DE1452247A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rippenrohren aus Metall - Google Patents

Description

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- Beschreibung zu der Patentanmeldung

Calumet & Heola, Inc., ' Allen Park, Mich., TJ. S. A.

"betreffend

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Hippenrohren aus Metall

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Rippenrohren aus Metall.

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine VoriÄiiitefeujBi^^P'itiHerstellen von Hippenrohren aus Metall zu schaffen»; bei denen es keine gerissenen Rippen aufgrund der Metallhärtung duroh die Behandlung des Werkstückes vor dem Herstellen der Rippen gibt.

Bin weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Metall-

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rippenrohren zu schaffen, und zwar* vorzugsweise von Bohren, die eine verhältnismäßig große 2ahl von Hippen pro Längeneinheit "besitzen und aus relativ dünnwandigem Rohmaterial bestehen, bei dem die früher auftretenden Probleme des teilweisen Zusammenpressens oder Unrundwerdens der Rohre vermmaden werden.

Gemäß einem Eerkmal der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Rippen auf Metallrohren geschaffen, das folgende Schritte umfaßti Zunächst wird der Durchmesser entlang einem kurzen Stück des Rohres durch einen Vorgang eingezogen, der sich durch das nahezu völlige. Fehlen jeglicher Härtung bei der Behandlung auszeich net, und dann werden geneigt angeordnete, Rippen herstellende Walzen in Singriff mit dem reduzierten Abschnitt des Rohres gebracht.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Rippenrohren mit glatten Abschnitten bzw. Stegen geschaffen wird, deren Außendurchmesser mindestens ebenso groß, ist wie der Außehdurohmesser der Rippen an den mit Rippen versehenen Abschnitten, wobei der Rippenformvorgang an ,

' - ""■··'." "- '·■ ■ " ' ' ■ ■' - ■« ■ -einem eingezogenen Abschnitt dee Rohres eingeleitet wird,

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der sich dadurch auszeichnet, daß in.diesem eingezogenen'

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Abschnitt keine unerwünschte Härtung durch.die"vorhergehende Behandlung ,stattgefunden hat. '■".

Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, ein'Verfahren und eine Vorrichtung"zum Einleiten eines Bear— : beitungsvorganges zu schaffen, bei dem auf einem Metallrohr Rippen geformt werden und bei dem der Durchmesser eines kurzen Rohrabschnittes durch einen elektromagneti— ' \ sehen Einschnürungsprozess eingezogen ist, bei dem ferner geneigte, Rippen herstellende Walzen in Eingriff mit dem Außendurchmesser des Rohres in dem reduzierten Rohrabschnitt gebracht und diese Walzen im Drehsinn angetrieben werden und das Rohr gedreht und axial vorwärtsbewegt wird, wobei es fortschreitend mehr eingezogen ist und gleichzeitig auf dem dem reduzierten Abschnitt unmittelbar benachbarten Teil des Rohres Rippen gebildet werden«

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine' Vorrichtung zum Hera-fcelleh von Rippen auf Rohren zu schaff en, die einen Dorn,' mehrere _r Rippen'herstellende, den Dorn ' umgebende Walzen, deren Achsen gegenüber der Achse des" Dorns leicht "geneigt sind, eine elektromagnetische, nahe dem Dorn und konzentrisch mit ihm angebrachte"Einenguhgs-. spule sowie eine Röhrhalteeinriehtung'aufweist, ctie 'axial' ' zum Dorn bewe'gli oh ist' und eine Vorriahtung umfaßt, mittels "

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der das Rohr .gehalten und freigegeben wird, um es axial vorwärts und zurück .. zu bewegen.

Es ist außerdem 2iel der Erfindung, eine im vorhergehenden Absatz beschriebene Vorrichtung zu schaffen, die eine EinrichiTung zur Steuerung der ¥or- und fiüekzieh-'-,bewegung der Bolirhalteeinriehtung umfaßt, die aus einer druekmittelbetätigten EoIben- und 2ylindervorrleitung, einer elektromagnetisch be tätigten Ventilen Ordnung zur Steuerung der Tätigkeit der Kolben— und Eylindervorriehiung und aus Begrenzungssahaltern besteht, die zum Steuern, Vorwärts— bewegen und Zurückziehen der Bohrhalteeinrichtung dienen, um einen glatten Hohrabschnitt in die Einengungsspule zu befördern 'und nach dem JEinengungsirorgang den reduzierten Abschnitt des Soiires in den zwischen den die Sippen herstellenden Walzen liegenden Baum bewegen..

Die Sriindung wird im folgenden anhand τοη Zeichnungen eines Ausfuhrungsbeispieles näher erläutert«,

Pig. 1 ist ein größtenteils sehemat is eher Aufriß, der, teilweise im Schniirt, eine Vorrichtung zum Herstellen von Sippen auf Bohren zeigt,

Kg. 2 ist ein vergrößerter Aufriß, der das Verhältnis

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zwischen einer Walze zum Herstelleil der Hippen und einem reduzierten Teil des Rohres zeigt,

Fig. 3» 4-r und 5 sind aufeinanderfolgende schematische

■ Aufrisse, die das" Verfahren und ä±e Tätigkeit der

'. Vorrichtung zum Herstellen der Rippen auf dem Rohr" zeigen,

Pig. 6 und 7 zeigen Teilschhitte verschieden geformter

■ eingez eigener Ab s^hhrtte. des Rohres, -■·■-.-.--

-Bisher sah man sich "bei der Herstellung von Rippen mit geringem gegenseitigem Abstand auf Rohren großen Schwierigkeiten gegenüber, besonders' wenn es galt, der- ' artige Sippen auf verhältnismäßig dünnwandigen Rohren herzustellen. Die in der·"'Industrie verwendete_ herkömmliche Vorrüitung zur Herstellung der Rippen weist meistens einen Dorn auf, ttber den das Rohr hinweg vörwärtshewegt wird", sowie mehrere, meistens drei Walzen zum Herstellen der Rippen, deren Achsen gegenüber der Achse des.Domes leüht geneigt sind. Meist sind derartige vialzen aus mehreren Scheiben zusammengesetzt und der Neigungswinkel ist so gewählt, daß der Singriff zwischen den Walzen und dem Rohr das Rohr dreht und seinen axialen Vorwärtshub verursacht, während eine oder mehrere schraubenlinienförmige

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Rippen auf. dem Rohr gebildet, werden,,-. Walzen dieser_t Art/ «_._.,_ zeigt das deutsche Patent 1 Q46 .553* ■.-,-,- -- - ;-

Mit der oben beschriebenen Ausrüstung- kann man. .„,,-..,·.-eine radiale Bewegung der «falzen in. Richtung zum. und.vonL, -.. Werkstück erzielen, so daß 'sich, nach dem Herstellen,vqn. ... Rippen: auf einer bestimmten Rohr lange die Walzen nach aitßen bewegen lassen und daraufhin das glatte.Rohr weiterzubewegen ist, so daß ,ein glatter Abschnitt bzw« Steg auf"dem Rohr erhalten bleibt _r auf den ein weiterer, mit Rippen versehener Teil folgt, der aus dem radial nach ,innen gerichtetes ,.;-'. Vorschub .der Walzen in wirksamen. Eingriff, mit dem Rohr ." . -,. . eitstanden ist. Για den meisten.Fällen ist es wünschens·^ ... wert, daß die glatten bzw. nicht■'■ mit Rippen versehenen', ._-.-'-Stege einen Außendurchiüesser aufweisen, der .mindestens. . /■.. ebenso groß ist wie der Außendurehmesser der Rippen, auf/,.. .· dem mit Rippen versehenen Roiirabsehnitty Hierdurch ist, ....... es möglich, eineh-gla^ten bzw.» ^keine Rippen tragenden Zwischenteil oder »Steg in eine Öffnung in einer. Stützwand. .■..- oder Platte ein zubringen« , . .\ .. . ...- , .,-■-.--.

Bisher mußte, .ftan _ zum üigang-setzen. des Rippen- .-..,._:.-^; herstellungsvorganges an einem Zwischenstück, eines .Rohres_;ν ... die sich drehenden.Walzen radial nach innen bewegen, so daß das Rohr zur Umdrehung angetrieben und gleichzeitig

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der Durchmesser des Sohres auf ein vom Dorn bestimmtes Maß eingezogen wurde. In vielen lallen führte dieser Arbeisvorgang zu einem teilweisen Zusammenpressen oder Unrundwerden des Hohres, ehe mit der Hippenherstellung überhaupt begonnen wurde« Wurde der Torgang unter verhält— nismäfig langsamer radialer Einwärtsbewegung der Walzen ausgeführt, so wurde ein unerwünscht langer Teil des Eohres neben dem Steg zu einer tlbergangszone ausgebildet, ehe die volle Höhe der Rippen erreicht wurde»

Einer der G-ründe -für das Unrundwerden des liegt darin, daß die Aufeinanderfolge der zum formen der Hippen dienenden Scheiben nicht nur einen größer werdenden Durehmesser sondern auch eine Veränderung der 3?orm mit sich bringt« Die erste Seheibe, oder in manchen Fällen die ersten paar Scheiben können einen relativ kleinen Durehmesser und verhältnismäßig sliarfe Eandbe— reiche haben, die ruastande sind, einen -Arbeitsvorgang einzuleiten, bei dem in das Material eingedrungen wird» Danach wird durch die Aufeinanderfolge von Seheiben mit fortlaufend zunehmendem Durchmesser das Material des fishres in die gewünschte durchgehende Eippe bzw. Bippen verformt« Infolgedessen ist die letzte Ifertigbearbeitungs— scheibe bo konstruiert, daß sie erst dann einen zwischen

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zwei benachbarten Hippen liegenden Baum bearbeitet, wenn dieser bereits nacheinander vtsn allen anderen Scheiben der Walze bearbeitet wurde_o Versucht man diese letzte der Pertigbearbeitung dienende Scheibe mit &ewalt direkt.. in einen unbearbeiteten oder.glätten $eil des Rohres ein-, zubringen, so arbeitet sie nieht ordnungsgemäß, und ihre.. Form ist auch für einen derartigen Vorgang nieht geeignet» Deshalb werden stake Kräfte erzeugt $ die in vielen.. Fällen zum Zusammenbruch oder Fnrundwerden des Rohres «führen,, ,- .

Die früher bestehenden Schwierigkeiten, werden

erfindungsgemäß dadurch üHfeimiedeüj daß ein kurzer Abschnitt des Rohres durch einen Arbeitsprozess reduziert wird, bei dem weder im reduzierten hoch im tJbergangsbereich an dessen beiden Enden eine unerwünschte Härtung des Metalles durch diese Behandlung auftritt. Da der fragliche Bereich des Rohres bereits eingezogen ist, wird die Gefahr des 'Zusammendrangens des Rohres oder des Unrund wardens aufgrund der radialen Einwärtsbewegung der Walzen natürlich völlig vermieden» Da außerdem der Durchmesser dieses kurzen Rohrabschnittes ohne unerwünschte Härtung eingezogen wird/ ermöglicht der" Beginn des Rippenherstellungsvorganges die richtige und fortlaufende

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Rippenbildung in Zusammenhang mit einem gleichzeitig stattfindenden Einziehen des Rohres, so daß bei der Rippenherstellung keine gerissenen Rippen entstehen,, Da darüberhinaus der erfindungsgemäß reduzierte Rohrabschnitt nur so lang ist, daß er einen Teil oder alle der Rippenformung dienenden falzen aufnehmen kann, wird die volle Rippenhöhe bereits wesentlich näher an der Schulter des benachbarten Steges erzielt, als dies früher, insbesondere bei dünnwandigem Material möglich war«

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Die Zeichnungen stellen die Vorrichtung dar, die erfindungsgemäß verwendet wird, um das hier beschriebene Verfahren auszuführen„ Sie weist einen der Rippenherstellung dienenden Kopf 10 mit mehreren, Walzen tragenden Wellen auf, von denen nur zwei bei 12 und 14 gezeigt sind» Aus dem Kopf 10 erstreckt sich ein zylindrischer Dorn 16 nach außen, über den.ein allgemein mit T bezeichnetes Rohr bei einem Rippenformvorgang vorgeschoben wirdο

Die Wellen, von denen zwei bei 12 und 14 gezeigt sind, bilden vorzugsweise eine Dreiergruppe und sind jeweils im Verhältnis zur Achse des Bornes 16 in einem klei- men Winkel geneigt. Dies ¥erhäli/ist so gewählt, daß die kreisförmigen, Rippen formenden Scheiben, die in !igο 2 allgemein mit 18 bezeichnet sind und die von den allgemein

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mit 19 bezeichneten Walzen getragen werden, gegenüber der Bohr länge geneigt sind, um ein schraubenlinienförmig mit Rippen versehenes Bauteil herausteilen, das eine oder mehrere -Rippen 20 trägt.

-In Ausrichtung mit dem Dorn 16 ist eine elektromagnetische Einschnürungsvorrlehtung angebracht, die vorzugsweise einen Endteil desselben umgibt und eine in einem Träger 24 angeordnete Spule 22 umfaßt,, die durch einen sehr kurzen Impuls erregt werden.kann, so daß sie elektromagnetische Kräfte induziert, die die Einengung eines kurzen Abschnittes des Rohres bis auf den Dorn verursachenο Dadurch entsteht ein eingezogener Abschnitt, wie er bei 26 in Pig« 2 gezeigt ist»

Es ist hier noch zu erwähnen, daß die yron der zur Einengung dienenden elektromagnetischen Spule 22 erzeugte Kraft steuerbar ist, und zwar dadurch, daß die Zufuhr elektrischer Energie zu ihr gesteuert wird» Es· ist sogar möglichj eine befriedigende Reduzierung in dem "kurzen Rohrabschnitt durch Steuerung der zur Einengung dienenden elektromagnetischen Kraft zu erzielen, ohne das Einziehen des Rohres durch den Dorn 16 begrenzen zu müssenο Mit anderen Worten, wenn die Einschnürungsspule entsprechend konstruiert und gesteuert wird, braucht der

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Dorn 16 nicht bis ins Innere der Spule zu reichen» Andererseits hat man "'bei "Verwendung eines Domes 16 in der Einschnürungsspule ein geeignetes Maß zur Begrenzung der Einziehung des kurzen Rohrabschnittes_o Es muß allerdings darauf geachtet werden, daß keine übermäßig starke Einschnürungskraft aufgebracht wird, da das den Vorschub des Rohres in Längsrichtung über den Born 16 behindern würde- Der elektromagnetischen Einsehnürungs^orrichtung und dem. zur Herstellung der Rippen dienenden Kopf 10 ist eine Einrichtung zum Verstellen des Rohres zugeordnet, die eine allgemein mit 28 bezeichnete Klemmvorrichtung aufweist, zu welcher die Klemmbacken 30 und 32 gehören, die sich durch einen Rohrklemmzylinder 34 zueinander und voneinander in Klemm- bzw* Lösestellung bewegen lassen. Die Klemmvorrichtung 28 ist an eine Einrichtung angeschlossen, mittels der sie axial zum Rohr T bewegt wird, und die eine druckmittelbetätigte Kolben- und Zylindervörrichtung 36 aufweist, deren Kolben 38 in Eig« 1 in Verbindung mit der Klemmvorrichtung 28 gezeigt ist» Die Bewegung der Klemmvorrichtung 28 wird dadurch gesteuert, daß man dem einen oder anderen Ende des Zylinders der Kolben- und Zylindervorrichtung ein Druckmittel zuführt, iind diese Zufuhr wiederum wird durch ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 40 gesteuert, dessen ^etätigungssole-

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noide von Begrenzungssehaltern 42» 44 und 46 gesteuert werden. Die der Rohrver st ellung dienende Klemmvorrichtung 28 ist mit einem Schalterauslöseglied 48 versehen, welches dadurch wirksam wird, daß es mit den in der Zeichnung zu sehenden Schalterbetätigungsarmen in"einer weiter unten näher erläuterten Weise in Eingriff tritt.

Ύοχι den Figuren 3> 4 und 5 zeigt die Fig^ 3 das Rohr I in einer Stellung, in der ein Teil 50 bereits in der gewünschten Länge mit Rippen versehen ist und der sich daran anschließende Teil ^Is Steg belassen werden soll» Zu 'diesem Zeitpunkt befinden sich die zur Rippenbildung dienenden Walzen 19? von denen in diesen Figuren nur eine gezeigt ist, in ihrer am weitesten radial innen liegenden lage und reduzieren den Durchmesser des Rohres Ί fortlaufend so lange, bis der Innendurchmesser des Rohres mit dem Dorn 16 in Berührung tritt, während die zur Rippenbildung dienenden Scheiben auch fortlaufend Rippen 20 auf dem Rohr formen,, Aus Figo 3 ist zu entnehmen, daß die Klemmvorrichtung 28 sich in einer Stellung befindet, in der ihr Betätigungselement 48 den Finger des Begrenzungssehalters 42 betätigt hat» Es ist außer— dem ersichtlich, daß das Ende des Rohres T zu diesem Zeitpunkt den Finger eines vierten Begrenzungssehalters

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52 berührt hat, welcher das Zeichen zum Beginn desjenigen Arbeitsvorganges gibt, Bei dem der nächstfolgende Bohrabschnitt als glattes Rohr ohne reduzierten Durchmesser bzwo als Steg beibehalten wird* Bei Betätigung des Begrenzungsschalters 52 werden die .Wellen, von denen in den Figuren 3 bis 5 nur die Welle 12 gezeigt ist, abrupt radial nach außen bewegt und lassen infolgedessen das Rohr in der gezeigten Stellung ohne Vorschub oder Umdrehung Zur gleichen Zeit {bewegen sich die Backen 30 und 32 der Klemmvorrichtung 28 nach innen und umgreifen das Rohr T₀ Dieses Ergreifen findet normalerweise an einem vorher schon mit Rippen versehenen Rohrabschnitt statt, jedoch ist dies nicht unbedingt erforderlich, denn die Backen 30 und 32 können das Rohr sowohl an einem glatten wie an einem mit Rippen versehenen Teil erfassen«

"Wenn das Rohr T von den Backen 30 und 32 erfaßt worden ist, wird die Klemmvorrichtung 28,wie in den Figuren gezeigt, nach rechts bewegt, bis das daran vorgesehene Element 48 mit dem Betätigungsfinger des Begrenzitgssehalters 46 _f wie Fig. 4 zeigt, in Eingriff tritt. Die lt$ätigung: des',legrenzungsschalters 46 betätigt das Ventil 40 in dem Sinn, daß die Druckmittelzufuhr zur linken Seite der Kolben- und Zylindervorrichtung 36

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beendet wird und damit die 'feit er bewegung des Rohres T aufhört.

Wie am besten aus Pig. 1 ersichtlich, steht die Lage der Begrenzungsschalter in Beziehung zum Abstand und Ausmaß der die Rippen formenden Walzen und der Rohreinschnürungsvorrichtungo Wie die Figuren zeigen, ist die Dimension X gleich dem Abstand zwischen der linken Seite einer zur Herstellung' der Rippen dienenden Waise 19 und der rechten Seite 4^er cLie Einschnürung bewirkenden Spule 22 in Axialrichtung des Rohres„ Die Dimension Y ist gleich dem axialen Abstand zwischen dem rechten Ende der genannten V/alze 19 und dem rechten Ende der besagten Spule 22 ο Die Begrenzungsschalter 42 und 46 sind in einem Abstand voneinander angeordnet, der der Dimension X plus der gewünschten Breite des auf dem Rohr vorzusehenden Steges entspricht. Die Begrenzungsschalter 44 und 46 sind im Abstand entsprechend der Dimension Y voneinander vorgesehen» ' ₌ ·

Wenn sich die Teile in der in Jig_o 4 gezeigten Stellung befinden, wird der Vorrichtung 21 ein sehr kurzer Impuls elektrischer finergie zugeführt» Dieser Impuls liegt im Mikro- oder Millisekundenbereich und übt eine regelbare Kraft auf das Rohr aus, mittels der der Rohr-

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durchmesser auf die gewünschte Größe reduziert werden kann. In Figo 4 ist der Körper des Rohres T bei 54 reduziert gezeigt, wobei ein Steg der gewünschten Breite bei 56 angedeutet ist.

Während es sich beim Einziehen des Rohres durch elektromagnetisches Einschnüren gegen einen Dorn um eine einfache Maßnahme zum Regeln der Ausmaße des eingeengten Rohrabschnitte's handelt, kann man durch entsprechende Konstruktion der zur Einengung dienenden Spule auch einen Rohrabschnitt reduzieren, ohne daß ein Dorn vorhanden sein muß, der die Einwärtsbewegung des Rohrwerkstoffes begrenzt« Außerdem ist es durch entsprechende geeignete Konstruktion der zur Einengung dienenden Spule ebenfalls möglich, eine besondere gewünschte Form des reduzierten Abschnittes des Rohres.zu erzielen»

Fig. 6 zeigt zum Beispiel einen !eil eines Rohres Ta, der mit einem eingeschnürten Abschnitt 64 versehen ist, welcher konisch verläuft und seinen grösseren Durchmesser in der Figur gesehen rechts hat. In Figo 7 ist ein Rohr Tb dargestellt, dessen reduzierter Abschnitt 66 rechts einen größeren Durchmesser hat, der jedoch, wie die Figur zeigt, im Querschnitt-konkav gekrümmt isto

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Nach, dem Einengen des Rohrdurchmessers mittels" der Einsclmürungs Vorrichtung 21 wird das Ventil 40 zur Veranlassung der Druckmittelzufuhr zum rechten Ende der Kolben- und Zyiindervorriohtung 36 betätigt, um die Klemmvorrichtung 28 nach links zu bewegen, wo das Element 48 mit dem Betätigungsfinger des Begrenzangssehal- ■' ters 44 in Eingriff tritt _o Hierdurch wird der reduzierte JLbschnitt 54 de s Rohr es ϊ in die Lage zwischen den zur Herstellung der Rippen dienenden Walzen, von denen nur eine bei 19 gezeigt ,ist, · zurückgebracht. In diesem Aiigenbliclc werden die Walzen radial nach ii^nen yerechofceaa., damit ihre Umfangsbereiche in den reduzierten Rohrabschnitt 54 eingebracht werden, etwa wie lig. 2 zeigt· Ss sei darauf hingewiesen, daß gemäß"3Pigo 2 das Rohr T nach IItiTcs bewegt wird, so daß der bereits vorher mit Rippen ver^ sehene Abschnitt 20 und der Steg 56 schon die von der Anordnung der Walzen 19 bestimmte Rippenherstelliingszone durchlaufen haben« ' -

Beim Arbeitsvorgang, der Rippenbildung dient der Eingriff zwischen den Umfangsb er eichen der die Sippen formenden Scheiben 18 zur Drehung des Rohr es T und zxiia'"""_" axialen Vorschub desselben. Es muß also die anfängliche Stellung der Walze 19 im Verhältnis zum reduzierten

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■ν,.,-, γ: :.- - 17 - . - .- „ 1Α-29- 617

l&seitnitt .2.6 des Rohres diese. Antriebsye.r bindung herstellten. Wie .JPig«. .2 zeigt, befindet, sich die erste ,bzw. die ins. Material eindringende She.ibe oder die ,ersten, derartigen Scheiben 58 der Walze 19 in Eingriff mit der am aachfolggnden Ende des reduzierten.'Abschnittes,261 vor-, gesekönen Schulter 60„ . ........... , .. ,,

. Andererseits können die, zur. Hippenherstellung. . äieaenden Walzen 19 in eine Stellung nach innen bewegt weTüßtL). in der die. letzten . ler t igbearbe itungss ehe iben (die in J¹Xg. ^^links liegen) mit dem Material, des .... Ba&res Ϊ in ^ dem. reduziert en Abschnitt ₁26₁ in Eingriff....; _r... _; "tereten und si,ch sogar ein wenige in. das Material ..einlassen., AT Jetvni ηga sinfl di e> i'^rtigbearbeitungsscheiben nicht in ä&r Ijage, in diesem.Moment schon Rippen von voller Höhe SSO. formen, da der. Werkstoff,, den sie be^rb.eiten, noch mieht alle v;pcrhergehe4den, Scheiben durchlaufen hat, was 2iur Bildung von Rippen in voller Höhe nötig wäre« Andererseits ist eine Rippenbildung in brauchbarer Höhe dtirchaus nützlich» Außerdem ergibt sich über, den ganzen Übergan^sbereioh.vom Steg 56„bis. .zum fol^ejiden_rge.rippi;en Bereich eine zunehmende Rippenhöhe und eine verbesserte Eippenstruktui; bis zur.Erreichung de.r vollen R.ippenliöhe. ^

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Und eine perfekte Rippenstruktur wird erzielt, wenn der Werkstoff des Rohres an der Schulter 60 im Arbeitsbereich der in lig« 2 links auf der Walze feezeigten ITertigbearbeitungsscheiben anlangt.

. ^-^Γ·£ΐ3 fibres '■■'.?■' .-..:^;~~ :'.?-■*'! ■:■:■■■ ■·■ -:': ■-->■*. · *-'" ■ ■"'■ · ^r,:*' '' \---*5 ■-·-' In der Praxis hat der eingeschnürte Bereich

des Eohres, der durch elektromagnetische Kräfte verengt wurde, etwa eine länge von 1,27 cm (1/2 Zoll) bis 3118 cm (1 1/Φ Zoll)ο Die zum fertigbearbeiten dienenden Seheiben brauchen nicht besonders stark mit dem Rohr in Eingriff zu treten, bis für sie von den vorausgehenden

.-.'-:.-■■■ :.-■>.■!■-: ;«-;.;..:'---::/-·:'■:./■. ·,„>■ -;/,:;: ί ;_;χ ύ isgi^V Schneidscheiben eine Nut begonnen wurdet Der eingeengte Bereich wird bei der Einschnürungsbehandlung nicht nennenswert gehärtet, so daß die im Übergangsbereich zwischen dem eingeschnürten und dem folgenden glatten Bereich geformten Rippen nicht reii3en. Im allgemeinen erfolgt also der Beginn der Bearbeitung so, daß die Schneidvorrichtungen in das Metall in seinem ürsprungszustand eindringen, und daß die-Nuten, mit deren Formung sie anfangen, dann weiterwandern, um von den nachfolgenden Eertigbearbeitungs-

scfeiben bearbeitet zu werden»

Dieser Arbeitsvorgang hat verschiedene Torteile» Erstens treten die i*ertigbearbeitungsscheiben, insbesondere die letzten dieser Scheiben, niehi; 'vor den ins

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' Material eindringenden Scheiben mit dem nicht reduzierten Rohmaterial des Rohres in Eingriff uQd sind deshalb nicht den außergewöhnlichen Beanspruchungen ausgesetzt, die sich ergeben würden, wenn man unmittelbar eine volle Rippe herauspressen wollte, ehe das Metall mittels der voraufgehenden Schneidscheiben und Teilrippen formenden Scheiben aufbereitet wurde. Infolgedessen wird die Bruchgefahr der Scheiben ganz erheblich verringert und die Lebensdauer der Rippen ebenso erheblich verlängert.

Da die Schneidscheiben in einer normalerweise weniger als 2,54 cm (1 Zoll) betragenden Entfernung vom benachbarten Ende des vorhergehenden Steges ihren vollen Eingriff haben, wird die volle Rippenhöhe an diesem Punkt erreicht, und die tJbergangszone zwischen dem benachbarten Steg und der ersten, die volle Höhe aufweisenden Rippe ist kleiner als bisher.

Darüberhinaus wird das Zusammenpressen oder Ünrundwerden des Rohres, das früher manchmal vorkam, praktisch ganz ausgeschlossen, da die zur iertigbearbeitung dienenden Scheiben nicht zu einem Zwischenprozess zur Reduzierung des Rohres herangezogen werden. Das wirkt sich in einer weniger entscheidenden Maschinenherrichtung und kürzerer Einrichtzeit aus und führt zu

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größerer Produktion im Vergleich zu den Ί?δ11βη_:, "bei denen die Geschwindigkeit der Rippenbildung notwendigerweise ■ bis unter die Standardgeschwindigkeit verlangsamt wurde, um "beim Anlaufen des Arbeitsvorganges einen Zusammenbruch zu vermeiden«,-„ ·■

Unter den "bisherigen Bedingungen treten Schwierigkeiten auf, wenn ein Satz ganz neuer Scheiben in eine Maschine eingesetzt wird.β Es hat sich gezeigt:, daß das oft ein Unrund wer den des Rohres oder einen Eohrzusammenbruch verursacht,, bis der neue ^ätz . Scheiben sieh einge— · fahren hat» Bei dem erfindungsgemäße*i Verfahren kann man im allgemeinen einen neuen Satz Scheiben einbauen und gleich mit der Rohrbearbeitung beginnen„

Wie schon erwähnt, liegt ein wichtiger "Vorteil der Erfindung in der Möglichkeit, mit derselben, leicht igkeit Rippen auf dünnwandigen Rohren zu formen wie bisher auf dickwandigen Werkstoffen. Zwischenstege auf dünnwandigen Rohren können ebenfalls mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und d£r erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werdeno Dies liegt daran, daß bisher die Gefahr, das Rohr beim Beginn der Behandlung unstund zu machen,,eines der Hindernisse bei der Herstellung der fraglichen Artikel war.

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Da der Bippenwal&Yörgang⁵ mit den diö Rippen formenden Walken in ihrem endgültigen radialen, Abstand &um Dorn •and zum Rohr auf genommen.wird, werden die: Erfordernisse hinsichtlich' des iäieoretiseiien.Eingriffswinfcels besser erfüllt«, Man war sich desse-qibewußt»· daß man bisher den - .--..-Eingriffswinkel der Walze ständig in dem Maß ändern mußte, in'dem die ' Scheiben zranfc Dorn■ vorcbsagen,- da -der Steigungswinkel in Obereinstimmung mit ^:&.qu Äderungen dös Bearbeitungsdurohmessers Tmriiereteβ Bei··-dem erfindungsgemäßen Terfah- . ren und der erf^indungsgemäßen: Torrielitung erlaubt-der ' eingeengte Bereich,- daß die Scheiben im --vrollen.Maß-ihres.-·.. Eindringens und der benötigten-5?iefe 'in das Rohr eintreten,: und deshalb sind Winfceländerungen nicht "nötig» . L

Das erfindungsgemäße Yerfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sieh ohne öder mit nur sehr geringer Abänderung an bereit s be stehenden Anlagen verwirk- ■-...

' Wenn ein Eippenrohr cShne Ewisehenstege: hergestellt

werden¹ soll» ist es unter Umständen wfeschenswert ^ den

auf einem anderen. Dorn alsideisi bei der

Patentansprüche s

9O98ßS/ö43f

Claims (1)

1. *';' -22- ; ' ■■"" 1A-29 6T7

   F a t "e nt a-'a s ρ f ü ο 'Ii · e' ■'.·■-·

   I«/, -,., Verfahren zur, Her st ellung von Rippen auf Metallrohren, dadurch ■ ge kenn ζ e i c h η e t , daß eine e.ine,^Einschnürung bewirkende elektromagnetische Kraft auf., einen kurzen Abschnitt des Rohres zum Reduzieren des Rohrdurehmessers aufgebracht wird, und daß dann mehrere geneigte, Rippen bildende Walzen- in Eingriff .mit- dem reduzierten Rohrabschnitt gebracht werden, daß die Walzen, imDrehsinn, ange-teieben werden, um das Rohr zu. drehen und; in, axialer Richtung vorzuschieben, damit ein voller, Rippen bildender Arbeitsvorgang an dem der Vorschubrichtung entgegengesetzten Ende des. reduzierten Rohrabschnittes eingeleitet, wird» ..

   2_a ■-■ Verfahr en .gemäß; Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ -β i. c. h· η et ,,_:, daß innerhalb, des Rohres, in dem von den die Rippen herstellenden .Walzen eingenommenen Bereich _;ein, Stiitzdorn vorgesehen ist ο

   3. :-,-.-. Verfahren, gemäß AnspriÄ 2, dadurch ge k e η n- z -ei e h n, .e t .., daß die .Rohre inengung mittels der elektromagttetischen Einschnüruii^skraft durch einen innerhalb des Boheces angebrachten Djorn begrenzt wird« · ^

   .Μ«

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   4o Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der kurze Rohrabschnitt durch die elektromagnetische Einschnürungskraft genügend weit eingeengt wird, um einen Außendurchmesser des nicht reduzierten und nicht mit Rippen versehenen Rohrabschnittes beizubehalten, der mindestens ebenso groß ist wie der Außendurchmesser der durch die Tätigkeit der zur Rippenherstellung dienenden Walzen erzeugten Rippen.

   5oJ Vorrichtung zur Herstellung von Rippen auf Rohren, gekennzeichnet durch einen Dorn, einen zur Rippenherstellung dienenden Kopf, der mehrere um den Dorn herum angeordnete und gegenüber der Achse des Dornes in kleinem Winkel geneigte Wellen umfaßt, die einzeln^radial zum Dorn beweglich sind, einen Satz fortschreitend abgesetzter, auf den Wellen angeordneter Schneid- und Rippenformscheiben, deren Größe so bestimmt ist, daß sie in ihrer radial innen liegenden Stellung das Rohr gegen den Dorn reduzieren und auf dem Rohr eine schraubenlinienförmige Rippenstruktur bilden, eine elektromagnetische, das Rohr einschnürende und mit dem Dorn ausgerichtete Spule, eine Rohrverstelleinrichtung, mittels der ein glatter, nicht reduzierter Röhrabschnitt in die Spule befördert wird, um durch Einschnürung verengt'zu werden ..

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   und mittels der daraufhin der reduzierte Abschnitt in den zwischen den Wellen liegenden Bereich zur Rippenbildung gebracht wird, eine Einrichtung zur radialen Einwärt sbewegung der Wellen im Verhältnis zum Rohr, um die Scheiben in eine zum lormen der Rippen geeignete Beziehung zum Rohr zu bringen, und eine Einrichtung zum Antrieb der Wellen inr Drehsinn. \ -, ^% . ;

   6. Vorrichtung gemäße, Anspruch 5, dadurch g e k en nz e ic h η e t, , -daß sich der Dorn innerhalb des Rohres bis, in- die Spule erstreckt. \

   7. Vorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch g e k en n- z ei ch η et, daß der Dorn vor der Spule endet.

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