PL209625B1

PL209625B1 - Sposób i urządzenie do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych na rurach metalowych

Info

Publication number: PL209625B1
Application number: PL375719A
Authority: PL
Inventors: Marian Burda; Zbigniew Sowa; Kazimierz Drzał; Adam Maciołek
Original assignee: Elektromontaż Rzeszow Społka Akcyjna
Priority date: 2005-06-15
Filing date: 2005-06-15
Publication date: 2011-09-30
Also published as: EP1922159A1; WO2006135266A1; EP1922159B1; PL375719A1

Description

Sposób i urządzenie do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych na rurach metalowych

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych na rurach metalowych, przeznaczonych zwłaszcza na trzony słupów oświetleniowych.

Znane są trzony słupów oświetleniowych złożone z kilku odcinków rur stalowych o zróżnicowanych ich średnicach, połączonych ze sobą metodą spawania przy zastosowaniu wkładek stożkowych o ś rednicach dostosowanych do średnic łączonych z sobą odcinków rurowych.

Znany jest także z polskiego zgłoszenia patentowego wynalazku nr P-360803 sposób i urządzenie do wytwarzania metalowego elementu rurowego o zmiennych przekrojach poprzecznych. Istota tego sposobu polega na tym, że rurę o jednolitej średnicy wyjściowej umieszcza się w podporach urządzenia do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych rur tak, że jedno czoło tej rury opiera się o element oporowy tego urządzenia, po czym drugi koniec tej rury poddaje się operacji rozpęczania, dokonując wciskania na żądaną długość siłą zewnętrzną głowicy roboczej rozpęczaka stanowiącego wyposażenie urządzenia. Następnie, rurę z rozpęczonym jej jednym końcem na większą średnicę odwraca się na podporach urządzenia, opierając czoło jej rozpęczonego odcinka o element oporowy urządzenia, a wolny koniec tej rury o średnicy wyjściowej formuje się w kształt stożka ściętego, a do jego wnę trza wprowadza się gł owicę stożkową z trzpieniem walcowym uchwytu cią gowego urzą dzenia i mocuje się go do ścian uformowanego stożka ściętego tej rury, po czym na uchwyt ten wywiera się zewnętrzną siłę ciągnącą w wyniku czego koniec tej rury o średnicy wyjściowej poddaje się operacji przeciągania aż do uzyskania żądanej kolejnej pomniejszonej średnicy rury na określonym odcinku, tak że pomiędzy końcami każdych dwóch odcinków rur o zróżnicowanych średnicach utworzone są przejścia w kształcie stożków ściętych.

Z kolei, istota urządzenia do stosowania opisanego wyżej sposobu polega na tym, że jego podstawa zaopatrzona jest w co najmniej dwie podpory usytuowane pomiędzy zespołem napędowym wywołującym siły tłoczące i siłę rozciągającą a jego elementem oporowym, przy czym zespół napędowy wyposażony jest w wymienne zespoły robocze spełniające funkcję rozpęczaka, matrycy, zespołu ciągowego i ciągadła. Rozpęczak tego urządzenia stanowi głowica stożkowa z trzpieniem walcowym, a matryca ma gniazdo o profilu stożka ściętego, natomiast uchwyt ciągowy urządzenia składa się z nagwintowanego trzpienia walcowego zakończonego głowicą stożkową oraz tulei dociskowej nakręcanej na ten trzpień, zaś ciągadło urządzenia ma oczko o średnicy dostosowanej do żądanej zmiennej średnicy wyjściowej rury.

Wadą opisanego wyżej znanego sposobu i urządzenia jest niska jakość powierzchni końcowego odcinka rur uzyskiwanej w wyniku jego rozpęczania, polegająca na owalizacji i wyboczeniu jej części środkowej, a także niska jakość powierzchni stożkowej drugiego końca tej rury otrzymanej w wyniku operacji jego formowania w matrycy. Dodatkową niedogodnością znanego rozwiązania jest możliwość zerwania gwintu na trzpieniu głowicy w czasie operacji przeciągania rury przez ciągadło, a tym samym możliwość wyciągnięcia tej głowicy ze stożkowego końca rury.

Celem wynalazku jest całkowite wyeliminowanie przytoczonych wyżej wad i niedogodności znanych rozwiązań.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że w czasie rozpęczania jednego końca rury o jednolitej średnicy wyjś ciowej na żądaną powiększoną ś rednicę jest on umieszczony w obejmie formującej o tej samej średnicy, natomiast przed zaformowaniem drugiego końca rury o średnicy wyjściowej w część walcowo-stożkową wykonuje się na tym końcu kilka wyjęć, korzystnie o profilu zbliżonym do trójkątnego, równomiernie rozmieszczonych na jej czole i obwodzie, a w czasie przeciągania drugiego końca rury o średnicy wyjściowej na żądaną średnicę stożkowo-walcowy koniec tej rury jest zaciśnięty pomiędzy powierzchniami karbowanymi znajdującymi się na zewnętrznej powierzchni głowicy stożkowo-walcowej i na wewnętrznej powierzchni części stożkowej tulei dociskowej zespołu ciągowego urządzenia wieloczynnościowego.

Z kolei, istota urzą dzenia wieloczynnościowego do kształ towania zmiennych przekroi poprzecznych rur według wynalazku polega na tym, że jego podstawa wyposażona jest dodatkowo w obejmę formującą jeden koniec rury usytuowaną pomiędzy podporą i prowadnicą rozpęczaka, natomiast na zewnętrznej powierzchni głowicy stożkowo-walcowej zespołu ciągowego oraz na wewnętrznej powierzchni części stożkowej tulei dociskowej tego zespołu wykonane są obwodowe karby.

Zastosowanie w urządzeniu według wynalazku obejmy formującej spełniającej funkcję elementu kalibrującego i umieszczanie w niej rury w czasie realizacji operacji rozpęczania jej końca powoduje,

PL 209 625 B1 że ścianka rozpęczanej rury przylega do ścianki tej obejmy, w wyniku czego rozpęczony odcinek rury ma identyczną średnicę i gładką powierzchnię na całej długości tego odcinka. Z kolei, wykonanie wyjęć trójkątnych na drugim końcu rury równomiernie rozmieszczonych na jej obwodzie wyeliminowało możliwość powstawania fałd na powierzchni formowanego w matrycy stożka. Poza tym, zastosowanie na powierzchni głowicy walcowo-stożkowej i tulei zaciskowej zespołu ciągowego karbów obwodowych powoduje, że ściana elementu stożkowo-walcowego na końcu rury jest zakleszczana obustronnie pomiędzy tymi karbami uniemożliwiając tym samym wyprostowanie się tego elementu i wysunięcie z niego zespołu ciągowego w czasie operacji ciągnienia.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia schemat urządzenia do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych rury metalowej na żądanych ich długościach, fig. 2 - powiększony uchwyt ciągowy urządzenia w stanie rozłożonym w widoku z przodu jego trzpienia z głowicą oraz w przekroju osiowym jego tulei zaciskowej, fig. 3-10 - poszczególne etapy kształ towania trzech zmiennych przekroi poprzecznych rury na trzech jej odcinkach, przy czym fig. 3 - przedstawia rurę wyjściową o jednolitej średnicy na całej jej długości w widoku z przodu, fig. 4 - t ę sama rurę zamocowaną w urzą dzeniu kształ tują cym zmienne jej przekroje poprzeczne w czasie operacji rozpęczania jednego jej końca i zwiększania jej średnicy na określonej długości, fig. 5 - fragment końca rury z wyjęciami trójkątnymi na jej czole w widoku z przodu i od jej czoła, fig. 6 - tę samą rurę zamocowaną w tym samym urządzeniu w czasie operacji kształtowania jej końca z wyjęciami trójkątnymi w stożek ścięty w widoku z przodu, fig. 7 - tę samą rurę zamocowaną w tym samym urządzeniu w czasie operacji przeciągania jej końca z ukształtowanym stożkiem ściętym przez ciągadło celem uzyskania trzeciego odcinka rury o średnicy mniejszej od średnicy wyjściowej rury i od średnicy uzyskanej w wyniku rozpęczania w widoku z przodu, fig. 8 - szczegół uchwytu ciągowego urządzenia w czasie operacji przeciągania końca rury o średnicy wyjściowej, fig. 9 - rurę z wykonanymi na niej trzema zróż nicowanymi ś rednicami na trzech odcinkach z przejś ciami stoż kowymi w widoku z przodu, a fig. 10 - fragment końca tej samej rury z uformowanym na nim stożkiem ściętym w widoku z przodu.

Urządzenie wieloczynnościowe do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych rury na żądanych ich długościach pokazane na fig. 1 ma podstawę 1 łączącą z sobą dalsze jego zespoły obejmujące: zespół napędowy 2 powodujący działanie sił osiowych F., F2 i F3 wywołujących ruch posuwisto-zwrotny zespołów roboczych stanowiących jego wymienne wyposażenie. Podstawa 1 urządzenia zaopatrzona jest także w dwie podpory tulejowe 3, w tylnej jej części w element oporowy 4, a w przedniej części w obejmę formującą 5 rozpęczany koniec rury, natomiast zespół napędowy 2 wyposażony jest w wymienne zespoły robocze, którymi są: rozpęczak 6, matryca 7, zespół ciągowy 8 i ciągadło 9.

Rozpęczak 6 urządzenia stanowi trzpień walcowy 10 zakończony głowicą roboczą 11 stożkowo-walcową oraz umieszczony luźno na tym trzpieniu pierścień oporowy 12, przy czym trzpień ten jest umieszczony luźno w prowadnicy 13 urządzenia. Matryca 7 urządzenia posiada gniazdo 14 o profilu stożka ściętego, natomiast zespół ciągowy 8 stanowi nagwintowany trzpień walcowy 15, zakończony głowicą walcowo-stożkową 16 posiadającą obwodowe karby 17 na zewnętrznej jego powierzchni oraz tuleja dociskowa 18, której wewnętrzna część stożkowa ma również obwodowe karby 19, przy czym tuleja ta dociskana jest nakrętką 20 nakręcaną na trzpień walcowy 15. Z kolei, ciągadło 9 urządzenia ma oczko 21 i o średnicy dostosowanej do żądanej zmiennej średnicy rury 22.

Sposób kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych na końcach rury metalowej polega na tym, że rurę 22 o średnicy wyjściowej d_w i długości wyjściowej L_w mocuje się w urządzeniu wieloczynnościowym tak, że jej część środkową umieszcza się w dwóch podporach tulejowych 3, a jej jedno czoło opiera się o element oporowy 4 tego urządzenia, zaś drugi koniec tej rury umieszcza się w obejmie formującej 5 o średnicy dj_ większej od średnicy wyjściowej d_w w rury 22 i poddaje operacji rozpęczania za pomocą głowicy roboczej 1 1 rozpęczaka 6 zewnętrzną siłą ściskającą F1, w wyniku czego uzyskano koniec rury na długości o zwiększonej, żądanej średnicy d równej średnicy wewnętrznej obejmy formującej 5 z przejściem stożkowym 23 pomiędzy średnicami d_w i dj_ tej rury. Następnie rurę 22 z rozpęczonym jej jednym końcem zdejmuje się z urządzenia wieloczynnościowego, na jej drugim końcu o średnicy wyjściowej d_w wykonuje się cztery równomiernie rozmieszczone na jej czole i obwodzie trójkątne wyjęcia 24, po czym rurę tę umieszcza się powtórnie w podporach tulejowych 3 tego urządzenia, opierając czoło rozpęczonego jej końca o element oporowy 4 urządzenia, po czym drugi koniec tej rury o średnicy wyjściowej d_w formuje się w kształt walcowo-stożkowy 25 za pomocą matrycy 7 urządzenia, wywierając na nią ściskającą siłę osiową F₂, w wyniku czego na tak ukształtowanym profilu wyjęcia 24 zostają ściśnięte ku sobie pozostawiając na obwodzie niewielkie

PL 209 625 B1 wyjęcia 24' w kształcie „łezki”. Z kolei, do wnętrza tak ukształtowanej części walcowo-stożkowej 25 rury 22 od strony jej rozpęczonego końca wprowadza się głowicę walcowo-stożkową 16 zespołu ciągowego 8, a na walcowo-stożkowym końcu tej rury mocuje się tuleję dociskową 18 za pomocą nakrętki 20 nakręcanej na trzpień walcowy 15 tego zespołu, w wyniku czego następuje zakleszczenie tego końca pomiędzy karbowanymi powierzchniami 17 i 19 tej głowicy i tulei dociskowej, po czym na głowicę walcowo-stożkową 16 wywiera się zewnętrzną siłę rozciągającą F3, w wyniku której koniec tej rury o średnicy wyjściowej d_w poddaje się operacji przeciągania przez oczko 21 ciągadła 9 urządzenia aż do uzyskania żądanej kolejnej mniejszej średnicy d₂ na długości L3 tej rury z przejściem stożkowym 26 pomiędzy średnicami d_w i d₂, zachowując przy tym odcinek rury o średnicy wyjściowej d_w na długości L2.

Sposób i urządzenie według wynalazku znajduje zastosowanie do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych rur wykonanych ze stali, aluminium lub stopów aluminium.

Claims

1. Sposób kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych na rurach metalowych, przeznaczonych zwłaszcza na trzony słupów oświetleniowych polegający na tym, że rurę o jednolitej średnicy wyjściowej na całej jej długości mocuje się w urządzeniu tak, że jej część środkową umieszcza się w dwóch podporach tulejowych, a jej jedno czoło opiera się o element oporowy tego urządzenia, zaś drugi koniec tej rury poddaje się operacji rozpęczania zewnętrzną osiową siłą ściskającą po czym rurę z rozpęczonym jednym końcem o zwiększonej średnicy zdejmuje się z tego urządzenia, umieszcza powtórnie w podporach tulejowych urządzenia opierając czoło jej rozpęczonego końca o element oporowy urządzenia, a wolny koniec tej rury o średnicy wyjściowej formuje się w kształt walcowostożkowy za pomocą matrycy urządzenia wywierając na nią zewnętrzną osiową siłę ściskającą po czym w końcu tym umieszcza się głowicę stożkowo-walcową uchwytu ciągowego urządzenia i mocuje się go do ścian uformowanej części walcowo-stożkowej tej rury, zaś na głowicę tę wywiera się zewnętrzną osiową siłę rozciągającą w wyniku czego koniec tej rury jest przeciągany przez oczko ciągadła urządzenia aż do uzyskania żądanej kolejnej jej średnicy mniejszej od średnicy wyjściowej rury, znamienny tym, że w czasie rozpęczania jednego końca rury (22) o średnicy wyjściowej (d_w) na żądaną średnicę (dj jest on umieszczony dodatkowo w obejmie formującej (5) o tej samej średnicy (d₂), natomiast przed zaformowaniem drugiego końca rury (22) o średnicy wyjściowej (d_w) w część walcowo-stożkową (25) wykonuje się na tym końcu kilka wyjęć (24), korzystnie o profilu zbliżonym do trójkątnego, równomiernie rozmieszczonych na jej czole i obwodzie, a w czasie przeciągania drugiego końca rury (22) o średnicy wyjściowej (d_w) na żądaną średnicę (d₂) stożkowo-walcowy koniec tej rury jest zaciśnięty pomiędzy powierzchniami karbowanymi (17 i 19) znajdującymi się na zewnętrznej powierzchni głowicy stożkowo-walcowej (16) i na wewnętrznej powierzchni części stożkowej tulei dociskowej (18) zespołu ciągowego (8) urządzenia wieloczynnościowego.

2. Urządzenie wieloczynnościowe do kształtowania zmiennych przekroi poprzecznych rury, którego podstawa zaopatrzona jest w co najmniej dwie podpory rury usytuowane pomiędzy jego zespołem napędowym wywołującym osiowe siły ściskające i osiową siłę rozciągającą, a jego elementem oporowym, przy czym zespół napędowy wyposażony jest w wymienne zespoły spełniające funkcje rozpęczaka, matrycy kształtującej profil walcowo-stożkowy, ciągadła z oczkiem i zespołu ciągowego złożonego z głowicy walcowo-stożkowej, tulei dociskowej i nakrętki nakręconej na trzpień głowicy znamienne tym, że podstawa (1) urządzenia wyposażona jest dodatkowo w obejmę formującą (5) jeden koniec rury (22) usytuowaną pomiędzy podporą (3) i prowadnicą (13) rozpęczaka (6), natomiast na zewnętrznej powierzchni głowicy stożkowo-walcowej (16) zespołu ciągowego (8) oraz na wewnętrznej powierzchni części stożkowej tulei dociskowej (18) tego zespołu wykonane są obwodowe karby (17 i 19).