DE857789C

DE857789C - Vorrichtung zur Herstellung von halsartigen Ansaetzen an Sammlern fuer Rohrbefestigung

Info

Publication number: DE857789C
Application number: DED1399A
Authority: DE
Inventors: Josef Jakobs
Original assignee: DUERRWERKE AG
Current assignee: DUERRWERKE AG
Priority date: 1950-03-15
Filing date: 1950-03-15
Publication date: 1952-12-01

Description

Vorrichtung zur Herstellung von halsartigen Ansätzen an Sammlern für Rohrbefestigung Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Vorrichtung zur Herstellung von aus dem Vollen herausgepreßten Auskragungen, auch Nippel genannt, an Sammlern, insbesondere für Hochdruckkessel, zum Zwecke der Rohrbefestigung, welche es ermöglicht, die Aushalsungen ohne Verwendung einer Gegenbohrung zum Einführen des Preßdornes in den Sammler herzustellen, und die auch dann noch anwendbar ist, wenn der zu geringe Durchmesser des auszuhakenden Nippels ein Herausziehen mittels Zuganker, wegen zu hoher Beanspruchung nicht mehr erlaubt.
Es ist bekannt. Halsartige Nippelansätze aus der Wandung eines Rohres durch das Herausziehen eines axial in (las Rohr eingebrachten Preßdornes mittels eines radial von außen durch das vorgebohrte Loch eingeführten und mit dem Preßdorn verankerten Zugankers herzustellen. An Stelle der Verwendung eines Zugankers ist es bereits auch schon bekannt, die Aushalsung durch einen Preßdorn herzustellen, der mittels eines Bolzens durch eine der Nippelvorbohrung gegenüberliegenden Hilfsbohrung durch die Rohrwand hindurchgedrückt wird. Letztere Ausführung hat den Nachteil, daß die Hilfsbohrung nach dem Arbeitsgang wieder verschweißt «-erden muß, was umständlich und lästig ist.
lm Hochdruckdampfkesselbau treten Fälle auf, bei denen die Nippeldurchmesser im Verhältnis zur Wandstärke des Rohres so klein sind, dali das Herausziehen mittels Zugankers nicht mehr möglich ist und andererseits die dem Nippel gegenüberliegende Hilfsbohrung zum Durchdrücken mittels Dornes eine nicht tragbare Schwächung des gesamten Bauteils ergibt.
Unter Verzicht auf eine dem Nippel gegenüberliegende Hilfsbohrung ist es bereits auch schon bekannt, durch ein in das Rohr einschiebbares, mit einem axialen, nach der Seitenwand um 9o° umgelenkten Kanal versehenes Kernstück zu verwenden, wobei der in axialer Richtung wirkende Druck eines massiven Stempels mittels eingelegter Kugeln auf die Seitenwand des Rohres übertragen wird. Diese bekannte Vorrichtung hat aber den Nachteil, daß der vom Stempel ausgeübte Druck zum größten Teil vom Kernstück aufgenommen wird, so daß für die Auspressung der Rohrwand nur noch eine verhältnismäßig kleine Druckkomponente zur Verfügung steht. Diese Vorrichtung hat daher den Nachteil eines großen Kraftverbrauchs und ist für die Aushalsung von Nippeln in Hochdrucksammlern nicht geeignet.
Alle diese Nachteile und Schwierigkeiten werden mit der Erfindung dadurch behoben, (laß das Auspressen der halsartigen N ippelansätze auf hydraulischem `Fege lediglich durch radial von innen nach außen wirkende Druckkräfte, und zwar mittels eines in den Sammler axial eingeführten E'reßzylinders erfolgt, dessen auf dein Preßkolben angebrachter Dorn die vorgebohrte Wand des Sammlers in eine auf diesen aufgesetzte Matrize auspreßt.
Zweckmäßig werden die zur Aushalsung der Nippel erforderlichen Arbeitsvorgänge, d. h. das Vorbohren, Anwärmen, Auspressen und Anfräsen der Schweißschräge an den in Reihe nebeneinanderliegenden Wandstellen des Sammlers, gleichzeitig durch innen bzw, außen auf die Sammlerwand einwirkende Arbeitsmittel derart vorgenommen, daß beim diskontinuierlichen Vorschub des Sammlers jede auszukragende Stelle den betreffendenArbeitsvorgängen der Reihe nach unterworfen wird.
Die Erfindung wird in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, und zwar zeigt Abb. i eine gemäß der Erfindung zur Durchführung des Verfahrens ausgebildete Maschine in einer Gesamtansicht von vorn, Abb. 2 einen Teillängsschnitt durch den Sammler mit eingeführtem Preßzylinder vor Beginn des Preßvorganges, Abb. 3 den Gegenstand der Abb. 2, jedoch nach Beendigung des Preßvorganges, und Abb.4 einen mittleren senkrechten Querschnitt durch den Gegenstand der Abb. 3.
Die in Abb. i dargestellte bevorzugte Verwirklichungsform einer Aushalsungsmaschine gemäß der Erfindung besteht aus dem Maschinenbett i, auf welchem ein mit Handrad 2 steuerbarer Schlitten 3 zur Aufnahme des mit Aushalsungen zu versehenden Sammlerrohres 4 angeordnet ist.
Senkrecht über der Mitte des Maschinenbettes i sind in einem nach vorn offenen Kasten 5 die für die Ausführung der von außen auf den Sammler einwirkenden Arbeitsmittel untergebracht. Dieselben bestehen aus dem zum Vorbohren der Sammlerwand vorgesehenen Bohrer 6, dem Ringbrenner 7, der mit einem zweiten Ringbrenner 8 im Innern des Sammlers 4 beim Verschub desselben zusammenwirkt, der kraftschlüssig mit dem Maschinenbett i verbundenen Matrize 9, von welcher der von dem in den Sammler von links eingeführten Preßzylinder io radial gegen die Rohrwand ausgeübten Druck beim Auspressen des Nippels aufgefangen wird, und aus dein zum Andrehen der Schweißkante bestimmten Werkzeug i i.
Der zum Auspressen der Aushalsung 12 bestimmte Preßdorn 13 ist auf dem Kolben 14 fest oder auswechselbar angeordnet, welcher in dem Preßzylinder 1.3 geführt wird. Mit 16 ist die Zuführungsleitung für (las dem Preßzylinder zuzuführende flüssige Arbeitsmittel bezeichnet. Der Preßzylinder 15 kann auf irgendeine geeignete Weise gekühlt werden, z. B. dadurch, daß in den Preßzylindermantel Kanäle zur Durchleitung eines Kühlmittels vorgesehen sind.
Die Form des 7'rel.izylinders 14 ist mit seinen' Boden i7 dem Rohrquerschnitt angepaßt (vgl. Abb. 4), so daß der Boden 17 an allen seinen Punkten sich fest an die untere Innenwand des Rohres 4 anschmiegt, so daß der beim Arbeiten des Preßzylinders auf die Rohrwandung ausgeübte radiale Druck einerseits vom Maschinenbett unter Zwischenschaltung des Schlittens 3 und andererseits von der kraftschlüssig mit dein Maschinenbett verbundenen Matrize 9 aufgefangen wird. Durch die besondere Formgebung des Preßzylinders wird aber auch erreicht, daß die dem I'reßzylinder fehlende Wandstärke durch das fest im Schlitten 3 aufruhende Rohr 4 ausreichend ersetzt wird. Um bei ungleichmäßiger Oberfläche des Werkstückes eine glatte Anlage zu erreichen, kann gegebenenfalls durch Aufbringen eines Bleibleches eine vollkommene Anlage des Preßzvlinders an dem \Verkstück erzielt werden. Voraussetzung für das Pressen eines einwandfreien Nippelansatzes ist die Notwendigkeit, Preßform, Sammler und Matrize genau fluchtend zueinander auszurichten. Nach der Fertigstellung einer Nippelreihe wird der Sammler um den Teilungswinkel gedreht, und in einem zweiten Durchgang wird die nächste Nippelreihe fertiggestellt.
Es empfiehlt sich, die Ringbrenner 7 und 8 beim Erwärmen der Zone um die auszulialsende Bohrung 18 exzentrisch um den Bohrungsmittelpunkt herumzubewegen, damit eine gleichmäßige Erwärmung der Oberfläche gewährleistet wird. Beim Pressen schiebt der Preßdorn den Werkstoff vor sich her und preßt ihn in die Matrize.
Die Erfindung ist nicht auf die vorbeschriebene und dargestellteAusführungsform beschränkt. Vielmehr können eine Reihe Abänderungen, insbesondere bei der Nippelaushalsung an Sammlern größeren Durchmessers zum festen Anliegen des Preßzylinders an der unteren Innenwand des Sammlers vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird.
Beispielsweise könnte auch die hydraulische Preßvorrichtung durch eine mechanische ersetzt werden.
Schließlich ist es auch nicht erforderlich, die Sammlerwand vorzuwärmen, da der Preßvorgang sowohl im kalten als auch ini warmen Zustand erfolgen kann.

Claims

PATENTAXSPRGCHE: i. Vorrichtung zur Herstellung von halsartigen Ansätzen an >aninilern, insbesondere für Hoclidruckkesselanlagen, z. B. zum Zwecke der Rohrbefestiung mittels eines starren Werkzeuges, dadurch' gekennzeichnet, daß das Auspressen der Ansätze finit Hilfe eines in den Sammler eingeführten Preßzylinders erfolgt, dessen Hydraulisch betätigter Kolben einen auf ihn aufgesetzten Dorn senkrecht gegen die vorgebohrte, angewärmte Sammlerwand preßt, wobei das Material der Sammlerwand in eine auf diese aufgesetzte Matrize hinein- und gegen die Innenwandung derselben gedrückt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekeinizeiclinet. dal.i das Vorbohren, Anwärmen, Auspressen und Anfräsen der Schweißschräge nach jedem Vorschule des Sammlers an vier hintereinatiderliegenden Arbeitspunkten gleichzeitig von innen lizw. außen erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus vier, stets in gleichen Allständen hintereinander angeordneten Arbeitsmitteln, einem Vorbohrer 6, einer Vorrichtung zum Außen- und Innenbeheizen der Sammlerwand, z. B. zwei Ringbrennern (7, 8), einem hydraulisch betriebenen Preßdort, (i3) und einer Schweißkantenanfräsvorrichtung (i i) gebildet wird, welche nach jedesmaligeni axialem Vorschub des Sammlers (4) geineinsain derart in Tätigkeit gesetzt werden, daß jede Arbeitsstelle des Sammlers nacheinander die einzelnen Arbeitsmittel durchläuft. I.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung aus einem oben offenen, mit eingesetztem Kolben (i4) und Preßdorn (i3) ausgerüsteten Preßzylinder (i5) besteht, dessen untere Auflagefläche (i7) dem Sammlerquerschnitt angepaßt ist, so dall die dem Preßzylinder fehlende Wandstärke durch das in seinem angepaßten Bett aufliegende Werkstück ersetzt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßvorrichtung mit einer Matrize (9) zusammenwirkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurcli gekennzeichnet, daß die Ntatrize (9) mit dein Bett ( t) kraftschlüssig verbunden ist und den Sammler (4) von oben umgreift, so daß die beim Auspressen erzeugten Druckkräfte vom Bett des Werkstückes und der Matrize aufgenommen werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 401 475, 7oo 6o4.