192046. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lamellás csövek előállítására
1 2 A találmány tárgya eljárás lamellás csövek, különösen kis menetemelkedésű lamellás csövek előállítására forgómozgással hajtott szerszámok segítségével, amelyek tárcsákat tartalmaznak és ezek tengelye ferdén helyezkedik el és a nyomás hatására lamellák képződnek, amelyeknek alakja az alakító hengerektől származik. Mindeddig lamellás csövek gyártása húzással vagy un. hengerléssel olyan fejeken keresztül történt, amelyek három szimmetrikusan elhelyezett hengerből állnak és ezek hengeralaki) tárcsa-sorozatot tartalmaznak. Mindegyik henger tengelye a hengerlés tengelyével, amely egyben a cső tengelye is, állandó szöget zár be. Ennek a szögnek a nagysága a csövön kialakítandó lamellák csavarvonalának geometriájától függ. A hengereket forgómozgással hajtják meg, aminek következménye, hogy miután a csövet bevezetik a munkaszakaszba, a hengerek átadják a forgómozgást a csőnek, amelyen a lamellákat kell kialakítani. A lamellák kialakítása a csövön azt eredményezi, hogy a szerszám hatótartományában a cső anyagában fesztiltségi állapotjön létre. A cső anyaga a szerszám hatótartományában deformálódik mind sugár-, mind tengelyirányban. A sugárirányú feszültségek abban nyilvánulnak meg, hogy a lamellák átmérőit növelik, míg a tengelyirányú feszültségek a csövet megnyújtják. A cső megnyúlása a lamellák kialakítása során kedvezőtlen jelenség, mivel a nyúlás mértéke általában mindegyik csőszakaszban más és más. Ez azt eredményezi, hogy technológiai tűréseket keli alkalmazni és így a gyártási selejt nagy. A tengelyirányú feszültségek a szerszámról adódnak át a csőre a szerszám hatótartományában. Ezeknek a feszültségeknek a hatására a szerszám tengelyirányban nagyon nagy terhelésnek va kitéve. Ezek a nagy terhelések kihajlítják azokat a tárcsákat amelyekből a szerszám áll. Ennek következtében a lamellák menetemelkedése nem egyenletes és mindig nagyobb, mint a tárcsák,menetemelkedése. A 3 648 502 számú USA szabadalmi leírás eljárást ismertet lamellák kialakítására rézcsövön alakos hengerek segítségével, amelyek a cső külső felületét hornyolják. A csőfalat belső tüske támasztja meg. Az alakos hengerek menetemelkedése az elsőtől az utolsóig nő annak érdekében, hogy a hengerekből a csőre ható sugárirányú nyomás eredményeképpen a csövet tengelyirányban megfelelően megnyújtsa. Az eddig alkalmazott eljárásoklegfőbbhibája, hogy a szerszám élettartama nagyon rövid, mivel a hajlítóterhelés eredményeképpen a tárcsák kifáradás miatt hamar tönkremennek. A 113 419. sz. lengyel szabadalmi leírás olyan szerszámot ismertet, amely egy kiegészítő tárcsa alkalmazásával a szerszámot merevíti és élettartamát növeli. Ez a megoldás azonban nem küszöböli ki a cső megnyúlását és nagyon nehéz vele kis menetemelkedésű lamellákat készíteni olyan csöveken, amelyeknél a cső anyagának a feszültsége nagy, mert a szerszámban a tengelyirányú terhelések növekedése nagyobb, mint annak a lehetősége, hogy a szerszám szilárdságát növeljük. A 3 876 593 sz. USA szabadalom eljárást ismertet bimetall lamellás csövek gyártására oly módon, hogy megakadályozza annak a csőnek a megnyúlását, amelyen a lamellákat kialakítják. Ez abból áll, hogy a cső végeit a magcsőre rögzítik és ezután a lamellákat a csőnek a másik, szabad végéről kezdik kialakítani. Ha ezzel az eljárással készülnek a lamellák, akkor különböző mértékű tengelyirányú feszültségeket figyeltek meg a cső mentén. A kezdeti szakaszban, amikor a húzás indul, a cső szabad végétől kezdve, akkor a cső nem deformálódó részében a tengelyirányú feszültségek szimmetrikusan nőnek, amíg a külső cső anyagában egy végleges egyensúlyi feszültségi állapot létre nem jön. Ezzel egyidejűleg a tengelyirányú feszültségek a külső csőben a kezdeti 0 értékről egy olyan értékig nőnek, amely megfelel az egyensúlyi állapotnak és a lamellák átmérője egy kezdeti értékről a kívánt értékre nő. Különböző átmérőjű lamellákkal ellátott csőszakaszok azonban általában nem felelnek meg a mérettűrésekkel szemben támasztott követelményeknek ezért nagy hulladék képződik. Azonkívül a húzás első szakaszában kedvezőtlen jelenség a szerszám tárcsáinak túlzott mértékű hajlító terhelése. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a cső anyagába, amelyből a lamellákat kialakítjuk, kezdetben nyomófeszültséget vezetünk be, amelynek mértéke kisebb, mint a cső anyagának a képlékenységi határa, majd ezután a szers2,ám hatótartományában lamellákat képezünk miközben a cső anyagában a kezdeti nyomófeszültséget fenntartjuk oly módon, hogy a csőre a tárcsás szerszámot rányomjuk. Előnyösen a kezdeti nyomófeszültség ( 0.2 — 0.7 ) Fo-Fr Re F° ahol F° a csőszakasz felülete, Fr a magcső-szakasz felülete, miután a lamellákat elkészítettük. Azáltal, hogy a deformált cső anyagába nyomófeszültséget vezetünk be a kezdeti szakaszba, a szerszám nem kap terhelést a tengely mentén és így nem hajlítja ki a hengeralakú tárcsákat, amikor azok először érintkeznek az anyaggal. A másik hatás, amit a kezdeti nyomófeszültség bevezetésével elérhetünk az, hogy a cső hosszirányú megnyúlását kiküszöböljük. Ilyen körülmények között a szerszám munkája arra korlátozódik, hogy a cső feszültségeit sugárirányban elossza. A találmány szerinti eljárásnál olyan csöveket kapunk, amelyeknek a geometriája a cső teljes hossza mentén azonos és állandó, ugyanakkor a szerszám élettartama nagy. Azáltal, hogy a szerszámot nem terhelik káros hajlítófeszültségek, nagyon kis menetemelkedésű és nagy magassági) lamellákat is lehet készíteni olyan anyagokból, amelyeknek képlékenységi határa nagy. A találmány szerinti eljárás foganatosítási módját a rajzokon ismertetjük, amelyek a találmány szerinti eljáráshoz alkalmas berendezés példakénti kiviteli alakját tüntetik fel. Az 1. ábra csavarral összeszorított csövet és a hozzá tartozó nyomófeszültségek diagrammját ábrázolja, A 2. ábra a csövet és szerszámot ábrázolja metszetben a lamellák kialakítása folyamán. A 3. ábra a cső keresztmetszetét ábrázolja, mielőtt azon a lamellákat kialakítanánk. A 4. ábra a cső keresztmetszetét ábrázolja, miután azon a lamellákat kialakítottuk. Amint az 1. ábrából látható, az 1 cső mielőtt a lamellák kialakítása megkezdődik, a 2 csavarral össze van szorítva és így a csőben kezdeti nyomó feszültséget hozunk létre a kívánt mértékben, A nyomó feszültség mértéke előnyösen 0.2 — 0.7 ) Fo ~ Fr.Re Fo ahol Fo a cső keresztmetszete az alakítás előtt, Fr a 192.046 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
