DE1900741A1 - Method and device for producing conical tube - Google Patents
Method and device for producing conical tubeInfo
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Description
Ältere Verfahren, die im Folgenden beschrieben werden, sind zum Erzeugen von koniHchem Rohr aus nahtloser Rohrluppe bekannt :Older methods, which are described below, are known for producing conical pipe from seamless pipe billet :
1. Press-Verfahren, bei welchem eine metallene Pressform, die in Ober- und Unterhalfte geteilt ist, in einer Presse vorgesehen wird, wobei die Rohrluppe rotierend in die Pressform eingebracht wird, während die Presse derart betätigt wird, daß das Rohr zu gewünschter Gestalt zwischen der oberen und unteren Formhälfte verformt wird.1. Press process, in which a metal mold, the is divided into upper and lower halves, provided in a press is, wherein the tube blank is introduced rotating into the mold while the press is operated in such a way, that the tube is deformed to the desired shape between the upper and lower mold halves.
2ο Drückverfahren, bei welchem die Luppe mit Hilfe eines metallischen Dorns in eine Drehbank oder ähnliche Vorrichtung eingespannt und in Umdrehungen versetzt wird, wobei die Rohrluppe in einem oder mehreren Arbeitsgängen bearbeitet wirde 2ο spinning process, in which the billet is clamped in a lathe or similar device with the help of a metal mandrel and rotated, with the pipe billet being machined in one or more work steps e
3ο Press-Verfahren besonderer Art, etwa zur Aufweitung mit Hilfe hydraulischen Drucks oder durch Explosiv-Umformung, wobei man die hohe Energie und hohe Geschwindigkeit zum Zeitpunkt3ο A special type of pressing process, for example for widening with the aid hydraulic pressure or by explosive forming, where one the high energy and high speed at the time
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der Explosion benutzt*used in the explosion *
Obgleich, jedes der oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren seine eigenen Vorzüge hat, besitzt jedes auch besondere Nachteile: Although any of the conventional methods described above has its own merits, each has its own drawbacks:
Verfahren 1 und 2*Procedure 1 and 2 *
1. Bei diesen Verfahren neigt die Wandstärke bei den Erzeugnissen dazu, im Bereich kleinerer Durchmesser dicker, dagegen im Bereich größerer Durchmesser dünner zu seinj Präzisionserzeugnisse sind mit diesen Verfahren nur schwer zu erhalten» 2e Die Oberfläche dieser Erzeugnisse ist im allgemeinen rauh} deren Gflättung erfordert beträchtlichen Aufwand an zusätzlicher Arbeit,1. With this method, the wall thickness of the products tends to be thicker in the area of smaller diameter, but in the Area of larger diameter to be thinner j Precision products are difficult to obtain with this method »2e The surface of these products is generally rough} their smoothing requires considerable additional work,
3β Die Durchführung dieser Verfahren erfordert ein hohes Maß an Geschicklichkeit.3β The implementation of these procedures requires a high level of Skill.
4« Bei diesen Verfahren erfordert der VerformungsVorgang einen beträchtlichen Zeitaufwand»4 «In these processes, the deformation process requires a considerable expenditure of time »
Verfahren 3 JProcedure 3 J
1,Es wird eine entsprechend große Anlage benötigte 2β Die Verteilung der Wandstärkendicke im Erzeugnis ist ungleichmäßig· 1, A correspondingly large system is required 2β The distribution of the wall thickness in the product is uneven
3o Bei Benutzung gewisser Werkstoffe ergibt sich eine hohe Ausschußrate· 3o The use of certain materials results in a high reject rate
4. Die erforderlichen Arbeiten sind zum !Teil gefährlich4. The work required is partly dangerous
5. Es treten ^Leicht rauhe Oberflächen auf.5. There are ^ Slightly rough surfaces.
Von diesen Nachteilen wiegt insbesondere der der Ungleichmäßigkeit der Wandstärke sehr schwer, vor allem bei der Herstellung von Teilen für Blasinstrumente. Wegen der geringen Dicke, die für Musikinstrumente verwendetes konisches Rohr besitzt, verursachen schon geringe Ungleichmäßigkeiten nicht nur eine Veränderung in Tonfarbe und Timbre, sondern auch in Tonhöhe und Lautstärke des Instruments. Die den beschriebenen herkömmlichenOf these disadvantages, that of unevenness is particularly important the wall thickness is very difficult, especially in the manufacture of parts for wind instruments. Because of the thinness that has conical tube used for musical instruments Even minor irregularities not only result in a change in tone color and timbre, but also in pitch and tone Volume of the instrument. The conventional described
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Herstellungsverfahren für konisches Rohr mit ihrer charakteristischen Schwierigkeit, eine aieichförmigkeit der Wandstärke zu erhalten, haben sich als äußerst ungeeignet für ihre Anwendung zur Herstellung solcher Rohre erwiesen. Deshalb ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Herstellungsverfahren und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, mit Hilfe welcher unter Vermeidung komplizierter Vorgänge und anderer Nachteile wie sie bei den herkömmlichen Methoden auftreten, Ungleichmäßigkeiten in der Wandstärke des konischen Rohres praktisch vollkommen ausgeeohaltet werden.Manufacturing process for conical tube with their characteristic Difficulty obtaining uniformity in wall thickness have proven extremely unsuitable for their application proven for the production of such pipes. It is therefore the object of the present invention to provide a novel manufacturing process and to provide a device for its implementation, by means of which while avoiding more complicated Processes and other disadvantages as they occur with the conventional methods, irregularities in the The wall thickness of the conical tube is practically completely sufficient will.
Das konische Rohr von gleichmäßiger Wandstärke soll auf einfache Weise duroh einen einzigen Schritt oder durch Wiederholung gleichartiger Schritte bei Verwendung einer einfachen Vorrichtung zu erhalten sein·The conical tube of uniform wall thickness is intended to be made in a simple manner by a single step or by repetition of the same type Steps to be obtained using a simple device
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtungen soll auch ein leicht gebogenes Rohr, dessen Durchmesser sich stetig vergrößert und dessen gekrümmte Mittellinie in einer Ebene verläuft, hergestellt werden können, wobei das Erzeugnis nach Beendigung des Herstellungsvorganges leicht vom Kern zu lösen sein soll.According to the method according to the invention and with the aid of the invention Devices should also be a slightly curved tube, the diameter of which increases steadily and whose curved Center line runs in one plane, can be produced, the product after completion of the production process should be easy to remove from the core.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer unter der Wirkung einer Antriebswelle horizontal beweglichen Platte besteht sowie aus einer festen, der beweglichen Platte gegenüber angebrachten Platte, die in ihrer Mitte einen Matrizenhalter enthält, einem mit der beweglichen Platte verbundenen konischen Dorn, der durch den von der festen Platte gehaltenen Matrizenhalter geführt wird, aus einer aus verformbarem und elastischem Werkstoff bestehenden Matrize, deren Verformungswiderstand höher ist als der der Rohrluppe, wobei die Matrize eine entsprechend der Konizität des konischen Dorns plastisch verformbare innere öffnung besitzt. .The device for performing the method according to the invention is characterized in that it consists of one of the Effect of a drive shaft consists of a horizontally movable plate and a fixed plate opposite the movable one attached plate, which contains in its center a die holder, a conical connected to the movable plate Mandrel passed through the die holder held by the fixed plate, made of one of deformable and elastic Existing die material whose resistance to deformation is higher is than that of the tubular blank, the die having an inner opening that can be plastically deformed in accordance with the conicity of the conical mandrel owns. .
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Der riatrizenhalter kann an dei1 festen Platte fest oder beweglieh angebracht werden, je nach Gestalt des zu erzeugenden konischen iiohres. Der feste Matrizenhalter wird zur Herste! Jung des geraden konischen itolii-es benutzt, der bewegliche Matrizenhalter zur HerstelJ.un/r von gebogenem konischen liolir, das heisst zur Herstellung von konischem Rohr mit gebogener Mittellinie.The riatrizenhalter can at dei 1 fixed plate fixed or attached beweglieh, depending on the shape of the conical iiohres to be generated. The fixed die holder becomes the manufacture! Jung used the straight, conical itolii-es, the movable die holder, for the manufacture of curved conical liolir, i.e. for the manufacture of conical tubes with a curved center line.
Das eri'iiidungsgeiuässe Veri'alu~en bietet insbesondere lolgende Vorteile:The veri'iiidungsgeiuaß veri'alu ~ en offers in particular the following Advantages:
1. Das hierdurch hergestellte konische Rohr ist nicht auf solches mit Kreisquerschnitten begrenzt, sondern es kann auch konisches Rohr von polygonalen: oder elliptischem querschnitt bei Benutzung eines ähnlichen und einmaligen Vorganges eriialten werden.1. The conical tube produced in this way is not limited to such with circular cross-sections, but it can also conical tube of polygonal: or elliptical cross-section when using a similar and unique process will.
2. Konisches Rohr mit leicht gebogener Mittellinie kann ebenfalls leicht erzeugt werden.2. Conical tube with a slightly curved center line can also be used can be easily generated.
3. Die Yfandstärkenverteilung des so hergestellten konischen Rohres ist erstaunlich gleichförmig, die Genauigkeit des Erzeugnisses wird wegen seiner festen Umschliessung der Dornoberfläche merklich verbessert werden.3. The thickness distribution of the conical so produced Rohres is amazingly uniform, the accuracy of the Because of its firm enclosure, the product is called the Thorn surface can be noticeably improved.
hm Auf der Oberfläche des konischen Rohres entstehen keine Risse oder Furchen, wodurch die nachträgliche Arbeit der Oberflächenbehandlung entfal It. hm There are no cracks or furrows on the surface of the conical tube, which eliminates the need for subsequent surface treatment.
5. Es kann nicht nur konisches Rohr von geradliniger, sondern auch von gebogener Gestalt gezogen werden, falls die Durchmesseränderung nur positiv verläuft. Das Verfahren kann in einem sehr weiten Produktionsbereich angewandt werden.5. It can be drawn not only conical pipe of rectilinear shape but also of curved shape in case the diameter change is only positive. The process can be used in a very wide range of production.
6. Es sind keine komplizierten oder teuren Anlagen, sowie keine hochgradige Geschicklichkeit des Bedienenden erforderlich. Der Herstellungsgang wird bedeutend verbilligt.6. No complicated or expensive systems and no high level of skill on the part of the operator are required. The production process is significantly cheaper.
7· Bei Verwendung des beweglichen Matrizenhalters wird der Anstellwinkel des Matrizenhalters automatisch stets so eingestellt, dass er einen rechten Winkel mit der Mittellinie des Dorns bildet, wobei das gebogene Rohr automatisch, wie im Fall des geradlinigen Rohres, erzeugt werden kann.7 · When using the movable die holder, the angle of attack of the die holder is always automatically adjusted so that it forms a right angle with the center line of the Mandrel forms, with the bent tube automatically, as in Case of the rectilinear pipe, can be generated.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert» Es zeigen:The method according to the invention and the device for performing the method are described below with reference to FIG Drawings, for example, explained in more detail »They show:
Fige 1 einen Schnitt durch den Hauptteil der erfindungsgem'ißen Vorrichtung während der Herstellung eines konischen Rohres,Figure e 1 a section through the main part of the erfindungsgem'ißen device during the manufacture of a conical pipe,
Pig« 2a perspektivische Ansichten einer Matrize vor und un nach dem Arbeitsgang,Pig "2a perspective views of a template before and after the un operation,
Fig- 3 Längsschnitte durch den Hauptteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, nämlich Luppe, Dorn und Matrize vor Einleitung bzw0 nach Durchführung der einzelnen Schritte eines mehrstufigen Ziehvorganges,Fig- 3 are longitudinal sections through the major part of the inventive device, namely billet, die and mandrel before the initiation or 0 after carrying out the individual steps of a multi-stage drawing operation,
Pig«, 4 einen Schnitt entlang der Längsachse des konischen Rohres, welches in mehreren Schnitten, wie in Fige 3 gezeigt, hergestellt wurde 9 Pig ", 4 a section along the longitudinal axis of the conical tube, which has been shown in several sections, as shown in Figure 3 e, prepared 9
Fige 5 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung, Pig. 6 eine Ansicht der in Fig, 5 gezeigten VorrichtungFIG e 5 is a plan view of the inventive device, Pig. 6 is a view of the device shown in FIG
Figo 7 einen Schnitt durch den Hauptteil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ziehen von gebogenem Rohr,7 shows a section through the main part of a device according to the invention Device for pulling bent pipe,
Pig. 8 eine perspektivische Darstellung des Kupplungselements zwischen Dorn und beweglicher Platte,Pig. 8 is a perspective view of the coupling element between mandrel and moving plate,
Figo 9 einen Längsschnitt duroh Dorn und bewegliche Platte in gekuppeltem Zustand,9 shows a longitudinal section through the mandrel and movable plate in the coupled state,
Fig, 10 eine perspektivische Darstellung des Matrizenhalters, wie er zur Herstellung von gebogenem konischen Rohr benutzt wird,10 is a perspective view of the die holder, how it is used to make bent conical pipe,
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Figo 11 einen Längsschnitt durch den Hauptteil der Vorrichtung während des Ziehvorgangs, 11 shows a longitudinal section through the main part of the device during the drawing process,
Fig, 12 einen Längsschnitt der Hauptteile der Vorrichtung nach dem Ziehvorgang "beim Abstreifen des fertigen konischen Rohres,Fig. 12 is a longitudinal section of the main parts of the device after the drawing process "when stripping the finished conical tube,
I1Ig0 13 eine Ansicht der Abstreifvorrichtung.I 1 Ig 0 13 a view of the stripping device.
In Fig. 1 ist ein konischer Dorn 1 dargestellt, der aus einem Metall mit hoher Festigkeit, wie SK, hergestellt,ist und eine gehärtete Oberfläche besitzt, und in dessen dünnerem Ende 2 (von kleineren Durchmesser) eine Gewindeöffnung 3 angebracht is to Um den konischen Dorn 1 mit einer beweglichen Platte 6 zu verbinden, sind ein Zwischenstück 4 und eine Kupplungsklaue 7 an der beweglichen Platte 6 angebracht» An einem Ende des Verbindungsstückes 4 ist ein mit Gewinde versehenes Teil 3a angeordnet, und dieses kommt mit der Gewindeöffnung 3 des konischen Dorns 1 in Eingrifft. Das andere Ende des Zwischenstückes 4 ist zu einem Kupplungskopf 5 erweitert, welcher von der Kupplungsklaue 7 umfasst wird, die an der beweglichen Platte 6, die mit Hilfe eines geeigneten Antriebsmechanismus bewegt wird, befestigt iste In Fig. 1, a conical mandrel 1 is shown, which is made of a metal with high strength, such as SK, and has a hardened surface, and in the thinner end 2 (of smaller diameter) a threaded opening 3 is attached to the To connect conical mandrel 1 to a movable plate 6, an intermediate piece 4 and a coupling claw 7 are attached to the movable plate 6 »At one end of the connecting piece 4 a threaded part 3a is arranged, and this comes with the threaded opening 3 of the conical Dorns 1 in engagement. The other end of the intermediate piece 4 is widened to a coupling head 5, which is encompassed by the coupling claw 7, which is attached to the movable plate 6, which is moved with the aid of a suitable drive mechanism e
Es ist ein Formgebungselement bzw. eine Matrize 8 aus Weicheisen, Messing, Bronze, Aluminium, Blei, Polyurethan oder ähnlichem Werkstoff mit hinreichender Verformbarkeit und Elastizität vorgesehen. Wenn die Matrize 8 auch als vergleichsweise dünne Scheibe gezeigt wird, so kann sie doch von jeder gewünschten Gestalt sein, so wie es ihrem jeweiligen Werkstoff und den Ziehbedingungen der Luppe entspricht» Der Werkstoff der Matrize 8 sollte einen größeren Verformungswiderstand haben als das Metall der Rohrluppe und bevorzugt aus einem anderen Werkstoff gemacht sein« Falls die gleicher, Metallarten für die Matrize 8 und di-3 Luppe verwendet w-srdan., tritt häufig der Vorgang des Fressens zwischen den beiden Stücken auf. Die Größe der Matriso 8 sollte depart bestimmt //erdsn,It is a shaping element or a die 8 made of soft iron, Brass, bronze, aluminum, lead, polyurethane or similar material with sufficient ductility and elasticity intended. Even if the die 8 is shown as a comparatively thin disk, it can be of any desired To be shaped as it corresponds to the respective material and the drawing conditions of the shell »The material the die 8 should have a greater resistance to deformation than the metal of the tube blank and preferably made of a different material «If the same, types of metal used for die 8 and di-3 shell w-srdan., enters often the act of eating between the two pieces on. The size of the Matriso 8 should depart // erdsn,
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daß ihr innerer Durchmesser 9 etwa gleich dem des dünneren Endes des konischen Dorns 1 ist, und der äussere Durchmesser der Matrize ß sollte wesentlich größer sein, als das breitere Ende des konischen Dorns 1 ist, so daß ein Teil der Matrize 8 selbst in der letzten Phase des Ziehvorgangs keiner plastischen Verformung ausgesetzt ist·that its inner diameter 9 is approximately equal to that of the thinner The end of the conical mandrel 1 is, and the outer diameter of the die ß should be much larger than the wider one The end of the conical mandrel 1 is so that part of the die 8 is not plastic even in the last phase of the drawing process Is subject to deformation
Die Randzone der inneren Öffnung 9 der Matrize 8 ist abgeschrägt oder zusammengedrückte Ist jedoch die Matrize 8 von flacher Gestalt, so kann die innere Öffnung ausgestanzt werden, Die hierdurch entstandene Deformation rings um die ausgestanzte Öffnung kann für den darauf folgenden Ziehschritt benutzt werden. In Pig. 2a ist die Matrize 8 im Ausgangszustand dargestellt, in Fig. 2b bei Vollendung des Ziehschrittesβ The edge zone of the inner opening 9 of the die 8 is beveled or compressed. However, if the die 8 is flat, the inner opening can be punched out. The resulting deformation around the punched out opening can be used for the subsequent drawing step. In Pig. 2a shows the die 8 in its initial state, in FIG. 2b on completion of the drawing step β
Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Matrizenhalter, der eine innere Öffnung 11 von genügend großem Durchmesser besitzto Die Matrize 8 wird durch einen stufenförmigen Anschlag 12 im Matrizenhalter 10 gehalten, der seinerseits unbeweglich von einer festen Platte 13 getragen wird. Eine Rohrluppe 14 besteht aus einem Metallrohr mit einem inneren Durchmesser, der etwa gleich dem maximalen inneren Durchmesser des gewünschten Rohres ist. Ein Ende der Luppe 14 ist nach Innen umgebogen, so dai?. dieser Abschnitt der Luppe vom dünneren 1-nde 2 des konischen Dorns 1 in Position ,-ehalten werden kann.The reference numeral 10 denotes a die holder which has an inner opening 11 of sufficiently large diameter to die Die 8 is held by a stepped stop 12 in the die holder 10, which in turn is immovable by a fixed plate 13 is supported. A tube blank 14 consists of a metal tube with an inner diameter approximately equal to the maximum inner diameter of the desired tube. One end of the shell 14 is bent inward so that it? this Section of the hollow from the thinner 1-end 2 of the conical mandrel 1 can be held in position.
DeL1 weiteren wird erfindungsgemäß die Luppe 14 über den konischen Dorn 1 jezo^en, der wie in Pig. 1 dargestellt, vorbereitet wurde, so dni ein Ende der Luppe 14 sich ^egen das dünnere Ende 2 des konischen Dorns 1 anlegt, und es gleichzeitig zwischen die Endfläche des Verbindungsstücks 4, das den konischen Dorn mit öe-r beweglichen Platte 6 verbindet, und das dünnere Ende 2 des konischen Dorns 1 eingeklemmt wird.DeL 1 further according to the invention the billet 14 through the conical mandrel 1 jezo ^ s, which as shown in Pig. 1 has been prepared, so that one end of the bulb 14 rests against the thinner end 2 of the conical mandrel 1, and at the same time between the end face of the connecting piece 4 which connects the conical mandrel to the movable plate 6, and the thinner end 2 of the conical mandrel 1 is clamped.
Wird die bewegliche Platte 6 bewegt, Z0B. durch Betätigung einer Schraube in einer solchen Richtung, daß der konischeWhen the movable plate 6 moves, Z 0, by actuating a screw in such a direction that the conical
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
tforn 1 nach links gezogen wird, so wirkt die Matrize 8, die starr an dem Matrizenträger 10 befestigt ist, so auf die luppe 14, als ob die Matrize 8 sich über die Oberfläche der Rohr-Luppe 14 bewegen würde. Da in diesem Falle der Innendurchmesser der Öffnung 9 in der Matrize 8 so bestimmt ist, daß er kleiner als der Außendurchmesser der Luppe 14 ist, wird die Luppe 14 einer starken Verformungswiderstandskraft der Matrize 8 ausgesetzt und bis zur Berührung des konischen Dorns 1 verformt· Jedoch kann die Druckkraft der Matrize 8 nicht die hohe Festigkeit des Dorns 1 übersteigen· Daher wird die innere öffnung 9 der Matrize 8 durch Verformung vergrößert« Wird der konische Dorn 1 weiter nach links bewegt, so wird das Teilstück der Rohrluppe 14, das in die Matrize kommt, fortlaufend verformt und mit dem konischen Dorn 1 in Berührung gebracht. Gleichzeitig vergrößert die innere Öffnung 9 der Matrize 8 fortlaufend ihren Durchmesser, wobei das gewünschte konische Rohr schließlich erhalten wird.tforn 1 is pulled to the left, the die 8 acts is rigidly attached to the die carrier 10, so on the shell 14, as if the die 8 extends over the surface of the tube shell 14 would move. In this case, since the inner diameter of the opening 9 in the die 8 is determined to be smaller than the outer diameter of the billet 14, the billet 14 is subjected to a strong deformation resistance force of the die 8 and deformed until the conical mandrel 1 contacts. However, the pressing force of the die 8 cannot have the high strength of the mandrel 1 · Therefore, the inner opening 9 of the die 8 is enlarged by deformation «becomes the conical If the mandrel 1 is moved further to the left, the section of the tubular blank 14 that comes into the die is continuously deformed and brought into contact with the conical mandrel 1. At the same time, the inner opening 9 of the die 8 is continuously enlarged their diameter, eventually obtaining the desired conical tube.
Im Verlaufe des oben beschriebenen Vorgangs kann, falls Werkstoff und Stärke der Matrize 8 im Verhältnis ,zum Material und zur Dicke der Rohrluppe passend gewählt sind, die Rohrluppe plastisch zusammengedrückt und das zusammengedrückte Material kräftig in Längsrichtung gedehnt und derart verformt werden, daß eine partielle ZU- oder Abnahme der Wandstärke über die Länge der Rohrluppe 14 fast aufgehoben wird«, Es sollte auch beachtet werden, daß es wegen der abgeschrägten oder zusammengedrückten Kantenoberfläche der inneren öffnung 9 der Matrize 8, keinen Anlaß zu Beschädigung der Luppe während der Zeit gibt, da die Matrize 8 relativ zur Luppe bewegt wird, wodurch eine glatte und glänzende Oberfläche des erzeugten Rohres erhalten werden kann.In the course of the process described above, if material and the thickness of the die 8 in relation to the material and the thickness of the tubular blank are selected to be suitable, the tubular blank plastically compressed and the compressed material is strongly stretched in the longitudinal direction and deformed in such a way that a partial increase or decrease in the wall thickness over the length of the tubular bobbin 14 is almost eliminated «, it should also be taken into account be that because of the beveled or compressed edge surface of the inner opening 9 of the die 8, none The reason for damage to the billet during the time when the die 8 is moved relative to the billet, creating a smooth and the glossy surface of the produced pipe can be obtained.
Obgleich das oben Beschriebene für den Fall gilt, daß das konische Rohr in nur einem Ziehsohritt erzeugt wird, kann ein solcher Vorgang auch in zwei oder mehr Schritte unterteilt werden, falls die Konizität des Rohres zu stark ist, und eineAlthough what has been described above applies in the event that conical tube is produced in just one drawing hole, such a process can also be divided into two or more steps if the conicity of the pipe is too strong, and a
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endgültige Formgebung in einem Schritt nicht durchführbar ist. Dabei kann das stark konische Rohr in der gleichen günstigen Qualität erhalten werden, wie oben erläutert.final shaping is not feasible in one step. The strongly conical tube can be used in the same favorable Quality can be obtained as explained above.
Ein solcher Vorgang iat in Fig. 3 dargestellt, worin jeder der mit (I), (II), (III) bezeichneten Schritte durchgeführt wird, um ein stark konisches Rohr wie in Fig. 4 zu erhalten. Die für diese Schritte benutzten konischen Dorne 1, 1a, 1b besitzen in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehende verschiedene Konizitäten. Die Durchmesser der inneren öffnungen 9, 9a, 9b der Matrizen 8, 8a, 8b sind ebenfalls untereinander unterschiedlich und entsprechen den Abmessungen der konisohen Dorne 1, 1a, 1b. Im letzten Schritt, bei welchem der Unterschied zwischen den Durchmessern am dünneren und dickeren Ende des Dornes 1b groß ist, der Innendurchmesser 9b der Matrize 8b schwierig zu vergrößern ist und zum Ausbrechen neigt, ist es auch möglich, eine andere Matrize 8o zu verwenden, die einen geeigneten Durchmesser hat, und in der Mitte des dritten Schrittes au beginnen, wodurch der Ziehvorgang fortgesetzt werden kann, ohne einen stufenartigen Absatz auf dem Rohrteil zu hinterlassen.Such a process is illustrated in FIG. 3, wherein each of the with (I), (II), (III) designated steps is carried out in order to obtain a highly conical tube as in Fig. 4. The for These steps used conical mandrels 1, 1a, 1b have different in a certain ratio to one another Conicities. The diameters of the inner openings 9, 9a, 9b of the dies 8, 8a, 8b are also different from one another and correspond to the dimensions of the conical mandrels 1, 1a, 1b. In the last step, where the difference between the diameters at the thinner and thicker end of the mandrel 1b is large, the inner diameter 9b of the die 8b is difficult to achieve is larger and tends to break out, it is also possible to use another die 8o that has a suitable diameter and start in the middle of the third step, allowing the drawing process to continue without a step-like Leave a paragraph on the pipe part.
Dadurch wird dsutlich, daß sogar ein stark konisches Rohr durch Verwendung verschiedener Dorne und Matrizen mit verschiedenen Innen-Durchmessern in solch getrennten Schritten hergestellt werden kann.This makes it clear that even a strongly conical tube will pass through Using different mandrels and dies with different inside diameters produced in such separate steps can be.
Während des oben beschriebenen Ziehvorgangs sollte ein normales Schmiermittel mit hoher Viskosität benutzt werden, um ein Fressen durch Verschweißen der sich berührenden Werkstoffe zu verhindern.During the pulling process described above, a normal high viscosity lubricant should be used to prevent seizure to prevent by welding the touching materials.
Die in jedem der Schritte benutzte Matrize 8 wird deformiert und erweitert während des Ziehvorgangs ihren Durchmesser, woduroh die Matrize 8 das Rohrerzeugnis nicht beschädigt, selbst wenn der Dorn 1 und das frische Rohr nach Fertigstellung des Rohres zur Entnahme nach rechts bewegt werden. Die Matrize 8 kann naoh jedem Ziehvorgang ausgewechselt werden. Einige der aus PolyurethanThe die 8 used in each of the steps is deformed and expanded in diameter during the drawing process, causing it the die 8 does not damage the pipe product even if the mandrel 1 and the fresh pipe after completion of the pipe be moved to the right for removal. The die 8 can be exchanged after every drawing process. Some of the polyurethane
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hergestellten Matrizen, die nur elastisch verformt werden,, können wiederholt benutzt werden«produced matrices that are only elastically deformed, can be used repeatedly «
Die Mg. 5 und 6 zeigen ein Gerät, welches die praktische An« Wendung darstellt. In der Zeichnung sind eine feste Platte 13 und dazu parallele Stützplatten 17 an beiden Enden eines Geräterahmens 16 angebracht. An beiden Seiten der oben beschriebenen Platten 13, 17 sind ein Paar Verbindungsbolzen 18 in waagerechter Richtung angeordnet. 6 zeigt eine bewegliche Platte, die von diesen-Verbindungsbolzen 18 so geführt wird, daß-sie in Längsrichtung des Geräts frei verschiebbar ist. Auf der Oberfläche der beweglichen Platte 6, sind in Richtung der festen Platte 13 gemeinsam eine Kupplungsklaue 7, und auf der anderen Seite der beweglichen Platte 6 ein Gewindebolzen 19 angebracht, der durch die Bohrungen der Stützplatten 17 geführt und nicht drehbar befestigt ist» Dieser Gewindebolzen 19 besitzt ein Antriebselement 20, das darauf frei drehbar gelagert ist und zwischen dem oben beschriebenen Paar Stützplatten 17 gelagert ist. Auf dem Antriebselement 20 ist ein Zahnkettenrad fest angebracht, welches von einer Gelenkkette 22, die sich zwischen dem Zahnkettenrad und einem anderen, an eine Antriebswelle 21 befestigten Kettenrad erstreckt, in Umdrehungen versetzt wird. Mit Hilfe dieser beiden Zahnkettenräder wird das Antriebsele— ment 20 um den Gewindebolzen 19 gedreht, und aufgrund des Innen-, gewindes des Antriebsteils 3D, das mit dem Gewinde des Gewindebolzens 19 in Eingriff steht, kann das Antriebselement die bewegliche Platte 6 zusammen mit dem Gewindebolzen 19 entlang den Verbindungsbolzen t8 vor- und zurückbewegen·The Mg. 5 and 6 show a device, which the practical an « Twist represents. In the drawing, a fixed plate 13 and support plates 17 parallel thereto are at both ends of a device frame 16 attached. On both sides of the above-described plates 13, 17 are a pair of connecting bolts 18 in a horizontal position Direction arranged. Fig. 6 shows a movable plate which is guided by these connecting pins 18 so that they are in The longitudinal direction of the device is freely movable. On the surface of the movable plate 6, are facing the fixed Plate 13 jointly has a coupling claw 7, and a threaded bolt 19 is attached to the other side of the movable plate 6, which is guided through the bores of the support plates 17 and is not rotatably attached »This threaded bolt 19 has a Drive element 20 which is freely rotatably supported thereon and supported between the pair of support plates 17 described above is. A toothed chain wheel is firmly attached to the drive element 20, which is from an articulated chain 22, which extends between the sprocket wheel and another, to a drive shaft 21 attached sprocket extends, is set in revolutions. With the help of these two toothed chain wheels, the drive element is ment 20 rotated around the threaded bolt 19, and due to the inner, thread of the 3D drive part that matches the thread of the threaded bolt 19 is in engagement, the drive element can move along the movable plate 6 together with the threaded bolt 19 move the connecting bolt t8 back and forth
Außerdem ist in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ein Verbindungsstück 4 an dem dünneren Ende des konischen Dorns 1 vorgesehen, welches an der Kupplungsklaue 7 durch den Steokbolzen 23 befestigt ist, wodurch der konische Dorn 1 gemeinsam mit der beweglichen Platte 6 in Längsrichtung des Gerätes bewegt wird.In addition, in the embodiment shown in the drawing, a connecting piece 4 is at the thinner end of the conical Mandrel 1 is provided, which is attached to the coupling claw 7 by the Steokbolzen 23 is attached, whereby the conical mandrel 1 common is moved with the movable plate 6 in the longitudinal direction of the device.
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Auf der anderen Seite ist an dem Matrizenhalter 10, der in der Mitte der festen Platte 13 angeordnet ist, eine plastisch verformbare Matrize 8 angebracht. Durch die innere Bohrung dieser Matrize 8 werden die Rohrluppe 14 und der konische Dorn 1 geführt·On the other hand, on the die holder 10 located in the center of the fixed plate 13, one is plastic deformable die 8 attached. Through the inner bore of this die 8, the tube blank 14 and the conical Mandrel 1 guided
Die oben beschriebene Befestigung von Matrize 8 und Matrizenhalter 10 kann auch anders ausgebildet sein, insbesondere dann, wenn das zu erzeugende konische Rohr von geradliniger oder gebogener Gestalt ist· V/ird ein gekrümmtes konisches Rohr gewünscht, so wird der Matrizenhalter 10 beweglich an der festen Platte 13 befestigt, wie in Mg. 7 und 10 dargestellt. Bei dem Beispiel in Fig. 7 ist ein innerer llLing 26 mit außen gewölbter Oberfläche 25 vorgesehen, welche mit der inneren Oberfläche 24 der festen Platte 13 konzentrisch ist« Ein mit der Matrize 8 verbundener Matrizenhalter 10 ist im Inneren des Ringes 26 gelagert. Zwischen der inneren Oberfläche 24 und der äußeren Ringoberfläehe 26 sind Kugeln oder Rollen 27 in einem Haltering bzw. in einem Käfig angeordnet, so daß der innere Ring 26 innerhalb der inneren Oberfläche 24 der festen Platte 13 frei drehbar ist, und die Matrize 8 stets senkrecht zu dem Teil der gebogenen Mittellinie des Doms 1 gehalten wird, der sich in der Mitte der festen Platte 13 befindet.The above-described fastening of the die 8 and die holder 10 can also be designed differently, in particular if the conical tube to be produced is of a straight or curved shape Plate 13 attached as shown in Figs. 7 and 10. In the example in FIG. 7, an inner liner 26 with an externally curved surface 25 is provided, which is concentric with the inner surface 24 of the fixed plate 13. A die holder 10 connected to the die 8 is mounted in the interior of the ring 26. Between the inner surface 24 and the outer ring surface 26 balls or rollers 27 are arranged in a retaining ring or in a cage, so that the inner ring 26 is freely rotatable within the inner surface 24 of the fixed plate 13, and the die 8 is always perpendicular to that part of the curved center line of the dome 1 which is in the center of the fixed plate 13.
In einem anderen Ausführungsbeispiel, dargestellt in Mg. 10, wird das sog. "Universal-Gelenk" benutzt, wobei ein Ring 29 zwischen den inneren Kanten der festen Platte 13 durch ein Paar vertikaler Stifte 28 gehalten v/ird, so daß der Ring 29 um die vertikale Achse frei drehbar ist. Außerdem gibt es einen anderen Ring 31, der in gleicher V/eise mit Hilfe eines Paares horizontaler Stifte 30 gelagert ist, so daß er um die Stifte 30 frei drehbar ist. Die Matrize 8 ist in dem zweiten Ring 31 befestigt, und arbeitet in der gleichen Weise wie oben beschrieben.In another embodiment, shown in Fig. 10, the so-called "universal joint" is used, whereby a ring 29 between the inner edges of the fixed plate 13 by a pair vertical pins 28 held so that the ring 29 is freely rotatable about the vertical axis. Besides, there is another Ring 31, which is mounted in the same V / eise by means of a pair of horizontal pins 30, so that it is free around the pins 30 is rotatable. The die 8 is fixed in the second ring 31 and operates in the same way as described above.
Die Verbindung zwischen der Kupplungsklaue 7 und fern Verbindungsstück 4 kann auch auf andere Weise als mit dem SteckbolzenThe connection between the coupling claw 7 and remote connector 4 can also be done in a different way than with the socket pin
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23 erhalten werden, etwa durch eine Konstruktion der Kupplungselemente, bei welcher die Kupplungsklaue 7 mit einer vorspringenden Mitnehmerplatte 33 versehen ist und außerdem einen ausgesparten Teil 32 aufweist. Auf der anderen Seite ist eine Kehle 34- an einem Ende des Zwischenstückes 4 vorgesehen, wobei die Kehle 34, wie in Pig, 8 und 9 gezeigt, in den ausgesparten Teil 32 eingreift. Die Kehle 34 kann so angeordnet werden, daß sie mit einem ähnlioh ausgesparten Teil 35 einer Verbindungsplatte 36, die im Inneren der Mitnehmerplatte 33 eingebaut ist, derart in Eingriff kommt, daß die ■Verbindungsplatte 36 in vertikaler Richtung in gewissem Umfang beweglich ist. Auf diese Weise kann das Verbindungsstück 4 mit der Möglich?- keit einer gewissen Vertikalbewegung mit der beweglichen Platte 6 verbunden werden.23 can be obtained, for example by a construction of the coupling elements, in which the coupling claw 7 with a protruding Driver plate 33 is provided and also has a recessed part 32. On the other hand is one Groove 34- provided at one end of the intermediate piece 4, the groove 34, as shown in Pig, 8 and 9, in the recessed Part 32 intervenes. The groove 34 can be arranged so that it with a similar recessed portion 35 a Connecting plate 36, which is installed inside the driver plate 33, comes into engagement such that the connecting plate 36 is movable to a certain extent in the vertical direction. In this way, the connecting piece 4 can with the possibility? A certain vertical movement can be connected to the movable plate 6.
Das oben beschriebene Gerät zur Erzeugung von konischen Rohren arbeitet wie folgtt The device for producing conical tubes described above operates as follows t
Zuerst wird die Rohrluppe, deren eines Ende nach innen gebogen ist, über den konischen Dorn 1 gestreift. Das Verbindungsstück 4 wird an dem dünneren Ende des konischen Dorne 1 befestigt. Die so verbundene Rohrluppe und der konische Dorn 1 werden durch die innere Öffnung 9 der Matrize 8 geführt und das Zwischenstück 4 mit der Kupplungsklaue 7 an der beweglichen Platte 6 befestigt. Nach Einschalten des Motors wird das Antriebselement 20 durch die Kette 22 und die Kettenräder in Umdrehung versetzt, und der Gewindebolzen 19 von den Stützplatten 17 weg nach außen (in Pig. 5 und 6 nach links) bewegt.First, the tubular bobbin, one end of which is bent inward, is slipped over the conical mandrel 1. The connector 4 is attached to the thinner end of the conical mandrel 1. the so connected tube blank and the conical mandrel 1 are passed through the inner opening 9 of the die 8 and the intermediate piece 4 attached to the movable plate 6 with the coupling claw 7. After switching on the motor, the drive element 20 is through the chain 22 and the sprockets rotated, and the threaded bolt 19 away from the support plates 17 to the outside (in Pig. 5 and 6 to the left) moved.
Wenn der Gewindebolzen 19 sich nach außen bewegt, wird die bewegliche Platte 6, die mit den konischen Dorn 1 und der Rohrluppe 14 verbunden ist, zusammen mit dem Gewindebolzen 19 an den Verbindungsbolzen 18 entlang bewegt, und zieht den konischen Dorn und die darauf befindliche Rohrluppe 14 'durch die Matrize 8e Die Matrize, die am Matrizenhalter 10 befestigt ist, wirkt auf die Rohrluppe H ein, während die beiden gegeneinander bewegtWhen the threaded bolt 19 moves outward, the movable plate 6, which is connected to the conical mandrel 1 and the tubular assembly 14, is moved along with the threaded bolt 19 along the connecting bolt 18, and pulls the conical mandrel and the tubular assembly thereon 14 'through the die 8 e the die, which is fixed to the die holder 10, acts on the tube blank H, while the two moved against each other
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werden, und die Rohrluppe 14 wird dabei vom Rand der inneren Bohrung 9 der Matrize 8 her einer starken Druckkraft unterworfen, da die Bohrung der Matrize 8 kleiner ist als der Außendurchmesser der Rohrluppe Ho Die Rohrluppe 14 wird plastisch verformt und mit der Oberfläche des konischen Dorns 1 in Berührung gebracht, wodurch das gewünschte konisohe Rohr erzeugt wird.and the tubular blank 14 is subjected to a strong compressive force from the edge of the inner bore 9 of the die 8, since the bore of the die 8 is smaller than the outer diameter of the tubular blank Ho, the tubular blank 14 becomes plastic deformed and with the surface of the conical mandrel 1 in contact brought, whereby the desired conical tube is produced.
Die Fig. 11 und 12 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei nur die Hauptteile gezeigt werden, und wobei diese Vorrichtung mit einer Vorriohtung zur automatischen Abgabe des Erzeugnisses versehen " ist. In Pig« 11, die die Ausführung zu dem Zeitpunkt zeigt, da die Rohrluppe gerade gezogen wird, ist ersichtlioh, daß das dickere Ende des konischen Dornes 1 diesmal anstatt des dünneren mit der beweglichen Platte 6 (nicht dargestellt) durch die Kupplung 7 und das Verbindungsstück 4 (ebenfalls nicht dargestellt) verbunden ist, so daß das dickere Ende 2a des konischen Dorns 1 innerhalb der festen Platte 13 zu liegen kommt« Das dünnere Ende 2 des konischen Dorns wird dann duroh den Werkzeugteil 37 geführt-, der in der Mitte der festen Platte 13 angebracht ist ο11 and 12 show another embodiment of the device according to the invention, with only the main parts are shown, and this device is provided with a device for automatic delivery of the product " is. In Pig'11, which shows the execution at the time when the pipe tube is being pulled, it can be seen that this is the case thicker end of the conical mandrel 1 this time instead of the thinner one with the movable plate 6 (not shown) through the Coupling 7 and the connecting piece 4 (also not shown) is connected so that the thicker end 2a of the conical The mandrel 1 comes to lie within the fixed plate 13. The thinner end 2 of the conical mandrel then becomes the tool part 37 out, which is attached in the middle of the fixed plate 13 ο
Der beschriebene Werkzeugteil 37 besteht aus einer am Matrizenhalter 10· befestigten Matrize 8 und einer selbsttätig schliessenden, das Erzeugnis abstreifenden Vorrichtung 38, die an der äußeren Seite (rechte Seite in Fig. 11 und 12) des Matrizenhalters 10 angebracht ist. Die Abnehmervorrichtung 38 ist eine solche, wie in Pig. 13 dargestellt,'die aus z.B. einem Paar Kreissegmenten 39 und einem Paar Spiralfedern 40, die quer über die Segmente 39 gespannt sind, besteht, so daß die Segmente nach außen geöffnet werden können, sich aber nach Entlastung wieder schließen. Solche Segmente 39 können duroh Aufteilen einer Scheibe mit einer inneren Öffnung 42, die den äußerenThe tool part 37 described consists of one on the die holder 10 · attached die 8 and an automatically closing, product-wiping device 38, which is attached to the outer side (right side in Fig. 11 and 12) of the die holder 10 is attached. The pickup device 38 is as in Pig. 13 shown, 'consisting of, for example, a pair Circular segments 39 and a pair of coil springs 40, which are stretched across the segments 39, so that the segments can be opened to the outside, but close again after relief. Such segments 39 can be divided duroh a disc with an inner opening 42, the outer
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Durchmesser des konischen Doms umschließt, hergstellt werden* Die Segmente werden so zueinander angeordnet, daß sie sich mit ihren Trennkanten gegenüberliegen*. Das Segmentpaar 39 wird mit Hilfe eines Stiftes 41 miteinander verbunden, der an einer Seite der inneren öffnung 42 angebracht ist und sich in axialer -dichtung des Matrizenhalters 10 erstreckt, so daß das Segmentpaar 39 um den Stift 41 gegen die Schließkraft der Spiralfedern 40 mit Hilfe einer Zugkraft geöffnet werden kann, die von der Oberfläche des konischen Dorns 1 ausgeübt wird, welcher sich innerhalb der inneren öffnung 42 des Segmentpaares 39 befindet.The diameter of the conical dome encloses, manufactures * The segments are arranged in such a way that they face each other with their separating edges *. The pair of segments 39 are connected to one another with the aid of a pin 41 which is attached to one side of the inner opening 42 and which extends in the axial seal of the die holder 10 so that the pair of segments 39 around the pin 41 can be opened against the closing force of the spiral springs 40 with the aid of a tensile force, which is exerted by the surface of the conical mandrel 1, which is located within the inner opening 42 of the segment pair 39 is located.
Mit dieser Konstruktion können die Segmente 39, wenn ein konisches Rohrerzeugnis 15» welches über die konische Oberfläche eines konischen Dorns 1 gezogen wurde und aus der Matrize 8 in die innere Öffnung 42 des Segmentpaares 39 gestoßen wird, und wenn sich das dickere Ende 2a des konischen Dorns dem Segmentpaar 39 nähert, geöffnet werden. Wenn das den maximalen Durchmesser aufweisende Ende des Erzeugnisses 15 die innere öffnung 42 gerade verläßt, wird das Segmentpaar 39 wieder um einen Betrag zurückgeführt, der der Dicke des Erzeugnisses 15 entspricht und zwar infolge der Rückstellkraft der Spiralfedern 40, so daß die Segmente den konischen Dorn 1 direkt berühren·With this construction, the segments 39, if a conical Tubular product 15 »which has been drawn over the conical surface of a conical mandrel 1 and from the die 8 in the inner opening 42 of the segment pair 39 is pushed, and when the thicker end 2a of the conical mandrel the segment pair 39 approaches, to be opened. When the end of the product 15 having the maximum diameter has the inner opening 42 just leaves, the segment pair 39 is returned again by an amount which corresponds to the thickness of the product 15 as a result of the restoring force of the spiral springs 40, so that the segments touch the conical mandrel 1 directly
Auf diese Weise wird das Erzeugnis 15, wenn der konische Dorn zusammen mit der beweglichen Platte 6 in seine Ausgangslage zurückgezogen wird, mit Hilfe des Segmentpaares 39 an einer Rückwärtsbewegung gehindert. Wenn der konische Dorn 1 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, wird das Erzeugnis 15 völlig von dem konischen Dorn 1 getrennt und fällt hinab* Es ist zu bemerken, daß aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion der Abstreifrichtung 38, die Abstreifkraft gleichmäßig rund herum auf das Endstück des Erzeugnisses 15 wirkt, und das Abstreifen ausgeführt werden kann, ohne das dünne Erzeugnis 15 zu beschädigen. Da die Vorrichtung es möglich macht, abwechselnd den Ziehvor-In this way, the product 15 when the conical mandrel together with the movable plate 6 is in its starting position is withdrawn, prevented with the help of the segment pair 39 from a backward movement. When the conical mandrel 1 in its Returns to the starting position, the product 15 is completely separated from the conical mandrel 1 and falls down. that due to the construction of the scraping direction described above 38, the stripping force acts evenly all around on the end piece of the product 15, and the stripping is carried out without damaging the thin product 15. Since the device makes it possible to alternate the drawing
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gang und das Abstreifen des Erzeugnisses duroh die Hin- und
Herbewegung des konischen Dorns 1 auszuführen, ist die Verwendung eines solchen Gerätes bei der Massenproduktion von konischen
Rohren äusserst vorteilhaft.and the stripping of the product through the back and forth
To carry out reciprocation of the conical mandrel 1, the use of such a device in the mass production of conical tubes is extremely advantageous.
Es folgen Beispiele, in denen das erfindungsgemäße Herstellungs· verfahren in der Praxis durchgeführt worden istοThe following are examples in which the production according to the invention procedure has been carried out in practice
messer der LuppeInner / outer through «
knife of the rag
schen Dorns:Diameter of the cone
a thorn:
eisen)SPCI (soft
iron)
eisen)SPCI (soft
iron)
♦handelsübliches Rohr aus Cu-Legierung mit ζ,Β. 90
10 # Zn.♦ Commercially available tube made of Cu alloy with ζ, Β. 90
10 # Zn.
Cu undCu and
Da das oben beschriebene erfindungsgemäße Herstellungsverfahren es ermöglicht, maßhaltiges Rohr entsprechend der Oberfläche des
konischen Dorns zu erhalten, kann dieses Verfahren vorteilhaft für die Gestaltung von konischem Rohr geringer Wandstärke,
speziell für Blasinstrumententeile verwendet werden, wobei
eine äußerste Gleichmäßigkeit der Wandstärke und glatte Ober-Since the above-described manufacturing method according to the invention makes it possible to obtain dimensionally stable tube corresponding to the surface of the conical mandrel, this method can advantageously be used for the design of conical tube of small wall thickness, especially for wind instrument parts, wherein
extreme evenness of the wall thickness and smooth upper
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fläohen erforderlich sind. Durch die einfachen Vorgänge und die hohe Fertigungsgenauigkeit dieses Verfahrens werden die Herstellungskosten des konischen Rohres erheblich gesenkt, und es wird eine Massenherstellung bei gleichmäßiger Qualität ermöglicht.flare are required. Through the simple operations and the high manufacturing accuracy of this process, the manufacturing costs of the conical tube are significantly reduced, and mass production with uniform quality is made possible.
Patentansprüche ιClaims ι
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