DE10119569A1 - Vorrichtung zur spanlosen Umformung von stab- bzw. rohrförmigen Werkstücken - Google Patents
Vorrichtung zur spanlosen Umformung von stab- bzw. rohrförmigen WerkstückenInfo
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Abstract
Um eine zur spanlosen Umformung langgestreckter, insbesondere rohrförmiger Werkstücke bestimmte Vorrichtung hinsichtlich der Maßhaltigkeit des in die Werkstücke außenseitig einzuformenden Gewindes zu verbessern, wobei die Arbeitsstation der Vorrichtung mit der Maßgabe eingerichtet ist, dass durch diese der Vorschub für das Werkstück bereitgestellt wird und wobei das Werkstück hinsichtlich seiner Längsachse unverdrehbar gehalten ist, wird dieser Vorrichtung eine Kalibriervorrichtung zugeordnet, die aus einem Werkzeugkopf besteht, der das zu bearbeitende Werkstück umgibt und der um seine Achse (9') drehbar gelagert ist. Der Werkzeugkopf trägt zwei Anordnungen (18, 18') von Walzen (19), die das zu bearbeitende Werkstück umgeben und deren Achsen unter Winkeln zu der Achse (9') angestellt sind. Die Walzen (19) sind zur außenseitigen spanlosen Bearbeitung des Werkstücks zwecks Einstellung eines Kalibriermaßes bestimmt und eingerichtet, wobei sich der Werkzeugkopf während der Bearbeitung um das Werkstück dreht. Die Kalibriervorrichtung ist relativ zu der Arbeitsstation fest angeordnet und es ergibt sich aufgrund dieser Ausrüstung der Umformvorrichtung ein beispielsweise rohrförmiges, außenseitig mit einem Gewinde versehenes Ausgangsprodukt von gegenüber dem Stand der Technik erhöhter Maßhaltigkeit, welches infolge des Kalibriervorgangs verfestigt ist und verbesserte Eigenschaften hinsichtlich Härte und Streckgrenze aufweist.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Aus der deutschen Patentanmeldung 101 51 827.6 ist eine Vorrichtung zum
spanlosen Umformen von rohrförmigen Werkstücken bekannt, die aus der
Hintereinanderanordnung einer Eingangsstation, einer Bearbeitungsstation und
einer Ausgangsstation besteht, welche auf einem gemeinsamen Maschinenge
stell angeordnet sind, wobei die Eingangsstation in Vorschubrichtung des
Werkstücks gesehen, und in Gegenrichtung hierzu in einem definierten Aus
maß verschiebbar ist. Die Bearbeitungsstation beinhaltet einen, das Werkstück
umgebenden ringartigen Werkzeugkopf, in welchem mehrere von im Umfangs
bereich profilierten Arbeitswalzen frei drehbar angeordnet sind, deren Achsen
sich unter einem Winkel zur Achse des Werkstücks erstrecken. Der Werk
zeugkopf ist um seine Achse motorisch antreibbar, wobei während der Bear
beitung das Werkstück um seine Achse unverdrehbar gehalten ist, so dass
aufgrund der Winkelanstellung der Arbeitswalzen in Verbindung mit einem
ringartigen Umfangsprofil eine Vorschubwirkung auf das Werkstück ausgeübt
wird. Die genannte Eingangsstation ist durch eine Anordnung von Walzen ge
kennzeichnet, deren Achsen sich senkrecht zur Längsachse des Werkstücks
erstrecken und die im Umfangsbereich mit ringnutartigen Ausnehmungen ver
sehen sind, wobei sich die Ringnuten von wenigstens zwei, einander bezüglich
der Längsachse des Werkstücks gegenüberliegenden Walzen zu einem Ein
spannprofil für das Werkstück komplettieren. Über diese Walzen, die antreibbar
sein können, wird somit einerseits eine unverdrehbare Einspannung des Werk
stücks bewirkt und gleichzeitig auf das Werkstück eine Richtwirkung ausgeübt.
Regelmäßig werden in derartigen Vorrichtungen eingangsseitig rohrartige
Werkstücke unterschiedlicher Qualität eingesetzt, deren Bemessungswerte in
nerhalb vorgebbarer Toleranzfelder liegen. Diese Toleranzfelder erschweren
die ausgangsseitige reproduzierbare Bereitstellung einer solchen gewindearti
gen Verformung der Außenseite des Werkstücks, bei welcher bestimmte Para
meter und vorgegebene enge Toleranzen einzuhalten sind. Insbesondere stö
rend in diesem Zusammenhang erscheint bei einem eingangsseitigen Werk
stück ein Auftreten von Positiv- und Negativtoleranzen bezüglich des Nennma
ßes eines Außendurchmessers.
Schwierig gestaltet sich infolge dieser eingangsseitigen Toleranzfelder bei
spielsweise die Herstellung eines außenseitigen Gewindes auf dem Werkstück
nach Art eines genormten ISO-Rundgewindes. Dieses macht eine reproduzier
bare Gestaltung der gesamten Gewindeflanke, insbesondere der Radien des
Gewindegrundes und auch des Gewindescheitels erforderlich, wobei sich je
doch wiederum nach Maßgabe dieser Toleranzfelder im Gewindescheitel ril
lenartige Einformungen ergeben können, die ihrerseits aus anderen Funktions
zusammenhängen bekannt sind, die beispielsweise in der DE-PS 14 83 840
offenbart sind.
Hinzutritt, dass beispielsweise erhöhte Wanddickenschwankungen des Werk
stücks einen erhöhten Verformungswiderstand und damit einen erhöhten
Energieaufwand bei der Verformung mit sich bringen. Von einem erhöhten
Energieaufwand geht jedoch ferner auch eine erhöhte Belastung der Lagerun
gen der Arbeitswalzen aus.
Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der
eingangs bezeichneten Art mit der Maßgabe auszugestalten, dass eine ver
besserte Maßhaltigkeit bezüglich eines ausgangsseitig erzeugten Profils gege
ben ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einer solchen Vorrichtung durch die Merk
male des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.
Erfindungswesentlich ist hiernach, dass der Umformvorrichtung eine Kalibrier
vorrichtung zugeordnet ist, über welche das zu bearbeitende Werkstück ein
gangsseitig hinsichtlich seines Durchmessers nach Maßgabe einer Durchmes
serverringerung bearbeitet wird, so dass dem eigentlichen, auf eine außensei
tige Profilierung gerichteten Umformvorgang Werkstücke von einem definierten
Außendurchmesser zugeführt werden und auf diesem Wege neben einer Ver
gleichmäßigung des Energieaufwands für die Umformung eine verbesserte und
insbesondere reproduzierbare Maßhaltigkeit der ausgangsseitigen Produkte
der Umformvorrichtung erreichbar ist. Die Kalibriervorrichtung befindet sich in
einer festen räumlichen Anordnung zu der Arbeitsstation und kann beispiels
weise mit dieser auf einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnet sein.
Das bei der Kalibriervorrichtung einzustellende Kalibriermaß ist in Abhängigkeit
von den Anforderungen des Umformprozesses, insbesondere des herzustel
lenden Außenprofils des Werkstücks gewählt. Die Reduzierung des Durchmes
sermaßes auf ein vorgegebenes Kalibriermaß bringt den Vorteil mit sich, dass
diese Umformvorrichtung zur Herstellung eines genormten ISO-Rundgewindes
nutzbar ist, und zwar hinsichtlich jeglicher, dieses Rundgewinde charakterisie
render Parameter einschließlich zugeordneter Toleranzfelder. Insbesondere
eine durch eingangsseitige Außendurchmessertoleranzen bedingte Ausbildung
von nutenartigen Einformungen in den Gewindescheiteln eines solchen Rund
gewindes kann auf diesem Wege wirksam unterdrückt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf eine konstruktive Konkretisie
rung der erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung gerichtet. Diese besteht hier
nach aus einem um das Werkstück drehbar gelagerten Werkzeugkopf, der sei
nerseits als Träger wenigstens einer Anordnung von Walzen ausgebildet ist, die
um ihre jeweiligen Achsen, die unter einem Winkel zur Achse des Werkzeug
kopfes angestellt sind, frei drehbar sind. Nachdem über die Bearbeitungsstation
eine Vorschubkraft auf das Werkstück ausgeübt wird, kann im einfachsten Fall
der Werkzeugkopf frei drehbar angeordnet sein, da dieser infolge der Winkel
anstellung der genannten Walzen in Verbindung mit der unverdrehbaren Halte
rung des Werkstückes unter der Wirkung der ausgeübten Vorschubkraft um
das Werkstück gedreht wird, wobei über die in Umfangsrichtung gleichförmig
verteilt angeordneten Walzen das Werkstück einer Umformwirkung im Sinne
einer Durchmesserverringerung nach Maßgabe eines Kalibriermaßes unter
worfen wird. Der Antrieb des Werkzeugkopfes der Kalibriervorrichtung kann
somit aus der über die Bearbeitungsstation aufgebrachten Vorschubkraft ab
geleitet werden. In jedem Fall steht ausgangsseitig bezüglich der Kalibriervor
richtung ein verfestigtes, nach Maßgabe eines Kalibriermaßes in seinem
Außendurchmesser vermindertes sowie von Zunder und sonstigen Ansätzen
befreites Werkstück zur Verfügung, welches in diesem Zustand der Bearbei
tungsstation zugeführt wird.
Eine ballige Ausbildung der Walzen im Umfangsprofil - in einem Axialschnitt
gesehen - ist mit Hinblick auf die mechanische Belastung der Lagerungen der
einzelnen Walzen von Vorteil. Gleichzeitig erhöht sich auf diesem Wege, näm
lich im Gipfelbereich des balligen Profils die auf das zu bearbeitende Werkstück
ausübbare örtliche Kraftwirkung.
Regelmäßig wird die Kalibriervorrichtung auf einem Maschinengestell angeord
net sein, auf welchem sich ebenfalls die Bearbeitungsstation befindet. Dies ist
jedoch nicht absolut notwendig und es kann die Kalibriervorrichtung gleicher
maßen als Maschinenkomponente neben der Bearbeitungsstation angeordnet
sein, und zwar auf einem von dieser getrennten Maschinengestell.
Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 ist die Umformvorrichtung in an sich
bekannter Weise mit einer der Arbeitsstation vorgelagerten Eingangsstation
versehen, welche dazu bestimmt und eingerichtet ist, das Werkstück während
des Bearbeitungsprozesses hinsichtlich seiner Achse unverdrehbar zu fixieren
und gleichzeitig einen Vorschub in Richtung auf die Arbeitsstation hin, zu er
möglichen.
Die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 sind auf alternative Möglichkeiten zur
Anordnung der Kalibriervorrichtung gerichtet.
Die Kalibriervorrichtung ist regelmäßig nicht mit einem eigenen Vorschuban
trieb für das Werkstück ausgerüstet. Für ihre Wirkungsweise wird vielmehr vor
ausgesetzt, dass über eine andere Maschinenkomponente die Vorschubkraft
für das Werkstück aufgebracht wird, welches ferner hinsichtlich seiner Achse
unverdrehbar gehalten ist. In einigen Fällen kann es jedoch gemäß den Merk
malen des Anspruchs 9 zweckmäßig sein, der Kalibriervorrichtung einen eige
nen Vorschubantrieb zuzuordnen, der auf die Übertragung einer Drehbewe
gung auf den Werkzeugkopf gerichtet ist. Auf diesem Wege kann der Antrieb
der Arbeitsstation entlastet werden, wobei in geeigneter Weise dafür Sorge ge
tragen werden muss, dass die über die Arbeitsstation einerseits und die Kali
briervorrichtung andererseits auf das Werkstück ausgeübten Vorschubwirkun
gen zumindest angenähert einander angeglichen sind, so dass es infolge von
Differenzen der auf diesem Wege entwickelten Vorschubkräfte weder zu einer
Stauchung noch zu einer Streckung des Werkstücks kommt.
Das im Rahmen der Kalibriereinrichtung gewählte Kalibriermaß ist unter Be
rücksichtigung des Profils der Arbeitswalzen in der Arbeitsstation und den das
Fertigprofil des Werkstücks beschreibenden Parametern gewählt. Der Gegen
stand der Erfindung zielt global auf die Bereitstellung reproduzierbarer Aus
gangsbedingungen für den in der Arbeitsstation durchzuführenden Umformpro
zess ab, und zwar weitestgehend unabhängig von den Toleranzen und den
Beschaffenheiten der eingangsseitig zur Verfügung gestellten Werkstücke ab.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnun
gen schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer zum Umformen rohrför
miger Werkstücke bestimmten Anlage, bei der die erfindungsgemäße Vorrich
tung angewendet werden kann;
Fig. 2 eine Darstellung des Werkzeugkopfes der Arbeitsstation der Anlage ent
sprechend einer Schnittebene II-II der Fig. 1;
Fig. 3 eine isolierte Darstellung einer im Rahmen des Werkzeugkopfes der Fig.
2 eingesetzten Arbeitswalze;
Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Werkzeugkopfes einer erfindungsgemäßen
Kalibriervorrichtung entsprechend einer Schnittebene IV-IV der Fig. 5;
Fig. 5 eine Ansicht des Werkzeugkopfes entsprechend einer Blickrichtung V der
Fig. 4;
Fig. 6 eine isolierte Darstellung einer im Rahmen des erfindungsgemäßen
Werkzeugkopfes eingesetzten Walze.
Mit 1 ist in Fig. 1 ein langgestrecktes, spanlos zu bearbeitendes Werkstück be
zeichnet, bei welchem es sich eingangsseitig um ein im Wesentlichen glatt
wandiges Rohr handelt, welches zumindest außenseitig über seine gesamte
Länge gleichförmig mit einer gewindeartigen Verformung zu versehen ist, bei
spielsweise in der Form eines Rundgewindes. Ebenfalls beispielsweise kann es
sich bei dem zu bearbeitenden Werkstück um eine Bohrstange handeln.
Das Werkstück 1 durchläuft die Vorrichtung während der Bearbeitung in Rich
tung des Pfeiles 2 und erfährt eingangs- und ausgangsseitig geeignete, zeich
nerisch nicht dargestellte Unterstützungen, die grundsätzlich beliebig ausgebil
det sein können.
Die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung sind eine Eingangsstation 3,
eine Bearbeitungsstation 4 und eine Ausgangsstation 5, die sämtlich auf einem
gemeinsamen Maschinengestell 6 aufgelagert sind. Die genannten Stationen
sind auf dem Maschinengestell 6 in Durchlaufrichtung 2 unmittelbar hinterein
ander angeordnet, wobei die Bearbeitungsstation 4 fest und zumindest die Ein
gangsstation 3 geringfügig in Durchlaufrichtung bzw. in Gegenrichtung zu die
ser Richtung geradlinig verschiebbar ist.
Mit 7 ist der Antrieb der Bearbeitungsstation 4 bezeichnet, der mit einem in Fig.
2 gezeigten Werkzeugkopf 8 in Wirkverbindung steht. Dieser Werkzeugkopf 8
kann global als ringzylindrisches, um eine Achse 9 drehbar gelagertes Bauteil
ausgebildet sein, welche Achse sich gleichachsig zu der Längsachse des zu
bearbeitenden Werkstücks 1 erstreckt. Er dient der Lagerung von drei Arbeits
walzen 10, von denen eine beispielhaft in Fig. 3 wiedergegeben ist und deren
Achsen nach Maßgabe der Gewindesteigung zu der Achse 9 unter einem Win
kel angestellt sind. Diese Arbeitswalzen sind im Umfangsbereich ringartig nach
Maßgabe des herzustellenden Gewindes profiliert, wobei dieses Profil mit der
Außenseite des Werkstücks 1 im Eingriff steht.
Der Werkzeugkopf 8 ist in ein Gehäuse eingebunden, in welches ferner eine
zeichnerisch nicht wiedergegebene Kühleinrichtung integriert ist, die insbeson
dere im Bereich der Arbeitswalzen 10 eine Kühlwirkung entwickelt, nachdem es
in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit zu einer beträchtlichen Wärme
entwicklung kommt, die ohne Kühlung die Standzeit der Arbeitswalzen 10 ver
kürzen würde. Derartige Kühleinrichtungen sind als solche bekannt und es wird
hierauf im Folgenden nicht mehr eingegangen werden.
Das zu bearbeitende Werkstück 1 ist während der Bearbeitung koaxial zu dem
Werkzeugkopf 8 gehalten und wird durch diesen hindurchgeführt. Die Arbeits
walzen 10 sind in gleichförmiger Umfangsverteilung in dem Werkzeugkopf ge
lagert, wobei deren Anzahl jedoch - in peripherer Richtung gesehen - variieren
kann. Auch können - in Durchlaufrichtung 2 gesehen - mehrere Walzenanord
nungen bestehend jeweils aus drei oder mehr Arbeitswalzen 10 von der in Fig.
3 gezeigten Art vorgesehen sein, wobei die gesamte Umformarbeit stufenweise
nach Maßgabe der Zahl der aufeinander folgenden Walzenanordnungen
durchgeführt wird und wobei sich die Profilierungen der aufeinander folgenden
Walzenanordnungen voneinander unterscheiden. Die Profilierungen 11 der in
Umfangsrichtung aufeinander folgenden Arbeitswalzen 10 einer Walzenanord
nung unterscheiden sich gleichermaßen und sind - in Umdrehungsrichtung gesehen
- aufeinander abgestimmt. Hierauf soll jedoch im Folgenden nicht nähr
eingegangen werden.
Die Eingangsstation 3 ist auf einem Schlitten 12 aufgelagert, der seinerseits
entlang zweier sich parallel und mit Abstand zueinander in Vorschubrichtung 2
erstreckender schienenartiger Führungen 13 verschiebbar ist. Diese Ver
schiebbarkeit ist lediglich geringfügig und es sind an den Enden beider Füh
rungen 13 jeweils Kraftmessgeber 14 angeordnet, die zumindest zur Generie
rung eines, das Anliegen des Schlittens 12 an diese Gebern 14 beschreiben
den elektrischen Signals eingerichtet sind. Der Zweck der Eingangsstation 3
besteht darin, das Werkstück 1 relativ zu seiner Achse 9 unverdrehbar zu hal
ten und gleichzeitig auf dieses eine Vorschubwirkung in Richtung des Pfeiles 2
auszuüben. Die Rollen der Eingangsstation 3 erstrecken sich senkrecht zu der
Achse 9 und können beispielsweise mit im Querschnitt dreieckförmigen Ring
nuten versehen sein, die zum Umfassen des Werkstücks 1 in peripherer
Richtung bestimmt sind, um dieses relativ zu der Arbeitsstation 4 unverdrehbar
zu halten. Gleichzeitig werden diese Rollen mittels eines Antriebes 15 um ihre
Achsen angetrieben, so dass sich eine Vorschubwirkung ergibt. Wesentlich ist
insoweit, dass eine zentrierende Bewegung der Rollen der Arbeitsstation 3 mit
der Maßgabe eingerichtet ist, dass die Längsachse des auf diesem Wege ge
gebenen Einspannprofils der Rollenstation 3 stets gleichachsig mit der Längs
achse 9 des Werkzeugkopfes der Arbeitsstation 4 sowie der Ausgangsstation 5
verläuft. Grundsätzlich kann die ausgangsseitige Rollenstation 5 einen der
eingangsseitigen Rollenstation vergleichbaren Aufbau aufweisen, wobei aller
dings kein Antrieb für die dortigen Rollen notwendig ist.
In Abhängigkeit von der über den Antrieb 7 vorgegebenen Drehzahl des Werk
zeugkopfes der Arbeitsstation 4 sowie der durch den Anstellwinkel der Arbeits
walzen 10 vorgegebenen Steigung des Gewindeprofils ergibt sich eine Vor
schubbewegung des Werkstücks in Vorschubrichtung 2. Der Antrieb 15 der
Eingangsstation 3 ist dahingehend angelegt, dass ein gleichförmiger Vorschub
des Werkstücks 1 in Richtung auf die Arbeitsstation 4 hin erfolgt, wobei ferner
die über die Antriebe 7, 15 ausgeübten Vorschubwirkungen aufeinander abgestimmt
sind. Die Position des Schlittens 12 und damit der Eingangsstation 3
entlang der Führungen 13 ergibt sich somit in Abhängigkeit von dem Verhältnis
der über die Antriebe 7, 15 ausgeübten Vorschubwirkungen.
Eine eventuelle Bewegung der Eingangsstation 3 auf den Führungen 13 wird
über die dortigen Kraftmessgeber 14 erfasst und über eine Steuerungseinrich
tung ausgewertet. Führt diese Auswertung zu Differenzen hinsichtlich der über
die Antriebe 7, 15 ausgeübten Vorschubwirkungen, wird der Antrieb 15 mit
Hinblick auf einen Ausgleich dieser Differenzen hin ausgesteuert.
Im Rahmen derartiger Anlagen können eingangsseitig unterschiedliche Werk
stückqualitäten zum Einsatz kommen, beispielsweise geschweißte und naht
lose Stahlrohre. Nach Maßgabe der jeweiligen Wanddicken, insbesondere der
diesen Wanddicken zugeordneten Toleranzfelder weisen diese Werkstücke
unterschiedliche Verformungswiderstände auf, so dass entsprechend den
wechselnden Wandstärken der Energieaufwand für die Umformung schwankt
und sich ausgangsseitig entsprechende Toleranzen hinsichtlich der das einge
formte Gewinde kennzeichnenden Parameter einstellen. Zu diesem Zweck ist
der in Fig. 1 dargestellten Anlage eingangsseitig, das heißt an der Stelle 17
eine Kalibriervorrichtung vorgeordnet, deren wesentlicher Zweck darin besteht,
die zu behandelnden Werkstücke zumindest hinsichtlich ihrer Außendurch
messer zu vergleichmäßigen, und zwar mit dem Ziel, die Reproduzierbarkeit
und Maßhaltigkeit ausgangsseitiger Gewindeprofile zu vergleichmäßigen.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung kommt ein Werkzeug
kopf zum Einsatz, der aus wenigstens einer, vorzugsweise zwei oder mehr An
ordnungen 18, 18' von Walzen 19 besteht, wobei im Rahmen einer jeden dieser
Anordnungen 18, 18' die Walzen 19 in gleichförmiger Umfangsverteilung um
eine Achse 9' angeordnet sind, welche gleichachsig zu der Achse 9 des Werk
stücks verläuft. Mit 20, 20', 20" sind drei untereinander im Wesentlichen gleich
beschaffene Lagerscheiben bezeichnet, die sich koaxial zu der Achse 9' er
strecken und in denen die Walzen 19 der beiden Anordnungen 18, 18' - in
Durchlaufrichtung 2 hintereinander angeordnet - mit der Maßgabe gelagert
sind, dass sich die Achsen der Walzen 19 unter einem Winkel zu der Achse 9'
erstrecken, welcher Winkel durch die Vorschubbewegung des Werkstücks in
Richtung des Pfeiles 2 bestimmt ist. Die Lagerscheiben 20, 20', 20" können im
Umfangsbereich in zeichnerisch nicht dargestellter Weise aneinander befestigt
sein, so dass eine einfache Montage und Demontage einzelner Walzen 19
möglich ist.
Eine jede der Lagerscheiben 20. 20', 20" ist mit einer zentralen Öffnung 21 ver
sehen, die kreisförmig ausgebildet und koaxial zu der Achse 9' angeordnet ist.
Diese somit in Durchlaufrichtung 2 fluchtend zueinander angeordneten Öff
nungen 21 dienen der Hindurchführung des zu bearbeitenden Werkstücks,
welches während des Durchgangs durch den Werkzeugkopf mit den Walzen 19
der beiden Anordnungen 18, 18' umfangsseitig in Eingriff gelangt.
Wesentlich ist, dass der auf diesem Wege gebildete Werkzeugkopf als Ganzes
um seine Achse 9' drehbar in einem zeichnerisch nicht wiedergegebenen Ma
schinengestell gelagert ist. Die Walzen 19 sind - wie in Fig. 6 gezeigt - in ihrem
Profil leicht ballig ausgebildet und es können die Walzen aufeinander in
Durchlaufrichtung 2 folgende Anordnungen 18, 18' in ihren Abmessungen mit
der Maßgabe angelegt sein, dass die an dem Werkstück zu leistende Verfor
mungsarbeit nach Maßgabe der Anordnungen 18, 18' stufenweise aufgebracht
wird.
Die Wirkung eines solchen, der in Fig. 1 gezeigten Anlage an der Stelle 17 vor
gelagerten Kalibriervorrichtung besteht darin, dass das eingeführte Werkstück
hinsichtlich seines Außendurchmessers auf ein Kalibriermaß reduziert wird, so
dass die Bedingungen der Umformbearbeitung in der nachgeordneten Anlage
vergleichmäßigt werden. Für die Umformbearbeitung, die auf die Erstellung
eines außenseitigen Profils des Werkstücks gerichtet ist, werden auf diesem
Wege zumindest hinsichtlich des Außendurchmessers des Werkstücks in
einem gegenüber dem Stand der Technik erhöhten Ausmaß reproduzierbare
Ausgangsbedingungen bereitgestellt. Erreicht wird auf diese Weise neben einer
verbesserten Maßhaltigkeit eines ausgangsseitig erzeugten Gewindeprofils
eine Vergleichmäßigung dessen sonstiger geometrischer Parameter.
Durch die Kalibriervorrichtung wird das Werkstück ferner im Oberflächenbereich
von Zunder und anderen Ansätzen befreit und erfährt gleichzeitig eine Kaltver
festigung. Mithin entsteht ausgangsseitig ferner ein Produkt, dessen Eigen
schaften durch eine erhöhte Streckgrenze und insbesondere erhöhte Härte
werte gekennzeichnet sind.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum spanlosen Umformen langgestreckter, insbesondere rohr
förmiger Werkstücke (1), bestehend zumindest aus einer Bearbeitungssta
tion (4), die auf einem Maschinengestell (6) angeordnet ist, wobei das Werk
stück (1) bezüglich seiner Achse (9) unverdrehbar, jedoch in Richtung dieser
Achse (9) vorschiebbar gehalten ist und wobei über die Bearbeitungsstation
(4) auf das Werkstück (1) eine Vorschubkraft ausübbar ist, gekennzeichnet
durch eine Kalibriervorrichtung, die zur eingangsseitigen Durchmesserver
ringerung des Werkstücks (1) nach Maßgabe eines Kalibriermaßes bestimmt
und eingerichtet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrier
vorrichtung aus einem das Werkstück (1) umgebenden, um seine Achse (9')
drehbar gelagerten Werkzeugkopf besteht, dass sich die Achse (9') des
Werkzeugkopfes in Richtung der Achse (9) des Werkstücks erstreckt und
dass innerhalb des Werkzeugkopfes wenigstens eine Anordnung (18, 18')
von zum Eingriff mit dem Werkstück bestimmten Walzen (19) um ihre jewei
ligen Achsen frei drehbar gelagert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der
Walzen unter einem Winkel zur Achse (9') des Werkzeugkopfes angestellt
sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
Walzen (19) im Umfangsprofil ballig ausgebildet sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kalibriervorrichtung mit dem Maschinengestell (6)
in fester Verbindung steht.
6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 5, gekenn
zeichnet durch eine Eingangsstation (3), die der Arbeitsstation (4) - in Vor
schubrichtung (2) gesehen - vorgeordnet ist, wobei die Eingangsstation (3)
dahingehend eingerichtet ist, dass das Werkstück (1) hinsichtlich seiner
Achse (9) unverdrehbar, jedoch in Richtung seiner Achse (9) vorschiebbar
gehalten ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kali
briervorrichtung - in Vorschubrichtung (2) gesehen - vor der Eingangsstation
(3) befindet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kali
briervorrichtung - in Vorschubrichtung (2) gesehen - zwischen der Eingangs
station (3) und der Arbeitsstation (4) befindet.
9. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kalibriervorrichtung mit einem Vorschubantrieb für
das Werkstück (1) ausgerüstet ist.
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