DE10059021C2 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus einem unprofilierten Längsprofil sowie deren Verwendung - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus einem unprofilierten Längsprofil sowie deren Verwendung

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus einem unpro­ filierten Längsprofil, sowie deren Verwendung.
Verfahren und dazugehörige Vorrichtungen zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus einem unprofilierten Längspro­ fil aus Aluminium und/oder Aluminium enthaltenden Legierungen sind allgemein bekannt. Allerdings haben sich solche Verfahren und Vorrichtungen in der Praxis als ausgesprochen nachteilig erwiesen. Beim Ziehen wie auch beim Strangpressen von Längs­ profilen aus Aluminium und/oder Aluminium enthaltenden Legie­ rungen entsteht an deren äußeren Oberfläche im Allgemeinen ei­ ne Oxidschicht von zum Teil erheblicher Dicke. Darüber hinaus bilden sich beim Ziehen bzw. Strangpressen in der Oberfläche von Längsprofilen aus Aluminium (Längs-)Risse oder derglei­ chen. Diese Oxidschicht- bzw. Rissbildung wird noch zusätzlich dadurch verstärkt, als das Rohmaterial zumeist mit Anteilen aus Schrott versetzt ist. Einerseits führen derartige Oxid­ schichten als auch solche (Längs-)Risse zwangsläufig zu einer wesentlichen Herabsetzung der Festigkeit der Längsprofile ins­ gesamt. Andererseits ergeben sich aufgrund derartiger Oxid­ schichten und/oder solcher (Längs-)Risse Längsprofile, die in aller Regel nicht, zumindest in nur höchst ungenügendem Maße, gasundurchlässig bzw. gasdicht sind. Handelsübliche oder der­ zeit auf dem Markt erhältliche Längsprofile aus Vollmaterial und/oder Hohlprofile bedürfen daher in jedem Fall einer nach­ träglichen spanenden Bearbeitung, zum Beispiel Abdrehung, Säu­ berung bzw. Abtragung oder Polierung der Materialoberfläche.
Abgesehen von einem daraus resultierenden Materialverlust er­ höht eine solche Bearbeitung den Arbeitsaufwand und damit den Kostenaufwand bei der Herstellung derartiger Längsprofile. Nicht zuletzt wegen der nicht vorhandenen ausreichenden Fe­ stigkeit und/oder Undichtigkeit sind Längsprofile, die zurzeit auf dem Markt angeboten werden, selbst nach einer zusätzlichen spanenden Bearbeitung ungeeignet, zu Werkstücken weiterverar­ beitet werden zu können, die dann ihrerseits zum Beispiel zur Montage von hydraulischen Elementen, wie (blockierbaren) Gas- und/oder Flüssigkeitsfedern etc., Verwendung finden. Entspre­ chende hydraulische Elemente nämlich benötigen sowohl eine hohe Festigkeit als auch gleichermaßen eine absolute Gasdich­ tigkeit, und zwar im Dauerlastbereich und über eine große Zeitdauer. Auch sind bei diesen hydraulischen Elementen übli­ cherweise einzelne Bauteile miteinander zu verschweißen, was aber meistens durch den nicht unmaßgeblichen Schrottanteil verhindert wird.
Darüber hinaus sind aus der DE 11 11 660 B ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verbesserung der Dauerhaltbarkeit von Bauelementen aus Metall bekannt. Dabei soll ausschließlich die Oberfläche der Bauelemente in linienförmigen Mustern differen­ tiell plastisch verformt werden.
Schließlich sind in der DE 31 10 433 A1 noch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umformen von insbesondere metallischen Werkstücken, wie unter anderem Verzahnungen, Wellen, zylindri­ schen Laufflächen, offenbart, um die Herstellung von Werkstüc­ ken verschiedener Werkstoffe mit gleichen Werkzeugen unter Beibehaltung der Konfiguration einer Werkzeuggeometrie zu er­ möglichen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Her­ stellung von Werkstücken mit rundem Querschnitt bzw. mit Boh­ rungen oder dergleichen Ausnehmungen aus einem unprofilierten Längsprofil bereitzustellen, das bzw. die konstruktiv ausge­ sprochen einfach ist und eine Herstellung von Werkstücken von besonders hoher Festigkeit und Härte sowie Gasdichtigkeit un­ ter großer Genauigkeit und mit geringem Arbeits- und Kosten­ aufwand ermöglichen, sowie deren Verwendung zur kontinuierli­ chen Herstellung von Werkstücken, in Form von beispielsweise länglichen Profilen aus Aluminium oder Aluminium enthaltenden Legierungen zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird auf überraschend einfache Weise in verfah­ renstechnischer Hinsicht durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens nach den Merkmalen des Anspruchs 1, bei welchem das unprofilierte Längsprofil zunächst durch mindestens eine wenigstens teilwei­ se mit einem Außenprofil versehene Walze zumindest teilweise beaufschlagt wird, derart, dass die behandelte Oberfläche des Längsprofils unter Druckeigenspannungen und die unter der be­ handelten Oberfläche liegenden Zonen des Längsprofils unter Zugeigenspannungen in axialer und tangentialer Richtung ge­ setzt werden, das unter Druck- und Zugeigenspannungen gesetzte Längsprofil dann zumindest teilweise durch mindestens eine weitere Walze spanlos mit einem Profil versehen wird und schließlich ein zumindest teilweise mit einem Profil versehener Abschnitt des Längsprofils zur Bildung eines profilierten Werkstücks von dem Längsprofil abgetrennt wird, lässt sich ein besonders einfaches Verfahren erhalten, um Werkstücke mit runder Ober­ fläche, d. h. mit konvexer Oberfläche, wie Rundprofile, und/oder mit konkaver Oberfläche, wie Hohlprofile, und/oder Bohrungen sowie sonstigen Ausnehmungen, zum Beispiel Durch­ gangsbohrungen und Sacklochbohrungen, nicht zuletzt aufgrund einer rein spanlosen Bearbeitung ohne großen Arbeits- und Ko­ stenaufwand herzustellen. Damit einhergehend erhalten die Längsprofile und/oder daraus gebildeten Werkstücke eine beson­ ders hohe Festigkeit und/oder Härte ebenso wie eine ausgespro­ chen hohe Genauigkeit und Glattheit. Schließlich, und dies ist ein zusätzlicher, zugleich besonders wesentlicher Vorteil der Erfindung, sind die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren be­ handelten Längsprofile und/oder daraus gebildeten Werkstücke weitgehend gasundurchlässig bzw. gasdicht. Die Längsprofile und/oder Werkstücke eignen sich daher in hervorragender Weise zur Weiterverarbeitung zu zum Beispiel hochfesten und gasdich­ ten, hydraulischen Elementen, wie (blockierbaren) Gas- und/ oder Flüssigkeitsfedern etc. Mit dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren wird weiterhin eine Säuberung der Materialoberfläche und/oder der oberflächennahen Randzone von spröden Oxidkru­ sten, beispielsweise Aluminiumoxidkrusten, und schädlichen Verunreinigungen erreicht und Oberflächendefekte sowie Risse beseitigt. Eine gesonderte Bearbeitung der Materialoberfläche ist nicht erforderlich. Im Ergebnis sind die Werkstücke mit einer materialidentischen Hülle von mehreren Hundert Mikrome­ tern umgeben, die aufgrund einer erhöhten Materialfestigkeit und resultierenden Druckeigenspannung versteifend wirkt. Die Oberflächenrauhigkeit verbessert sich gegenüber den Werkstüc­ ken unmittelbar nach dem Ziehen bzw. Strangpressen bis etwa um den Faktor 6 bis 8. Rauhigkeitswerte von Ra < 0,1 sind dabei die Regel. Die Werkstücke erhalten mithin eine Eigenspannung­ scharakteristik, nämlich Durckeigenspannungen in der plastisch verformten Oberfläche bzw. oberflächennahen Randzone und Zugeigenspannungen in den darunter liegenden Gebieten, welche einander entgegenwirken. Die aus dem Längsprofil hergestellten Werkstücke erhalten mithin eine erheblich verbesserte Dauerfe­ stigkeit. Als zusätzlicher Vorteil des Verfahrens nach der Er­ findung ergibt sich infolge einer wesentlich verringerten Oxidschichtdicke eine verbesserte Haftung, mit der Folge, dass die Werkstücke problemlos mit galvanischen Beschichtungen ver­ sehen werden können, und zwar ohne die sonst übliche Wasser­ stoffversprödung. Wegen der verbesserten Haftung sind aller­ dings ebenso alle nur erdenklichen Korrosionsschutzverfahren möglich. Schließlich ist auch ein Verschweißen von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Längsprofilen und/ oder Werkstücken mit- bzw. untereinander ohne weiteres mög­ lich. Die Belastbarkeit bzw. Haltbarkeit solcher Schweißnähte entspricht dabei denjenigen von Schweißnähten herkömmlich ge­ fertigter Längsprofile und/oder Werkstücke.
Vorteilhafte konstruktive Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 20 beschrieben.
Von großer Bedeutung für eine zusätzliche Vereinfachung bei der kontinuierlichen Herstellung des Werkstücks sind die Maß­ nahmen des Anspruchs 2, wonach das Längsprofil durch die Be­ aufschlagung durch die mindestens eine wenigstens teilweise mit einem Außenprofil versehene Walze in axialer Richtung be­ wegt wird. Demnach sind gesonderte verfahrenstechnische Maß­ nahmen zur Weiterbeförderung des Längsprofils nach der Eigen­ spannungserzeugung nicht erforderlich.
Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit und Härte sowie gleich­ zeitig der Genauigkeit wird das Längsprofil in besonderer Aus­ gestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 durch mindestens ei­ ne, insbesondere zwei jeweils, wenigstens teilweise mit einem Außenprofil versehene Walzen aufeinanderfolgend in entgegen­ gesetzter Richtung beaufschlagt. Auf diese Weise wird die zu behandelnde Oberfläche des Längsprofils vorzugsweise quer zur Bewegungsrichtung des Längsprofils zuerst in einer Richtung und dann in dazu entgegengesetzter Richtung verformt. Zusätzlich wird das Längsprofil auf diese Weise gasdicht gemacht.
Außerordentlich bedeutsam für eine Eigenspannungserzeugung in einem Längsprofil mit einer runden Oberfläche, zum Beispiel eines Rund- bzw. Rohrmaterials, sind die Merkmale des An­ spruchs 4, wonach das Längsprofil durch mindestens eine wenig­ stens teilweise mit einem Außenprofil versehene Walze, die parallel zum Längsprofil angeordnet und um deren Längsachse sowie um das Längsprofil drehbar ist, beaufschlagt wird.
Von großem Interesse für eine Eigenspannungserzeugung in einem Längsprofil mit wenigstens einer Bohrung oder dergleichen Aus­ nehmung bzw. der Bohrung oder Ausnehmung selbst sind die Merk­ male des Anspruchs 5, wonach eine Beaufschlagung durch minde­ stens eine wenigstens teilweise mit einem Außenprofil versehe­ ne Walze, die parallel zur Bohrung oder dergleichen Ausnehmung angeordnet und um deren Längsachse sowie in der Bohrung oder dergleichen Ausnehmung drehbar ist, erfolgt.
Des weiteren liegt es nach Anspruch 6 im Rahmen der Erfindung, dass das Längsprofil bzw. dessen Oberfläche in Form einer au­ ßen liegenden Fläche und/oder einer innen liegenden Fläche, zum Beispiel der Innenwandung einer Bohrung, durch eine wenig­ stens teilweise mit einem Außenprofil versehene Walze und we­ nigstens eine, insbesondere zwei, im Wesentlichen unprofilier­ te Walze/n, die um das Werkstück bzw. in der wenigstens einen Bohrung oder dergleichen Ausnehmung angeordnet sind, beauf­ schlagt wird.
Nach Anspruch 7 ist in diesem Zusammenhang erfindungsgemäß vorgesehen, das Längsprofil durch eine Walze mit einem Außen­ profil in Form von zu der Längsachse der Walze in einem Winkel α und/oder α' angeordneten ringförmigen Wülsten und Ausnehmun­ gen zu bearbeiten, wobei die zu der Längsachse der Walze in einem Winkel α, α' angeordneten ringförmigen Wülste und Aus­ nehmungen der Walze eine zueinander im Wesentlichen entgegen­ gesetzte Vorlaufstellung aufweisen.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Längsprofil nach Anspruch 8 durch zwei jeweils wenig­ stens teilweise mit einem Außenprofil versehene Walzen und ei­ ne im Wesentlichen unprofilierte Walze, die um das Längspro­ fil, insbesondere in etwa gleichem Abstand zueinander, ange­ ordnet sind, beaufschlagt.
Vorzugsweise wird das Längsprofil bzw. die zu behandelnde (Ober-)Fläche des Längsprofils dabei nach Anspruch 9 durch zwei Walzen mit einem Außenprofil in Form von zu den Längsach­ sen der Walzen in einem Winkel α bzw. α' angeordneten ringför­ migen Wülsten und Ausnehmungen bearbeitet.
In diesem Zusammenhang werden die zwei Walzen nach Anspruch 10 vorzugsweise in gleicher Drehrichtung angetrieben, wenn die zu den Längsachsen der Walzen in einem Winkel α bzw. α' angeord­ neten ringförmigen Wülste und Ausnehmungen der zwei Walzen ei­ ne zueinander im Wesentlichen entgegengesetzter Vorlaufstel­ lung aufweisen.
Alternativ dazu werden die Walzen nach Anspruch 11 in entge­ gengesetzter Drehrichtung angetrieben, wenn die zu den Längs­ achsen der Walzen in einem Winkel α bzw. α' angeordneten ring­ förmigen Wülste und Ausnehmungen der zwei Walzen eine zueinan­ der im Wesentlichen gleiche Vorlaufstellung aufweisen.
Von ganz besonderem Interesse sind die Merkmale der Ansprüche 12 und 13, wonach das unter Eigenspannungen gesetzte Längspro­ fil zusätzlich oberflächenseitig verdichtet wird, und zwar bis zu einer Oberflächentiefe von etwa 100 µm, insbesondere von et­ wa 1 bis 20 µm und vorzugsweise von etwa 1 µm. Hierdurch kann die bereits durch die Eigenspannungserzeugung erhaltene Gas­ dichtigkeit des Längsprofils und damit einhergehend der aus dem Längsprofil herzustellenden Werkstücke selbst noch weiter erhöht bzw. vollständig erreicht werden. Die aus dem Längspro­ fil hergestellten Werkstücke können somit in vorteilhafter Weise ohne weiteres bei der Herstellung von hydraulischen Dämpfungselementen, wie (blockierbaren) Gas- und/oder Flüssigkeitsfedern, verwendet werden. Derartige (blockierbare) Gas- und/oder Flüssigkeitsfedern finden in unterschiedlichster Grö­ ße, Art und Ausgestaltung beispielsweise unter anderem in Kraftfahrzeugen, Möbeln, wie höhenverstellbaren Stühlen oder Tischen, und vielem anderen mehr Verwendung.
In ganz vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens wird das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil entsprechend den Maßnahmen des Anspruchs 14 zumindest teilwei­ se durch wenigstens eine Profilwalze mit einem Profil versehen wird. Das Profil wird an dem Längsprofil insoweit ohne jegli­ che spanende Bearbeitung erzeugt.
In diesem Zusammenhang liegt es vorzugsweise im Rahmen der Er­ findung, dass das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil nach Anspruch 15 durch die wenigstens eine Profilwalze mit ei­ nem Zapfenprofil versehen wird.
In alternativer Ausgestaltung ist darüber hinaus nach Anspruch 16 vorgesehen, das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil zumindest teilweise durch wenigstens eine Rillenwalze mit ei­ nem Gewinde zu versehen.
Dabei ist es vorzugsweise möglich, dass das durch die wenig­ stens eine Profilwalze gebildete Zapfenprofil des unter Eigen­ spannungen gesetzten Längsprofils zusätzlich, d. h. kumultativ, durch die wenigstens eine Rillenwalze mit einem Gewinde verse­ hen wird.
Weiterhin liegt es gemäß dem technischen Merkmal des Anspruchs 17 im Rahmen der Erfindung, ein Ende einer Bohrung oder der­ gleichen Ausnehmung des Längsprofils durch wenigstens eine Profilwalze mit einer Umbördelung zu versehen. Ohne weiteres ist es dabei ebenso möglich, eine solche Umbördelung an dem vorlaufenden Ende eines hohlprofilierten Längsprofils anzufor­ men.
Um die spanlose Bearbeitung unter Umständen zu vereinfachen, kann das Längsprofil nach Anspruch 18 zweckmäßigerweise zu ei­ nem verkürzten Längsprofil abgelängt bzw. abgeschert werden.
Zur Oberflächenvergütung ist weiter nach Anspruch 19 vorgese­ hen, dass der abgetrennte Abschnitt des Längsprofils und/oder das verkürzte Längsprofil im Bereich der Abtrennung bzw. Ab­ scherung oberflächenbehandelt wird.
Von besonders großer Bedeutung sind schließlich noch die Merk­ male des Anspruchs 20, wonach das unter Eigenspannungen ge­ setzte Längsprofil und/oder das Werkstück oder die wenigstens teilweise behandelte Oberfläche bzw. die wenigstens eine be­ handelte Bohrung oder dergleichen Ausnehmung des Längsprofils und/oder des Werkstücks mit einem Überzug aus Metall, wie Chrom, Kupfer oder dergleichen, und/oder aus einer Metallegie­ rung und/oder aus einer Farbe und/oder Kunststoff beschichtet und/oder eloxiert und/oder galvanisiert und/oder gebeizt wird. Mittels der Erfindung lassen sich erheblich verbesserte Haf­ tungseigenschaften der unter Eigenspannungen gesetzten Längs­ profile und/oder Werkstücke erreichen. Dies wiederum zieht ganz allgemein wesentliche Verbesserungen hinsichtlich einer Beschichtung von Längsprofilen und/oder Werkstücken nach sich. So ist es beispielsweise ohne weiteres möglich, ein längliches Profil, wie einen Draht, mit einem Kern aus Aluminium mit ei­ nem (geschlossenen bzw. durchgehenden) Mantel aus Kupfer zu überziehen. Der Überzug aus Kupfer bleibt dabei in ausgespro­ chen dauerhafter Weise und besonders abriebsfest an dem Kern aus Aluminium haften. Eine Verwendung von Kupferdrähten aus Vollmaterial ist nicht mehr erforderlich. Neben einer Ge­ wichtsverringerung lassen sich daher vor allem erhebliche Ko­ steneinsparungen erreichen. Ebenso sind durch das erfindungs­ gemäße Verfahren hochbelastbare Hartchrombeschichtungen oder dergleichen möglich, ohne dass kostenintensive Vorarbeiten notwendig werden. Zum Beispiel kann auf ein aufwendiges und zeitintensives Abschälen von oberflächennahen Oxidschichten und/oder Verunreinigungen vor dem Verchromen von Längsprofilen und/oder Werkstücken, wie Messingwellen oder ähnlichem, wie bisher erforderlich, vollständig verzichtet werden. Gleichermaßen ist ein abriebsfester Auftrag von beispielsweise Eloxal­ farben oder eine Eloxierung bzw. Galvanisierung von Werkstüc­ ken möglich.
Die unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofile und/oder Werkstücke und/oder deren Beschichtungen können dabei abhängig von den jeweilig zu erreichenden Materialeigenschaften bzw. -vorgaben in besonders vorteilhafter Weise aus Aluminium und/oder (einer) Legierungen daraus bestehen. Vorzugsweise bieten sich Aluminium und/oder Aluminium enthaltende Legierun­ gen, wie zum Beispiel AlMg4,5Mn, AlMgSi0,5, AlMgSi, AlMg5, AlZn4,5Mg, AlCuMg, AlCuMg2, AlZnMgCu0,5, AlZnMgCu1,5, AlCuMgPb, an.
Diese Aufgabe wird weiterhin in vorrichtungstechnischer Hin­ sicht auf überraschend einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 21 gelöst.
Demnach umfasst die Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus einem un­ profilierten Längsprofil mit einer runden Oberfläche eine Einrichtung zur Erzeu­ gung von Eigenspannungen in dem unprofilierten Längsprofil mit drei parallel und um das Längsprofil angeordneten Walzen, wel­ che wenigstens teilweise mit einem das Längsprofil beaufschla­ genden Außenprofil in Form von zu der Längsachse der Walze in einem Winkel angeordneten ringförmigen Wülsten und Ausnehmun­ gen versehen und jeweils einzeln um deren Längsachsen sowie gemeinsam um das Längsprofil drehbar sind, eine Einrichtung zur spanlosen Ausbildung eines Profils an dem unter Eigenspan­ nungen gesetzten Längsprofil mit mindestens einer weiteren Walze und eine Einrichtung zur Abtrennung eines mit einem Pro­ fil versehenen Abschnittes des Längsprofils zur Bildung eines profilierten Werkstücks von dem Längsprofil. Die erfindungsge­ mäße Vorrichtung zeichnet sich somit durch eine besonders ein­ fache und kompakte Konstruktion insgesamt aus. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung stellt zudem eine ausgesprochen hohe Ferti­ gungsgenauigkeit bei der Herstellung von Werkstücken mit besonders hoher Festigkeit und Härte sowie großer Genauigkeit sicher. Zugleich erhalten die mit der erfindungsgemäßen Vor­ richtung hergestellten Werkstücke eine absolute Gasdichtig­ keit. Nicht zuletzt aufgrund einer spanlosen Bearbeitung er­ möglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung eine wesentliche Verminderung des Arbeits- und Kostenaufwandes bei der kontinu­ ierlichen Herstellung solcher Werkstücke mit einer runden Oberfläche.
Diese Aufgabe wird weiterhin in vorrichtungstechnischer Hin­ sicht auf überraschend einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 22 gelöst.
Demnach weist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstel­ lung von Werkstücken aus einem unprofilierten Längsprofil mit wenigstens einer Bohrung oder dergleichen Ausnehmung unter anderem ebenfalls eine Einrichtung zur Erzeugung von Eigenspannungen in dem un­ profilierten Längsprofil, eine Einrichtung zur spanlosen Aus­ bildung eines Profils an dem unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofil mit mindestens einer weiteren Walze und eine Ein­ richtung zur Abtrennung eines mit einem Profil versehenen Ab­ schnittes des Längsprofils zur Bildung eines profilierten Werkstücks von dem Längsprofil auf. Die Vorteile die sich mit einer solchen Vorrichtung erreichen lassen, sind im Wesentli­ chen zu den vorgenannten Vorteilen im Zusammenhang mit der Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung von Werk­ stücken mit runder Oberfläche, wie eine einfache Bauweise, ei­ ne Herstellung von Werkstücken mit besonders hoher Festigkeit und Härte, hundertprozentiger Gasdichtigkeit sowie großer Ge­ nauigkeit, ein geringer Arbeits- und Kostenaufwand etc., iden­ tisch.
Vorteilhafte konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 23 bis 31 beschrieben.
Von großer Bedeutung für eine Eigenspannungserzeugung in Längsprofilen sind die Merkmale der Ansprüche 23 und 24, wo­ nach die Einrichtung zur Eigenspannungserzeugung mindestens eine Walze, insbesondere zwei, Walzen mit einem das Längspro­ fil beaufschlagenden Außenprofil aufweist, während die übrigen Walzen, insbesondere eine Walze, unprofiliert ausgebildet sind/ist.
Aufgrund der Merkmale der Ansprüche 25 bis 27 ist in vorteil­ hafter Weise eine Beaufschlagung des Längsprofils durch das Außenprofil der mindestens einen, insbesondere zwei, Walzen aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung, d. h. eine zweifache Verformung im Wesentlichen etwa quer oder auch schräg zur Bewegungsrichtung des Längsprofils, ermöglicht.
Von besonders großem Interesse sind zudem die technischen Merkmale des Anspruchs 28, wonach der Einrichtung zur Eigen­ spannungserzeugung eine Einrichtung zur Verdichtung der Ober­ fläche des unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofils nach­ geordnet ist. Durch eine solche Einrichtung kann die ohnehin bereits durch die Eigenspannungserzeugung (weitgehend) gas­ dicht gebildete Oberfläche des Längsprofils eine gänzlich gas­ undurchlässige Außenoberfläche erhalten.
Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Einrich­ tung zur spanlosen Ausbildung eines Profils an dem unter Ei­ genspannungen gesetzten Längsprofil nach Anspruch 29 wenig­ stens eine Profilwalze umfasst und/oder nach Anspruch 30 we­ nigstens eine Rillenwalze zur Bildung eines Gewindes aufweist.
Zweckmäßigerweise ist nach Anspruch 31 eine Schneideeinrich­ tung zur Ablängung bzw. Abscherung des Längsprofils vorgese­ hen.
Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und den dazugehörigen Vorrichtungen ist es schließlich nach Anspruch 32 noch mög­ lich, besonders Werkstücke aus Aluminium und/oder Aluminium enthaltenden Legierungen, wie AlMg4,5Mn, AlMgSi0,5, AlMgSi, AlMg5, AlZn4,5Mg, AlCuMg, AlCuMg2, AlZnMgCu0,5, AlZnMgCu1,5, AlCuMgPb, herzustellen. Werkstücke aus zum Beispiel Aluminium oder (einer) Aluminium enthaltenden Legierungen haben sich dabei in letzter Zeit aufgrund der verschiedenen vorteilhaften Eigenschaften, wie Korrosionsbeständigkeit, geringe spezifi­ sche Dichte, etc., als besonders geeignet herausgestellt. Ins­ besondere auf dem Gebiet des Kraftfahrzeugbaus finden diese Materialien immer häufiger Verwendung. Die diesen Materialien anhängenden Nachteile, wie zum Beispiel bisher nicht ausrei­ chende Festigkeit, arbeits- und kostenintensive Vor- bzw. Nachbehandlung der Materialoberfläche aufgrund vorhandener Oxidschichten und (Längs-)Risse, sowie ausgesprochen große To­ leranzbereiche etc., lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und den dazugehörigen. Vorrichtungen auf ausgespro­ chen einfache Weise beseitigen.
So können nach Anspruch 33 profilierte, insbesondere gehärtete und/oder beschichtete, Werkstücke mit runder Oberfläche aus Vollmaterial, insbesondere von Stangen, Kolbenstangen, Achsen, Wellen, Kurbelwellen, Nockenwellen oder sonstigen länglichen Bauteilen, mit oder ohne Zapfen und/oder mit oder ohne Gewin­ deabschnitten, hergestellt werden.
In zweckmäßiger Weise eignen sich das Verfahren und die Vor­ richtung nach der Erfindung entsprechend Anspruch 34 ganz be­ sonders zur Herstellung von, insbesondere gasdichten, hydrau­ lischen Feder- bzw. Dämpfungselementen, vorzugsweise von (blockierbaren) Gas- und/oder Flüssigkeitsfedern, bevorzugt aus Aluminium und/oder Aluminium enthaltenden Legierungen.
Ebenso können das Verfahren und die Vorrichtung nach der Er­ findung gemäß Anspruch 35 zur kontinuierlichen Herstellung von profilierten, insbesondere gehärteten und/oder beschichteten, Werkstücken mit Bohrungen oder dergleichen Ausnehmungen, ins­ besondere von Durchgangsbohrungen und/oder Sacklochbohrungen, aus rohrförmigem Material, insbesondere von Rohren, Verwendung finden.
Dem Werkstoff Aluminium bzw. Aluminium enthaltenden Legierun­ gen erschließen sich durch das Verfahren und/oder die Vorrich­ tung nach der Erfindung aufgrund einer erheblich gesteigerten Festigkeit und Härte, einer hundertprozentigen Gasdichtigkeit, einer verbesserten Dauerfestigkeit, einer nur mehr geringen Toleranzgröße und hohen Glattheit sowie einer verbesserten Haftung für galvanische Beschichtungen oder sonstige korrosi­ ons- und oxidierungsverhindernde Materialien bisher nicht zu­ gängliche Anwendungsmöglichkeiten. Dadurch wird zugleich die Vielseitigkeit des Werkstoffes Aluminium bzw. der Aluminium enthaltenden Legierungen und deren bereits seit langem be­ kannten Vorteile noch weiter verbessert.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsfor­ men der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Hierbei zei­ gen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus ei­ nem unprofilierten Längsprofil,
Fig. 2A und 2B eine schematische Querschnittsansicht durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrich­ tung zur Eigenspannungserzeugung in einem Längsprofil einer Vorrichtung nach der Fig. 1 und eine schemati­ sche Draufsicht auf drei Walzen der erfindungsgemäßen Einrichtung entsprechend der Fig. 2A, jeweils in ver­ größerter Darstellung,
Fig. 3A, 3B und 3C schematische Seitensichten auf die Ausführungsformen der drei Walzen der erfindungsgemä­ ßen Einrichtung zur Eigenspannungserzeugung nach den Fig. 2A und 2B, jeweils in vergrößerter Darstellung,
Fig. 4A und 4B eine teilweise schematische Querschnittsan­ sicht durch eine weitere Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Einrichtung zur Eigenspannungserzeugung einer Vorrichtung entsprechend der Fig. 1 und eine schematische Draufsicht auf drei Walzen der erfindungsgemäßen Einrichtung entsprechend der Fig. 4A, jeweils in vergrößerter Darstellung,
Fig. 5A und 5B eine schematische Querschnittsansicht durch eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Eigenspannungserzeugung einer Vor­ richtung entsprechend der Fig. 1 und eine schemati­ sche Draufsicht auf drei Walzen der erfindungsgemäßen Einrichtung entsprechend der Fig. 5A, jeweils in ver­ größerter Darstellung,
Fig. 6 eine schematische Querschnittansicht durch eine Aus­ führungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ein­ richtung zur Verdichtung eines Längsprofils einer Vorrichtung nach der Fig. 1,
Fig. 7 eine schematische Querschnittansicht durch eine Aus­ führungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Ein­ richtung zur spanlosen Ausbildung eines Profils an einem Längsprofil einer Vorrichtung nach der Fig. 1,
Fig. 8 eine schematische Querschnittansicht durch eine ande­ re Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebilde­ ten Einrichtung zur spanlosen Ausbildung eines Pro­ fils an einem Längsprofil einer Vorrichtung nach der Fig. 1, und
Fig. 9A bis 9E schematische Darstellungen eines Ausfüh­ rungsbeispiels eines möglichen Verfahrensablauf zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus ei­ nem Längsprofil mittels einer Vorrichtung nach der Erfindung.
Bei der nachfolgenden Beschreibung von verschiedenen Ausfüh­ rungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken 12, 12' aus einem Längsprofil 14 mit einer runden Oberfläche 16, beispielsweise mit rundem Querschnitt in Form von einem Rundmaterial, und von Werkstücken 12" aus einem Längsprofil 14' mit wenigstens ei­ ner Bohrung 16' oder dergleichen Ausnehmung, wie einer Durch­ gangsbohrung und/oder einer Sacklochbohrung, sind einander entsprechende, gleiche Bauteile jeweils mit identischen Be­ zugsziffern versehen.
Bei einem Längsprofil 14 mit runder Oberfläche 16 kann es sich gleichermaßen um ein Längsprofil mit konvexer Oberfläche, wie zum Beispiel einer Außenoberfläche von Vollmaterial, und/oder um ein Längsprofil mit konkaver Oberfläche, wie zum Beispiel einer Innenoberfläche von Vollmaterial, und/oder einer Kombi­ nation daraus, wie zum Beispiel einer Außen- und Innenoberflä­ che eines Hohlprofils, handeln. Insoweit aber kann ein Längs­ profil 14' mit einer Bohrung 16' oder dergleichen Ausnehmung unter Umständen gleichbedeutend mit einem Längsprofil 14 mit runder, d. h. konkaver, Oberfläche 16 in Form von Rohrmaterial oder sonstigem Hohlprofil sein.
In der Fig. 1 ist schematisch eine Ausführungsform einer er­ findungsgemäßen Vorrichtung 10 zur kontinuierlichen Herstel­ lung von Werkstücken 12, 12', 12" aus einem unprofilierten Längsprofil 14, 14' mit einer runden Oberfläche 16 bzw. Boh­ rung 16' oder dergleichen Ausnehmung gezeigt.
Zum besseren Verständnis werden anhand der Fig. 1 sämtliche dargestellten Einrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bzw. die damit zusammengehörigen Verfahrensschritte erläu­ tert, obschon für das Verfahren und/oder die Vorrichtung 10 nach der Erfindung nur ein Teil dessen notwendig ist.
Das unprofilierte Längsprofil 14, 14' wird zunächst einer Ein­ richtung 18 zur Erzeugung von Eigenspannungen in dem Längspro­ fil 14, 14' zugeführt. Durch die Eigenspannungserzeugungsein­ richtung erhält das Längsprofil zum einen eine erhöhte Festig­ keit und wird zum anderen gasdicht.
Entsprechend den Fig. 2A und 2B umfasst die Eigenspannungser­ zeugungseinrichtung 18 drei Walzen 20, 20', 20", die parallel und um das unprofilierte Längsprofil 14 in etwa gleichem Ab­ stand, d. h. jeweils um 120° versetzt, zueinander angeordnet sind. Die drei Walzen 20, 20', 20" weisen bei dem in den Fig. 2 bis 5B gezeigten Ausführungsbeispiel der Einrichtung 18 je­ weils einen gleichen Durchmesser auf. Insoweit sind deren Längsachsen 22, 22', 22" auf einem gemeinsamen Teilkreis ge­ legen und damit jeweils zu dem unprofilierten Längsprofil 14 gleich beabstandet. Der Durchmesser der drei Walzen 20, 20', 20" kann aber ebenso variieren.
Die Walzen 20, 20', 20" sind wenigstens teilweise mit einem die Oberfläche 16 des Längsprofils 14 beaufschlagenden Außen­ profil 24, 24' versehen. Bei der Ausführungsform der Einrich­ tung 18 nach den Fig. 2A bis 3C sind die Walzen 20 und 20' mit einem solchen Außenprofil 24, 24' versehen. Die Walze 20" ist demgegenüber unprofiliert ausgebildet. Grundsätzlich ist es jedoch ebenso möglich, anstelle von zwei Walzen 20, 20' ledig­ lich eine Walze mit einem derartigen die Oberfläche 16 des Längsprofils 14 beaufschlagenden Außenprofil auszustatten (vgl. die Fig. 4A, 4B). Auch ist es denkbar, alle drei paral­ lel und um das unprofilierte Längsprofil 14, 14' in etwa glei­ chem Abstand zueinander angeordneten Walzen 20, 20', 20" mit einem solchen die Oberfläche 16 des Längsprofils 14, 14' be­ aufschlagenden Außenprofil zu versehen (nicht gezeigt).
Das die Oberfläche 16 des Längsprofils 14 beaufschlagende Au­ ßenprofil 24, 24' der zwei Walzen 20, 20' ist in Form von ringförmigen Wülsten 26 und dazwischen angeordneten Ausnehmun­ gen 28 ausgebildet, die zu der Längsachse 22, 22' der jeweili­ gen Walze 20, 20" in einem Winkel α angeordnet sind. Mithin verlaufen die Wülste 26 und Ausnehmungen 28 der beiden Walzen 20, 20' in Längsrichtung der Walzen 20, 20' schräg. Die ring­ förmigen Wülste 26 ragen dabei über den Außendurchmesser der Walzen 20, 20' hinaus.
In vorteilhafter Weise sind die zwei Walzen 20, 20' wenigstens teilweise mit einem Außenprofil 24, 24' versehen, das die Oberfläche 16 des Längsprofils 14, 14' aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt, d. h. die Oberfläche 16 des Längsprofils 14 zunächst in einer Richtung und dann in der dazu entgegengesetzten Richtung verformt.
Bei der in den Fig. 2A bis 3C dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Eigenspannungserzeugungseinrichtung 18 sind die Wülste 26 und Ausnehmungen 28 des Außenprofils 24, 24' der beiden Walzen 20, 20' zu diesem Zweck zueinander umge­ kehrt, d. h. etwa kreuzweise, angeordnet. Obschon der Winkel α des Außenprofils 24 der Walze 20 zu dem Winkel α' des Außen­ profils 24' der Walze 20' betragsmäßig identisch ist, unter­ scheiden sich die Winkel α bzw. α' demnach in ihrem Vorzei­ chen, sind mithin einmal positiv und einmal negativ, oder um­ gekehrt. Der Winkel α, α' liegt dabei in einem Bereich zwi­ schen 2° und 85°, vorzugsweise zwischen 2° und 60° und ganz besonders bevorzugt zwischen 2° und 10° einschließlich.
Es ist allerdings dazu alternativ oder kumulativ möglich, dass sich die Winkel α, α' der Steigung der ringförmigen Wülste 26 und Ausnehmungen 28 voneinander betragsmäßig unterscheiden, dass zum Beispiel der Winkel α 30° und der Winkel α' 45° be­ tragen. Auch jede andere Kombination kann vorgesehen sein.
Nach der Fig. 2B sind die Wülste 26 bzw. Ausnehmungen 28 an der Walze 20 von rechts nach links und an der Walze 20' von links nach rechts vorlaufend ausgebildet. Um eine Bewegung des Längsprofils 14, 14' bei einer solchen im Wesentlichen entge­ gengesetzten Vorlaufstellung der Wülste 26 und Ausnehmungen 28 der zwei zueinander benachbarten Walzen 20, 20' sicherzustel­ len, sind die zwei Walzen 20, 20' daher in gleicher Drehrich­ tung antreibbar.
Wenn demgegenüber allerdings die Vorlaufstellung der Wülste 26 und Ausnehmungen 28 im Wesentlichen gleich ist, sind die zwei zueinander benachbarten Walzen 20, 20" dann in entgegenge­ setzter Drehrichtung antreibbar (nicht dargestellt).
Das Längsprofil 14, 14' wird bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung 18 nach der Fig. 2B in Richtung des Pfeiles 30 durch die Walzen 20, 20', 20" von rechts nach links bewegt.
Die Walzen 20, 20' weisen zwei Enden 32, 34 auf, welche wie deutlich aus den Fig. 2B, 3A und 3B hervorgeht, das jeweilige Außenprofil 24, 24' begrenzen. Das in Bewegungsrichtung des Längsprofils 14, 14' gemäß Pfeil 30 anströmseitige Ende 32 und abströmseitige Ende 34 der Walzen 20, 20' sind dabei unprofi­ liert bzw. glatt ausgebildet. Das anströmseitige Ende 32 der Walze 20, 20' weist einen geringfügig kleineren Außendurchmes­ ser auf, um etwaige Ungleichmäßigkeiten des dem Außenprofil 24, 24' zuzuführenden Längsprofils 14, 14' auszugleichen bzw. vorab eine gewisse Richtfunktion auszuüben. Das abströmseitige Ende 34 der Walzen 20, 20' weist hingegen einen geringfügig größeren Durchmesser auf, um das aus dem Bereich des Außenpro­ fils 24, 24' kommende Längsprofil 14, 14' auf ein konstantes Maß, nämlich auf das tatsächliche bzw. gewünschte Soll-Maß des Längsprofils 14, 14', mit ausgesprochen glatter Oberfläche bzw. geringem Toleranzmaß zu bringen. Die Walze 20" hingegen ist entsprechend der Fig. 3C durchgehend mit einer glatten Oberfläche versehen.
Die Walzen 20, 20', 20" sind bei dieser Ausführungsform wei­ terhin jeweils einzeln um deren Längsachsen 22, 22', 22" drehbar ausgebildet, wie insbesondere in der Fig. 2A gezeigt ist. Wie bereits erwähnt, sind dabei die beiden Walzen 20, 20' mit gegenläufigem Außenprofil 24, 24' jeweils in gleicher Drehrichtung, die Walze 20" mit ausschließlich glatter Ober­ fläche in dazu entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben. Die Drehrichtung der Walze 20" mit ausschließlich glatter Ober­ fläche kann allerdings beliebig gewählt werden.
Die Walzen 20, 20', 20" sind von einer Antriebseinrichtung und einem Antriebskopf oder dergleichen Antriebsanordnung auf­ genommen (nicht dargestellt). Die Antriebseinrichtung ist zum Drehen der Walzen 20, 20', 20" jeweils einzeln um deren Längsachsen 22, 22', 22" vorgesehen. Der Antriebskopf dient zum Drehen der Walzen 20, 20', 20" gemeinsam um das Längspro­ fil 14, 14'.
Das anströmseitige Ende 32 der Walzen 20, 20', 20" ist ent­ sprechend den Fig. 3A bis 3C mit einem Profil 36, beispiels­ weise einem Vierkantprofil, in einer entsprechend geformten, im Wesentlichen passgenauen Ausnehmung (nicht gezeigt) von der hydraulischen Antriebseinrichtung drehfest aufgenommen. Das abströmseitige Ende 34 der Walzen 20, 20', 20" ist hingegen jeweils über einen Zapfen 38 in Ausnehmungen (ebenfalls nicht gezeigt) des Antriebskopfes drehbar aufgenommen.
Die Antriebseinrichtung und/oder der Antriebskopf der drei Walzen 20, 20', 20" ist/sind bei der Ausführungsform der Ei­ genspannungserzeugungseinrichtung 18 nach der Erfindung hy­ draulisch oder pneumatisch steuerbar. Ein solcher Antrieb der drei Walzen 20, 20', 20" ermöglicht eine stufenlose Steue­ rung, um jeglichen Schlupf zu vermeiden und somit eine ständig glatte Oberfläche 16 des Längsprofils 14, 14' bei dessen Be­ handlung zu erhalten.
Die Antriebseinrichtung umfasst dabei insgesamt drei gesonder­ te, vorzugsweise hydraulisch betriebene, Antriebsmotoren, wel­ che endseitig jeweils einer der Walzen 20, 20', 20" zugeord­ net sind. Es ist jedoch auch möglich, lediglich die beiden profilierten Walzen 20, 20' mittels eines solchen Antriebsmo­ tors anzutreiben.
Der Antriebskopf oder dergleichen Antriebsanordnung steht mit beispielsweise einem Schneckenantrieb (nicht gezeigt) in Wirk­ eingriff. Zur Vermeidung jeglichen Schlupfes sind der Schnec­ kenantrieb und somit der Antriebskopf ebenfalls über einen An­ triebsmotor hydraulisch oder pneumatisch angetrieben. Über die Geschwindigkeit des Schneckenantriebs, die gleichermaßen die Drehgeschwindigkeit des Antriebkopfes und damit die gemeinsame Drehbewegung der Walzen 20, 20', 20" um das Längsprofil 14, 14' vorgibt, wird gleichermaßen der Vorschub des Längsprofils 14, 14' durch die erfindungsgemäße Eigenspannungserzeugungseinrichtung 18 bestimmt.
Nicht zuletzt aufgrund der Tatsache, dass das Längsprofil 14, 14' keiner Drehbewegung unterzogen wird, eine Eigenspannungs­ erzeugung in dem Längsprofil 14, 14' vielmehr durch die sich jeweils einzeln um deren Längsachsen 22, 22', 22" sowie ge­ meinsam um das Längsprofil 14, 14' drehenden Walzen 20, 20', 20" erfolgt, lassen sich Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu etwa 100 Meter/Minute erreichen. Trotz einer solchen weitaus verbesserten Leistung der Eigenspannungserzeugungseinrichtung 18 lässt sich eine ausgesprochen hohe Genauigkeit des letzt­ endlich durch das abströmseitige Ende 34 der Walzen 20, 20', 20" auf das gewünschte Maß gebrachte Längsprofil 14, 14' er­ reichen. So sind beispielsweise Genauigkeiten von bis zu we­ nigstens etwa 1/10 mm möglich, und zwar ohne gesonderte Nach­ bearbeitung.
Durch die gegenläufige bzw. auch als kreuzweise zu bezeichnen­ de Ausrichtung der Wülste 26 und Ausnehmungen 28 des Außenpro­ fils 24, 24' der Walzen 20, 20' wird das Längsprofil 14, 14' einer Längsbewegung unterworfen, ohne jedwede Drehbewegung.
Entsprechend der Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Eigen­ spannungserzeugungseinrichtung 18 nach der Fig. 1 lässt sich eine ausgesprochen vielseitige Einsatzmöglichkeit der Einrich­ tung 18 erreichen. So ist es möglich, Walzen 20, 20', 20" mit unterschiedlicher Länge, mit unterschiedlichem Durchmesser wie auch unterschiedlichem Außenprofil 24, 24', d. h. durch Anord­ nung der Wülste 26 und Ausnehmungen 28 mit unterschiedlicher Steigung, in unterschiedlicher Anzahl der Wülste 26 und Aus­ nehmungen 28, mit unterschiedlichem Zwischenabstand etc., je nach Abmessungen, Materialeigenschaften etc. des jeweiligen Längsprofils 14, 14' individuell zu verwenden.
Entsprechend den Fig. 3A bis 3C sind die Walzen 20, 20', 20" mehrteilig ausgebildet. So umfassen die Walzen 20, 20', 20" jeweils eine Welle 40 mit einem im Bereich des Profils 36 vor­ gesehen Anschlag 42. Die Welle 40 nimmt eine Hülse 44 entweder mit dem Außenprofil 24, 24', dem anströmseitigen Ende 32 und dem abströmseitigen Ende 34 oder mit insgesamt glatter Ober­ fläche auf. Die Hülse 44 ist über einen Nutenkeil 46 an der Welle 40 drehgesichert angebracht. In axialer Richtung ist die Hülse 44 auf der Welle 40 durch den Anschlag 42, einen Ring 48 und eine Mutter 50 gesichert. Aufgrund einer solchen Mehrtei­ ligkeit ist es möglich, ohne weiteres die Hülse 44 bei Ver­ schleiß oder Defekt des Außenprofils 24, 24' der Walzen 20, 20', 20" ohne Aufwand auszutauschen. Eine solche Mehrteilig­ keit hat zudem den Vorteil, dass die Welle 40 und die Hülse 44 unterschiedlichen Herstellungsweisen unterzogen werden können, so dass letztendlich die Welle 40 eine hohe Zähigkeit und die Hülse 44 mit dem Außenprofil 24, 24' der Walzen 20, 20', 20" eine große Härte und damit hohe Verschleißfestigkeit aufwei­ sen.
Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung 18 entsprechend den Fig. 4A und 4B ist lediglich eine Walze, näm­ lich die Walze 20", wenigstens teilweise mit einem Außenpro­ fil 24, 24' versehen, das die Oberfläche 16 des Längsprofils 14, 14' aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung be­ aufschlagt, d. h. die Oberfläche 16 des Längsprofils 14, 14' zunächst in einer Richtung und dann in der dazu entgegenge­ setzten Richtung verformt.
Bei der Eigenspannungserzeugungseinrichtung 18 nach den Fig. 4A und 4B sind die Wülste 26 und Ausnehmungen 28 des Außenpro­ fils 24, 24' der Walze 20''' zu diesem Zweck zueinander umge­ kehrt, d. h. etwa kreuzweise, angeordnet. Obschon der Winkel α des Außenprofils 24 zu dem Winkel α' des Außenprofils 24' der Walze 20''' betragsmäßig identisch ist, differieren die Winkel α bzw. α' demnach in ihrem Vorzeichen. Die Walze 20''' dreht sich um deren Achse 22'''. Die zwei Walzen 20" sind unprofi­ liert ausgebildet.
Schließlich unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Eigenspannungserzeugungseinrichtung 18 nach den Fig. 5A und 5B noch von der Ausführungsform nach den Fig. 2A bis 3C dadurch, dass die Walzen 20, 20', 20" zur Oberflä­ chenbehandlung einer Oberfläche bzw. Innenwandung einer Boh­ rung 16' oder dergleichen Ausnehmung, beispielsweise einer Durchgangsbohrung und/oder Sacklochbohrung, wie die Zylinder­ bohrungen, in einem Motorblock eines Kraftfahrzeuges des Längsprofils 14' verwendet sind.
Ohne im Einzelnen dargestellt zu sein, ist es jedoch alterna­ tiv möglich, lediglich eine Walze 20''' entsprechend den Fig. 4A, 4B mit einem Außenprofil 24 und/oder 24' und/oder weitere profilierte Walzen 20, 20' entsprechend den Fig. 2A bis 3C zu dem Zweck der Eigenspannungserzeugung des Längsprofils 14' bzw. von der Innenwandung einer Bohrung 16' vorzusehen (nicht gezeigt).
Die Walzen 20, 20', 20", die beispielsweise jeweils von einem Schaft 52, 52', 52" oder dergleichen getragen sind (andeu­ tungsweise dargestellt), stützen sich zugleich sämtlich an der Innenwandung der Bohrung 16' des Längsprofils 14' ab. Dies ist um so vorteilhafter, als die Walzen 20, 20', 20" bei vor al­ lem einer Eigenspannungserzeugung einer Sacklochbohrung frei­ tragend gelagert sind.
Ohne im Einzelnen dargestellt zu sein, ist es jedoch alterna­ tiv möglich, lediglich eine Walze 20''' einzusetzen. Vorzugs­ weise sollten aber wenigstens zwei Walzen 20, 20', 20", 20''' zum Einsatz kommen, wovon dann wenigstens eine profiliert ist. Diese beiden Walzen sollten einander gegenüberliegend angeord­ net sein, wobei deren beider Außendurchmesser auf dem Innen­ durchmesser der Bohrung 16' abrollen könnte, um zusätzlich ei­ ne Abstützfunktion bei der Eigenspannungserzeugung zu errei­ chen. Hierdurch lässt sich die hohe Fertigungsgenauigkeit des Längsprofils 14' nach der Eigenspannungserzeugung noch weiter verbessern.
Zurückkommend auf die Fig. 1 ist der Einrichtung 18 zur Eigen­ spannungserzeugung in dem Längsprofil 14, 14' optional ein Haspel 54 nachgeordnet, auf den das Längsprofil 14, 14' nach der Eigenspannungserzeugung in der erfindungsgemäßen Einrich­ tung 18, gegebenenfalls zum Transport an andere Stelle, aufge­ wickelt werden kann.
Nach der Einrichtung 18 zur Erzeugung von Eigenspannungen in dem Längsprofil 14, 14' bzw. nach dem Haspel 54 ist eine Ein­ richtung 56 zur Verdichtung der Oberfläche 16, 16' des Längs­ profils 14, 14' angeordnet. Mittels der Verdichtungseinrich­ tung 56 kann die Oberfläche 16, 16' des unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofils 14, 14' zusätzlich bis zu einer Ober­ flächentiefe von etwa 500 µm, insbesondere von etwa 1 bis 20 µm und vorzugsweise von etwa 1 µm verdichtet werden.
Wie in der Fig. 6 beispielhaft dargestellt ist, umfasst die Einrichtung 56 zur Verdichtung der Oberfläche 16, 16' des Längsprofils 14' wenigstens eine, vorzugsweise jedoch mehrere um das Längsprofil 14', das als Hohlprofil ausgebildet ist, angeordnete Verdichtungswalzen 58, 58'. Die Verdichtungswalzen 58, 58' beaufschlagen die äußere, konvex ausgebildete Oberflä­ che 16 des Längsprofils 14', um diese zu verdichten und damit teilweise oder vollständig gasundurchlässig bzw. gasdicht zu machen.
Entsprechend der in der Fig. 6 gezeigten Ausführungsform ist zusätzlich ein an sich bekannter Rollkopf 60 vorgesehen, der an einer Drehachse 62 oder dergleichen drehbar angeordnet ist. Der Rollkopf 60 ist mit Drehkörpern 64, beispielsweise mit Na­ deln, versehen, um die Drehbewegung an bzw. auf der inneren, konkav ausgebildeten Oberfläche 16' des Rollkopfes 60 zu un­ terstützen.
Auf diese Weise werden bei Bewegung des Längsprofils 14' in Richtung des Pfeiles 65 gleichzeitig die äußere Oberfläche 16 und die innere Oberfläche 16' des Längsprofils 14' durch die Verdichtungseinrichtung 56 verdichtet. Die Verdichtung wird noch zusätzlich dadurch begünstigt, dass die Walzen 58, 58' und der Rollkopf 60 das Längsprofil 14' in zueinander entge­ gengesetzter Richtung beaufschlagen, sich mithin quasi gegenseitig abstützen.
Bei der Ausführungsform der in der Fig. 1 dargestellten Vor­ richtung 10 ist der Verdichtungseinrichtung 56 eine Schneide­ einrichtung 66 zugeordnet. Die Schneideeinrichtung 66 unter­ teilt das Längsprofil 14, 14' zur Vereinfachung des weiteren Arbeitsablaufes in kleinere Einheiten. Eine solche Ablängung kann allerdings auch selbstverständlich an beliebiger anderer Stelle erfolgen. Daher ließe sich die Schneideeinrichtung 66 ohne weiteres auch zum Beispiel vor der Eigenspannungserzeu­ gungseinrichtung 18 oder nach dem Haspel 54 etc. anordnen. Je­ doch ist es ebenso denkbar, mehrere solcher Schneideeinrich­ tungen 66 in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zu integrie­ ren.
Der Schneideeinrichtung 66 bei der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 10 nach der Erfindung ist wie­ derum eine Einrichtung 68 zur spanlosen Ausbildung eines Pro­ fils an dem unter Eigenspannungen gesetzten und bei der vor­ liegenden Ausführungsform anschließend oberflächenseitig ver­ dichteten Längsprofil 14, 14' nachgeordnet.
Wie die Fig. 7 zeigt, umfasst die Einrichtung 68 zur spanlosen Ausbildung eines Profils wenigstens eine Profilwalze 70. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei einander ge­ genüberliegende Profilwalzen 70 vorgesehen, welche das Längs­ profil 14, das hier in Form von Vollmaterial vorliegt, in ent­ gegengesetzter Richtung mit Druck beaufschlagen. Die Profil­ walzen 70 bilden ein Profil an dem Längsprofil 14, das in Richtung des Pfeiles 72 durch die Vorrichtung 10 bewegt wird. So wird das Längsprofil 14 bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel mit einem Zapfenprofil 74 und einer Vielzahl von ringförmigen Wülsten 76 und Ausnehmungen 78 versehen.
Darüber hinaus weist die Einrichtung 68 zur spanlosen Ausbil­ dung eines Profils an dem unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofil 14 entsprechend der Fig. 7 zusätzlich wenigstens eine Rillenwalze 80 zur Bildung eines Gewindes 81 auf. Auch hier sind wenigstens zwei einander gegenüber liegende Rillen­ walzen 80 vorgesehen, die sich gegenseitig abstützen. Über die zwei oder mehreren Rillenwalzen 80 lassen sich beliebige Ge­ winde 81 in das Längsprofil 14 schneiden. Nach der Fig. 7 wird der vorstehende Zapfen 74 mit einem Gewinde 81 ausgestattet. Ohne im Einzelnen beschrieben zu sein, ist es jedoch ebenso denkbar, einen Abschnitt des Längsprofils 14, 14' mit einem Gewinde 81 zu versehen, der nicht zuvor einer Formgebung durch die Profilwalze/n 70 unterzogen wurde. Schließlich ist es auch möglich, die Rillenwalze/n 80 nicht in der Einrichtung 68 zur spanlosen Ausbildung eines Profils zu integrieren, sondern in einer gesonderten, dieser nachgeschalteten Einrichtung (nicht dargestellt) vorzusehen.
Schließlich ist der Einrichtung 68 zur spanlosen Ausbildung eines Profils bei der Ausführung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung 10 nach der Fig. 1 eine weitere Schneideeinrichtung 82 nachgeordnet, um das oder die aus dem Längsprofil 14, 14' geformten Werkstücke 12, 12', 12" auf entsprechendes Maß ab­ zulängen bzw. von benachbarten Werkstücken 12 letztendlich zu trennen. Das Werkstück 12 ist bei dem vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel nach der Fig. 7 als sogenanntes Bodenstück aus­ gebildet.
Die abgelängten bzw. voneinander getrennten Werkstücke 12, 12', 12" oder abgetrennten Abschnitte des Längsprofils 14, 14' werden schließlich noch in einer Einrichtung 84 zur Ober­ flächenbehandlung im Bereich von deren Abtrennung oberflächen­ behandelt, beispielsweise entgratet und geschliffen, poliert, geschwabbelt oder sonstwie geglättet.
Wie aus der Fig. 8 hervorgeht, kann das Längsprofil 14, 14' in beliebiger Weise durch die eine oder mehrere Profilwalzen 70 (nicht gezeigt) formgestaltet werden. So ist zum Beispiel eine Umbördelung 86 an dem vorlaufenden Ende 88 eines Längsprofils 14', das als Hohlprofil oder Rohr ausgebildet ist oder eventu­ ell auch eine Bohrung oder dergleichen aufweist, durch Profil­ walzen 70 angeformt. Das Längsprofil 14' wird so zu einem Werkstück 12', beispielsweise einem Abschlussrohr oder Ähnli­ chem, geformt.
In den Fig. 9A bis 9E ist eine noch andere Formgestaltung des Längsprofils 14, das wiederum als Vollmaterial vorliegt, ge­ zeigt. Ein Abschnitt eines Längsprofils 14 entsprechend der Fig. 9A, das in der Schneideeinrichtung 66 einer Kürzung un­ terworfen wurde, wird durch Profilwalzen 70 mittig auf einen Durchmesser heruntergewalzt, der wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der äußeren Oberfläche 16. Sodann werden an die zwei einander abgewandten Enden des gekürzten Längsprofils 14 entsprechend der Fig. 9C mittels weiterer Profilwalzen 70 Zapfen 74 angeformt. Die Zapfen 74 werden anschließend jeweils über Rillenwalzen 80 mit einem Gewinde 81 versehen, was in der Fig. 9D angedeutet ist. Das mit einem Profil versehene Längs­ profil 14 wird daraufhin in dem mittigen Abschnitt getrennt, wodurch zwei einzelne einander entsprechende Werkstücke 12", zum Beispiel Kolbenstangen oder Ähnliches, gebildet werden.
Die Fig. 1 veranschaulicht einen Verfahrensablauf, in welchem eine kontinuierliche Herstellung von Werkstücken 12, 12', 12" gemäß dem Verfahren und der dazugehörigen Vorrichtung nach der Erfindung integriert ist.
Das Verfahren und die Vorrichtung 10 nach der Erfindung eignen sich besonders gut für die Massenproduktion von Werkstücken, die aus unprofilierten, länglichen Profilen gebildet sind, wie zum Beispiel Kopfstützbügeln in Kraftfahrzeugen oder ähnli­ chem, die vorzugsweise aus Aluminium oder Aluminium enthalten­ den Legierungen bestehen. Insbesondere zeichnen sich derartig hergestellte Kopfstützen einerseits durch eine ausgesprochen hohe Festigkeit, andererseits aber auch eine gewisse Verform­ barkeit aus, so dass gerade bei Frontalzusammenstößen bisher zu verzeichnende Kopfverletzungen der Fahrzeuginsassen vermie­ den werden können.
In besonders geeigneter Weise finden das Verfahrens und/oder die Vorrichtung 10 Verwendung, um profilierte, insbesondere gehärtete und/oder beschichtete, hochfeste und/oder gasdichte Werkstücke 12, 12" mit runder Oberfläche 16 aus Vollmaterial, bevorzugt von Stangen, Kolbenstangen, Achsen, Wellen, Kurbel­ wellen, Nockenwellen oder sonstigen länglichen Bauteilen, mit oder ohne Zapfen und/oder mit oder ohne Gewindeabschnitten etc., kontinuierlich herstellen.
Ebenso lassen sich das Verfahren und/oder die Vorrichtung 10 zur kontinuierlichen Herstellung von profilierten, insbesonde­ re gehärteten und/oder beschichteten, hochfesten und/oder gas­ dichten Werkstücken 12' mit Hohlquerschnitt 16' bzw. Bohrungen oder dergleichen Ausnehmungen, insbesondere von Durchgangsboh­ rungen und/oder Sacklochbohrungen, aus rohrförmigem Material, insbesondere von Rohren, verwenden.
In besonders vorteilhafter Weise gestatten das Verfahren und/oder die Vorrichtung 10 nach der Erfindung somit eine kon­ tinuierliche Herstellung von, insbesondere hochfesten und/oder gasdichten, hydraulischen Feder- bzw. Dämpfungselementen, vor­ zugsweise von (blockierbaren) Gas- und/oder Flüssigkeitsfe­ dern, bevorzugt aus Aluminium und/oder Aluminium enthaltenden Legierungen. So lassen sich mit ein und demselben Verfahren bzw. ein und derselben Vorrichtung einfach und ohne konstruk­ tiven Aufwand unterschiedlichste Bauteile erhalten und zu ei­ ner Konstruktionseinheit montieren oder sogar miteinander ver­ schweißen.
Beispielsweise kann das Werkstück 12 in Form eines gasundurch­ lässigen Bodenstücks, das anhand der Fig. 7 beschrieben ist, in das Werkstück 12' in Form eines Rohres mit einer Umbörde­ lung 86, das im Zusammenhang mit der Fig. 8 erläutert ist, eingesetzt werden. Die Werkstücke 12, 12' werden dann mitein­ ander verschweißt. Die Schweißnaht 90 verläuft dabei im Be­ reich der Umbördelung 86. Die so gebildete Baueinheit lässt sich zum Beispiel als Innenrohr einer Gasfeder oder derglei­ chen hydraulischen Federelementes verwenden. Das Werkstück 12", das in den Fig. 9A bis 9E näher dargestellt ist, schließlich kann als Kolbenstange ebenfalls in eine Gasfeder oder dergleichen hydraulischen Federelement eingebracht und darin gasdicht montiert werden.

Claims (35)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken (12, 12', 12") aus einem unprofilierten Längsprofil (14, 14'), bei welchem das unprofilierte Längsprofil (14, 14') zunächst durch mindestens eine wenigstens teilweise mit ei­ nem Außenprofil (24, 24') versehene Walze (20, 20', 20") zumindest teilweise beaufschlagt wird, derart, dass die be­ handelte Oberfläche (16, 16') des Längsprofils (14, 14') unter Druckeigenspannungen und die unter der behandelten Oberfläche (16, 16') liegenden Zonen des Längsprofils (14, 14') unter Zugeigenspannungen in axialer und tangentialer Richtung gesetzt werden, das unter Druck- und Zugeigenspan­ nungen gesetzte Längsprofil (14, 14') dann zumindest teil­ weise durch mindestens eine weitere Walze (70, 80) spanlos mit einem Profil versehen wird und schließlich ein zumin­ dest teilweise mit einem Profil versehener Abschnitt des Längsprofils (14, 14') zur Bildung eines profilierten Werk­ stücks (12, 12', 12") von dem Längsprofil (14, 14') abge­ trennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') durch die Beaufschlagung durch die mindestens eine wenigstens teilweise mit einem Außenprofil (24, 24') versehene Walze (20, 20', 20") in axialer Rich­ tung bewegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') durch mindestens eine, ins­ besondere zwei jeweils, wenigstens teilweise mit einem Au­ ßenprofil (24, 24') versehene Walzen (20, 20', 20''') aufeinanderfolgend in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') mit einer runden Oberfläche (16) durch mindestens eine wenigstens teilweise mit einem Außenprofil (24, 24') versehene Walze (20, 20', 20'''), die parallel zum Längsprofil (14, 14') angeordnet und um deren Längsachse (22, 22', 22''') sowie um das Längsprofil (14, 14') drehbar ist, beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') mit wenigstens ei­ ner Bohrung (16') oder dergleichen Ausnehmung durch minde­ stens eine wenigstens teilweise mit einem Außenprofil (24, 24') versehene Walze (20, 20'), die parallel zur Bohrung (16') oder dergleichen Ausnehmung angeordnet und um deren Längsachse (22, 22') sowie in der Bohrung (16') oder der­ gleichen Ausnehmung drehbar ist, beaufschlagt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') durch eine wenigstens teil­ weise mit einem Außenprofil (24, 24') versehene Walze (20, 20', 20''') und wenigstens eine, insbesondere zwei, im We­ sentlichen unprofilierte Walze/n (20"), die um das Längs­ profil (14, 14') bzw. in der wenigstens einen Bohrung (16') oder dergleichen Ausnehmung angeordnet sind, beaufschlagt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') durch eine Walze (20''') mit einem Außenprofil (24, 24') in Form von zu der Längsachse (22''') der Walze (20''') in einem Winkel (α, α') angeordneten ringförmigen Wülsten (26) und Ausnehmungen (28) bearbeitet wird, wobei insbesondere die zu der Längsachse (22''') der Walze (20''') in einem Winkel (α, α') angeordneten ring­ förmigen Wülste (26) und Ausnehmungen (28) der Walze (20, 20') eine zueinander im Wesentlichen entgegengesetzte Vorlaufstellung aufweisen.
8. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') durch zwei jeweils wenig­ stens teilweise mit einem Außenprofil (24, 24') versehene Walzen (20, 20') und eine im Wesentlichen unprofilierte Walze (20"), die um das Längsprofil (14, 14') bzw. in der wenigstens einen Bohrung (16') oder dergleichen Ausnehmung angeordnet sind, beaufschlagt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') durch zwei Walzen (20, 20') mit einem Außenprofil (24, 24') in Form von zu den Längsachsen (22, 22') der Walzen (20, 20') in einem Winkel (α, α') angeord­ neten ringförmigen Wülsten (26) und Ausnehmungen (28) bear­ beitet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Walzen (20, 20') in gleicher Drehrichtung angetrieben werden, wenn die zu den Längsachsen (22, 22') der Walzen (20, 20') in einem Winkel (α, α') angeordneten ringförmi­ gen Wülste (26) und Ausnehmungen (28) der zwei Walzen (20, 20') eine zueinander im Wesentlichen entgegengesetzte Vor­ laufstellung aufweisen.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Walzen (20, 20') in entgegengesetzter Drehrichtung an­ getrieben werden, wenn die zu den Längsachsen (22, 22') der Walzen (20, 20') in einem Winkel (α, α') angeordneten ringförmigen Wülste (26) und Ausnehmungen (28) der zwei Walzen (20, 20') eine zueinander im Wesentlichen gleiche Vorlaufstellung aufweisen.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil (14, 14') oberflächenseitig verdichtet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (16, 16') des unter Eigenspannungen gesetz­ ten Längsprofils (14, 14') bis zu einer Oberflächentiefe von etwa 100 µm, insbesondere von etwa 1 bis 20 µm und vor­ zugsweise von etwa 1 µm verdichtet wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil (14, 14') zumindest teilweise durch wenigstens eine Profilwalze (70) mit einem Profil versehen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil (14, 14') durch die wenigstens eine Profilwalze (70) mit einem Zap­ fenprofil (74) versehen wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil (14, 14') zumindest teilweise durch wenigstens eine Rillenwalze (80) mit einem Gewinde (81) versehen wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, dass ein Ende (80) einer Bohrung (16') oder dergleichen Ausnehmung eines Längsprofils (14, 14') oder das vorlaufende Ende (88) eines hohlprofilierten Längspro­ fils (14, 14') durch wenigstens eine Profilwalze (70) mit einer Umbördelung (86) versehen wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Längsprofil (14, 14') zu einem ver­ kürzten Längsprofil (14, 14') abgelängt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der abgetrennte Abschnitt des Längspro­ fils (14, 14') und/oder das verkürzte Längsprofil (14, 14') im Bereich der Abtrennung oberflächenbehandelt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das unter Eigenspannungen gesetzte Längsprofil (14, 14') und/oder das Werkstück (12, 12', 12") oder die wenigstens teilweise behandelte Oberfläche (16) bzw. die wenigstens eine behandelte Bohrung (16') oder dergleichen Ausnehmung des Längsprofils (14, 14') und/oder des Werkstücks (12, 12', 12") mit einem Überzug aus Me­ tall, wie Chrom, Kupfer oder dergleichen, und/oder aus ei­ ner Metallegierung und/oder aus einer Farbe und/oder aus Kunststoff beschichtet und/oder eloxiert und/oder galvani­ siert und/oder gebeizt wird.
21. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstüc­ ken (12, 12', 12") aus einem unprofilierten Längsprofil (14, 14') mit einer runden Oberfläche (16) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20, die eine Einrichtung (18) zur Erzeugung von Eigenspannungen in dem unprofilierten Längsprofil (14, 14') mit drei parallel und um das Längsprofil (14, 14') angeordneten Walzen (20, 20', 20", 20'''), welche wenigstens teilweise mit einem das Längsprofil (14, 14') beaufschlagenden Außenprofil (24, 24') in Form von zu der Längsachse (22, 22', 22''') der Walze (20, 20', 20''') in einem Winkel (α, α') angeordne­ ten ringförmigen Wülsten (26) und Ausnehmungen (28) verse­ hen und jeweils einzeln um deren Längsachsen (22, 22', 22", 22''') sowie gemeinsam um das Längsprofil (14, 14') drehbar sind, eine Einrichtung (68) zur spanlosen Ausbil­ dung eines Profils an dem unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofil (14, 14') mit mindestens einer weiteren Walze (70, 80) und eine Einrichtung (82) zur Abtrennung eines mit einem Profil versehenen Abschnittes des Längsprofils (14, 14') zur Bildung eines profilierten Werkstücks (12, 12', 12") von dem Längsprofil (14, 14') umfasst.
22. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstüc­ ken (12, 12', 12") aus einem unprofilierten Längsprofil (14, 14') mit wenigstens einer Bohrung (16') oder derglei­ chen Ausnehmung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 20, die eine Einrichtung (18) zur Er­ zeugung von Eigenspannungen in dem unprofilierten Längsprofil (14, 14') mit mindestens zwei, insbesondere drei, par­ allel und in der Bohrung (16') oder dergleichen Ausnehmung angeordneten Walzen (20, 20', 20", 20'''), welche wenig­ stens teilweise mit einem die Bohrung (16') oder derglei­ chen Ausnehmung beaufschlagenden Außenprofil (24, 24') in Form von zu der Längsachse (22, 22', 22''') der Walze (20, 20', 20''') in einem Winkel (α, α') angeordneten ringför­ migen Wülsten (26) und Ausnehmungen (28) versehen und je­ weils einzeln um deren Längsachsen (18, 22', 22", 22''') sowie gemeinsam in der Bohrung (16') oder dergleichen Aus­ nehmung des Längsprofils (14, 14') drehbar sind, eine Ein­ richtung (68) zur spanlosen Ausbildung eines Profils an dem unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofil (14, 14') mit mindestens einer weiteren Walze (70, 80) und eine Einrich­ tung (82) zur Abtrennung eines mit einem Profil versehenen Abschnittes des Längsprofils (14, 14') zur Bildung eines profilierten Werkstücks (12, 12', 12") von dem Längsprofil (14, 14') umfasst.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich­ net, dass die Einrichtung (18) zur Eigenspannungserzeugung mindestens eine Walze, insbesondere zwei, Walzen (20, 20', 20") mit einem das Werkstück (12, 12") beaufschlagenden Außenprofil (24, 24') aufweist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die übrigen Walzen, insbesondere eine Walze (20"), unpro­ filiert ausgebildet sind/ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die mindestens eine, insbesondere zwei, Walzen (20, 20', 20''') wenigstens teilweise mit einem das Werkstück (12, 12") aufeinanderfolgend in entgegengesetz­ ter Richtung beaufschlagenden Außenprofil (24, 24') verse­ hen sind.
26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Walze (20''') mit einem Außenprofil (24, 24') in Form von zu der Längsachse (22''') der Walze (20''') in ei­ nem Winkel (α, α') angeordneten ringförmigen Wülsten (26) und Ausnehmungen (28) mit einer zueinander im Wesentlichen entgegengesetzten Vorlaufstellung versehen ist.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zueinander benachbarte Walzen (20, 20') mit einem Au­ ßenprofil (24, 24') bei im Wesentlichen entgegengesetzter Vorlaufstellung der Wülste (26) und Ausnehmungen (28) in gleicher Drehrichtung und bei im Wesentlichen gleicher Vor­ laufstellung der Wülste (26) und Ausnehmungen (28) in ent­ gegengesetzter Drehrichtung antreibbar sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Einrichtung (18) zur Eigenspannungs­ erzeugung eine Einrichtung (56) zur Verdichtung der Ober­ fläche des unter Eigenspannungen gesetzten Längsprofils (14, 14') nachgeordnet ist.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Einrichtung (66) zur spanlosen Aus­ bildung eines Profils an dem unter Eigenspannungen gesetz­ ten Längsprofil (14, 14') wenigstens eine Profilwalze (70) umfasst.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Einrichtung (68) zur spanlosen Aus­ bildung eines Profils an dem unter Eigenspannungen gesetz­ ten Längsprofil (14, 14') wenigstens eine Rillenwalze (80) zur Bildung eines Gewindes (81) umfasst.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 30, dadurch ge­ kennzeichnet, dass eine Schneideeinrichtung (66, 82) zur Ablängung des Längsprofils (14, 14') vorgesehen ist.
32. Verwendung eines Verfahrens und/oder einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken (12, 12', 12") aus Aluminium und/oder Aluminium enthaltenden Legierungen, wie AlMg4,5Mn, AlMgSi0,5, AlMgSi, AlMg5, AlZn4,5Mg, AlCuMg, AlCuMg2, AlZnMgCu0,5, AlZnMgCu1,5, AlCuMgPb, daraus.
33. Verwendung eines Verfahrens und/oder einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur kontinuierlichen Herstellung von profilierten, insbesondere gehärteten und/oder beschichteten, Werkstücken (12, 12', 12") mit runder Oberfläche (16) aus Vollmaterial, insbesondere von Stangen, Kolbenstangen, Achsen, Wellen, Kurbelwellen, Noc­ kenwellen oder sonstigen länglichen Bauteilen, mit oder oh­ ne Zapfen und/oder mit oder ohne Gewindeabschnitten.
34. Verwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung nach ei­ nem der vorhergehenden Ansprüche zur Herstellung von, ins­ besondere gasdichten, hydraulischen Feder- bzw. Dämpfungs­ elementen, vorzugsweise von Gas- und/oder Flüssigkeitsfe­ dern, bevorzugt aus Aluminium und/oder einer Aluminium ent­ haltenden Legierung.
35. Verwendung eines Verfahrens und/oder einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 20 sowie 22 bis 31 zur kontinuierlichen Herstellung von profilierten, insbe­ sondere gehärteten und/oder beschichteten, Werkstücken (12') mit Bohrungen (16') oder dergleichen Ausnehmungen, insbesondere von Durchgangsbohrungen und/oder Sacklochboh­ rungen, aus rohrförmigem Material, insbesondere von Rohren.
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