DE2803365B2

DE2803365B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von schraubenförmig verlaufenden Querrippen an einem Rohr durch Walzen

Info

Publication number: DE2803365B2
Application number: DE2803365A
Authority: DE
Inventors: Pawel Bodynek; Dipl.-Ing.-Mech. Zygmunt Gozdziewicz; Dipl.-Ing.-Mech. Andrzej Kedzierzyn-Kozle Maczynski; Jozef Kozla Pieczyk; Dipl.-Ing.-Mech. Janusz Zabkowice Bedzinskie Przybyla; Jozef Kedzierzyn-Kozle Stawski; Dipl.-Ing.-Mech. Andrzej Szal
Original assignee: ZAKLAD DOSWIADCZALNY PRZY ZAKLADACH URZADZEN CHEMICZNYCH METALCHEM KEDZIERZYN-KOZLE PL
Current assignee: ZAKLAD DOSWIADCZALNY PRZY ZAKLADACH URZADZEN CHEMICZNYCH METALCHEM KEDZIERZYN-KOZLE PL
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1978-01-26
Publication date: 1981-04-16
Also published as: JPS5393168A; HU176733B; NL7800970A; FR2378584A1; SU1080734A3; US4153982A; PL113419B1; CA1094787A; SE7800918L; CS203004B2; FR2378584B1; DE2803365A1; RO78178A; IT7867147A0; GB1596865A; DD134061A5; PL195619A1; JPS561972B2; DE2803365C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff de·: Patentanspruchs 3.

Die Erfindung geht von dem Stand der Technik nach der US-PS 36 83 656 aus. Das Biegen der Querrippen eines Rohres aus der Ebene der Fertigwalzung um etw a

■ 90° erfolgt bei dem dort beschriebenen Verfahren, um den Außendurchmesser des Rippenrohres zu vermindem.

In der DE-OS 22 02 435 wird das plastische Verformen von durch Walzen hergestellten Gängen eines Gewindes beschrieben, um die Steigung des Gewindes zu ändern und ein sogenanntes Kiemmgewinde zu erhalten. Dabei wird der Werkstoff kaltverfestigt.

Der Erfindung liegt jedoch die Aufgabe zugrunde,

jede Querrippe des Rohres nach seiner Herstellung im wesentlichen frei von Spannungen zu haben, damit, wenn das Rohr in einem Wärmetauscher hohen Temperaturschwankungen unterworfen wird, es unter dem Einfluß dieser Temperaturschwunkungen nicht bricht.

Die F.rfindungsaufgabe wird durch die im Kennzeichen des Palentanspruchs 1 genannten Verfahrensschritte und die im Kennzeichen des Patentanspruchs 3 genannten baulichen Merkmale einer Vorrichtung gelöst.

Im Patentanspruch 2 wird eine vorteilhafte Weiterentwicklung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 bei seiner Anwendung auf doppelwandige Rohre, bei denen sich ein Kernrohr im äußeren Rohr befindet, beschrieben, und im Patentanspruch 4 eine zu seiner Durchführ'ing bestimmte Vorrichtung behandelt.
Die durch das vorgeschlagene Verfahren erreichte Wirkung ist das Erzeugen von Spannungen bei der Biegung der Querrippe, die hinsichtlich Richtung und Größe sich ändern und die die beim Walzvorgang entstandenen Spannungen im Werkstoff abbauen.

Die Werkzeuge sind zur Realisierung der vorstehend

J5 erwähnten Wirkungen zweckmäßig gestaltet: auf die die umlaufende Quemppe formenden, das Profil des Raumes zwischen den Querrippen aufweisenden hintereinanderfolgenden Verformungsrollen folgen im Querschnitt asymmetrische Rollen, deren eine Stirnseite

ίο kegelig ist und dadurch den zuletzt gewalzten Rippenbereich auf eine bestimmte Länge des Rohrumfangs an der Rippenwurzel aus der zur Rohrachse senkrechten Ebene abbiegen, bis am Ende diesnr Länge die folgenden spiegelbildlich asymmetrischen Rollen die Querrippe in die erwähnte Ebene sofort oder nach erfolgtem Hindurchbiegen in die Gegenrichtung zurückbiegen. Dieser Vorgang ist durch Anordnung weiterer asymmetrischer Rollen wiedei heilbar.
Das asymmetrische Profil der Rollen, deren Di^e in Richtung ihrer Drehachse zunimmt, besitzen gegenüber den symmetrisch profilierten Verformungsrollen eine größere Steifigkeit. Durch einen den vorhergehenden Rollen gegenüber etwas größeren Außendurchmesser pressen sie bei doppelwandigen Rohren das äußere Rippenrohr an das Kernrohr an, ohne daß an ihnen infolge der größeren Beanspruchung Brüche entstehen. Der räumliche und damit zeilliche Bereich zwischen dem Abbiegen der Querrippe in eine Richtung und dem Hindurchbiegen in die entgegengesetzte Richtung dient einer Entspannung des Rohres, wodurch beim nachfolgenden erwähnten Pressen des Außenrohres an das Kernrohr eine bessere und rißfreie Verbindung beider Rohre erreicht wird Es besteht also eine Kombinationswirkung mit Bezug auf das Herstellen des doppelwandi- gen Rippenrohres durch das intermittierende Biegen der Querrippen und das dabei erfolgende Anpressen des Außenrohres an das Kernrohr durch ein und dasselbe Werkzeug.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch im Schnitt das Walzen von Querrippen an einem Rohr mit Kernrohr und

F i g. 2 schematisch im Schnitt das Walzen von Querrippen an einem Rohr ohne Kernrohr.

Das Walzwerkzeug der Vorrichtung zum Herstellen von schraubenförmig verlaufenen Querrippen an einem Rohr besteht aus einem Abschnitt mit symmetrisch zur Fertigwalzebene gestalteten Rollen, nämlich mit einer Anschneiderolle 1, einer Vorwalzrolle 2, einer Fertigwalzrolle 3 sowie aus einem Abschnitt mit asymmetrisch zur Fertigwalzebene gestalteten Walzrollen, nämlich mit einer Rollenanordnung 4 für ein zweiseitiges Durchbiegen der Querrippe, d. h. ein Hindurchbiegen durch die zur Walzenachse senkrechte Mittelebene der Querrippe, wobei die Anordnung aus einer Druckrolle 5 und gemäß Fig. 1 zusätzlich aus einer ersien Preßrolle 6, einer zweiten Preßrolle 6a und einer Ausrichtrolle 7 besteht.

Die Druckrolle 5 überträgt auf die Welle des Werkzeuges den größten Teil der Radialkräfte, welche während des Formungsvorganges der Querrippe entstehen.

Ihre Konstruktion ergibt sich aufgrund ihres Profils.

das eine der RippenobiTfläche entsprechende Fläche sowie eine zweite einem Kegel mit einem Konuswinkel von 140 bis 170° entsprechende Fläche aufweist. Die Druckrolle 5 ermöglicht mit dieser Konstruktion die Übertragung großer Kräfte und übt folglich einen direkten Einfluß auf die Größe der formbaren Rippenhöhe aus.

Die Kegelseite dei Druckrolle 5 bieg! die Querrippe aus ihrer normalen Lage ab. Die Querrippe läuft dann

ίο bei der Ausführungsform nach F i g. 1 auf die Preßrollen 6, von denen jeweils eine das Rohr in der Ebene senkrecht zur Walzachse durchbiegt, wobei gleichzeitig das Rippenrohr gegen das Kernrohr gepreßt wird.

Zwischen der Druckrolle 5 und der ersten Preßrolle 6 sind die Schraubengänge der Querrippe frei von einer Einsvirkung von Walzrollen. Dieses entspricht einem Zeitraum, welcher der Verschiebung des Rohres um einen drei Teilungen umfassenden axialen Abstand gleich ist.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Ausführungsform r.'nd die Preßrollen 6 weggelassen. Anstelle der ers.en Preßiolle von F i g. 1 ist die Ausrichtrolle 7 vorgesehen, die auf der der Druckrolle 5 zugewandten Profilfläche wie die entsprechende Fläche der ersten Preßrolle von F i g. 1 geneigt ist.

Hier/u 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von schraubenförmig verlaufenden Querrippen an einem Rohr durch Walzen, bei dem die Querrippen angeschnitten, vorgiwalzt, fertiggewalzt und aus der Ebene der Fertigwalzung gebogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogene Querrippe des Rohres über die Ebene der Fertigwalzung zurückgebogen und daß sie anschließend wieder in diese Ebene durch neuerliches Biegen ausgerichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem vor dem Walzen ein Kernrohr in das Rohr eingebracht wird und es beim Walzen an das Kernrohr angepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede Querrippe mehrmals aus der Ebene der Fertigwalzung und in diese gebogen wird mit gleichzeitigem Anpressen des Rippenrohres an das Kernrohr.

3. Vorrichtung zur Hersteflung von schraubenförmig verlaufenden Querrippen zu einem Rchr durch Walzen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit symmetrisch zur Fertigwalzebene gestallten rollerförmigen Werkzeugen für Anschneiden, Vorwalzen und Fertigwalzen und asymmetrisch zur Fertigwalzebene gestalteten Werkzeugen zum Biegen der Querrippen, dadurch gekennzeichnet, daß die letzteren aus einer Druckrolle (5) und einer Ausrichtrolle (7) bestehen, wobei die Druckrolle in der Walzrichtung entlang der Ruhrachse mit ihrer Gestalt dem Profil der letzten Fertigwalzrolle (3) entsprechende Profilfläche und eine zweite Profilfläche in Form einer Kegelfläche mit einem Konuswinkel von HU bis 170° aufweist, die Ausrichtrolle (7) in der Walzrichtung entlang der Rohrachse eine erste Profilfläche in Form einer Kegelfläche mit einem Konuswinkel von 155 bis 170° und eine zweite deir Profil der letzten Fertigwalzrolle (3) entsprechende Profilfläche aufweist, wobei die Profilscheitelkanten der Druckrolle und der Ausrichtrolle (7) abgerundet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine erste Preßrolle (6) um 2 bis 6 Rippenteilungen von der Druckrolle (5) axial entfernt angeordnet ist, die eine erste, der Druckrolle (5) zugewandte Profilfläche in Form einer Kegelfläche mit einem Konuswinkel von 155 bis 170° und eine zweite Profilfläche, die dem Profil der letzten Fertigwalzenrolle (3) entspricht, aufweist und daß mindestens eine zweite Preßrolle {6a) vorgesehen ist, die ein mit Bezug auf die Ebene der Fertigwalzung einer zur ersten Preßrolle (6) symmetrisches Profil hat, der Außendurchmesser der Preßrollen (6, 6a) etwas größer ist als der Außendurchmesser der Druckrolle (5) und die Profilscheitelkanten der Preßrollen (6, 6a) abgerundet sind.