DE10119569B4 - Vorrichtung zur spanlosen Umformung - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur spanlosen Umformung eines langgestreckten, insbesondere rohrförmigen Werkstücks (1), mit zumindest einer Bearbeitungsstation (4) zur Ausbildung einer außenseitigen gewindeartigen Verformung, wobei die Bearbeitungsstation (4) auf einem Maschinengestell (6) angeordnet ist, wobei das Werkstück (1) bezüglich einer 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, und einer Kalibriervorrichtung, die zu einer eingangsseitigen Durchmesserverringerung des Werkstücks (1) nach Maßgabe eines Kalibriermaßes bestimmt und eingerichtet ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur spanlosen Umformung eines langgestreckten, insbesondere rohrförmigen Werkstücks.
  • Aus der Druckschrift DE 101 51 827 A1 ist eine Vorrichtung zur spanlosen Umformung von rohrförmigen Werkstücken bekannt, die aus der Hintereinanderanordnung einer Eingangsstation, einer Bearbeitungsstation und einer Ausgangsstation besteht, welche auf einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnet sind, wobei die Eingangsstation in Vorschubrichtung des Werkstücks gesehen, und in Gegenrichtung hierzu in einem definierten Ausmaß verschiebbar ist. Die Bearbeitungsstation beinhaltet einen das Werkstück umgebenden ringartigen Werkzeugkopf, in welchem mehrere von im Umfangsbereich profilierten Arbeitswalzen frei drehbar angeordnet sind, deren Achsen sich unter einem Winkel zur Achse des Werkstücks erstrecken. Der Werkzeugkopf ist um seine Achse motorisch antreibbar, wobei während der Bearbeitung 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 gekennzeichnet, deren Achsen sich senkrecht zur Längsachse des Werkstücks erstrecken und die im Umfangsbereich mit ringnutartigen Ausnehmungen versehen sind, wobei sich die Ringnuten von wenigstens zwei, einander bezüglich der Längsachse des Werkstücks gegenüberliegenden Walzen zu einem Einspannprofil für das Werkstück komplettieren. Über diese Walzen, die antreibbar sein können, wird somit einerseits eine unverdrehbare Einspannung des Werkstücks bewirkt und gleichzeitig auf das Werkstück eine Richtwirkung ausgeübt. Regelmäßig werden in derartigen Vorrichtungen eingangsseitig rohrartige Werkstücke unterschiedlicher Qualität eingesetzt, deren Bemessungswerte innerhalb vorgebbarer Toleranzfelder liegen. Diese Toleranzfelder erschweren die ausgangsseitige reproduzierbare Bereitstellung einer solchen gewindeartigen Verformung der Außenseite des Werkstücks, bei welcher bestimmte Parameter und vorgegebene enge Toleranzen einzuhalten sind. Insbesondere störend in diesem Zusammenhang erscheint bei einem eingangsseitigen Werkstück ein Auftreten von Positiv- und Negativtoleranzen bezüglich des Nennmaßes eines Außendurchmessers.
  • Schwierig gestaltet sich infolge dieser eingangsseitigen Toleranzfelder beispielsweise die Herstellung eines außenseitigen Gewindes auf dem Werkstück nach Art eines genormten ISO-Rundgewindes. Dieses macht eine reproduzierbare Gestaltung der gesamten Gewindeflanke, insbesondere der Radien des Gewindegrundes und auch des Gewindescheitels erforderlich, wobei sich jedoch wiederum nach Maßgabe dieser Toleranzfelder im Gewindescheitel rillenartige Einformungen ergeben können, die ihrerseits aus anderen Funktionszusammenhängen bekannt sind, die beispielsweise in der DE 14 83 840 C3 offenbart sind.
  • Hinzutritt, dass beispielsweise erhöhte Wanddickenschwankungen des Werkstücks 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 Lagerungen der Arbeitswalzen aus.
  • Die Druckschrift DE 689 09 159 T2 offenbart eine Anlage zur Herstellung von glattem Stahldraht, bei der eine Kaltwalzung mit festgelegten abnehmenden Kaltverformungsverhältnissen zwischen 28% und 15% erfolgt.
  • Die Druckschrift DE 21 20 550 B offenbart eine Anlage zur Querschnittsverminderung von Walzdraht mit einer eingangsseitig angeordneten Richt- und Kalibriereinrichtung mit gesteuert zustellbaren Rollen.
  • Die Druckschrift DE 1 086 661 B offenbart einen Innengewinderollkopf mit mehreren in einem zylindrischen Dorn längs seines Umfanges im Steigungsverlauf des Gewindes versetzt zueinander angeordneten Ausnehmungen, die drehbar gelagerte und mit Gewindeprofilen versehene Rollwerkzeuge axial unverschieblich aufnehmen. In dem Dorn sind weitere offene Ausnehmungen für die Lagerung der Rollwerkzeuge rechtwinkelig zu den im Steigungsverlauf stehenden Ausnehmungen, diese mittig kreuzend, angeordnet.
  • Die Offenlegungsschrift DE 1 752 379 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung von rohrförmigen Verbindungsstangen, welche an beiden Enden je ein Innengewinde haben. Das Rohr wird in seiner ganzen Länge, mit Ausnahme der Enden, geschmiedet, worauf die Enden auf den Außendurchmesser kalibriert werden, den der übrige Teil des Rohrs durch Schmieden erhalten hat. Die Enden werden danach durch Schmieden auf den Innendurchmesser gebracht, der vor der Ausbildung des Innengewindes erwünscht ist.
  • Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art mit der Maßgabe auszugestalten, dass eine verbesserte Maßhaltigkeit bezüglich eines ausgangsseitig erzeugten Profils gegeben ist.
  • Gelöst ist diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Erfindungswesentlich ist hiernach, dass der Vorrichtung eine Kalibriervorrichtung zugeordnet ist, über welche das zu bearbeitende Werkstück eingangsseitig hinsichtlich seines Durchmessers nach Maßgabe einer Durchmesserverringerung bearbeitet wird, so dass dem eigentlichen, auf eine außenseitige Profilierung gerichteten Umformvorgang Werkstücke von einem definierten Außendurchmesser zugeführt werden und auf diesem Wege neben einer Vergleichmäßigung des Energieaufwands für die Umformung eine verbesserte und insbesondere reproduzierbare Maßhaltigkeit der ausgangsseitigen Produkte der Vorrichtung erreichbar ist. Die Kalibriervorrichtung befindet sich in einer festen räumlichen Anordnung zu der Bearbeitungsstation und kann beispielsweise mit dieser auf einem gemeinsamen Maschinengestell angeordnet sein. Das bei der Kalibriervorrichtung einzustellende Kalibriermaß ist in Abhängigkeit von den Anforderungen des Umformprozesses, insbesondere des herzustellenden Außenprofils des Werkstücks gewählt. Die Reduzierung des Durchmessermaßes auf ein vorgegebenes Kalibriermaß bringt den Vorteil mit sich, dass diese Vorrichtung zur Herstellung eines genormten ISO-Rundgewindes nutzbar ist, und zwar hinsichtlich jeglicher, dieses Rundgewinde charakterisierender Parameter einschließlich zugeordneter Tole ranzfelder. Insbesondere eine durch eingangsseitige Außendurchmessertoleranzen bedingte Ausbildung von nutenartigen Einformungen in den Gewindescheiteln eines solchen Rundgewindes kann auf diesem Wege wirksam unterdrückt werden.
  • Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf eine konstruktive Konkretisierung der Kalibriervorrichtung gerichtet. Diese besteht hiernach aus einem um das Werkstück drehbar gelagerten Werkzeugkopf, der seinerseits als Träger wenigstens einer Anordnung von Walzen ausgebildet ist, die um ihre jeweiligen Achsen, die unter einem Winkel zur Achse des Werkzeugkopfes 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 Winkelanstellung der genannten Walzen in Verbindung mit der unverdrehbaren Halterung des Werkstücks 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 unterworfen wird. Der Antrieb des Werkzeugkopfes der Kalibriervorrichtung kann somit aus der über die Bearbeitungsstation aufgebrachten Vorschubkraft abgeleitet werden. In jedem Fall steht ausgangsseitig bezüglich der Kalibriervorrichtung 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 Bearbeitungsstation 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, nämlich im Gipfelbereich des balligen Profils die auf das zu bearbeitende Werkstück ausübbare örtliche Kraftwirkung.
  • Regelmäßig wird die Kalibriervorrichtung auf einem Maschinengestell angeordnet sein, auf welchem sich ebenfalls die Bearbeitungsstation befindet. Dies ist jedoch nicht absolut notwendig und es kann die Kalibriervorrichtung gleichermaßen als Maschinenkomponente neben der Bearbeitungsstation angeordnet sein, und zwar auf einem von dieser getrennten Maschinengestell.
  • Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 6 ist die Vorrichtung in an sich bekannter Weise mit einer der Bearbeitungsstation 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 Bearbeitungsstation hin, zu ermöglichen.
  • Die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 sind auf alternative Möglichkeiten zur Anordnung der Kalibriervorrichtung gerichtet.
  • Die Kalibriervorrichtung ist regelmäßig nicht mit einem eigenen Vorschubantrieb für das Werkstück ausgerüstet. Für ihre Wirkungsweise wird vielmehr vorausgesetzt, 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 Merkmalen des Anspruchs 9 zweckmäßig sein, der Kalibriervorrichtung einen eigenen Vor schubantrieb zuzuordnen, der auf die Übertragung einer Drehbewegung auf den Werkzeugkopf gerichtet ist. Auf diesem Wege kann der Antrieb der Bearbeitungsstation entlastet werden, wobei in geeigneter Weise dafür Sorge getragen werden muss, dass die über die Bearbeitungsstation einerseits und die Kalibriervorrichtung andererseits auf das Werkstück ausgeübten Vorschubwirkungen 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 Kalibriervorrichtung gewählte Kalibriermaß ist unter Berücksichtigung des Profils der Arbeitswalzen in der Bearbeitungsstation und den das Fertigprofil des Werkstücks beschreibenden Parametern gewählt. Der Gegenstand der Erfindung zielt global auf die Bereitstellung reproduzierbarer Ausgangsbedingungen für den in der Bearbeitungsstation durchzuführenden Umformprozess ab, und zwar weitestgehend unabhängig von den Toleranzen und den Beschaffenheiten der eingangsseitig zur Verfügung gestellten Werkstücke.
  • Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung schematisch wiedergegebene Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 eine Darstellung des prinzipiellen Aufbaus einer zur Umformung eines rohrförmigen Werkstücks bestimmten Anlage, bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung angewendet werden kann;
  • 2 eine Darstellung des Werkzeugkopfes der Bearbeitungsstation der Anlage entsprechend einer Schnittebene II-II der 1;
  • 3 eine isolierte Darstellung einer im Rahmen des Werkzeugkopfes der 2 eingesetzten Arbeitswalze;
  • 4 eine Darstellung des Werkzeugkopfes der Kalibriervorrichtung entsprechend einer Schnittebene IV-IV der 5;
  • 5 eine Seitenansicht des Werkzeugkopfes der Kalibriervorrichtung der 4;
  • 6 eine isolierte Darstellung einer im Rahmen des Werkzeugkopfes der 4 eingesetzten Walze.
  • Mit 1 ist in 1 ein langgestrecktes, spanlos zu bearbeitendes Werkstück bezeichnet, bei welchem es sich eingangsseitig um ein im wesentlichen glattwandiges Rohr handelt, welches zumindest außenseitig über seine gesamte Länge gleichförmig mit einer gewindeartigen Verformung zu versehen ist, beispielsweise in der Form eines Rundgewindes. Ebenfalls beispielsweise kann es sich bei dem zu bearbeitenden Werkstück 1 um eine Bohrstange handeln.
  • Das Werkstück 1 durchläuft die Vorrichtung während der Bearbeitung in Durchlaufrichtung 2 und erfährt eingangs- und ausgangsseitig geeignete, zeichnerisch nicht dargestellte Unterstützungen, die grundsätzlich beliebig ausgebildet 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 hintereinander angeordnet, wobei die Bearbeitungsstation 4 fest und zumindest die Eingangsstation 3 geringfügig in Durchlaufrichtung bzw. in Gegenrichtung zu dieser Richtung geradlinig verschiebbar ist.
  • Mit 7 ist der Antrieb der Bearbeitungsstation 4 bezeichnet, der mit einem in 2 gezeigten Werkzeugkopf 8 in Wirkverbindung steht. Dieser Werkzeugkopf 8 kann global als ringzylindrisches, um eine Achse 9 drehbar gelagertes Bauteil ausgebildet sein, wobei die Achse 9 sich gleichachsig zu der Längsachse des zu bearbeitenden Werkstücks 1 erstreckt. Er dient der Lagerung von drei Arbeitswalzen 10, von denen eine beispielhaft in 3 wiedergegeben ist und deren Achsen nach Maßgabe der Gewindesteigung zu der Achse 9 unter einem Winkel angestellt sind. Die Arbeitswalzen 10 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 insbesondere im Bereich der Arbeitswalzen 10 eine Kühlwirkung entwickelt, nachdem es in Abhängigkeit von der Arbeitsgeschwindigkeit zu einer beträchtlichen Wärmeentwicklung kommt, die ohne Kühlung die Standzeit der Arbeitswalzen 10 verkürzen würde. Derartige Kühleinrichtungen sind als solche bekannt und es wird hierauf im Folgenden nicht mehr eingegangen werden.
  • Das zu bearbeitende Werkstück 1 wird während der Bearbeitung koaxial zu dem Werkzeugkopf 8 gehalten und wird durch diesen hindurchgeführt. Die Arbeitswalzen 10 sind in gleichförmiger Umfangsverteilung in dem Werkzeugkopf 8 gelagert, wobei deren Anzahl jedoch – in peripherer Richtung gesehen – variieren kann. Auch können – in Durchlaufrichtung 2 gesehen – mehrere Walzenanordnungen bestehend aus jeweils drei oder mehr Arbeitswalzen 10 von der in 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 11 der aufeinander folgenden Walzenanordnungen voneinander unterscheiden. Die Profilierungen 11 der in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Arbeitswalzen 10 einer Walzenanordnung unterscheiden sich gleichermaßen und sind – in Umdrehungsrichtung gesehen – aufeinander abgestimmt. Hierauf soll jedoch im Folgenden nicht näher eingegangen werden.
  • Die Eingangsstation 3 ist auf einem Schlitten 12 aufgelagert, der seinerseits entlang zweier sich parallel und mit Abstand zueinander in Durchlaufrichtung 2 erstreckender schienenartiger Führungen 13 verschiebbar ist. Diese Verschiebbarkeit ist lediglich geringfügig und es sind an den Enden beider Führungen 13 jeweils Kraftmessgeber 14 angeordnet, die zumindest zur Generierung eines, das Anliegen des Schlittens 12 an diese Kraftmessgeber 14 beschreibenden elektrischen Signals eingerichtet sind. Der Zweck der Eingangsstation 3 besteht darin, das Werkstück 1 relativ zu seiner Achse 9 unverdrehbar zu halten und gleichzeitig auf dieses eine Vorschubwirkung in Durchlaufrichtung 2 auszuüben. Die Rollen der Eingangsstation 3 erstrecken sich senkrecht zu der Achse 9 und können beispielsweise mit im Querschnitt dreieckförmigen Ringnuten versehen sein, die zum Umfassen des Werkstücks 1 in peripherer Richtung bestimmt sind, um dieses relativ zu der Bearbeitungsstation 4 unverdrehbar zu halten. Gleichzeitig werden diese Rollen mittels eines Antriebs 15 um ihre Achsen angetrieben, so dass sich eine Vorschubwirkung ergibt. Wesentlich ist insoweit, dass eine zentrierende Bewegung der Rollen der Eingangsstation 3 mit der Maßgabe eingerichtet ist, dass die Längsachse des auf diesem Wege gegebenen Einspannprofils der Eingangsstation 3 stets gleichachsig mit der Achse 9 des Werkzeugkopfes 8 der Bearbeitungsstation 4 sowie der Ausgangsstation 5 verläuft. Grundsätzlich kann die Ausgangsstation 5 einen der Eingangsstation 3 vergleichbaren Aufbau aufweisen, wobei allerdings kein Antrieb für die dortigen Rollen notwendig ist.
  • In Abhängigkeit von der über den Antrieb 7 vorgegebenen Drehzahl des Werkzeugkopfes 8 der Bearbeitungsstation 4 sowie der durch den Anstellwinkel der Arbeitswalzen 10 vorgegebenen Steigung des Gewindeprofils ergibt sich eine Vorschubbewegung des Werkstücks 1 in Durchlaufrichtung 2. Der Antrieb 15 der Eingangsstation 3 ist dahingehend angelegt, dass ein gleichförmiger Vorschub des Werkstücks 1 in Richtung auf die Bearbeitungsstation 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 Steuerungseinrichtung 16 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 Werkstückqualitäten zum Einsatz kommen, beispielsweise geschweißte und nahtlose 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 eingeformte Gewinde kennzeichnenden Parameter einstellen. Zu diesem Zweck ist der in 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 Außendurchmesser zu vergleichmäßigen, und zwar mit dem Ziel, die Reproduzierbarkeit und Maßhaltigkeit ausgangsseitiger Gewindeprofile zu vergleichmäßigen.
  • Im Rahmen der Kalibriervorrichtung kommt ein Werkzeugkopf zum Einsatz, der aus wenigstens einer, vorzugsweise zwei oder mehr Anordnungen 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 Werkstücks 1 verläuft. Mit 20, 20', 20'' sind drei untereinander im wesentlichen gleich beschaffene Lagerscheiben bezeichnet, die sich koaxial zu der Achse 9' erstrecken 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, wobei der Winkel durch die Vorschubbewegung des Werkstücks 1 in Durchlaufrichtung 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 versehen, die kreisförmig ausgebildet und koaxial zu der Achse 9' angeordnet ist. Diese somit in Durchlaufrichtung 2 fluchtend zueinander angeordneten Öffnungen 21 dienen der Hindurchführung des zu bearbeitenden Werkstücks 1, 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 Maschinengestell gelagert ist. Die Walzen 19 sind – wie in 6 gezeigt – in ihrem Profil leicht ballig ausgebildet und die Walzen können aufeinander in Durchlaufrichtung 2 folgende Anordnungen 18, 18' in ihren Abmessungen mit der Maßgabe angelegt sein, dass die an dem Werkstück 1 zu leistende Verformungsarbeitung nach Maßgabe der Anordnungen 18, 18' stufenweise aufgebracht wird.
  • Die Wirkung einer solchen, der in 1 gezeigten Anlage an der Stelle 17 vorgelagerten 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 Kaltverfestigung. Mithin entsteht ausgangsseitig ferner ein Produkt, dessen Eigenschaften durch eine erhöhte Streckgrenze und insbesondere erhöhte Härtewerte gekennzeichnet sind.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zur spanlosen Umformung eines langgestreckten, insbesondere rohrförmigen Werkstücks (1), mit zumindest einer Bearbeitungsstation (4) zur Ausbildung einer außenseitigen gewindeartigen Verformung, wobei die Bearbeitungsstation (4) auf einem Maschinengestell (6) angeordnet ist, wobei das Werkstück (1) bezüglich einer 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, und einer Kalibriervorrichtung, die zu einer eingangsseitigen Durchmesserverringerung des Werkstücks (1) nach Maßgabe eines Kalibriermaßes bestimmt und eingerichtet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriervorrichtung aus einem das Werkstück (1) umgebenden, um eine Achse (9') drehbar gelagerten Werkzeugkopf besteht, dass sich die Achse (9') des Werkzeugkopfes in Richtung der Achse (9) des Werkstücks (1) erstreckt und dass innerhalb des Werkzeugkopfes wenigstens eine Anordnung (18, 18') von zum Eingriff mit dem Werkstück (1) bestimmten Walzen (19) um die jeweiligen Achsen frei drehbar gelagert ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Walzen (19) 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 Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriervorrichtung mit dem Maschinengestell (6) in fester Verbindung steht.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Eingangsstation (3), die der Bearbeitungsstation (4) – in Durchlaufrichtung (2) gesehen vorgeordnet ist, wobei die Eingangsstation (3) dahingehend eingerichtet ist, dass das Werkstück (1) hinsichtlich seiner Achse (9) unverdrehbar, jedoch in Richtung der Achse (9) vorschiebbar gehalten ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kalibriervorrichtung – in Durchlaufrichtung (2) gesehen – vor der Eingangsstation (3) befindet.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kalibriervorrichtung – in Durchlaufrichtung (2) gesehen – zwischen der Eingangsstation (3) und der Bearbeitungsstation (4) befindet.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibriervorrichtung mit einem Vorschubantrieb für das Werkstück (1) ausgerüstet ist.
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