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Technisches Gebiet:
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schwimmers,
vorzugsweise für
die Produktion von mindestens einwandigen Sicherheitsrohren, insbesondere
von doppelwandigen Sicherheitsrohren, diese insbesondere zur Verwendung
als Bremsleitungen in Kraftfahrzeugen, unter Verwendung eines Schaftes
mit mindestens einem darauf angeordneten Kaliber (Schwimmer), gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Auch betrifft die Erfindung einen Schwimmer, welcher
gemäß dem Verfahren
hergestellt ist, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 10.
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Stand der Technik:
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An
Sicherheitsleitungen, wie Bremsleitungen zur Verwendung in Kraftfahrzeugen
werden sehr hohe Anforderungen gestellt. Eine wesentliche Anforderung
ist, dass der relativ kleine Innendurchmesser einer Bremsleitung
innerhalb einer sehr kleinen Toleranz liegt, und dass dieser Innendurchmesser
innerhalb einer Bremsleitung weitestgehend unveränderlich ist. Werden diese
Anforderungen nicht eingehalten und weist eine Bremsleitung beispielsweise
einen über
der Länge
veränderlichen
Innendurchmesser auf, so kann es bei einem Betätigen der Bremse in einem KFZ
innerhalb der Bremsleitung zu einem Venturieffekt kommen, wodurch
aufgrund der entstehenden Druckverluste nur ein Teil der Bremskraft, insbesondere
bei einer schnellen und damit reaktionsschnellen Betätigung der
Bremse, zur Verfügung steht.
Ebenso kann es durch veränderliche
Durchmesser zu Schwingungen innerhalb des hydraulischen Systems
kommen. Dies kann sich dadurch bemerkbar machen, dass der Aufbau
der Bremskraft nicht kontinuierlich zunehmend, sondern zum Beispiel
mit ruckartigen Unterbrechungen erfolgt. Insofern liegt ein Hauptaugenmerk
bei der Herstellung von Bremsleitungen auf der Einhaltung konstanter
Innendurchmesser derselben.
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Ein
bekanntes Verfahren zur Herstellung von Bremsleitungen läuft wie
folgt ab:
Ein Blech in Form eines von einer Rolle abgewickelten
Endlosbandes, aus dem eine Bremsleitung hergestellt werden soll,
wird endlos einer Vorrichtung zugeführt, in der das Blech in einem
kontinuierlichen Vorgang durch Formrollen und/oder Formwalzen um einen
Schaft herum, vorzugsweise doppelwandig, zu einem Rohr geformt werden.
Dieser Schaft besitzt wenigstens ein fest mit dem Schaft verbundenes
Kaliber, vorzugsweise zwei Kaliber, nämlich ein Vorkaliber und ein
Fertigkaliber, wobei die Kaliber in einem vorgegebenen Abstand voneinander
angeordnet sind. Der oder die Kaliber bilden den Gegenpart zu den
im Bereich der Kaliber andrückenden
Formrollen oder Formwalzen, wobei das gepresste und geformte Rohr über den
oder die Kaliber gezogen wird.
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Der
Schaft mitsamt dem mindestens einen Kaliber wird in der Fachsprache
auch als Schwimmer bezeichnet; der oder die Kaliber werden aufgrund
ihrer Form auch Oliven genannt. Derjenige Teil des Schafts, mit
dem der Schwimmer gegen die Zugkräfte des über den oder die Kaliber gleitenden
und dabei geweiteten Rohres gehalten wird, wird als Verlängerung
bezeichnet. Bei Anwendung von zwei Kalibern dient der erste Kaliber,
das Vorkaliber, dazu, das plastisch verformbare und aus dem Blech
geformte Rohr auf einen ersten, konstanten Innendurchmesser aufzuweiten.
Der zweite Kaliber, der Fertigkaliber, weitet anschließend das
Rohr nochmals gegenüber dem
Vorkaliber, typischerweise um wenige hundertstel Millimeter, auf.
Der Fertigkaliber weist hierzu einen um etwa 13/100 mm größeren Durchmesser
als der Vorkaliber auf. Vorkaliber und Fertigkaliber sind dabei
in einem fest vorgegebenen Abstand voneinander am Schwimmer beabstandet
angeordnet, wobei der Abstand beispielsweise durch die Zuggeschwindigkeit
des herzustellenden Rohrs und damit durch die gewünschte Temperatur
des Rohrs am Fertigkaliber bestimmt ist. Die Gesamtlänge des
Schwimmers ergibt sich aus der Summe der Länge der Verlängerung,
der Länge
der Kaliber, dem Abstand der beiden Kaliber voneinander, sowie der
Länge eines
auf das Fertigkaliber folgenden Fortsatzes. Nach dem Aufweiten des
Rohres auf den gewünschten
Endinnendurchmesser wird das Rohr durch einen Lot- oder Schweißvorgang
im gesamten überlappenden
Bereich längs
verschlossen. Bei Einfachrohren, bei denen die Kanten längs aneinander
stoßen,
erfolgt dann ein Verlöten
oder Verschweißen
der parallelen Kanten. Anschließend
erfolgt eine Qualitätskontrolle der
Lötflächen, vorzugsweise
durch einen Röntgenvorgang.
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Ein
Schwimmer wird hergestellt, indem ein in Form von Stäben vorliegendes
Edelstahl-Rohmaterial, beispielsweise Güte 1.2210, abgelängt und
gehärtet
wird. Nach dem Härten
weist das verwendete Edelstahl-Rohmaterial typischerweise eine Rockwellzahl
von etwa 54 auf. Es werden die Kaliber oder Oliven durch Grob- und
Feinschleifen auf den Stäben stehen
gelassen. Beim Härten
ist dabei darauf zu achten, dass die Stäbe noch den nachfolgenden Bearbeitungsschritten
unterworfen werden können.
Anschließend
werden die Stäbe
poliert. Je Stab wird dabei durch Schleifen ein Kaliber oder eine
Olive ausgebildet. Anschließend
werden die Stäbe
poliert. Nach dem Polieren werden die Stäbe zur Erhöhung der Standfestigkeit unter
Hitzeeinwirkung beschichtet, zum Beispiel mit Titankarbonnitrit.
Beispielsweise jeweils zwei Stäbe
mit je einem Kaliber oder einer Olive werden anschließend miteinander
verschweißt,
so dass je Schwimmer zum Beispiel zwei Kaliber oder Oliven vorgesehen
sind. Die verschweißten
Stäbe werden
dann in der Richtung, in der das Rohr über die Oliven gezogen werden
soll, gehont. Zum Schluss wird am vorderen Ende jedes Schwimmers die
Verlängerung
in Form eines Stabs mit einer Haltevorrichtung, wie einer Öse oder
einem Haken, angeschweißt,
mit welcher der Schwimmer in der zur Herstellung von Bremsleitungen
verwendeten Vorrichtung befestigt werden kann. Ebenso ist bekannt, an
der Verlängerung
anstelle einer Öse
oder eines Hakens ein Gewinde vorzusehen, auf welches zur Befestigung
des Stabes eine Mutter oder eine Gewindehülse aufgeschraubt werden kann.
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Des
Weiteren ist es bekannt, Kaliber zur Oberflächenvergütung innerhalb einer Waschtrommel
einem Rüttelprozess
mit einem Gleitmittel zu unterwerfen und zu trovalisieren.
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Ein
Nachteil der bekannten Herstellung von derartigen Sicherheitsrohren
ist darin zu sehen, dass die Kaliber oder Oliven einem sehr hohen
Verschleiß unterliegen.
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Da
zum Beispiel Bremsleitungen nur sehr geringe Toleranzen aufweisen
dürfen,
bedeutet dies geringe Laufzeiten einer Anlage zur Herstellung von derartigen
Bremsleitungen sowie hohe Kosten für ein Anhalten des Herstellungsprozesses,
Austausch des vollständigen
Schwimmers mitsamt den Oliven, sowie Neuanfahren des Herstellungsprozesses.
Typischerweise muss der Schwimmer wegen Abnützung der Kaliber oder Oliven
etwa nach einer Herstellung von Bremsleitungen in einer Größenordnung
von ungefähr
104 m oder etwas mehr ausgetauscht werden.
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Dem
hohen Verschleiß bei
der Herstellung von Bremsleitungen wird bei dem bekannten Schwimmer
dadurch begegnet, dass der Kaliber, wie oben angedeutet, unter Hitzeeinwirkung
beschichtet wird, um eine längere
Standzeit zu erzielen. Die Beschichtung ist typischerweise als Multilayer
ausgeführt
und erfolgt beispielsweise mit Titankarbonnitrit bei Temperaturen
von bis zu etwa 300°C.
Höhere,
für das
Beschichten bessere Temperaturen können nicht angewendet werden,
weil sonst das Material des Kalibers innen weich wird außen aber
hart bleibt, was dem fertigen Kaliber nicht angesehen oder auch
nicht durch Prüfen
festgestellt werden kann. Dies ist auch als so genannter Eierschaleneffekt
bekannt. Wird ein solcher ”Eierschalen”-Kaliber
eingesetzt, wird es durch die Formrollen zusammengedrückt wie
eine Zitrone. Um den Eierschaleneffekt zu vermeiden, kommt es beim
Stand der Technik viel auf die Erfahrung und das Gefühl der Person
an, die das Beschichten durchführt.
Dabei besteht die Gefahr einer uneinheitlichen Qualität der so
hergestellten Schwimmer, mit dem weitergehenden Nachteil einer noch häufigeren,
kostspieligen Unterbrechung des Herstellungsprozesses von Bremsleitungen
durch Nichterkennen und anschließendem Verwenden von Schwimmern
mit ”Eierschalen”-Kaliber.
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Es
ist damit augenscheinlich, dass die bekannte Herstellung einerseits
aufgrund der ständigen Unterbrechungen
des Herstellungsprozesses der Bremsleitungen und andererseits durch
den hohen Verbrauch an aufwändig
hergestellten und damit kostspieligen Schwimmern teuer ist.
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Technische Aufgabe der Erfindung:
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines verbesserten
Schwimmers zu entwickeln, welches eine gleich bleibende Qualität bei der
Herstellung von Rohren sicherstellt und so eine kostengünstigere
Herstellung von Bremsleitungen erlaubt, wobei der Kaliber eines
derartig hergestellten Schwimmers eine längere Standzeit als ein vergleichbarer
Schwimmer des Standes der Technik aufweisen soll.
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Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile:
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Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung
dadurch gelöst,
dass die Oberfläche
des mindestens einen Kalibers mittels mechanischen Schlägen während einer
vorgegebenen Zeitspanne beaufschlagt wird, wodurch das Material
des Kalibers bis auf den gewünschten
größten Durchmesser
des Kalibers im Bereich von dessen Oberfläche verdichtet wird. In einer
bevorzugten Ausführung
des Verfahrens werden zum Aufbringen der mechanischen Schläge die Kaliber
mittels Kugeln gestrahlt, wobei zum Kugelstrahlen Stahlkugeln verwendet
werden und der Kaliber während
des Kugelstrahlens um seine Längsachse
gedreht wird. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weisen
die zum Kugelstrahlen verwendeten Stahlkugeln einen Durchmesser
zwischen 0,2 mm bis 5 mm auf. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung
der Erfindung beträgt
die Zeitspanne des Kugelstrahlens mit den Stahlkugeln zwischen einer
halben Minute bis 15 Minuten, wobei die Zeitspanne auch von dem
Durchmesser der für
das Kugelstrahlen verwendeten Stahlkugeln abhängig ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
besitzt den Vorteil, dass dadurch das Material des Kalibers im Bereich
seiner Oberfläche
verdichtet wird, wodurch die Standzeit des oder der Kaliber beträchtlich erhöht wird.
Durch das Aufbringen von mechanischen Schlägen auf die Oberfläche des
Kalibers, insbesondere durch Kugelstrahlen, erhält der Kaliber eine Optik bzw.
ein Aussehen, welches – vorzugsweise
unter Vergrößerung – dem Aussehen
der Oberfläche
eines Golfballs gleicht, Golfballeffekt. Dieses Aussehen äußert sich
auch in einer feinen bis weniger feinen Rauhigkeit, welche vom Durchmesser
der verwendeten Stahlkugeln für
das Kugelstrahlen abhängig
ist. Unter Vergrößerung besitzt
somit die Oberfläche
des Kalibers eine Dellenstruktur, nämlich bestehend aus Vertiefungen
mit die Vertiefungen umgebenden, erhöhten Rändern.
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Diese
Dellenstruktur bewirkt, dass das beim Herstellen eines Rohres verwendete
Gleitmittel, welches gewöhnlich
ein Öl
ist, ein besseres Gleiten des Rohres über den Kaliber bewerkstelligt,
weil das Gleitmittel in den Dellen besser haften bleibt. Damit wird
das Rohr zu seiner Formgebung während
des Anpressens durch die Pressrollen an den Kaliber auch im Bereich
des größten Durchmessers
des Kalibers noch geschmiert, wodurch die Temperatur des Rohres
wie auch des Kalibers geringer ist als bei der Herstellung gemäß dem Stand
der Technik.
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In
einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit die
Zeitspanne des Kugelstrahlens so gewählt, dass die Oberfläche des
Kalibers, einhergehend mit der Verdichtung des Materials des Kalibers
im Bereich von dessen Oberfläche,
eine Struktur bzw. ein Aussehen aufweist, welches dem Aussehen eines
Golfballs, Golfballoptik, oder eines Rauheffektes gleicht.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der schlagbearbeitete,
insbesondere kugelgestrahlte, Kaliber anschließend zur Erhöhung der
Standfestigkeit unter Hitzeeinwirkung beschichtet, zum Beispiel
mit Titankarbonnitrit.
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Bei
einem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Schwimmer, vorzugsweise für die Produktion von mindestens
einwandigen Sicherheitsrohren, insbesondere von doppelwandigen Sicherheitsrohren,
diese insbesondere zur Verwendung als Bremsleitungen in Kraftfahrzeugen,
bestehend aus einem Schaft mit mindestens einem darauf angeordneten
Kaliber (Schwimmer), ist das Material des mindestens einen Kalibers
im Bereich seiner Oberfläche
verdichtet, wobei die Oberfläche
ein Aussehen aufweist, welches dem Aussehen eines Golfballs, Golfballoptik,
oder eines Rauheffektes gleicht.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren auch durch einen Schwimmer,
vorzugsweise für
die Produktion von mindestens einwandigen Sicherheitsrohren, insbesondere
von doppelwandigen Sicherheitsrohren, diese insbesondere zur Verwendung
als Bremsleitungen in Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem Schaft
mit mindestens einem darauf angeordneten Kaliber (Schwimmer), gelöst, bei
welchem der mindestens eine Kaliber längs seiner Langsachse wenigstens
einen in der Oberfläche
angeordneten Schlitz aufweist, um dadurch den Schmiermitteltransport
zwischen Blech und Kaliber zu verbessern. In diesem Fall ist somit
die Oberfläche
des Kalibers nicht durch Schlagbearbeitung zusätzlich verdichtet.
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In
weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schwimmers ist es vorteilhaft,
eine Verdichtung der Oberfläche
durch Schlagbearbeitung mit einer Schlitzung oder zusätzlichen
Kerbung zu kombinieren, um dadurch Öltaschen auf der Oberfläche des
Kalibers auszubilden. Ein derartiger Kaliber kann wenigstens drei,
vorzugsweise acht, Schlitze aufweisen, welche gleichmäßig auf
der Oberfläche
des Kalibers verteilt angeordnet sind. In weiterer Ausgestaltung
kann der Schlitz spiralig um die Oberfläche des Kalibers herumlaufend
in demselben angeordnet sein. Auch diese Ausgestaltung des Kalibers
bewirkt in vorteilhafter Weise, dass das beim Herstellen Rohres
verwendete Gleitmittel, wie Öl,
ein besseres Gleiten des Rohres über
den Kaliber bewerkstelligt, weil das Gleitmittel in den Schlitzen
besser haften bleibt. Damit wird das Rohr zu seiner Formgebung während des
Anpressens durch die Pressrollen an den Kaliber auch im Bereich
des größten Durchmessers
des Kalibers noch geschmiert, wodurch die Temperatur des Rohres
wie auch des Kalibers geringer ist als bei der Herstellung gemäß dem Stand
der Technik.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verlaufen
die Schlitze in Längsrichtung des
Kalibers über
die gesamte Länge
desselben. Oder die Schlitze können
in Längsrichtung
des Kalibers nur über
die vordere halbe Länge
desselben verlaufen; in Gleitrichtung des Rohres gesehen ist das
die ansteigende Hälfte
des Kalibers. Diese Ausgestaltung genügt, um das Gleitmittel über den größten Durchmesser
des Kalibers zu fördern;
auf der abfallenden Hälfte
des Kalibers sind auch dort angeordnete Schlitze von untergeordneter
Bedeutung.
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Der
erfindungsgemäße Schwimmer
weist darüber
hinaus eine höhere
Standzeit auf, als ein gehärteter
Edelstahl nach dem Stand der Technik. Der erfindungsgemäße Schwimmer
muss nur noch in einer Größenordnung
von 2–4 × 104 m gezogenen Bremsleitungen ausgewechselt
werden. Dies bedeutet neben geringerem Verschleiß auch um den Faktor 2–4 geringere
Stillstandzeiten einer Anlage zur Herstellung von Bremsleitungen.
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In
weiterer Ausgestaltung des Schwimmers umfasst der Schaft zwei patentgemäß hergestellte Kaliber
oder gemäß der Variante
ausgestaltete Kaliber, nämlich
ein Vorkaliber und ein Fertigkaliber, dessen größter Durchmesser in bekannter
Weise geringfügig
größer ist
als der größte Durchmesser
des Vorkalibers.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der
zeigen:
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1 eine
schematische, vergrößerte Darstellung
eines erfindungsgemäßen Kalibers
in einer Seitenansicht, welcher kugelgestrahlt worden ist
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2 eine
schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Schwimmers
mit zwei jeweils acht Schlitze aufweisenden Kaliber in einer Ansicht
des Kalibers, wobei die Schlitze über die gesamte Länge des
Kalibers verlaufen
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3 eine
schematische, vergrößerte Darstellung
eines erfindungsgemäßen Kalibers
des Schwimmers der 2, gemäß der Position X, in einer
Längsansicht
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4 einen
Querschnitt durch den Kaliber der 3 längs der
Linie A-A
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5 eine
schematische, vergrößerte Darstellung
eines erfindungsgemäßen Kalibers
des Schwimmers der 2, gemäß der Position Y, in einer
Längsansicht
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6 einen
Querschnitt durch den Kaliber der 5 längs der
Linie B-B
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7 eine
schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Schwimmers
mit zwei jeweils acht Schlitze aufweisenden Kaliber in einer Ansicht
des Kalibers, wobei die Schlitze nur über die halbe Länge des
Kalibers verlaufen
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8 eine
schematische, vergrößerte Darstellung
eines erfindungsgemäßen Kalibers
des Schwimmers der 8, gemäß der Position X, in einer
Längsansicht
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9 einen
Querschnitt durch den Kaliber der 8 längs der
Linie A-A
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10 eine
schematische, vergrößerte Darstellung
eines erfindungsgemäßen Kalibers
des Schwimmers der 7, gemäß der Position Y, in einer
Längsansicht
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11 einen
Querschnitt durch den Kaliber der 10 längs der
Linie B-B und
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12 ein
weiteres Beispiel eines Kalibers mit Kerben, entweder Schlagkerben
oder Feilkerben.
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Wege zur Ausführung der Erfindung:
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Der
in 1 dargestellter metallischer Schwimmer 1 umfasst
einen metallischen Schaft 4, von dem ein vorderes Teilstück 2 und
ein hinteres Teilstück 3 sowie
ein Kaliber 5 gezeigt sind. Die Ausgestaltung des Schaftes 4 entspricht
denjenigen Ausgestaltungen, welche in den 2 und 7 gezeigt sind.
Vorzugsweise besteht der Schwimmer aus einer Verlängerung,
mit einer daran angeordneten Haltevorrichtung, wie Haken, zum Befestigen
in einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Bremsleitungen
sowie mindestens ein Kaliber 5.
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Die
Oberfläche
des in 1 gezeigten Kalibers 5 weist eine Vielzahl
von dicht aufeinander und ineinander und nebeneinander liegenden
Eindellungen 6 auf, welche jeweils aus einer Vertiefung
sowie einem wenigstens teilweise umlaufenden Rand 7 der Vertiefung
bestehen.
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Diese
Eindellungen 6 kommen dadurch zustande, dass die Oberfläche des
Kalibers 5 mittels mechanischen Schlägen bearbeitet worden ist,
vorzugsweise mittels Kugeln, insbesondere aus Stahl, während einer
vorgegebenen Zeitspanne kugelestrahlt worden ist. Dadurch ist das
Material des Kalibers 5 im Bereich von dessen Oberfläche bis
auf den gewünschten
größten Durchmesser
des Kalibers verdichtet worden, und zwar in dem Bereich der Oberfläche, der
von den Kugeln getroffen worden ist. Aufgrund des Kugelstrahlens
wird eine praktisch homogene Verdichtung des Materials des Kalibers 5 im Bereich
von dessen Oberfläche
und darunter erzeugt, auch wenn die Eindellungen 6 auf
der Oberfläche
des Kalibers stochastisch verteilt sind.
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Betrachtet
man die Oberfläche
des Kalibers mit einer Lupe oder unter einem Mikroskop, so weist die
Oberfläche
des Kalibers 5 eine Optik auf, welche der Optik eines Golfballs
höchst ähnlich ist.
Diese feinen Eindellungen 6, deren Tiefe und Durchmesser von
dem Durchmesser der verwendeten Kugeln zum Kugelstrahlen abhängen, bewirken
auch eine gefühlte
Rauhigkeit, wenn man über
den Kaliber 4 mit einem Finger hinweg gleitet. Die erzielbare
Rauhigkeit der Oberfläche
eines Kalibers hängt
somit entscheidend vom Durchmesser der für den Kugelstrahl benutzten
Kugeln sowie von der Zeitdauer des Kugelstrahlvorgangs ab.
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Durch
diese Eindellungen 6 wird erreicht, dass das beim Herstellen
des Rohres verwendete Gleitmittel, welches gewöhnlich ein Öl ist, ein besseres Gleiten
des Rohres über
den Kaliber 5 bewerkstelligt, weil das Gleitmittel in den
Dellen bzw. den Vertiefungen der Dellen 6 besser haften
bleibt.
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Zur
Herstellung eines derartigen Kalibers werden zum Kugelstrahlen Stahlkugeln
verwendet, wobei der Kaliber während
des Kugelstrahlens um seine Längsachse
gedreht wird. Die verwendeten Stahlkugeln zum Kugelstrahlen besitzen
einen Durchmesser zwischen 0,2 mm bis 5 mm, wobei die Zeitspanne
des Kugelstrahlens mit den Stahlkugeln zwischen 1 Minute bis 15
Minuten beträgt.
Insbesondere wird die Zeitspanne des Kugelstrahlens so gewählt, dass
die Oberfläche
des Kalibers 5, einhergehend mit der Verdichtung des Materials
des Kalibers im Bereich von dessen Oberfläche, eine Struktur aus Eindellungen 6 erhält, wobei
die Optik dieser Struktur der Optik eines Golfballs, Golfballeffekt, ähnelt und einen
Raueffekt darstellt.
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Anschließend werden
die kugelgestrahlten Kaliber zur Erhöhung ihrer Standfestigkeit
unter Hitzeeinwirkung beschichtet, zum Beispiel mit Titankarbonnitrit,
was im Stand der Technik bekannt ist.
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Die 2 bis 11 zeigen
die Ausgestaltung zweier Schwimmer 10 und 17,
welche Kaliber 12, 14 bzw. 20, 21 aufweisen
und welche vorzugsweise Vorkaliber und Fertigkaliber der Schwimmer 10, 17 darstellen.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäß gestalteten Schwimmers 10 mit
zwei jeweils acht Schlitze 15 aufweisende Kaliber 12, 14,
wobei der Kaliber 12 der Vorkaliber und der Kaliber 14 der
Fertigkaliber ist. Mit den Bezugsziffern 11 und 13 sind
Teile des Schaftes bezeichnet, wobei am Schaftteil 11 der
Vorkaliber 12 und am Schaftteil 13 der Fertigkaliber 14 angeordnet ist.
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Wie
den 3 und 5 zu entnehmen ist, verlaufen
die Schlitze 15 und 16 über die gesamte Länge der
Kaliber 12, 14 längs der Längsachse der Kaliber 12, 14.
Wie den 3 und 5 zu entnehmen
ist, können
die Schlitze auch noch in den Schaft 11, 13 auslaufen.
Die 4 und 6 zeigen je einen Querschnitt
längs der
Linien A-A und B-B in den 3 und 5,
wobei aus den 4 und 6 zu entnehmen
ist, dass die Schlitze, zumindest im Bereich des größten Durchmessers
der Kaliber 12 und 14, in äquidistanten Abständen voneinander
auf der Oberfläche
der Kaliber 12, 14 angeordnet sind.
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Die 7 bis 11 zeigen
eine ähnliche Gestaltung
eines Schwimmers 17 gemäß den 2 bis 6.
Ein Schwimmer 17, der aus einem Schaft, bestehend aus den
Schaftteilen 18 und 19 sowie einem Vorkaliber 20 und
einem Fertigkaliber 21 besteht, ist in 7 gezeigt.
Die Kaliber 20, 21 weisen wiederum Schlitze 22, 23 auf,
welche sich längs
auf der Oberfläche
der Kaliber 20, 21 erstrecken und längs der
Längsachse
derselben verlaufen. Der Unterschied der Kaliber 20, 21 zu
den Kalibern 12, 14 der 3 und 5 besteht
darin, dass die Schlitze 22, 23 der Kaliber 20, 21 nur über die
Hälfte
der Länge
der Kaliber 20, 21 verlaufen, was insbesondere aus
den 8 und 10 zu entnehmen ist. Die Schlitze 22, 23 befinden
sich dabei in der vorderen Längshälfte der
Kaliber 20, 21, das ist diejenige Längshälfte mit
in Zugrichtung des Rohres gesehen größer werdendem Durchmesser.
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Eine
derartige Ausgestaltung der Schlitze 22, 23 der
Kaliber 20, 21 nur über die Hälfte der Länge derselben ist deshalb ausreichend,
weil die Schlitze 22, 23 dazu dienen, das Gleitmittel
bis zum größten Durchmesser
der Kaliber 20, 21 zu fördern, wonach ja anschließend der
Durchmesser der Kaliber 20, 21 kontinuierlich
abnimmt, so dass eine Schlitzung nicht mehr notwendig ist. Der kritische
Bereich der Kaliber ist im Bereich der größten Durchmesser derselben
angesiedelt.
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Die 9 und 11 zeigen
je einen Schnitt längs
der Linien A-A bzw. B-B der 8 und 10 zur
Darstellung der Verteilung der Schlitze 22, 23 auf bzw.
in den Oberflächen
der Kaliber 20, 21.
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Es
ist auch möglich,
kugelgestrahlte Kaliber gemäß der 1 nachträglich mit
Schlitzen gemäß den 2 bis 11 zu
versehen, um so die Vorteile des Kugelstrahlens von Kalibern mit
den Vorteilen der Schlitzung der Kaliber zu verbinden. In diesem Fall
können
die Schlitze in den kugelgestrahlten Kalibern feine Ritze sein,
da ja die Eindellungen 6 schon einen Teil des Transports
des Gleitmittels bei der Herstellung von Rohren bewirken.
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Verfahrensmäßig wird
somit ein Kaliber zuerst kugelgestrahlt, um einen Kaliber gemäß der 1 zu
erhalten; anschließend
wird der Kaliber mit Schlitzen oder feinen Ritzen versehen gemäß den Ausgestaltungen
der 2 bis 11.
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Nach
dem Schleif- und Poliervorgang des Kalibers werden Kaliber und Stab
vorzugsweise – wie bisher – zusammengeschweißt. Jedoch
kann die vorherige Beschichtung der Kaliber bei höheren Temperaturen
durchgeführt
werden. Dadurch ist die Beschichtung härter und besitzt eine längere Standzeit. Die
Beschichtung hat eine Dicke von vorzugsweise 3 μm bis 6 μm. Die Kaliber aus diesen Edelstählen sind somit
härter
und können
bei höheren
Temperaturen beschichtet werden. Sämtliche Abschnitte des Schafts
bzw. des Schwimmers einschließlich
der Kaliber bestehen vorzugsweise wie bisher aus einem Edelstahl-Rohmaterial, zum
Beispiel aus 1.2210.
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Ebenso
ist es möglich,
die Kaliber zuerst Kugel zu strahlen und danach zusätzlich in
gezielter Weise Kerben, wie Schlagkerben oder Feilkerben, auf dem
Kaliber aufzubringen. Diese Einkerbungen können Schlagkerben sein oder
durch den Abtrag von Material in der Oberfläche des Kalibers erzeugt worden
sein, Feilkerben. Schlagkerben haben den Vorteil, dass im unmittelbaren
Bereich der Schlagkerben Verdichtungen des Materials der Kaliber
entstehen. Feilkerben haben den Vorteil, dass sie präzise in gewünschter
Position und Dichte auf den Kalibern angebracht werden können. Dieses
Vorgehen besitzt den Vorteil, dass einerseits die Oberfläche der
Kaliber verdichtet ist und andererseits die Kerben gezielt in den
Bereich des größten Durchmessers
des Kalibers platziert werden können,
um dergestalt ausreichend große Öltaschen,
nämlich
die Kerben, auf der Oberfläche
der Kaliber auszubilden.
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Anschließend können auch
dergestalt bearbeitete, kugelgestrahlte und mit Kerben versehene Kaliber
zur Erhöhung
ihrer Standfestigkeit unter Hitzeeinwirkung beschichtet werden,
zum Beispiel mit Titankarbonnitrit, was im Stand der Technik bekannt ist.
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Ein
derartiger Kaliber 24 ist in 12 gezeigt.
Der Kaliber 25 besitzt auf seiner Oberfläche 25 Reihen
von Kerben 26, 27, welche beispielsweise längs der
Längsachse
des Kalibers 24 in äquidistanten
Abständen
angeordnet sein können.
Ansonsten entspricht der Kaliber 24 der Ausgestaltung in 1. Seine
Oberfläche 25 ist
vorzugsweise mittels mechanischen Schlägen verdichtet, was jedoch
nicht zwingend der Fall sein muss.
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In
allen Fällen
der Oberflächenbehandlung der
Kaliber, sei es eine Oberflächenformung
durch Kugelstrahlen oder seien es Längsschlitze oder Längsriefen
oder Schlagkerben oder Feilkerben oder eine Kombination von Kugelstrahlen
und Schlitzen oder Kerben werden auf der Oberfläche der Kaliber Öltaschen
erzeugt, in welchen das Schmier-Öl
zum Erleichtern des Zieh- und Walzvorgangs haften bleibt und an
genau den Stellen zwischen Blech und Kaliber vorhanden ist, an welchen
die größten Zug-, Druck-
und Hitzebelastungen des Rohres beim Herstellen des Rohres aus einem
von einer Rolle abgewickelten Endlosband entstehen. Im Falle der
Oberflächenbehandlung
der Kaliber mittels Kugelstrahlen oder Schlagkerben tritt zusätzlich eine
Materialverdichtung der Oberfläche
auf.
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Statt
der Durchführung
des Kugelstrahlens ist es auch möglich,
dass die Oberfläche
der Kaliber in gezielter Weise nur mit Einkerbungen zur Ausbildung
von Öltaschen
versehen wird.
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Gewerbliche Anwendbarkeit:
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Die
Erfindung ist im Bereich der Herstellung von Sicherheitsrohren,
wie Bremsleitungen, sowie der Herstellung von Werkzeugen zur Herstellung
von derartigen Sicherheitsrohren, wie Bremsleitungen, gewerblich
anwendbar.
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- 1
- Schwimmer
- 2,
3
- Teilstücke
- 4
- Schaft
- 5
- Kaliber
- 6
- Eindellungen
oder Vertiefung
- 7
- Rand
der Vertiefung
- 10,
17
- Schwimmer
- 11,
13, 18, 19
- Teilstücke des
Schaftes
- 12,
14, 20, 21
- Kaliber
- 15,
16, 22, 23
- Längsschlitze
in den Kalibern