專利名稱：用于在管子上成型螺紋的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在管子上成型螺紋的裝置和方法。
背景技術(shù)：
已知除了切削方法如車螺紋之外還有所謂的螺紋滾壓。在此輥放置在圓柱形的工件上和在朝向工件的壓力的作用下圍繞工件在切向上移動(dòng)。在此材料在壓力下被壓縮和擠壓，從而在工件中產(chǎn)生溝槽。如果將工件和輥沿著工件軸線相對(duì)移動(dòng)，那么在工件上的溝槽得到螺紋類型的螺旋形狀。這種螺紋滾壓技術(shù)至今僅僅可用于實(shí)心桿，因?yàn)橥ㄟ^輥徑向施加的壓力在空心體如管子的情況下導(dǎo)致:空心體變形并且失去其額定直徑或額定橫截面。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于提供一種裝置和方法，其使得螺紋滾壓技術(shù)也可以用于在管子上成型螺紋。上述目的通過具有權(quán)利要求1的特征的用于在管子上成型螺紋的裝置以及具有權(quán)利要求5特征的用于在管子上成型螺紋的方法實(shí)現(xiàn)。從屬權(quán)利要求記載了有利的實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，在其上待成型螺紋的管子或管子部段首先在工件緊固部中被繃緊。該工件緊固部在原理上是卡盤，其具有卡爪，這些卡爪貼靠到管子的內(nèi)壁上。這些卡爪(其數(shù)量為兩個(gè)或多個(gè)并且優(yōu)選具有圓弧形的貼靠面以用于貼靠在管子內(nèi)壁上)是徑向可移動(dòng)的并且可以特別是施加壓力至管子內(nèi)壁上，該壓力可以將管子擴(kuò)寬到規(guī)定的額定內(nèi)直徑?？ㄗΦ馁N靠面在橫截面中是基本上圓形的，從而在卡爪的朝向管子內(nèi)壁的壓力作用下，不僅可以設(shè)定規(guī)定的直徑，而且替代地或附加地可以克服管子部段的偏離圓形的“橢圓度”。在本發(fā)明的意義上，橢圓指的是任何非圓形的形狀。螺紋輥裝置偏心于工件緊固部的縱向軸線支承并且相對(duì)于工件緊固部可旋轉(zhuǎn)地支承。由此在成型螺紋時(shí)被緊固在工件緊固部上的管部段的外直徑被螺紋輥環(huán)繞。為此，此外可以規(guī)定，如此設(shè)計(jì)在螺紋輥裝置和管子部段或工件緊固部之間的耦合，使得在螺紋輥裝置圍繞管子部段或工件緊固部環(huán)繞時(shí)，管子部段或在其上繃緊管子部段的工件緊固部相對(duì)于螺紋輥裝置在管子部段的縱向方向上可以移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的方法按照如下方式進(jìn)行。首先將在其上要成型螺紋的管子部段在工件緊固部上繃緊，并且通過螺紋輥裝置壓靠到管子部段的外側(cè)上、同時(shí)將螺紋輥裝置和管子部段相對(duì)旋轉(zhuǎn)并且同時(shí)使管子部段和螺紋輥裝置彼此相對(duì)移動(dòng)，從而在管子部段上成型了螺紋。在螺紋成型之前，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施一個(gè)另外的加工步驟，其中將管子部段的直徑在工件緊固部上優(yōu)選通過卡爪擴(kuò)寬到期望的額定直徑和/或?qū)⒐茏硬慷蔚臋M截面轉(zhuǎn)變成圓形形狀。優(yōu)選管子部段在螺紋成型后仍然在卡爪對(duì)管子部段內(nèi)壁的繃緊作用下被保持在工件緊固部上。而后可以在被成型的螺紋上擰接法蘭。通過在擰接時(shí)保持在工件緊固部上，使得管子部段不能重新具有橢圓的形狀并且不能使得法蘭的擰接變難或不可能。


本發(fā)明接下來借助于附圖中示出的實(shí)施例詳細(xì)闡述。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的透視圖；圖2示出具有被繃緊的管子部段的另外的透視圖；圖3A示出沿著X方向根據(jù)本發(fā)明的裝置和被繃緊的管子部段的縱向剖視圖；圖3B示出管子在螺紋輥裝置和卡爪的區(qū)域內(nèi)的橫向剖視圖。
具體實(shí)施例方式在附圖中示出的裝置具有在示出的例子中大致圓盤形狀的支承部段6，在該支承部段上不僅支承具有卡爪3a、3b的工件緊固部3而且支承具有至少一個(gè)螺紋輥Ia的螺紋輥裝置I。工件緊固部3和支承部段6可彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)地支承，從而緊固在支承部段6上的、具有所述至少一個(gè)輥I的螺紋輥裝置I能夠圍繞工件緊固部3和被繃緊在工件緊固部上的管子狀的工件2旋轉(zhuǎn)?！翱杀舜讼鄬?duì)旋轉(zhuǎn)”僅僅意味著，可以實(shí)現(xiàn)輥I圍繞用作工件的管子部段2的環(huán)繞(見圖2)。輥I可以在徑向方向R上朝向管子部段2進(jìn)給。由此壓力被施加在管子部段2上，該壓力導(dǎo)致材料排擠或壓縮并且導(dǎo)致在管子部段2上成型螺紋2a。為了使得管子2在該來自外部的徑向壓力的作用下不萎陷，設(shè)置工件緊固部3，在該工件緊固部中卡爪3a、3b徑向向外壓靠在管子2的內(nèi)壁2b上，如特別是可以由附圖3A和3B看出?？ㄗ?a、3b通過錐形的元件3c(其如同卡爪3a、3b也與管子縱向軸線X同心地布置)的移動(dòng)沿著管子縱向軸線X的方向被移動(dòng)，以松開或繃緊卡爪3a、3b。此外基礎(chǔ)部段6相對(duì)于工件緊固部3可旋轉(zhuǎn)地支承，其中螺紋輥裝置I的輥Ia設(shè)置在一個(gè)懸掛裝置Ib上，該懸掛裝置在管子部段2環(huán)繞時(shí)與設(shè)置在螺紋輥裝置上的螺紋相配合，從而輥在環(huán)繞管子部段時(shí)沿著軸線X的方向移動(dòng)(箭頭P4)并且從而在管子部段2上形成相應(yīng)的螺旋形的螺紋2a (見圖2a)。如在附圖3B中示出，所述至少兩個(gè)卡爪3a、3b (在示出的實(shí)施例中示出6個(gè)卡爪)在徑向方向P3上壓在管子的內(nèi)壁上。在橫向剖視圖中，卡爪為此有利地具有與管子內(nèi)壁的形狀配合的輪廓，優(yōu)選該輪廓是圓弧段。在螺紋成型之前，卡爪3a、3b被壓向管子2的內(nèi)壁，并且管子由此被擴(kuò)寬到預(yù)定的額定直徑并且在成型過程的持續(xù)時(shí)間內(nèi)被保持。同時(shí)克服可能存在的管子橢圓度。輥Ia在成型過程中沿著箭頭Pl的方向環(huán)繞管子2并且在此在箭頭P2的方向上圍繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)。同時(shí)輥在徑向上被壓向管子2，從而實(shí)現(xiàn)成型過程。同時(shí)管子2和輥Ia在管子的縱向軸線X的方向上移動(dòng)，例如經(jīng)由輥懸掛裝置Ib上的螺紋通過沿著方向P4的推進(jìn)進(jìn)行移動(dòng)。在螺紋成型之后，卡爪被保持在其張開位置或者說撐開位置上并且能夠?qū)⒙菁y法蘭4擰接到正在被提供的螺紋2a上。這種螺紋法蘭可以在工件2繃緊之前被接納在基礎(chǔ)部段6上的相應(yīng)的緊固部5中。通過緊固部5的旋轉(zhuǎn)，螺紋法蘭可以被擰接到處在繃緊狀態(tài)下的管子2上。由此在繃緊狀態(tài)下螺紋法蘭的安裝和螺紋2a的成型是可能的，并且不會(huì)出現(xiàn)這樣的危險(xiǎn)，即在卡爪3a、3b卸壓或松開之后在管子2上存在橢圓度，這種橢圓度使得螺紋法蘭5的擰接變難或阻礙螺紋法蘭的擰接。
權(quán)利要求
1.一種用于在管子上成型螺紋的裝置，該裝置包含至少一個(gè)工件緊固部(3)用于緊固管子部段(2)，在該管子部段上要設(shè)置螺紋，該裝置包含至少一個(gè)螺紋輥裝置(1)，該螺紋輥裝置具有輥(la)，該輥能夠被徑向壓靠在管子部段(2)上以滾制螺紋，其中，工件緊固部(3)具有卡爪(3a，3b)，這些卡爪在緊固管子部段(2)時(shí)能夠被壓靠在管子部段的內(nèi)壁上以便擴(kuò)寬管子直徑和/或去除管子橫截面的橢圓度，其特征在于:該裝置具有支承部段(6)，在該支承部段上支承所述工件緊固部(5)和所述至少一個(gè)螺紋輥裝置(1)，該支承部段(6)還具有用于螺紋法蘭(4)的緊固部(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于:卡爪分別具有大致圓弧形的貼靠面以用于貼靠在管子部段(2)上。
3.如上述權(quán)利要求之一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，螺紋輥裝置(I)偏心于工件緊固部(3)的縱向軸線(X)支承并且相對(duì)于工件緊固部(3)可旋轉(zhuǎn)地支承，從而被緊固在工件緊固部(3)上的管子部段(2)的外直徑能夠被螺紋輥裝置(I)環(huán)繞以成型螺紋。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，此外螺紋輥裝置與工件緊固部(3)如此耦合，使得在螺紋輥裝置(I)圍繞管子部段(2)或工件緊固部(3)環(huán)繞時(shí)工件緊固部能相對(duì)于螺紋輥裝置(I)在管子部段(2)的縱向方向(X)上移動(dòng)。
5.一種用于在管子上制造螺紋的方法，其中將管子部段在工件緊固部上繃緊，并且通過將螺紋輥裝置(I)壓靠到管子部段(2 )的外側(cè)上、同時(shí)將螺紋輥裝置(I)和管子部段(2 )相對(duì)旋轉(zhuǎn)并且同時(shí)使得該管子部段和螺紋輥裝置(I)彼此相對(duì)移動(dòng)，從而在管子部段上成型了螺紋，其中，在螺紋成型之前，將管子部段(2)的直徑在工件緊固部(3)上擴(kuò)寬和/或?qū)⒐茏硬慷?2)的橫截面轉(zhuǎn)變成圓形形狀，其特征在于，將管子部段(2)在螺紋(2a)成型后仍然在繃緊狀態(tài)下保持在工件緊固部(3)上并且將法蘭(4)擰接到所成型的螺紋(2a)上。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，應(yīng)用兩個(gè)或更多個(gè)卡爪來擴(kuò)寬管子直徑和/或塑造管子橫截面的形狀。
全文摘要
一種用于在管子上成型螺紋的裝置，該裝置包含至少一個(gè)工件緊固部用于緊固管子部段，在該管子部段上要設(shè)置螺紋，該裝置包含至少一個(gè)螺紋輥裝置，該螺紋輥裝置具有輥，該輥能夠被徑向壓靠在管子部段上以滾制螺紋，其中，工件緊固部具有卡爪，這些卡爪在緊固管子部段時(shí)能夠被壓靠在管子部段的內(nèi)壁上以便擴(kuò)寬管子直徑和/或去除管子橫截面的橢圓度。
文檔編號(hào)B21H3/04GK103170563SQ20121056043
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者U·屈肯肖納 申請(qǐng)人:埃德爾過濾技術(shù)有限公司