes aufsitzt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Reduktion des äußeren Rohres kalt vorgenommen wird. Claims S forging process for connecting two together plugged pipe sections, in which the outer pipe section 1: by means of a Rotary hammering machine is reduced in diameter until it reaches its inner circumference sits firmly on the outer circumference of the inner pipe section, d a d u r c h It is not noted that the reduction of the outer tube was carried out cold will. 2. Schmiedeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rohrabschnitt (2) soweit reduziert wird, daß auch der innnere Rohrabschnitt (3) eine Reduktion um die Wandstärke des äußeren Rohrabschnittes (2) erEährt. 2. forging process according to claim 1, characterized in that the outer pipe section (2) is reduced to such an extent that the inner pipe section is also reduced (3) a reduction by the wall thickness of the outer pipe section (2) is experienced. 3. Schmiedeverfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im übergangsbereich zwischen dem äußeren unverformten Rohr (2) und dem reduzierten Rohrabschnitt ein konisches Obergangsstück (5) mit vorzugsweise flachem Konuswinkel angeordnet ist. wobei der innere Rohrabschnitt (3) bis in dieses Übergangs stück (5) reicht. 3. forging process according to claims 1 and 2, characterized in that that in the transition area between the outer undeformed tube (2) and the reduced Pipe section a conical transition piece (5) with a preferably flat cone angle is arranged. where the inner pipe section (3) up to this Transition piece (5) is sufficient. 4. Schmiedeverfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Spalt (4) zwischen dem äußeren Rohrabschnitt (2) und dem inneren Rohrabschnitt (3) vor Beginn des Schmiedevorganges eine Dichtmittelschicht angeordnet wird. 4. forging process according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that in the gap (4) between the outer pipe section (2) and the inner pipe section (3) a layer of sealant before the start of the forging process is arranged.