DE19602137A1 - Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (gaufrierten Rohren) - Google Patents
Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (gaufrierten Rohren)Info
- Publication number
- DE19602137A1 DE19602137A1 DE19602137A DE19602137A DE19602137A1 DE 19602137 A1 DE19602137 A1 DE 19602137A1 DE 19602137 A DE19602137 A DE 19602137A DE 19602137 A DE19602137 A DE 19602137A DE 19602137 A1 DE19602137 A1 DE 19602137A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tube
- mandrel
- profiled
- cylindrical
- deformation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D15/00—Corrugating tubes
- B21D15/04—Corrugating tubes transversely, e.g. helically
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
- B21C37/207—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls with helical guides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren und Vorrich
tungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (im
weiteren als "gaufrierte Rohre" bezeichnet) im Bereich der
Metallverarbeitung. Gaufrierte Rohre werden sowohl für Wärme
tauscher als auch in der Kältetechnik eingesetzt, wo eine
große Oberfläche für den Wärmeaustausch der Trägermedien
innerhalb und außerhalb des Rohres erwünscht ist. Ein weiteres
Einsatzgebiet ist die Trennung verschiedener Medien (Gase und
Flüssigkeiten) mittels Zentrifugalkraft. Die Rohre sind in der
Regel als gedrillte Wendelrohre ausgebildet. Dies bedeutet,
daß die Metallwandung des Rohres derart verformt ist, daß die
Oberfläche in Art eines Schraubgewindes mit hoher Steigung
ausgebildet ist. Das gedrillte Wendelrohr hat neben einer
großen Oberfläche für den Wärmeaustausch den Vorteil, daß das
Trägermedium im Inneren des Rohres ständig verwirbelt wird,
wodurch das gesamte im Rohr fließende Trägermedium mit der
wärmeübertragenden Metallwandung in Kontakt kommt.
Die Herstellung derartiger Rohre gestaltet sich indes
äußerst schwierig. Bislang können derartige gedrillte Wendel
rohre nicht hergestellt werden, wenn ein gewisses Längen/-Durchmesser-Verhältnis
überschritten wird. Dies hat folgenden
Grund: Das gedrillte Wendelrohr wird durch Kalt- oder Warmver
formung eines zylindrischen Rohres hergestellt. Hierfür wird
in das Rohr ein Dorn eingebracht, dessen Umfangsfläche der
Profilierung des Rohres nach der Verformung entspricht. Dieser
Dorn wirkt mit den Formwerkzeugen einer Verformungseinrichtung
zusammen, die von außen her radial in Richtung auf den Dorn
drücken, wodurch die Metallwandung des Rohres zwischen dem
Dorn und den Formwerkzeugen zur Bildung der profilierten
Oberfläche verformt wird. Ein erstes Problem hierbei besteht
darin, daß es sich bei langen dünnen Rohren schwierig gestal
tet, den Dorn in das Rohr einzubringen, da die zu bearbeiten
den zylindrischen Rohre oft Durchmesser- und Wanddicken-Tole
ranzen haben, die zum Einklemmen des Dorns führen. Diesem
Problem kann man nur durch ein entsprechend großes Spiel
zwischen dem Außendurchmesser des Dorns und der Innenwandung
des Rohres begegnen, was wiederum die Fertigungsgenauigkeit
einschränkt. Ein weiteres Problem besteht darin, daß es
schwierig, wenn nicht gar unmöglich ist, den Dorn nach erfolg
ter Verformung des Rohres wieder aus dem Rohr herauszuziehen,
denn meistens wird der Dorn aufgrund der Verformung der Rohr
wandung in dem verformten Rohr eingeklemmt. Ein Herausziehen
des Dorns ist somit nur bei kürzeren Rohren mit einem bestimm
ten Mindestdurchmesser möglich. Es ist darüber hinaus sehr
kompliziert, Dorne von großer Länge, d. h. mit einer Länge von
mehr als 1 bis 1,5 m herzustellen. Die Herstellung dieser
Dorne, deren Außenumfangsfläche ja exakt der profilierten
Fläche der Rohrwandung nach Verformung des Rohres entspricht,
ist sehr kostenaufwendig aufgrund der komplizierten Oberflä
chenstruktur. Da darüber hinaus an die Oberflächenqualität des
profilierten Dorns hohe Anforderungen zu stellen sind, ist
nicht nur die Herstellung, sondern auch die Lagerung und
Handhabung äußerst schwierig, da Defekte an der profilbilden
den Wirkungsoberfläche des Dorns sofort zu einer Verletzung
der Rohrwandung des zu bearbeitenden Rohres führen können. Die
Herstellung von Rohren mit einem kleinen Durchmesser, z. B.
weniger als 26 mm und mit einer großen Länge, z. B. bis zu mehr
als 10 m, ist daher praktisch unmöglich.
Aus dem stand der Technik ist eine Ziehmaschine bekannt,
die einen Ständer mit Führungsschienen, einen Antrieb, einen
Ziehschlitten mit einem Einspannkopf, eine Verformungsein
richtung (Walzgerüst) sowie Vorrichtungen zum Beladen und Ent
laden des Walzmaterials aufweist.
Mit der aus dem Stand der Technik bekannten Ziehmaschine
ist es jedoch nicht möglich, solche Walzerzeugnisse (z. B. gau
frierte Rohre) herzustellen, die über die Länge des Walzer
zeugnisses ein wendelförmig periodisches Profil mit konstanter
Steigung aufweisen. Das ist deshalb nicht möglich, weil die
Möglichkeit der Drehung des Walzmaterials relativ zur Ziehvor
richtung fehlt. Außerdem sind im Walzgerüst der aus dem Stand
der Technik bekannten Ziehmaschine Formwerkzeuge (Walzschei
ben) längs der Ziehmaschinenachse angeordnet. Deshalb ist in
dieser Ziehmaschine die Herstellung periodisch schraubenförmig
profilierten Walzmaterials nicht möglich. Bei der bekannten
Ziehmaschine erscheint es nicht denkbar, die gleichzeitige,
synchrone Führung der Formwerkzeuge auf das zu deformierende
Walzmaterial zu realisieren, wie es für die Ausführung einer
Herstellungstechnologie für gaufrierte Rohre notwendig wäre.
Aus diesem Grund ist eine Ziehmaschine nach dem Stand der
Technik zur Verwirklichung einer Herstellungstechnologie für
wendelförmig profiliertes Walzmaterial nicht geeignet.
Aus der SU-A 1 189 537 ist ein Verfahren zur Herstellung
von Rohren mit schraubenförmigen Sicken bekannt, bei dem in
das Rohr ein Dorn eingeführt wird, dessen Durchmesser gleich
dem inneren Durchmesser ist, und der eine profilierende Ar
beitsoberfläche hat. Nach dem Einführen des Dornes wird das
Rohr unter radialer Einwirkung einiger Formelemente, die so
montiert sind, daß sie sich in bezug auf die Achse des Dornes
vor und zurück verschieben können, und die gegen die profi
lierende Arbeitsoberfläche des Dornes drücken, geformt.
Das bekannte Verfahren hat eine ganze Reihe erheblicher
Nachteile. Der wesentlichste Nachteil dieses Verfahrens be
steht darin, daß es mit diesem Verfahren nicht möglich ist,
gaufrierte Rohre relativ kleinen Durchmessers und großer Länge
zu erhalten. Der Grund dafür ist, daß bei kleinen Rohrdurch
messern (in der Größenordnung von 22 bis 26 mm und kleiner)
der profilierende Dorn Rippen kleiner Dicke und großer Länge
hat, deren Festigkeit die Umformung nicht gewährleisten kann,
weil die unter Einwirkung der Ziehkräfte auf große Länge in
Verdrehung arbeitenden Rippen der Belastung nicht standhalten.
Außerdem ist es in der Praxis außerordentlich schwierig, solch
einen Dorn großer Länge (größer als 1 bis 1,5 m) herzustellen.
Die Herstellung solcher Dorne ist sehr arbeits- und kosten
aufwendig. Die Kraftverhältnisse bei der Durchführung des
Prozesses bestimmen die Notwendigkeit einer hohen Festigkeit
der Arbeitsoberfläche des Dornes, d. h. die Notwendigkeit von
Wärmebehandlungsarbeitsgängen. Einen geraden Dorn mit sehr
kompliziertem Profil nach einigen Wärmebehandlungsarbeits
gängen (Abschrecken, Rückglühen usw.) zu erhalten, ist auch
fast unmöglich. Außerdem ist es aufgrund der Krümmung des
Dornes und der Krümmung und Unrundheit des Rohres nicht mög
lich, einen relativ langen Dorn, dessen Durchmesser gleich dem
Innendurchmesser des Ausgangsrohres ist, in das Rohr einzuset
zen. Aufgrund der Unrundheit und der Ungleichmäßigkeiten in
der Rohrwand über die Länge des Rohres gelangen während des
Umformungsprozesses Rohrteile mit sich verändernder Quer
schnittsform in das Deformationszentrum. Aufgrund der sich
dadurch verändernden Umformungsbedingungen bei fixierter Lage
des Dornes relativ zu den Walzscheiben und bei vollständig
geschlossenem Kaliber treten in einigen Metallabschnitten
erhebliche Zugspannungen und in anderen Metallabschnitten
erhebliche Kompressionsspannungen auf, die zu lokalen Rissen
im Metall oder zur Überlastung des Kalibers führen können.
Nach Beendigung des Umformungsprozesses sitzt das Rohr auf
grund der durch die komplizierten und starken Deformationen im
System Walzscheiben-Dorn-Metall hervorgerufenen großen Kom
pressionsspannungen fest auf dem Dorn. Das erschwert das
Entfernen des Rohres und macht bei großen Rohrlängen ein
Entfernen des Rohres unmöglich. Die Beförderung eines solchen
Dorntyps über den technologischen Zyklus (Beladen-Umformen-
Entfernen-Schmieren usw.) ist im Falle der Verwirklichung
unter Industriebedingungen ziemlich problematisch, weil auf
der profilierten Arbeitsoberfläche keine Beulen, Stöße, Risse
und andere Defekte auftreten dürfen.
Im ganzen ist die Verwirklichung des bekannten Verfahrens
zur Herstellung gaufrierter Rohre in der industriellen Produk
tion praktisch unmöglich, besonders für die weitverbreitete
Klasse von Wärmeaustauscherröhren, die einen kleinen Durch
messer (kleiner als 26 mm) und eine große Länge (bis zu 12 bis
14 m) haben.
Aus der DE 85 28 705 U1 ist eine Vorrichtung zur Her
stellung von profilierten, insb. gedrillten Rohren mit hohlen,
schneckenförmigen Wendeln bekannt mit einer Verformungsein
richtung mit axial auf die Außenwandung eines zu profilie
renden Rohres wirkenden Formwerkzeugen, einem in das Rohr
einzubringenden Dorn, der mit den Formwerkzeugen zur Herstel
lung des Rohrprofils zusammenwirkt, und einer Zug-Vorrichtung
zur axialen Bewegung des Rohres relativ zur Verformungsein
richtung, wobei der Dorn ein Kopfteil, dessen Außenumfang
zumindest teilweise profiliert ist, welches Profil im wesent
lichen dem inneren Profil des fertig geformten Rohres ent
spricht, und einen axial an die der Zug-Vorrichtung abgewand
ten Seite des Kopfteils angrenzenden zylindrischen Abschnitt
aufweist, dessen Außendurchmesser in etwa dem geringsten
Innendurchmesser des fertig geformten Rohres entspricht.
Bei der aus der DE 85 28 705 U1 bekannten Vorrichtung
wird ein teilweise profilierter Dorn in das zu bearbeitende
Rohrstück eingeführt. Danach erfolgt außerhalb des Rohres das
Aufsetzen einer Nachprägevorrichtung auf eine Stelle des
Rohres, an der sich im Rohrinneren der Dorn befindet. An
schließend wird durch Erzeugen einer rotativen Relativbewegung
zwischen Nachprägevorrichtung und Rohr mit Dorn dem Rohr die
durch den profilierten Teil des Dornes vorgegebene Profilie
rung aufgeprägt. Dabei bewegt sich die Nachprägevorrichtung
während des gesamten Prägeprozesses auf dem profilierten
Dornabschnitt. Die Länge der Profilierung auf der Rohrwand
kann also höchstens so lang sein wie die Länge der Profilie
rung des Dornes. Nach dem Ende des Prägevorganges wird die
Nachprägevorrichtung vom Rohr abgehoben und der Dorn aus dem
Rohr herausgedreht. Dieses Herausdrehen des Dornes ist um so
schwieriger, je dünner das zu profilierende Rohr und je länger
der profilierte Rohrabschnitt ist. Rohr und Dorn können sich
dann leicht ineinander verkanten, so daß eine Herausnahme des
Dornes in solchem Fall oft nur unter Beschädigung des Rohres
möglich ist. Dementsprechend ist der Einsatz der aus der
DE 85 28 705 U1 bekannten Vorrichtung entsprechend dieser
Druckschrift ausdrücklich auf das Einformen einer schraubenli
nienförmigen Wellung in das Ende eines Rohrstücks beschränkt,
wobei das andere Ende des Rohrstücks glattwandig bleibt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Verfahren und Vor
richtungen zur Herstellung von gaufrierten Rohren zu schaffen,
die auf kostengünstige und unkomplizierte Weise die Herstel
lung auch langer Rohre mit einem geringen Durchmesser erlau
ben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Vorrichtung zur Herstellung von profilierten, insb. gedrillten
Rohren mit hohlen, schneckenförmigen Wendeln mit einer Ver
formungseinrichtung mit axial auf die Außenwandung eines zu
profilierenden Rohres wirkenden Formwerkzeugen, einem in das
Rohr einzubringenden Dorn, der mit den Formwerkzeugen zur
Herstellung des Rohrprofils zusammenwirkt, und einer Zug-Vorrichtung
zur axialen Bewegung des Rohres relativ zur Ver
formungseinrichtung, wobei der Dorn ein Kopfteil, dessen
Außenumfang zumindest teilweise profiliert ist, welches Profil
im wesentlichen dem inneren Profil des fertig geformten Rohres
entspricht, und einen axial an die der Zug-Vorrichtung abge
wandten-Seite des Kopfteils angrenzenden zylindrischen Ab
schnitt aufweist, dessen Außendurchmesser in etwa dem gering
sten Innendurchmesser des fertig geformten Rohres entspricht,
und wobei der Dorn ein auf dem zylindrischen Abschnitt axial
beweglich angeordnetes Formteil aufweist, dessen Umfangsfläche
an dem vom Kopfteil abgewandten Bereich zylindrisch ist, wobei
der Außendurchmesser des Zylinders in etwa dem Innendurch
messer des noch nicht profilierten Rohres entspricht und
dessen Umfangsfläche an dem dem Kopfteil zugewandten Bereich
zumindest teilweise in Art des Innenprofils des fertig geform
ten Rohres profiliert ist.
Weiterhin wird die Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren zur Herstellung von profilierten, insb. gedrill
ten Rohren mit folgenden Verfahrensschritten: in ein zylin
drisches Rohr wird ein Dorn eingesetzt, umfassend ein Kopf
teil, dessen Außenumfang zumindest teilweise profiliert ist,
welches Profil im wesentlichen dem inneren Profil des fertig
geformten Rohres entspricht, und einen axial an das Kopfteil
angrenzenden zylindrischen Abschnitt, dessen Außendurchmesser
in etwa dem geringsten Innendurchmesser des fertig geformten
Rohres entspricht, auf den Außenumfang des Rohres wird eine
Verformungseinrichtung aufgesetzt, die radial in Richtung auf
das Rohr wirkende Formwerkzeuge (28) aufweist, welche mit dem
Dorn für eine insb. gedrillte Profilierung des Rohres zusam
menwirken, wobei die Verformungseinrichtung und das Rohr
zumindest in Axialrichtung des Rohres relativ zueinander be
weglich sind, der in das Rohr eingesetzte Dorn wird hinsicht
lich seiner axialen und rotativen Lage relativ zur Verfor
mungseinrichtung durch eine Festlegeeinrichtung festgelegt,
die Formwerkzeuge werden radial auf das Rohr gedrückt, um im
Zusammenwirken mit dem Kopfteil des Dornes die gewünschte
Profilierung zu erhalten, anschließend wird die Festlegeein
richtung gelöst, und die Verformungseinrichtung und das Rohr
werden relativ zueinander derart bewegt, daß zu Beginn die
Formwerkzeuge mit dem profilierten Bereich des Kopfteils und
danach mit dem zylindrischen Abschnitt des Dorns zusammenwir
ken, wobei auf dem zylindrischen Abschnitt des Dorns ein Form
teil axial beweglich angeordnet wird, dessen Umfangsfläche
zwei ineinander übergehende axiale Bereiche umfaßt, nämlich
einen ersten, von dem Kopfteil abgewandten zylindrischen
Bereich, dessen Außendurchmesser in etwa dem Innendurchmesser
des noch nicht profilierten Rohres entspricht, und einen
zweiten, dem Kopfteil zugewandten Bereich, der zumindest
teilweise in Art des Innenprofils des fertig geformten Rohres
profiliert ist, und das Formteil beim Verformen des Rohres
durch die Formwerkzeuge aufgrund der Durchmesserverringerung
im Rohr von einer anfänglichen Position neben dem Kopfteil
über die zu profilierende Länge des Rohres in Richtung auf das
dem Kopfteil abgewandte Ende des Rohres vorgeschoben wird,
wobei das Formteil die beginnende Verformung des Rohres vor
dem unmittelbaren Einflußbereich der Formwerkzeuge steuert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner gelöst durch eine
Vorrichtung zur Herstellung von profilierten, insb. gedrillten
Rohren mit hohlen, schneckenförmigen Wendeln mit einer Ver
formungseinrichtung mit axial auf die Außenwandung eines zu
profilierenden Rohres wirkenden Formwerkzeugen, einem in das
Rohr einzubringenden Dorn, der mit den Formwerkzeugen zur
Herstellung des Rohrprofils zusammenwirkt und einer Zug-Vor
richtung zur axialen Bewegung des Rohres relativ zur Verfor
mungseinrichtung, wobei der Dorn folgendes aufweist: einen
profilierten Abschnitt, dessen Profil im wesentlichen dem
inneren Profil des fertig geformten Rohres entspricht, einen
axial an die der Zug-Vorrichtung abgewandten Seite des profi
lierten Abschnittes angrenzenden zylindrischen Abschnitt,
dessen Außendurchmesser in etwa dem geringsten Innendurch
messer des fertig geformten Rohres entspricht, einen sich an
die vom profilierten Abschnitt abgewandte Seite des zylin
drischen Abschnittes anschließenden profilierten Schaft und
ein in einem vorbestimmten Abstand vom profilierten Abschnitt
fest auf den zylindrischen Abschnitt montiertes Formteil,
dessen Umfangsfläche an dem vom profilierten Abschnitt abge
wandten Bereich zylindrisch ist, wobei der Außendurchmesser
des Zylinders in etwa dem Innendurchmesser des noch nicht
profilierten Rohres entspricht und dessen Umfangsfläche an dem
dem profilierten Abschnitt zugewandten Bereich zumindest
teilweise in Art des Innenprofils des fertig geformten Rohres
profiliert ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner gelöst durch eine
Ziehmaschine mit einem Ständer mit Führungsschienen, einem
Antrieb, einem Ziehschlitten mit einem Einspannkopf, einer
Verformungseinrichtung, einer Vorrichtung zum Beladen mit
Walzmaterial und einer Vorrichtung zum Entladen des Walzmate
riales, wobei die Ziehmaschine dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Verformungseinrichtung in der Art eines Ständers mit
Öffnungen für Trommeln ausgeführt ist und die Trommeln senk
recht zur Achse der Verformungseinrichtung verschiebbar sind,
wobei auf die der Verformungseinrichtungsachse zugewandten
Seite der Trommeln Formwerkzeuge und auf die entgegengesetzte
Seite der Trommeln regulierbare Stützen eines Spurlagers
montiert sind; die Verformungseinrichtung zusätzlich mit einem
drehbar im Ständer montierten Stützring versehen ist, der die
Stützen der Spurlager der Trommeln durch auf dem Stützring
befestigte Profilelemente, die den Stütz-Spurlagern der Trom
meln gegenüberliegen, abschließt, wobei die Profilelemente ein
rinnenförmiges Profil mit sich veränderndem Abstand vom Boden
des rinnenförmigen Profils zur Achse der Verformungseinrich
tung über die Länge des rinnenförmigen Profils aufweisen; der
Stützring mit einem Antrieb zur Drehung des Stützrings ver
sehen ist, der Anschläge zur Regulierung der Drehung des
Stützringes aufweist, und die Trommeln Elemente, die den
Winkel der Drehung der Formwerkzeuge relativ zur Achse der
Verformungseinrichtung fixieren und Rückstellfedern, welche
die Trommeln in bezug auf den Ständer von der Achse der Ver
formungseinrichtung weg anheben, aufweisen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß außerdem gelöst durch
ein Verfahren zur Herstellung gaufrierter Rohre, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Fertigung des Rohres in mehreren
Schritten durchgeführt wird durch Deformierung des Rohres in
einer Ziehmaschine, die eine Vorrichtung zum Halten eines
Dornes und eine Zug-Vorrichtung aufweist, mit Hilfe von Form
werkzeugen, die in einer Verformungseinrichtung angebracht
sind, die eine Vorrichtung zur eingangsseitigen Fixierung des
Rohres aufweist, und in auf den Dorn hinabgeführtem Zustand
ein abgeschlossenes Kaliber bilden, dessen Form der Form des
Außenprofils des fertigen gaufrierten Rohres entspricht, wobei
der Dorn einen profilierten Abschnitt, dessen Profil im we
sentlichen dem inneren Profil des fertig geformten Rohres
entspricht, einen axial an die der Zug-Vorrichtung abgewandten
Seite des profilierten Abschnittes angrenzenden zylindrischen
Abschnitt, dessen Außendurchmesser in etwa dem geringsten
Innendurchmesser des fertig geformten Rohres entspricht, einen
sich an die vom profilierten Abschnitt abgewandte Seite des
zylindrischen Abschnittes anschließenden profilierten Schaft
und ein in einem vorbestimmten Abstand vom profilierten Ab
schnitt fest auf den zylindrischen Abschnitt montiertes Form
teil, dessen Umfangsfläche an dem vom profilierten Abschnitt
abgewandten Bereich zylindrisch ist, wobei der Außendurch
messer des Zylinders in etwa dem Innendurchmesser des noch
nicht profilierten Rohres entspricht und dessen Umfangsfläche
an dem dem profilierten Abschnitt zugewandten Bereich zumin
dest teilweise in Art des Innenprofils des fertig geformten
Rohres profiliert ist, aufweist und eine Länge hat, die gleich
der Länge des Ausgangsrohres ist, wobei im ersten Schritt der
Dorn so in das Rohr eingeführt wird, daß die vordere Stirnsei
te des Rohres über den Dorn hinausragt; danach wird das Rohr
mit dem Dorn in die Verformungseinrichtung mit auseinanderge
führten Formwerkzeugen so eingeführt, daß ein Teil des Rohres
über den Kaliberquerschnitt hinausreicht, der Formteil und der
zylindrische Abschnitt des Dornes sich vor dem Kaliber befin
den und der profilierte Schaft gegenüber der Vorrichtung zum
Halten des Dornes gelegen ist; danach wird die Lage des Dornes
im Raum relativ zu den Formwerkzeugen mit Hilfe der Vorrich
tung zum Halten des Dornes fixiert und gleichzeitig wird der
Dorn an einer Verschiebung längs der Achse der Verformungsein
richtung mit Hilfe des profilierten Schaftes gehindert; danach
wird das Rohr mit dem Dorn eingangsseitig in der Verformungs
einrichtung fixiert, eine Zug-Vorrichtung wird herangeführt,
und nach dem Erfassen eines zylindrischen Teiles des Rohres
erfolgt das Zusammenführen der Formwerkzeuge auf den profi
lierten Abschnitt des Dornes und gleichzeitig die Bildung
eines Abschnittes eines gaufrierten Rohres; danach erfolgt das
Ziehen des Rohres gemeinsam mit dem Dorn so lange, bis der
zylindrische Abschnitt des Dornes in die Kalibereinengung
gerät; danach wird der Dorn durch die Vorrichtung zum Halten
des Dornes zurückgehalten, und die weitere Umformung des
Rohres zu einem gaufrierten Rohr erfolgt durch das Ziehen des
Rohres und die Verformung der Rohrwände durch die Formwerkzeu
ge auf dem zylindrischen Abschnitt des Dornes; nachfolgend
wird das Rohr vom Dorn entfernt, und die Formwerkzeuge werden
auseinandergeführt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen
stand der Ansprüche 2 bis 7, 9 bis 11, 13 und 15 bis 30.
Anstelle eines vollständig profilierten Innendorns wird
erfindungsgemäß ein Dorn verwendet, der aus einem kurzen
profilierten Kopfteil und einem langen zylinderförmigen Ab
schnitt besteht, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem
kleinsten Innendurchmesser des profilierten Rohres entspricht.
Auf diese Weise wirkt der profilierte Bereich des Kopfteils
des Dorns nur zu Beginn der Verformung mit dem Formwerkzeug
der Verformungseinrichtung zur Herstellung der definierten
Profilierung des Rohres zusammen. Der Kopfteil ist verglichen
mit dem zylindrischen Abschnitt sehr kurz, z. B. zwischen 5 cm
und 50 cm. Die Formwerkzeuge, die sich im Verlauf des Ver
formungsvorgangs von dem Kopfteil in Richtung auf den zylin
drischen Abschnitt des Dorns bewegen, wirken daher nach kurzer
Zeit nur noch mit dem zylindrischen Abschnitt zusammen, und
zwar im Nutengrund des profilierten gedrillten Wendelrohres.
Der zylindrische Abschnitt läßt sich auch nach der erfolgten
Verformung des Rohres leicht aus dem fertig verformten Rohr
herausziehen, weil lediglich der profilierte Teil des Kopf
teils formschlüssig in dem verformten Rohr eingebettet ist. Da
dieser Kopfteil jedoch eine verhältnismäßig geringe Länge
aufweist, andererseits der zylindrische Abschnitt radial durch
keine radial formschlüssige Verbindung in dem Rohr fixiert
ist, läßt sich der Dorn sehr einfach aus dem profilierten Rohr
entfernen.
Die Bildungsbedingungen für zu bildende gedrillte Profile
langer, dünner Rohre lassen sich erfindungsgemäß besonders
vorteilhaft gestalten, da der Dorn ein Formteil enthält,
welches auf dem zylindrischen Abschnitt axial verschiebbar
geführt ist. Dieses Formteil wird beim Verformen des Rohres,
bei dem die in der Regel drehbaren Formwerkzeuge axial in
Richtung auf das dem Kopfteil abgewandte Ende des Rohres
zurollen, vor dem Formwerkzeug hergeschoben, so daß zum einen
gewährleistet bleibt, daß das Rohrprofil nicht bereits vor dem
Einwirken der Formwerkzeuge in undefinierter Weise verformt
wird und daß zweitens eine Verformung des Rohres vor dem
unmittelbaren Wirkungsbereich der Formwerkzeuge in der Art
erfolgt, daß die Formgebung in Richtung auf das beabsichtigte
Profil unterstützt wird. Hierfür weist das Formteil einen
axialen kreiszylindrischen Abschnitt auf, der mit Spiel dem
Innendurchmesser des unverformten Rohres entspricht und einen
Abschnitt, der in etwa dem beabsichtigten Profil entspricht,
wobei die beiden Abschnitte fließend ineinander übergehen. Der
profilierte bzw. gewellte Abschnitt ist dem Kopfteil und den
Formwerkzeugen zugewandt, während der kreiszylindrische Ab
schnitt in Richtung auf den noch zu bearbeitenden
Rohrabschnitt und das offene Ende des Rohres weist.
Zum Steuern der Formwerkzeuge wird der Dorn mittels
seines Kopfteils zuerst relativ zur Verformungseinrichtung
durch eine Festlegeeinrichtung axial und gegebenenfalls auch
rotativ fixiert. Daraufhin drückt die Verformungseinrichtung
ihre Formwerkzeuge im Bereich des Kopfteils auf die äußere
Umfangsfläche des Rohres, wodurch diese genau in die entspre
chenden Nuten des profilierten Teils des Kopfteils eingedrückt
werden. Hierbei wird die Rohrwandung definiert profiliert. Die
Fixierung des Rohres relativ zur Verformungseinrichtung wird
nun gelöst, und das Rohrende wird mit einer Zieheinrichtung
verbunden, welche das Rohr nun axial zur Verformungseinrich
tung bewegt. Hierbei drücken die sich drehenden Formwerkzeuge
der Verformungseinrichtung die Rohrwandung in die entsprechend
komplementären Nuten des profilierten bzw. gewellten Teils des
Kopfteils, wodurch die gedrillte Profilierung entsteht. Beim
axialen Ziehen dreht sich das Rohr relativ zur Verformungsein
richtung. Es kann anstelle dessen auch eine rotierende Ver
formungseinrichtung verwendet werden. Am Ende des Kopfteils
wirken die Formwerkzeuge nur noch mit dem zylindrischen Ab
schnitt des Dorns zusammen, was allerdings ausreicht, um die
definierte Profilstruktur beizubehalten. Die Profilbildung
wird durch ein Formteil unterstützt, welches auf dem zylin
drischen Abschnitt des Dorns vor den Formwerkzeugen entlang
gleitet und bewirkt, daß die beginnende Verformung vor dem
unmittelbaren Wirkungsbereich der Formwerkzeuge derart gesteu
ert wird, daß die Bildung des beabsichtigten Profils unter
stützt wird. Der Verformungsvorgang wird nun bis zur gewünsch
ten Länge, z. B. bis zum Rohrende, fortgesetzt. Man erhält auf
diese Weise ein gedrilltes Wendelrohr, in dem der Dorn einge
schlossen ist. Dieser wird nun am Kopfteil aus dem Rohr her
ausgezogen, was relativ einfach ist, da formschlüssig nur der
profilierte Teil des Kopfteils in dem gedrillten Rohr fest
sitzt. Der zylindrische Abschnitt sitzt aufgrund der Elasti
zität des Wandmaterials des Rohres mit Spiel in dem bereits
verformten längeren Rohrteil und behindert das Herausziehen
des Dorns nicht, da dieser zylindrische Abschnitt nicht form
schlüssig in die Innenwandung des gedrillten Rohres greift.
Es läßt sich somit zusammenfassen, daß aufgrund der vor
teilhaften Gestaltung des Dorns mit einem axial kürzeren, zu
mindest teilweise profilierten Kopfteil und einem sehr langen
zylindrischen Abschnitt, welcher fest oder abnehmbar mit dem
Kopfteil verbunden ist, die Herstellungskosten für den Dorn
beträchtlich gesenkt werden, als auch die Handhabung des Dorns
zur Herstellung längerer und dünnerer Rohre vereinfacht wird.
Das Verfahren hat insbesondere den Vorteil, daß es unemp
findlich gegen herstellungsbedingte Durchmesser- und Wand
dickenschwankungen ist. Die Länge der mit der erfindungsgemä
ßen Vorrichtung herzustellenden Rohre ist praktisch nur noch
durch die maximale Länge der Gesamteinrichtung begrenzt.
Der Dorn wird wie herkömmliche Dorne zur Herstellung von
profilierten Rohren aus gehärtetem Stahl bzw. einer gehärteten
Metallegierung hergestellt.
Der Kopfteil des Dorns hat vorzugsweise einen zylindri
schen Abschnitt und einen profilierten Abschnitt, wobei der
zylindrische Abschnitt im wesentlichen (mit Spiel) dem Innen
durchmesser des unverformten Rohres entspricht und zu Beginn
des Verformungsvorgangs an einem Ende des Rohres fixiert wird.
Der profilierte Abschnitt des Kopfteils erstreckt sich in
Richtung auf das Rohrinnere und grenzt an den zylindrischen
Abschnitt an. Das Formteil sitzt zu Beginn der Verformung
direkt neben dem Kopfteil und wird anschließend beim Verformen
des Rohres durch die Formwerkzeuge in Richtung auf das offene
Ende des Rohres bewegt, d. h. vor dem unmittelbaren Einflußbe
reich der Formwerkzeuge hergeschoben. Das Formteil übernimmt
hierbei sowohl die Aufgabe der gesteuerten Vorverformung des
Rohres vor dem unmittelbaren Wirkungsbereich der Formwerkzeuge
als auch die Zentrierung des Dornes relativ zum Rohr.
Das Kopfteil ist vorzugsweise mit einem koaxial zum Dorn
angeordneten Bereich versehen, der von einer an der Verfor
mungseinrichtung angeordneten Anflanschung umgriffen wird und
derart eine sowohl zentrierte als auch axiale und rotative
Festlegung des Dorns und des Rohres relativ zur Verformungs
einrichtung ermöglicht, wenn die Formwerkzeuge auf die Um
fangsfläche des Rohres aufgefahren werden. Nach dem Auffahren
der Formwerkzeuge wird die Zentrierung des Rohres relativ zur
Verformungseinrichtung durch die Formwerkzeuge selbst und
durch Führungsrollen gewährleistet, die an dem Rahmen der
Verformungseinrichtung angeordnet sind und auf der Rohrwandung
aufliegen.
Es erübrigt sich zu sagen, daß alle durchmesserangepaßten
Teile mit einem entsprechenden Spiel ausgestattet sind, so daß
Klemmungen, insbesondere aufgrund von Toleranzfehlern, ver
mieden werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich
zum Kaltverformen und Warmverformen verwendet werden. Die Art
der Profilierung, die Steigung der gedrillten Wendel, die
Anzahl der Wendeln und die Nutentiefe des entstehenden Wendel
profils werden durch entsprechende Formgebung des Kopfteils,
des Formteils und der Formwerkzeuge eingestellt.
Vorzugsweise ist die radiale Position der Formwerkzeuge
im Bereich des Kopfteils in Abhängigkeit von der axialen
Position des Kopfteils einstellbar, wodurch die Formwerkzeuge
langsam auf das Rohr auffahren können. Hierdurch wird ein
sanfter Übergang vom nicht profilierten Teil des Rohres in den
profilierten Rohrteil erzielt. Dies ist aus strömungstechni
scher Hinsicht vorteilhaft, weil hierdurch der Strömungswider
stand, der nicht zu einer Erhöhung des Wärmeaustausches führen
würde, reduziert wird.
Die Anzahl der Nuten im Querschnitt des Rohres kann in
weiten Bereichen durch die Formwerkzeuge, den Kopfteil und das
Formteil eingestellt werden. Möglich sind so z. B. zwischen
einer und dreißig Nuten in einem Winkel von 0° bis 85° zur
Rohrachse. Der lange zylindrische Abschnitt des Dornes kann
für alle Rohrprofile mit einem identischen Mindestdurchmesser
des Innenprofils unverändert bleiben, was zu einer beträcht
lichen Verringerung der Herstellungskosten und der damit
zusammenhängenden Werkzeug- und Lagerkosten führt.
Als Material für die Rohre lassen sich auch edlere Metal
le wie Kupfer und dessen Legierungen verwenden. Die Formwerk
zeuge haben vorzugsweise die Form von Rollen und werden aus
Werkzeugstahl mit einer Härte von 40 bis 45 HRc (Rockwell-Härte
= 100-E; E = Eindringtiefe einer Diamantkugel unter
definierten Bedingungen) hergestellt.
Die dem Verformungsvorgang vorausgehende Befestigung des
Kopfteils des Dorns mit Bezug auf die Verformungseinrichtung
erlaubt es, eine gegenseitige, vorher berechnete Lage des
Kopfteils und der Verformungswerkzeuge genau zu bestimmen und
hierdurch eine korrekte Herstellung des Rohrprofils zu garan
tieren. Die Entwicklung der vorliegenden Erfindung bietet
somit Produktivitäts- und Qualitätssteigerung, eine Verbreite
rung der technischen Möglichkeiten und eine Verbesserung der
Betriebscharakteristiken der Vorrichtung.
Die erfindungsgemäße Ziehmaschine nach Patentanspruch 26
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungseinrichtung
zusätzlich mit einer Vorrichtung zur Fixierung der Position
eines Dornes in der Verformungseinrichtung versehen ist, die
ausgangsseitig, d. h. an der Seite des Ziehschlittens, auf die
Verformungseinrichtung montiert und in der Art von Greifern
ausgeführt ist. Diese Vorrichtung fixiert die Position des
Dornes in bezug auf die Verformungseinrichtung und ermöglicht
dadurch eine Erhöhung der Genauigkeit der gewalzten Rohre. Die
Arbeit der Ziehmaschine nach Patentanspruch 26 zeichnet sich
dadurch aus, daß der Dorn vor dem Einlegen des Rohres mit
Hilfe der genannten Vorrichtung in der Verformungseinrichtung
gehalten wird.
Die erfindungsgemäße Ziehmaschine nach Patentanspruch 27
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungseinrichtung
zusätzlich mit einer Vorrichtung zur Fixierung der Position
eines Dornes in der Verformungseinrichtung versehen ist, die
eingangsseitig auf die Verformungseinrichtung montiert und in
der Art von Greifern ausgeführt ist. Diese Vorrichtung fixiert
die Position des Dornes mit Bezug auf die Verformungseinrich
tung und ermöglicht so die Erhöhung der Genauigkeit der ge
walzten Rohre. Die Arbeit der erfindungsgemäßen Ziehmaschine
nach Patentanspruch 27 zeichnet sich dadurch aus, daß der Dorn
vor dem Einladen des Rohres mit Hilfe der genannten Vorrich
tung in der Verformungseinrichtung gehalten wird.
Die erfindungsgemäße Ziehmaschine nach Patentanspruch 28
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungseinrichtung
eine eingangsseitige und eine ausgangsseitige Vorrichtung zur
Fixierung der Position eines Dornes in der Verformungsein
richtung aufweist und die eingangsseitige und die ausgangs
seitige Vorrichtung zur Fixierung der Position des Dornes in
der Verformungseinrichtung miteinander verbunden sind und sich
gemeinsam verschieben können. Die Anwendung einer starren
Verbindung zwischen der eingangsseitigen und der ausgangs
seitigen Fixiervorrichtung mit der Möglichkeit ihrer gemein
samen Verschiebung erhöht in noch größerem Maße die Genau
igkeit der gewalzten Rohre. Die Arbeit der erfindungsgemäßen
Ziehmaschine nach Patentanspruch 28 zeichnet sich dadurch aus,
daß der Dorn vor dem Einladen des Rohres mit Hilfe der aus
gangsseitigen Fixiervorrichtung in der Verformungseinrichtung
gehalten wird. Nach der Eingabe des Rohres in die Ziehmaschine
und dem Zusammenführen der Formwerkzeuge wird diese Vorrich
tung von der Achse der Ziehmaschine entfernt. Während des
Ziehprozesses bewegt sich der Dorn bezüglich der Formwerkzeuge
um eine technologisch vorgegebene Strecke. Nach Beendigung des
Ziehprozesses fängt die eingangsseitige Fixiervorrichtung den
Dorn ab und hält ihn während des Entfernens des Rohres fest.
Danach, d. h. nach der Entfernung des fertigen Rohres, spricht
die ausgangsseitige (schlittenseitige) Vorrichtung an, die
eingangsseitige Vorrichtung läßt den Dorn los, und beide Vor
richtungen kehren für den nächsten Walzzyklus in die Ausgangs
lage zurück.
Die erfindungsgemäße Ziehmaschine nach Patentanspruch 29
ist dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Vorrichtung zum
Halten eines Dornes in der Verformungseinrichtung versehen
ist. Das Vorhandensein dieser Vorrichtung zum Halten eines
Dornes in der Verformungseinrichtung gestattet die Erweiterung
der technologischen Möglichkeiten der Ziehmaschine durch die
Möglichkeit der Verwirklichung anderer Rohrherstellungsver
fahren (auf dem gehaltenen Dorn). In diesem Fall zeichnet sich
die Arbeit der erfindungsgemäßen Ziehmaschine dadurch aus, daß
Rohr und Dorn gleichzeitig der Verformungseinrichtung zuge
führt werden, oder aber, daß der Dorn ständig in der Verfor
mungseinrichtung verbleibt und das Rohr über den Dorn zuge
führt wird, wobei jeweils der Dorn auf der Seite des Eingangs
der Verformungseinrichtung durch die Haltevorrichtung gegen
Verschiebung fixiert wird.
Die Ausführungsform der Ziehmaschine nach Patentanspruch
30 ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehmaschine zusätzlich
versehen ist mit einer Vorrichtung zum Halten eines Dornes in
der Verformungseinrichtung mit der Möglichkeit einer fixierten
Verschiebung des Dornes längs der Achse der Ziehmaschine,
wobei die Ziehmaschine Begrenzungsanschläge und eine Vorrich
tung zur Zwangsrückführung des Dornes in die Ausgangsstellung
aufweist.
Das Versehen der Ziehmaschine mit der Vorrichtung zum
Halten des Dornes in der Verformungseinrichtung mit der Mög
lichkeit einer fixierten Verschiebung des Dornes längs der
Achse der Ziehmaschine, das Vorhandensein von Begrenzungs
anschlägen und der Vorrichtung zur Zwangsrückführung des
Dornes in die Ausgangsstellung gestattet auch, die technologi
schen Möglichkeiten der Ziehmaschine zu erweitern, und zwar
durch die Möglichkeit der Verwirklichung noch eines weiteren
Rohrherstellungsverfahrens (Ziehen auf teilweise zurückgehal
tenem Dorn).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung
beschrieben. In dieser zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Rohr mit eingesetztem
Dorn,
Fig. 2 einen teilgeschnittenen Längsschnitt des Rohres mit
eingesetztem Dorn im Bereich der Verformungseinrich
tung an einem Rohrende,
Fig. 3 die Wirkungsweise einer Festlegeeinrichtung zur Fi
xierung des Dorns relativ zur Verformungseinrich
tung,
Fig. 4 eine Aufsicht IV auf ein Detail der Festlegeeinrich
tung,
Fig. 5 eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit einer an der Verfor
mungseinrichtung angeordneten Führungseinrichtung
für das Rohr,
Fig. 6 eine Ansicht gemäß Fig. 5 nach Befestigung der Zieh
kralle an der Außenwandung des Rohres,
Fig. 7 eine Ansicht gemäß Fig. 6 während des Ziehvorgangs
mit bereits teilweise profiliertem Rohr,
Fig. 8 eine Queransicht auf die Verformungseinrichtung am
Ende des Ziehvorgangs,
Fig. 9 eine Ansicht des fertig gedrillten Wendelrohres,
Fig. 10 einen Schnitt X-X aus Fig. 4,
Fig. 11 einen Schnitt XI-XI aus Fig. 7,
Fig. 12 schematisch die Verwirklichung einer Durchführungs
form eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 13 eine Ziehmaschine,
Fig. 14 eine erfindungsgemäße Verformungseinrichtung,
Fig. 15 eine erfindungsgemäße Einspannkopfanordnung,
Fig. 16 die Funktionsweise des Einspannkopfes, a: die Situa
tion vor dem Erfassen eines Rohres, b: das Erfassen
des Rohres, c: das Öffnen der Spannbacken des Ein
spannkopfes und das Ausstoßen des Rohres,
Fig. 17 einen Schnitt W-W aus Fig. 16,
Fig. 18 einen Schnitt Y-Y aus Fig. 16 entsprechend einer
Ausführungsform der Einspannkopfanordnung,
Fig. 19 den Schnitt Y-Y aus Fig. 16 entsprechend einer wei
teren Ausführungsform der Einspannkopfanordnung,
Fig. 20 ein hohlzylindrisches Element der Einspannkopfanord
nung,
Fig. 21 eine Verformungseinrichtung mit einer Vorrichtung
zur Fixierung der Position eines Dornes in der Ver
formungseinrichtung,
Fig. 22 eine Vorrichtung zum Halten eines Dornes in der
Verformungseinrichtung, und
Fig. 23 gaufriertes Walzgut.
Fig. 1 zeigt ein zylindrisches Rohr 10, in das ein Dorn
12 eingeführt ist, welcher aus einem Kopfteil 14 und einem
sich axial daran anschließenden koaxialen zylindrischen Ab
schnitt 16 besteht. Der Kopfteil 14 ist in drei axiale Berei
che unterteilt, einen profilierten Bereich 18, der sich an den
zylindrischen Abschnitt 16 des Dorns 12 anschließt, einen sich
an den profilierten Bereich anschließenden zylindrischen Be
reich 20 und einen Zentrierungsbereich 22, der zur Erkennung
der axialen und rotativen Position des Dorns 12 dient. Der
Dorn 12 wird zu Beginn des Verformungsvorgangs derart in dem
Rohr 10 angeordnet, daß der Zentrierungsbereich 22 aus dem
offenen Rohrende herausragt und das Rohrende mit dem zylin
drischen Bereich 20 des Kopfteils 14 abschließt. Der Dorn
umfaßt fernerhin ein Formteil 15, welches auf dem zylindri
schen Abschnitt 16 des Dorns axial verschiebbar ist. Das Form
teil 15 ist auf seiner dem Kopfteil 14 zugewandten Seite
profiliert zugespitzt, so daß es in etwa dem profilierten
Bereich 18 des Kopfteils 14 angeglichen ist. An seiner dem
Kopfteil 14 abgewandten Seite ist das Formteil 15 kreiszylin
drisch, wobei der Außendurchmesser des Formteils in etwa, d. h.
mit Spiel, dem Innendurchmesser des Rohres 10 entspricht.
Das Rohr 10 mit dem eingesetzten Dorn 12 wird auf die in
Fig. 2 dargestellte Weise in eine Verformungseinrichtung 24
eingeführt. Die Verformungseinrichtung 24 enthält einen Rahmen
26 zur Aufnahme des Rohres 10. Ferner sind radial zum Rohr
rotierende Formwerkzeuge 28 vorgesehen, die von außen radial
in Richtung auf das Rohrzentrum wirken. Die Achse der rotie
renden Formwerkzeuge kann entsprechend der beabsichtigten
Steigung der Wendel um eine radiale Achse relativ zur Rohr
achse verdreht sein. Zur besseren Veranschaulichung der Funk
tion des Dorns 12 ist der Kopfteil 14 und der zylindrische
Abschnitt 16 des Dorns 12 in Aufsicht dargestellt, während das
Formteil 15 im Längsschnitt dargestellt ist. Auf diese Weise
wird die Umfangsform des profilierten Bereichs 18 des Kopf
teils 14 besser erkenntlich. Die Verformungseinrichtung 24
enthält eine Anflanschung 30, die auf die in den Fig. 2, 3 und
4 dargestellte Weise mit dem Zentrierungsbereich 22 des Kopf
teils 14 zusammenwirkt.
Der Zentrierungsbereich 22 des Kopfteils 14 ist koaxial
zu den übrigen Bereichen am äußeren Ende des Dorns angeordnet.
Der Dorn 12 wird zu Beginn des Verformungsprozesses derart in
dem Rohr 10 angebracht, daß der zylindrische Bereich 20 des
Kopfteils 14 exakt mit der Stirnseite des Rohres 10 ab
schließt, so daß der Zentrierungsbereich 22 aus dem Rohr
herausschaut. Der Zentrierungsbereich 22 hat einen kleineren
Durchmesser als der zylindrische Bereich 20 und ist mit einer
sich radial nach außen erstreckenden Nase 32 (Fig. 4) ver
sehen, die mit einer entsprechenden Ausnehmung in der Anflan
schung 30 auf die in Fig. 4 dargestellte Weise zusammenwirkt.
Hierdurch wird sowohl die axiale als auch die rotative Lage
des Dorns 12 relativ zur Verformungseinrichtung 24 eindeutig
festgelegt, so daß das Zusammenwirken der Formwerkzeuge 28 und
des Dorns 12 zur Bildung des Profils genau gesteuert werden
kann. Nach der Festlegung des Dorns 12 durch die Anflanschung
30 werden die Formwerkzeuge 28 radial auf das Rohr 12 zugefah
ren, so daß die Rohrwandung in Richtung auf den profilierten
Bereich 18 des Kopfteils 14 deformiert wird, wobei die Defor
mation durch die Form der Formwerkzeuge 28 und des profilier
ten Bereichs 18 des Kopfteils 14 definiert ausgebildet wird.
Gemäß Fig. 5 verfügt die Verformungseinrichtung 24 wei
terhin über Führungsräder 34, welche mit dem Rahmen 26 der
Verformungseinrichtung 24 verbunden sind. Die Führungsräder 34
zentrieren das Rohr 10 relativ zum Rahmen 26, nachdem die
Festlegeeinrichtung 30 wie in Fig. 6 abgebildet, entfernt
wurde und eine Ziehzange 36 auf das Rohrende aufgesetzt wird,
um das Rohr 10 durch die Verformungseinrichtung 24 hindurch zu
ziehen. Die Ziehzange 36 ist drehbar, so daß durch den in Fig.
7 dargestellten Verlauf des Ziehvorgangs ein gedrilltes Wen
delrohr erhalten wird. Aus Fig. 7 wird ersichtlich, daß das
Formwerkzeug im Verlauf des Ziehvorgangs nicht mehr an dem
profilierten Bereich 18 des Kopfteils 14 anliegt, sondern an
dem zylindrischen Abschnitt 16 des Dorns 12. Beim weiteren
Ziehen schieben die Formwerkzeuge 28 das Formteil 15 vor sich
her, wodurch eine definierte Verformung des Rohres vor dem
unmittelbaren Wirkungsbereich der Formwerkzeuge 28 erzielt
wird. Es wird daher überraschend eine definierte Profilierung
auch dann erzielt, wenn die Formwerkzeuge allein mit dem
zylindrischen Abschnitt 16 des Dorns 12 zusammenwirken (Fig.
11). Weil die Ziehzange 36 die Rohrwandung in einem Bereich
umfaßt, in dem sie durch den zylindrischen Bereich 20 nach
innen vollständig abgestützt ist, wird das Rohr selbst beim
Ziehvorgang nicht beschädigt.
Das Zusammenwirken von Formwerkzeugen 28 und dem profi
lierten Bereich 18 des Kopfteils 14 des Dorns 12 gemäß Schnitt
X-X aus Fig. 3 ist in Fig. 10 wiedergegeben. Das Zusammen
wirken zwischen den Formwerkzeugen 28 (im vorliegenden Fall
vier um 90° zueinander geneigte Scheiben zur Bildung V-förmi
ger Nuten) und dem zylindrischen Abschnitt 16 des Dorns 12
gemäß Schnitt XI-XI aus Fig. 7 ist in Fig. 11 dargestellt. Es
ist deutlich zu sehen, daß lediglich im Nutengrund 38 eine
direkte Einzwängung des Wandmaterials des Rohres 10 zwischen
der Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 16 des Dorns 12
und dem V-förmigen Umfangsbereich der Formwerkzeuge 28 gegeben
ist. Trotzdem wird auch in diesem Bereich eine exakte Geome
trie der Profilierung erreicht, die durch das vor den Form
werkzeugen gleitende Formteil 15 unterstützt wird.
Obwohl die Erfindung für nicht gedrillte profilierte
Rohre verwendet werden kann, eignet sie sich im besonderen
Maße zur Herstellung von gedrillten Profilierungen, da - wie
anfangs ausgeführt wurde - der Einsatz von entsprechend profi
lierten Innendornen äußerst problematisch ist.
Nachfolgend wird ein experimentelles Beispiel einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben. Der verwendete Dorn
12 enthält einen Kopfteil 14 von 40 mm Länge, dessen zylin
drischer Bereich 20 etwa eine axiale Länge von 10 mm aufweist.
Der profilbildende Wirkungsteil 18 des Kopfteils 14 hat eine
Länge von 50 mm und einen Außendurchmesser von 20 mm. Der
profilierte Bereich 18 ist als sechseckiges Gewinde mit Kan
tenhöhe 10 mm ausgebildet und hat einen Neigungswinkel der
Kanten von 20° bezüglich der Dornachse. Der zylindrische
Abschnitt 16 des Dorns 12 hat eine Länge von 6 m und einen
Durchmesser von 8 mm. Hieraus wird ersichtlich, daß der Kopf
teil 14 eine Länge von wenigen Zentimetern bis zu 0,5 m haben
kann, während der zylindrische Abschnitt 16 eine Länge bis zu
mehreren Metern haben kann. Der Dorn 12 wird aus gehärtetem
Stahl 40 XHMA mit einer Härte von 45 bis 48 HRc hergestellt.
Für die Deformation wird ein Rahmen 26 mit sechs äquidistant
um das Rohr angeordneten rollenförmigen Formwerkzeugen 28
verwendet, was zu einer genauen Achsigkeit des Rohres relativ
zur Verformungseinrichtung 24 führt. Die Rollen 28 haben im
auseinander- und zusammengefahrenen Zustand eine genaue Ach
sigkeit im Querschnitt mit der Anflanschung 30 und können
sowohl synchron zusammen- als auch auseinandergefahren werden
als auch um den Winkel von 20° entsprechend dem gewünschten
Neigungswinkel der Verdrillung gedreht werden. Die Rollen 28
werden aus Werkzeugstahl mit der Härte 40 bis 45 HRc und einem
Durchmesser von 250 mm hergestellt. Dabei bilden sie im zu
sammengeführten Zustand eine geschlossene Form, die dem Außen
profil des gedrillten Wendelrohres angepaßt ist. Der Verfor
mungsvorgang wird entsprechend den obigen Ausführungen durch
geführt. Am Ende des Verformungsvorgangs werden die Formwerk
zeuge 28 radial von dem Rohr 10 wegbewegt, so daß das Rohr 10
aus der Verformungseinrichtung 24 herausgezogen werden kann.
An seinem offenen Ende 40 ist das Rohr durch das auf dem
zylindrischen Abschnitt 16 sitzende Formteil 15 weiterhin
zentriert, so daß das Rohr ohne Beschädigung durch radialen
Versatz und dadurch bedingtes Kollidieren mit Teilen der Ver
formungseinrichtung axial herausgezogen werden kann.
Das oben beschriebene Herstellungsbeispiel führt bei
einem Ausgangsrohr mit einem Durchmesser von 22 mm, einer
Wandstärke von 1 mm, einer Länge von 6 m bei einem kohlen
stoffhaltigen Stahl zu einem Fertigrohr mit einem maximalen
Außendurchmesser von 22 mm, einem minimalen Innendurchmesser
von 8 mm und sechs Wendeln.
Fig. 12a zeigt ein in die Verformungseinrichtung 24 mit
Formwerkzeugen 28 eingeführtes Rohr 10 auf dem Dorn 12. Der
Dorn 12 weist einen profilierten Abschnitt 18, ein Formteil
15, einen zylindrischen Abschnitt 16 und einen profilierten
Schaft 91 auf. Auf der Verformungseinrichtung 24 ist eine
Vorrichtung 97 zur eingangsseitigen Fixierung des Rohres 10
und gegenüber dem profilierten Schaft 91 ist eine Vorrichtung
98 zum Halten des Dornes 12 angebracht. Fig. 12b zeigt die an
den zylindrischen Rohrabschnitt 99 herangeführte Zug-Vorrich
tung 36 mit einem Fixierelement. Die Formwerkzeuge 28 sind an
den zu profilierenden Abschnitt 101 des Rohres 10 herange
führt. Auch Fixierelemente der Vorrichtung 97 zur eingangs
seitigen Fixierung des Rohres 10 sind auf das Rohr 10 geführt
und ebenso sind die Stützen der Haltevorrichtung 98 zusammen
geführt. Der Schnitt A′′-A′′ von Fig. 12b stellt den Querschnitt
von Stützen, die Teil der Vorrichtung 98 zum Halten des Dornes
12 sind, und des Dornschaftes 91 dar. Fig. 12c zeigt den
Prozeß des Ziehens des Rohres 10 und Fig. 12d zeigt den Prozeß
des Entfernens des Rohres 10 mit dem Dorn 12 und den Prozeß
des Auseinandergehens der Formwerkzeuge 28.
Das Verfahren wird folgendermaßen durchgeführt: In einem
ersten Schritt wird in das Ausgangsrohr 10 der Dorn 12 mit dem
profilierten Abschnitt 18 so eingeführt, daß das Rohr 10 über
die vordere Stirnseite des profilierten Abschnittes 18 heraus
führt und in einem gewissen Abstand von dieser Stirnfläche
angeordnet wird. Danach wird das Rohr 10 mit dem Dorn 12
derart in die Verformungseinrichtung 24 mit auseinandergeführ
ten Formwerkzeugen 28 eingeführt (oder aber der Dorn 12 ist in
der Verformungseinrichtung 24 angeordnet und das Rohr 10 wird
über den Dorn 12 gezogen), daß ein Teil des Rohres 10 über den
Querschnitt des Kalibers hinausführt, der profilierte Ab
schnitt 18 des Dornes 12 in der Einengung der Formwerkzeuge 28
liegt, der Formteil 15 und der zylindrische Dornabschnitt 16
vor dem Rollenkaliber liegt und der Profilschaft 91 gegenüber
der Vorrichtung 98 zum Halten des Dornes 12 angeordnet ist.
Danach erfolgt in einem zweiten Schritt die Fixierung der Lage
des Dornes 12 im Raum relativ zu den Formwerkzeugen 28 bei
gleichzeitiger Verhinderung der Längsverschiebung des Dornes
12 längs der Achse der Verformungseinrichtung 24 durch die
Vorrichtung 98 zum Halten des Dornes 12. Danach wird das Rohr
10 mit dem Dorn 12 eingangsseitig der Verformungseinrichtung
24 durch die Vorrichtung 97 zur eingangsseitigen Fixierung des
Rohres 10 fixiert und die Zug-Vorrichtung 36 herangeführt.
Nach dem Erfassen eines zylindrischen Rohrteiles 99 durch das
Fixierelement der herangeführten Zug-Vorrichtung 36 erfolgt
das synchrone Zusammenführen der Formwerkzeuge 28 auf den
profilierten Abschnitt 18 des Dornes 12 bei gleichzeitiger
Ausbildung eines gaufrierten Rohrabschnittes 101. Im nächsten
Schritt wird die Zug-Vorrichtung 36 mit dem eingespannten Rohr
10 von der Verformungseinrichtung 24 weg bewegt, und es er
folgt die Umformung des Rohres 10 in ein gaufriertes Rohr
durch Ziehen des Rohres 10 zusammen mit dem Dorn 12 so lange,
bis der zylindrische Abschnitt 16 des Dornes 12 in die Ein
engung des Kalibers gerät. Danach wird der Dorn 12 durch die
Vorrichtung 98 zum Halten des Dornes 12 zurückgehalten und die
weitere Umformung des Rohres 10 in ein gaufriertes Rohr er
folgt durch Ziehen des Rohres 10 und Verbiegen der Rohrwände
durch die Formwerkzeuge 28 auf dem zylindrischen Abschnitt 16
des Dornes 12. Nachfolgend wird das Rohr 10 vom Dorn 12 ent
fernt und die Formwerkzeuge 28 gehen auseinander.
Die vorhergehende Fixierung des profilierten Schaftes 91
des Dornes 12 bezüglich der Formwerkzeuge 28 mit Hilfe der
Vorrichtung 98 zum Halten des Dornes 12 gestattet es, die vor
gesehene relative Lage des profilierten Dornabschnittes 18 und
der Formwerkzeuge 28 genau einzustellen, und garantiert auf
diese Weise eine genaue Ausführung des Rohrprofils. Die Aus
führung der äußeren Formwerkzeuge 28 als geschlossenes Walz
scheibenkaliber und die synchrone Zusammenführung der Walz
scheiben auf den profilierten Abschnitt 18 des Dornes 12
sichert eine sehr genaue Formung des Profils des gaufrierten
Rohres im Querschnitt der Rolleneinengung und schafft auch
einen sehr genauen Übergangsabschnitt der eigentlichen Rohr
formung von der Zone der außerzentralen Deformation zum ferti
gen Profil in der Einengung. Nach dem Wegführen der Zug-Vor
richtung 36 erfolgt das Ziehen mit dem Dorn 12 unter Profilie
rung der Wand (Biegen der Wand) auf dem zylindrischen Dorn
abschnitt 16, bis zum Heranrücken des Formteils 15 auf einen
bestimmten Abstand an das Rollenkaliber. Danach wird der Dorn
12 gegen weitere Längsverschiebung fixiert und der Ziehprozeß
erfolgt durch Ziehen des Rohres 10 ohne Dorn 12 und biegen der
Rohrwand auf dem unbeweglichen zylindrischen Dornabschnitt 16,
was (unter Berücksichtigung der Einwirkung des schon umgeform
ten Abschnittes) die richtige, portionierte Zuführung von
Metall des Ausgangsrohres zur Bildung jeder Sicke sicher
stellt. D.h., die Bedingungen der folgenden Bildung des gau
frierten Rohres garantieren die Formung jeder Sicke aus dem
dafür notwendigen Metallvolumen. Im ganzen ist eine genaue
Regulierung der Metallzuführung gesichert. Bei Veränderungen
des Profilquerschnittes (aufgrund von Änderungen der Unrund
heit oder aufgrund von Ungleichmäßigkeiten der Rohrwände über
die Länge des Rohres 10) gibt es im Deformationszentrum eine
ausreichende Verschiebungsfreiheit des Metalls in den Grenzen
der Metallmenge einer Sicke. So etwas ist mit einem starren
Kaliber und einem Profildorn, wie sie aus dem Stand der Tech
nik bekannt sind, nicht möglich. Die Bildung des Sickenprofils
erfolgt im Kaliber, das aus dem geschlossenen Rollenkaliber
und dem zylindrischen Dorn gebildet wird. Metallfluß ist in
solchem Kaliber aber nur in Längsrichtung möglich, weil Me
tallfluß in Querrichtung durch starke Reibungskräfte an der
Oberfläche des engen Kontaktes des Metalls mit den Formwerk
zeugen verhindert wird. Die erfindungsgemäße Ausführungsform
des Kalibers ist geschlossen und das Vorhandensein des Kon
taktes des Rohrmetalles mit dem zylindrischen Abschnitt 16 des
Dornes 12 schafft ein praktisch starres Kaliber bei gleichzei
tiger Möglichkeit der Selbstregulierung des Metallprofiles bei
Änderung des Querschnittes des in das Deformationszentrum ein
tretenden Metalles.
Im Falle der Zuführung eines Metallvolumens, das größer
als das vorgesehene Metallvolumen ist, erfolgt eine kleine
Verbiegung der Sickenwand ohne Verfälschung der grundlegenden
geometrischen Genauigkeitscharakteristik des gaufrierten
Rohres, d. h. des äußeren und des inneren Durchmessers und der
Sickenhöhe. Im umgekehrten Falle, d. h. wenn ein Metallvolumen
zugeführt wird, das kleiner ist als das vorgesehene, stößt die
Wand der inneren Sicke nicht vollständig an den zylindrischen
Abschnitt 16 des Dornes 12 an, und es erfolgt in einem Quer
schnitt eine gewisse lokale Vergrößerung des inneren Durch
messers des Rohres 10. In beiden Fällen liegen alle möglichen
unbedeutenden Profilverfälschungen der geometrischen Abmessun
gen in den Grenzen der Standardtoleranzen für die Unrundheit
und die Ungleichmäßigkeiten in den Wänden, wie sie für gewöhn
liche zylindrische Rohre üblich sind. Solch eine erfindungs
gemäße Umformung gestattet es, hochgenaue gaufrierte Rohre
praktisch beliebigen Durchmessers und beliebiger Länge mit
hoher Genauigkeit und unter Ausschluß der Möglichkeit der
Überlastung des Kalibers oder des Reißens des Metalles herzu
stellen.
Das au den zylindrischen Abschnitt 16 des Dornes 12
montierte Formteil 15 zentriert die relative gegenseitige Lage
des zylindrischen Dornabschnittes 16, des Ausgangsrohres 10
und der Formwerkzeuge 28, was praktisch die Möglichkeit der
Verschiebung des Dornes 12 aufgrund von Veränderungen des in
das Zentrum hineingeführten Rohrprofiles ausschließt. Gleich
zeitig richtet der Formteil 15 die gegenseitige relative Lage
des Ausgangsrohres 10 und des Dornes 12 vor der Zufuhr des
Metalles in das Deformationszentrum aus, d. h. mit anderen
Worten, die gegenseitige relative Anordnung von Dorn 12 und
Rohr 10 ist bis zum Zusammentreffen mit dem Formteil 15 ab
solut frei, das Formteil 15 aber bildet eine genaue relative
Lagebeziehung auf dem lokalen Abschnitt vor dem Prozeß der
eigentlichen Sickenbildung. Die grundlegende Funktion des
Formteiles 15 ist aber die Bildung der Metallzufuhr in das
Deformationszentrum. Das wird gewährleistet durch die speziell
profilierte vordere Stirnfläche, deren Form und Abmessungen
sich unter Berücksichtigung des Deformationsregimes der Form
veränderung des Metallrohres 10 bestimmen. Das Formteil 15
wird in einem bestimmten, fixierten Abstand vom Deformations
zentrum festgehalten und garantiert die vorgesehene Zuführung
des Metalles in das Deformationszentrum.
Fig. 13 zeigt eine Ziehmaschine mit einem Ständer 51 mit
Führungsschienen 52, einem Antrieb 53, einem Ziehschlitten 54
mit einem Einspannkopf 5, einer Verformungseinrichtung 24,
einer Vorrichtung 57 zum Beladen mit Walzmaterial und einer
Vorrichtung 58 zum Entladen des Walzmaterials.
Fig. 14 zeigt die in der Art eines Ständers 60 mit Öff
nungen 61 für Trommeln 62 ausgeführte Verformungseinrichtung
(Walzgerüst) 24, mit als Walzscheiben ausgeführten Formwerk
zeugen 28, mit regulierbaren Stützen 64 von Spurlagern 65, mit
einem Stützring 66, mit Profilelementen 67, die den Stütz-Spurlagern
65 der Trommeln 62 gegenüberliegen, wobei die
Profilelemente 67 ein rinnenförmiges Profil mit sich verän
derndem Abstand vom Boden A des rinnenförmigen Profils zur
Achse B der Verformungseinrichtung 24 über die Länge des
rinnenförmigen Profils aufweisen. Ferner zeigt Fig. 14 einen
Antrieb 68 zur Drehung des Stützringes 66, Anschläge 69, 69′
zur Regulierung der Drehung des Stützringes 66, Elemente 70,
die den Winkel der Drehung der Formwerkzeuge 28 relativ zur
Achse der Verformungseinrichtung 24 fixieren, und Rückstell
federn 71.
Die Ziehmaschine funktioniert folgendermaßen (s. Fig. 13,
14): Ein Ausgangsrohr wird mit Hilfe der Beladungseinrichtung
57 in die Verformungseinrichtung 24 geführt. In der Verfor
mungseinrichtung 24 sind die Trommeln 62 mit den Formwerkzeu
gen 28 zunächst so eingestellt, daß der Abstand der sich gegen
die Profilelemente 67 stützenden Spurlager 65 von der Achse B
der Verformungseinrichtung maximal ist. Die Formwerkzeuge 28
sind auf die Zuführungsspannweite gebracht und mittels des
Fixierelementes 70 gegen Drehung relativ zur Verformungsein
richtung 24 gesichert. Nach dem Einrichten des Rohres mit Dorn
zwischen den Formwerkzeugen 28 beginnt der Antrieb 68 des
Stützringes 66 zu arbeiten und bewegt sich vom Anschlag 69 zum
nächsten Anschlag 69′, wobei sich der Stützring 66 um einen
gewissen Winkel dreht. Aufgrund der Veränderung des Abstandes
zwischen den Profilelementen 67 und der Achse B der Verfor
mungseinrichtung 24 erfolgt eine Verschiebung der Formwerkzeu
ge 28 mit gleichzeitiger Bildung eines Ausgangsprofils eines
gaufrierten Rohres. Danach wird der Ziehschlitten 54 mit dem
Einspannkopf 55 an die Verformungseinrichtung 24 herangeführt.
Die Fig. 15 bis 20 zeigen verschiedene Ansichten eines
über ein Drucklader relativ zum Ziehschlitten 54 festgelegten
Einspannkopfes 55. Der Einspannkopf 55 ist in der Art eines
Hohlkörpers 72 mit konusförmiger Öffnung ausgeführt, in dessen
Inneren Spannbacken 73, Zugstangen 74, ein hohles zylindri
sches Element 75, Federn 76, ein Zwischenring 81 und keil
artige Elemente 77 angeordnet sind. Auf diese Weise ist in der
vorderen Hälfte des Körpers 72 die Einheit zum Greifen des
Rohrwerkstückes gelegen. In der hinteren Hälfte weist der
Einspannkopf 55 einen Schaft 80 auf, der über ein Drucklager
mit der Zugvorrichtung des Ziehschlittens 54 verbunden ist.
Der Einspannkopf 55 ist mit einem zylindrischen Futter 78 ver
sehen, das zum Öffnen der Spannbacken 73 dient. Körper 72,
Zwischenring 81 und Schaft 80 sind über Gewinde miteinander
verbunden. Die konusförmige Öffnung des Körpers 72 ist auf der
dem Ziehschlitten 54 gegenüberliegenden Seite des Körpers 72
angebracht. Der Konus öffnet sich in den Körper 72 hinein,
d. h., der kleinste Radius des Kegelstumpfes befindet sich auf
der dem Ziehschlitten 54 abgewandten Stirnseite des Körpers
72. In die konusförmige Öffnung eingepaßt sind Spannbacken 73
angeordnet. Die Zugstangen 74 verbinden die Spannbacken 73 mit
dem hohlzylindrischen Element 75, das konusförmige Nuten 96
aufweist und im Innern des Körpers 72 positioniert ist. Zwi
schen den Spannbacken 73 und dem hohlzylindrischen Element 75
ist der Zwischenring 81 mit Öffnungen für die Zugstangen 74
gelegen. Federn 76 verbinden die Spannbacken 73 mit dem Zwi
schenring 81.
Die Anzahl der Spannbacken 73 kann zwei, drei oder vier
betragen. Dementsprechend sind die Spannbacken 73 jeweils um
180°, 120° oder 90° versetzt angeordnet. Die Spannbacken 73
sind so ausgeführt, daß sie in ihrer der Verformungseinrich
tung 24 am weitesten zugewandten Lage eine äußere Oberfläche
in der Art eines Kegelstumpfes und eine zylindrische innere
Oberfläche bilden (s. Fig. 18). Alternativ können die Spann
backen 73 schmal mit dazwischen befindlichen Führungselementen
100 ausgebildet sein (s. Fig. 19).
Jede Spannbacke 73 ist über eine Zugstange 74 mit dem
hohlzylindrischen Element 75 verbunden, kann sich parallel der
Längsachsenrichtung des Einspannkopfes 55 verschieben und wird
gleichzeitig durch die Kombination aus Feder 76 (eine Feder
pro Spannbacke) und Zwischenring 81 relativ zum Körper 72 in
Richtung zur Verformungseinrichtung 24 hin gedrückt. Die
Federn 76 können sowohl auf die entsprechenden Zugstangen 74
(s. Fig. 19) als auch von den Zugstangen 74 separiert (s. Fig.
18) montiert sein.
Das zylindrische Element 75 ist in der Art eines Hohl
zylinders mit abgeschrägten Nuten 96 für die keilartigen
Elemente 77 ausgeführt (s. Fig. 20). Die in den abgeschrägten
Nuten 96 des zylindrischen Elementes 75 gelegenen keilartigen
Elemente 77 weisen an ihrer von der Verformungseinrichtung 24
abgewandten Seite eine keilartige äußere Oberfläche und eine
keilartige innere Oberfläche auf. Die keilartige innere Ober
fläche der keilartigen Elemente 77 entspricht der keilartigen
Oberfläche der abgeschrägten Nuten 96 des zylindrischen Ele
mentes 75. Jedes der keilartigen Elemente 77 ist senkrecht zur
Längsachse des Einspannkopfes 55 verschiebbar.
In Längsachsenrichtung des Einspannkopfes 55 befindet
sich innerhalb des Körpers 72 ein Ausstoßer 82, der über eine
Einlage 83 mit einer Ausstoßerfeder 84, die sich gegen den
Schaft 80 des Einspannkopfes 55 abstützt, verbunden ist. Dies
ist in Fig. 16 dargestellt, während Fig. 15 den Ausstoßer
nicht explizit zeigt.
Die konusförmige äußere Oberfläche der keilartigen Ele
mente 77 befindet sich in Kontakt mit einem abnehmbaren profi
lierten zylindrischen Futter 78, das den dem Ziehschlitten 54
zugewandten hinteren Teil des Einspannkopfes 55 umschließt und
sich gegen auf dem Ständer 51 befestigte Stützelemente 79
stemmen kann. Das Futter 78 weist an der der Verformungsein
richtung 24 zugewandten Seite auf der inneren Oberfläche ein
konusförmiges Profil auf, das dem Profil der äußeren Ober
fläche der keilartigen Elemente 77 entspricht. Außerdem weist
das Futter 78 auf der von der Verformungseinrichtung 24 abge
wandten Seite auf der inneren Oberfläche eine zylindrische
Stufe auf, die einer auf der äußeren Oberfläche des Schaftes
80 des Einspannkopfes 55 vorhandenen Stufe entspricht und die
Verschiebbarkeit des Futters begrenzt. Auf der äußeren Ober
fläche weist das Futter 78 eine Stufe mit konusförmigen Ab
schnitten auf, deren Profil bzw. Neigungswinkel dem Profil
konusförmiger Abschnitte der auf dem Ständer 51 befestigten
Stützelemente 79 entspricht.
In der Ausgangslage befinden sich die Spannbacken 73
unter Einwirkung der Federn 76 im geschlossenen Zustand. Die
Federn 76 sind in dem Zwischenring 81 montiert, der mit dem
Körper 72 über ein Gewinde verbunden ist. Während des Her
anführens des Ziehschlittens 54 an das Rohrwerkstück stößt die
Stirnseite des Rohres auf den ihr zugewandten Konus der Spann
backen 73 und verschiebt die Spannbacken 73 ins Innere des
Körpers 72. Die Spannbacken 73 gleiten entlang der konischen
Oberflächen des Körpers 72. Dabei öffnen sie sich, so daß das
Rohr ins Innere des Einspannkopfes 55 eintreten kann. Die
Federn 76, die der freien Verschiebung der Spannbacken 73
entgegenstehen, schaffen einen ständigen, gleitenden Kontakt
zwischen der äußeren sich formenden Oberfläche des Rohres und
den sie umfassenden inneren Oberflächen der Spannbacken 73.
Bei Verwendung eines Ausstoßers 82 wirkt die Stirnseite des
Rohres auch auf den Ausstoßer 82 ein und verschiebt ihn ins
Innere des Körpers 72, wodurch die Feder 84 gespannt wird. Der
Vorgang des Ergreifens des Rohres ist beendet, wenn die Stirn
seite des Rohrwerkstückes eine bestimmte, durch technologische
Parameter vorgegebene Strecke in das Innere des Einspannkopfes
55 vorgedrungen ist.
Beim Arbeitsgang des Ziehschlittens geschieht das Greifen
des fixierten Teiles des Werkstückes durch den selbsthemmenden
Reibungswinkel des Keilmechanismus der Klemmvorrichtung.
Das Entfernen des Rohres aus dem Einspannkopf 55 erfolgt
automatisch. Bei Beendigung des Walzprozesses hält das auf dem
Ständer 51 der Ziehmaschine montierte regulierte Stützelement
79 die Verschiebung des entfernbaren Futters 78 auf. Während
der Körper 72 seine Verschiebung in Richtung des Arbeitsganges
fortsetzt, bleibt das Futter 78 stehen. Gleichzeitig gleitet
es am Körper 72 entlang. Die konische Oberfläche des Futters
78 befindet sich in Kontakt mit der abgeschrägten Oberfläche
der keilartigen Elemente 77, und über die Verschiebung des
hohlzylindrischen Elementes 75 und der Zugstangen 74 wird die
Keilklemme geöffnet und das Rohr aus der Umfassung befreit.
Unter der Einwirkung der Feder 84 entfernt der Ausstoßer 82
das erfaßte Ende des Rohres aus dem Hohlraum des Einspann
kopfes 55.
Die Fig. 21a und 21b zeigen eine Verformungseinrichtung
24 mit einer Vorrichtung 85 zur Fixierung der Position eines
Dornes. Die Vorrichtung 85 zur Fixierung der Position des
Dornes besteht aus Greifern 86 mit Antrieb 87. Der Pfeil E
kennzeichnet je nach Ausführungsform entweder die Seite des
Einganges in die Verformungseinrichtung 24 oder die Seite des
Ausganges aus der Verformungseinrichtung 24.
Fig. 21c zeigt die Verformungseinrichtung 24 mit Vor
richtungen 85 zur Fixierung der Position eines Dornes, die aus
Greifern 86 mit Antrieben 87 bestehen, durch die Zugstangen 88
verbunden sind und die Möglichkeit der Verschiebung um die
Strecke L haben.
Die Fig. 22a und 22b zeigen eine Vorrichtung 98 zum
Halten eines Dornes 12 in der Verformungseinrichtung 24. Die
Vorrichtung 98 zum Halten des Dornes 12 in der Verformungsein
richtung 24 besteht aus Greiferstützen 89 mit Profilausschnit
ten 90, die dem Profil eines Schaftes 91 des Dornes 92 ent
sprechen. Die Vorrichtung 98 zum Halten des Dornes 12 in der
Verformungseinrichtung 24 ist an der in Fig. 13 mit 59 gekenn
zeichneten Stelle positioniert. Bei der Ziehmaschine nach
dieser Ausführungsform der Erfindung wird das Rohr mit dem
Dorn 12 der Ziehmaschine zugeführt, oder der Dorn 12 ist in
der Ziehmaschine lokalisiert, und das Rohr wird über den Dorn
12 der Ziehmaschine zugeführt. Die Fixierung des Dornes 12 im
Raum relativ zu den Formwerkzeugen 28 erfolgt mit Hilfe des
profilierten Schaftes 91 durch Verdrehen des Dornes 12 (s.
Fig. 22b). Auch gegen Längsverschiebung ist der Dorn 12 mit
Hilfe der Greiferstützen 89 und des profilierten Schaftes 91
fixiert.
Fig. 22b und 22c zeigen die an der in Fig. 13 mit 59
gekennzeichneten Stelle positionierte Vorrichtung 98 zum
Halten des Dornes 12 in der Verformungseinrichtung 24, beste
hend aus Greiferstützen 89 mit Profilausschnitten 90, die dem
Profil des Schaftes 91 des Dornes 12 entsprechen, wobei der
Dorn 12 längs der fixierten Strecke L′ verschiebbar ist.
Bei der Ziehmaschine nach dieser Ausführungsform der
Erfindung wird das Rohr mit dem Dorn 12 in die Ziehmaschine
eingeführt, oder der Dor 00944 00070 552 001000280000000200012000285910083300040 0002019602137 00004 00825n 12 befindet sich in der Ziehmaschi
ne, und das Rohr wird über den Dorn 12 der Ziehmaschine zu
geführt. Die Fixierung des Dornes 12 im Raum relativ zu den
Formwerkzeugen 28 erfolgt mit Hilfe des profilierten Schaftes
91 durch Verdrehen des Dornes 12 (s. Fig. 22b). Nach dem
Walzen eines kleinen Rohrabschnittes der Länge L′ wird der
Dorn 12 mit Hilfe der Greiferstützen 89 und des profilierten
Schaftes 91 an weiterer Längsbewegung gehindert. Nach Beendi
gung des Ziehprozesses und Entfernen des Rohres wird der Dorn
12 zwangsweise um die zurückgelegte Strecke in seine Ausgangs
position zurückgeführt.
Fig. 23 zeigt Beispiele entsprechend geformten Walzgutes.
Claims (34)
1. Vorrichtung zur Herstellung von profilierten, insb. ge
drillten Rohren mit hohlen, schneckenförmigen Wendeln mit
- - einer Verformungseinrichtung (24) mit axial auf die Außenwan dung eines zu profilierenden Rohres (10) wirkenden Formwerkzeu gen (28)
- - einem in das Rohr (10) einzubringenden Dorn (12), der mit den Formwerkzeugen zur Herstellung des Rohrprofils zusammenwirkt, und
- - einer Zug-Vorrichtung (36) zur axialen Bewegung des Rohres relativ zur Verformungseinrichtung, wobei der Dorn (12) ein Kopfteil (14), dessen Außenumfang zumindest teilweise (18) profiliert ist, welches Profil im wesentlichen dem inneren Profil des fertig geformten Rohres entspricht, und einen axial an die der Zug-Vorrichtung (36) abgewandten Seite des Kopfteils (14) angrenzenden zylindrischen Abschnitt (16) aufweist, dessen Außendurchmesser in etwa dem geringsten Innen durchmesser des fertig geformten Rohres entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (12) ein auf dem zylindrischen Abschnitt (16) axial be weglich angeordnetes Formteil (15) aufweist, dessen Umfangs fläche an dem vom Kopfteil (14) abgewandten Bereich zylindrisch ist, wobei der Außendurchmesser des Zylinders in etwa dem In nendurchmesser des noch nicht profilierten Rohres (10) ent spricht und dessen Umfangsfläche an dem dem Kopfteil (14) zu gewandten Bereich zumindest teilweise in Art des Innenprofils des fertig geformten Rohres profiliert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die axialen Bereiche des Formteils (15) kontinuierlich in
einander übergehen.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß
- - das Kopfteil (14) zumindest zwei axiale Bereiche (18, 20) umfaßt und
- - die Umfangsfläche des Kopfteils (14) an dem vom zylindrischen Abschnitt (16) abgewandten axialen Bereich (20) zylindrisch ist, wobei der Außendurchmesser des Zylinders (20) in etwa dem Innen durchmesser des noch nicht verformten Rohres (10) entspricht.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ge
kennzeichnet durch eine Festlegeeinrichtung (22, 30, 32) zur
axialen und rotativen Fixierung des Dornes (12) relativ zur
Verformungseinrichtung (24), wodurch eine auf die Lage des
profilierten Bereiches (18) des Kopfteils (14) abgestimmte
Einstellung der Lage der Formwerkzeuge (28) ermöglicht wird.
(Fig. 4)
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Festlegeeinrichtung (22, 30, 32) eine an einem Rahmen (26) der Verformungseinrichtung (24) befestigte Flanschvorrichtung (30) umfaßt, die einen zylindrischen Bereich (22) des Kopfteils (14) umfaßt, und
- - der zylindrische Bereich (22) des Kopfteils (14) eine sich radial nach außen erstreckende Nase (32) aufweist, die paßgenau in eine komplementäre Nut der Flanschvorrichtung (30) zur Defi nierung der rotativen Lage des Dornes (12) eingreift.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Verformungseinrichtung (24) eine
Führungseinrichtung′ mit mehreren Führungsrollen (34) zur axialen
Führung und Zentrierung des Rohres (10) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Führungsrollen (34) um eine radial zum Rohr (10) verlaufende
Achse schwenkbar und radial in Richtung auf das Rohr bewegbar
sind.
8. Verfahren zur Herstellung von profilierten, insb. gedrill
ten Rohren, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Verfahrensschritten:
- - in ein zylindrisches Rohr (10) wird ein Dorn (12) eingesetzt, umfassend
- - ein Kopfteil (14), dessen Außenumfang zumindest teilwei se (18) profiliert ist, welches Profil im wesentlichen dem inneren Profil des fertig geformten Rohres ent spricht,
- - und einen axial an das Kopfteil (14) angrenzenden zylin drischen Abschnitt (16), dessen Außendurchmesser in etwa dem geringsten Innendurchmesser des fertig geformten Rohres entspricht,
- - auf den Außenumfang des Rohres wird eine Verformungseinrich tung (24) aufgesetzt, die radial in Richtung auf das Rohr (10) wirkende Formwerkzeuge (28) aufweist, welche mit dem Dorn (12) für eine insb. gedrillte Profilierung des Rohres zusammenwirken, wobei die Verformungseinrichtung (24) und das Rohr (10) zumin dest in Axialrichtung des Rohres (10) relativ zueinander be weglich sind,
- - der in das Rohr (10) eingesetzte Dorn (12) wird hinsichtlich seiner axialen und rotativen Lage relativ zur Verformungsein richtung (24) durch eine Festlegeeinrichtung (22, 30, 32) fest gelegt,
- - die Formwerkzeuge (28) werden radial auf das Rohr (10) ge drückt, um im Zusammenwirken mit dem Kopfteil (14) des Dornes (12) die gewünschte Profilierung zu erhalten,
- - anschließend wird die Festlegeeinrichtung (22, 30, 32) gelöst, und die Verformungseinrichtung und das Rohr (10) werden relativ zueinander derart bewegt, daß zu Beginn die Formwerkzeuge (28) mit dem profilierten Bereich (18) des Kopfteils (14) und danach mit dem zylindrischen Abschnitt (16) des Dorns (12) zusammen wirken,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - auf dem zylindrischen Abschnitt des Dorns (12) ein Formteil (15) axial beweglich angeordnet wird, dessen Umfangsfläche zwei ineinander übergehende axiale Bereiche umfaßt, nämlich einen ersten, von dem Kopfteil (14) abgewandten zylindrischen Bereich, dessen Außendurchmesser in etwa dem Innendurchmesser des noch nicht profilierten Rohres (10) entspricht, und einen zweiten, dem Kopfteil (14) zugewandten Bereich, der zumindest teilweise in Art des Innenprofils des fertig geformten Rohres profiliert ist, und
- - das Formteil (15) beim Verformen des Rohres durch die Form werkzeuge (28) aufgrund der Durchmesserverringerung im Rohr (10) von einer anfänglichen Position neben dem Kopfteil über die zu profilierende Länge des Rohres in Richtung auf das dem Kopfteil abgewandte Ende (40) des Rohres (10) vorgeschoben wird, wobei das Formteil (15) die beginnende Verformung des Rohres vor dem unmittelbaren Einflußbereich der Formwerkzeuge (28) steuert.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lage der Formwerkzeuge (28) beim radialen Aufsetzen auf das Rohr
(10) in Abhängigkeit von der durch die Festlegeeinrichtung (22,
30, 32) festgelegten Lage des Dornes (12) eingestellt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur axialen Relativbewegung des Rohres (10)
relativ zur Verformungseinrichtung (24) ein Rohrende von einer
drehbaren Ziehvorrichtung (36) gegriffen und das Rohr (10)
relativ zur Verformungseinrichtung (24) bewegt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die radiale Stellung der Formwerkzeuge (28)
relativ zum Rohr (10) in Abhängigkeit von der axialen Stellung
des Rohres relativ zur Verformungseinrichtung steuerbar ist.
12. Vorrichtung zur Herstellung von profilierten, insb. ge
drillten Rohren mit hohlen, schneckenförmigen Wendeln mit
- - einer Verformungseinrichtung (24) mit axial auf die Außenwan dung eines zu profilierenden Rohres (10) wirkenden Formwerkzeu gen (28)
- - einem in das Rohr (10) einzubringenden Dorn (12), der mit den Formwerkzeugen zur Herstellung des Rohrprofils zusammenwirkt, und
- - einer Zug-Vorrichtung (36) zur axialen Bewegung des Rohres relativ zur Verformungseinrichtung,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (12) folgendes aufweist:
- - einen profilierten Abschnitt (18), dessen Profil im wesentli chen dem inneren Profil des fertig geformten Rohres entspricht,
- - einen axial an die der Zug-Vorrichtung (36) abgewandten Seite des profilierten Abschnittes (18) angrenzenden zylindrischen Ab schnitt (16), dessen Außendurchmesser in etwa dem geringsten Innendurchmesser des fertig geformten Rohres entspricht,
- - einen sich an die vom profilierten Abschnitt (18) abgewandte Seite des zylindrischen Abschnittes (16) anschließenden profi lierten Schaft (91) und
- - ein in einem vorbestimmten Abstand vom profilierten Abschnitt (18) fest auf den zylindrischen Abschnitt (16) montiertes Form teil (15), dessen Umfangsfläche an dem vom profilierten Ab schnitt (18) abgewandten Bereich zylindrisch ist, wobei der Außendurchmesser des Zylinders in etwa dem Innendurchmesser des noch nicht profilierten Rohres (10) entspricht und dessen Um fangsfläche an dem dem profilierten Abschnitt (18) zugewandten Bereich zumindest teilweise in Art des Innenprofils des fertig geformten Rohres profiliert ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der zylindrische Abschnitt (16) nicht über die vom profilierten
Abschnitt (18) abgewandte Stirnseite des Formteils (15) hinaus
ragt.
14. Ziehmaschine mit
- - einem Ständer (51) mit Führungsschienen (52),
- - einem Antrieb (53),
- - einem Ziehschlitten (54) mit einem Einspannkopf (55),
- - einer Verformungseinrichtung (24),
- - einer Vorrichtung (57) zum Beladen mit Walzmaterial und
- - einer Vorrichtung (58) zum Entladen des Walzmateriales, dadurch gekennzeichnet, daß
- - die Verformungseinrichtung (24) in der Art eines Ständers (60) mit Öffnungen (61) für Trommeln (62) ausgeführt ist und die Trommeln (62) senkrecht zur Achse (B) der Verformungseinrichtung (24) verschiebbar sind, wobei auf die der Verformungseinrich tungsachse (B) zugewandten Seite der Trommeln (62) Formwerkzeuge (28) und auf die entgegengesetzte Seite der Trommeln (62) regu lierbare Stützen (64) eines Spurlagers (65) montiert sind;
- - die Verformungseinrichtung (24) zusätzlich mit einem drehbar im Ständer (60) montierten Stützring (66) versehen ist, der die Stützen (64) der Spurlager (65) der Trommeln (62) durch auf dem Stützring (66) befestigte Profilelemente (67), die den Stütz-Spurlagern (65) der Trommeln (62) gegenüberliegen, abschließt, wobei die Profilelemente (67) ein rinnenförmiges Profil mit sich veränderndem Abstand vom Boden (A) des rinnenförmigen Profils zur Achse (B) der Verformungseinrichtung (24) über die Länge des rinnenförmigen Profils aufweisen;
- - der Stützring (66) mit einem Antrieb (68) zur Drehung des Stützrings (66) versehen ist, der Anschläge (69, 69′) zur Regu lierung der Drehung des Stützringes (66) aufweist, und
- - die Trommeln (62) Elemente (70), die den Winkel der Drehung der Formwerkzeuge (28) relativ zur Achse (B) der Verformungsein richtung (24) fixieren und Rückstellfedern (71), welche die Trommeln (62) in bezug auf den Ständer (60) von der Achse (B) der Verformungseinrichtung (24) weg anheben, aufweisen.
15. Ziehmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
- - der Einspannkopf (55) mit einem Schaft (80) in bezug auf den Ziehschlitten (54) über ein Drucklager, das die Drehfreiheit des Einspannkopfes (55) in bezug auf den Ziehschlitten (54) gewähr leistet, fixiert ist und der Einspannkopf (55) selbst ausgeführt ist in der Art eines Körpers (72) mit einer verformungseinrich tungsseitigen konusförmigen Öffnung, die sich zur Verformungs einrichtung (24) hin verjüngt und in die zwei oder drei oder vier jeweils entsprechend um 180° oder um 120° oder um 90° ver setzte Spannbacken (73) mit einer der keilförmigen Oberfläche des konusförmigen Loches entsprechenden keilförmigen Außenfläche montiert sind, die über in Längsachsenrichtung des Einspann kopfes (55) in das Innere der konusförmigen Öffnung führende Zugstangen (74) mit einem in Längsachsenrichtung des Einspann kopfes (55) verschiebbaren hohlzylindrischen Element (75) ver bunden sind, wobei
- - zwischen den Spannbacken (73) und dem Körper (72) ein Zwi schenring (81) montiert ist, der neben seiner zentralen Öffnung weitere Öffnungen für die Zugstangen (74) aufweist,
- - zwischen den Spannbacken (73) und dem Zwischenring (81) Federn (76) montiert sind, die auf einer Seite mit den Spannbacken (73) und auf der anderen Seite mit dem Zwischenring (81) in Kontakt stehen,
- - das hohlzylindrische Element (75) abgeschrägte Nuten (96) mit jeweils in bezug auf die Längsachse des Einspannkopfes (55) zur Verformungseinrichtung (24) hin abfallender Grundfläche aufweist und
- - zwischen dem Körper (72) und dem hohlzylindrischen Element (75) in den Nuten (96) keilartige Elemente (77) senkrecht zur Längsachsenrichtung des Einspannkopfes (55) verschiebbar mon tiert sind, die eine konusförmige äußere Oberfläche und eine konusförmige innere Oberfläche haben, wobei die konusförmige äußere Oberfläche jedes keilartigen Elementes (77) an einer Konusfläche einer Stirnseite eines Futters (78), das den Körper (72) umschließt und begrenzt über den Körper (72) verschiebbar ist, anliegt.
16. Ziehmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
sich in Längsachsenrichtung des Einspannkopfes (55) innerhalb
des Körpers (72) ein Ausstoßer (82) befindet, der über eine
Einlage (83) mit einer Ausstoßerfeder (84), die sich gegen den
Schaft (80) des Einspannkopfes (55) abstützt, verbunden ist.
17. Ziehmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeich
net, daß die Spannbacken (73) schmal sind und sich zwischen
ihnen Führungselemente (100) befinden.
18. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federn (76) auf die Zugstangen (74)
montiert sind.
19. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß die Federn (76) von den Zugstangen (74)
separiert montiert sind.
20. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 19′ dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Spannbacke (73) genau eine Feder (76)
zugeordnet ist.
21. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß jeder Spannbacke (73) genau eine Zugstange
(74) zugeordnet ist.
22. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anzahl der Nuten (96) mit der Anzahl der
Spannbacken (73) übereinstimmt und die Nuten (96) entsprechend
um 180° oder um 120° oder um 90° versetzt angeordnet sind.
23. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - das Futter (78) auf seiner von der Verformungseinrichtung (24) abgewandten Seite auf seiner inneren Oberfläche eine zylindri sche Stufe aufweist und
- - der Schaft (80) des Einspannkopfes (55) auf seiner äußeren Oberfläche eine Stufe aufweist, die der zylindrischen Stufe auf der inneren Oberfläche des Futters (78) entspricht.
24. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß auf dem Ständer (51) der Ziehmaschine ver
schiebbare und fixierbare Stützelemente (79) montiert sind, die
sich in der hintersten Position des Ziehschlittens (54) gegen
das Futter (78) stemmen.
25. Ziehmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
das Futter (78) auf seiner äußeren Oberfläche eine Stufe mit
konusförmigen Abschnitten aufweist, deren Profil profilierten
konusförmigen Abschnitten der auf dem Ständer (51) der Ziehma
schine befestigten Stützelemente (79) entspricht.
26. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verformungseinrichtung (24) eine Vor
richtung (85) zur Fixierung der Position eines Dornes in der
Verformungseinrichtung (24) aufweist, die ausgangsseitig, d. h.
an der Seite des Ziehschlittens (54), auf die Verformungsein
richtung (24) montiert und in Form von Greifern (86) ausgeführt
ist.
27. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verformungseinrichtung (24) eine Vor
richtung (85) zur Fixierung der Position eines Dornes in der
Verformungseinrichtung (24) aufweist, die eingangsseitig auf die
Verformungseinrichtung (24) montiert und in Form von Greifern
(86) ausgeführt ist.
28. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß
- - die Verformungseinrichtung (24) eine Vorrichtung zur Fixierung der Position eines Dornes in der Verformungseinrichtung (24) aufweist, die ausgangsseitig, d. h. an der Seite des Ziehschlit tens (54), auf die Verformungseinrichtung (24) montiert und in Form von Greifern (86) ausgeführt ist,
- - die Verformungseinrichtung (24) eine Vorrichtung zur Fixierung der Position eines Dornes in der Verformungseinrichtung (24) aufweist, die eingangsseitig auf die Verformungseinrichtung (24) montiert und in Form von Greifern (86) ausgeführt ist und
- - die eingangsseitige und die ausgangsseitige Vorrichtung zur Fixierung der Position des Dornes in der Verformungseinrichtung miteinander verbunden sind und sich gemeinsam verschieben kön nen.
29. Ziehmaschine nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (98) zum Halten eines
Dornes (12) in der Verformungseinrichtung (24) aufweist.
30. Ziehmaschine nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß sie
- - Begrenzungsanschläge, mit denen die Verschiebung des Dornes (12) längs der Achse der Ziehmaschine fixiert werden kann, und
- - eine Vorrichtung zur Zwangsrückführung des Dornes (12) in seine Ausgangsstellung aufweist.
31. Verfahren zur Herstellung gaufrierter Rohre, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Fertigung des Rohres in mehreren Schritten
durchgeführt wird durch Deformierung des Rohres (10) in einer
Ziehmaschine, die eine Vorrichtung (98) zum Halten eines Dornes
(12) und eine Zug-Vorrichtung (36) aufweist, mit Hilfe von
Formwerkzeugen (28), die in einer Verformungseinrichtung (24)
angebracht sind, die eine Vorrichtung (97) zur eingangsseitigen
Fixierung des Rohres (10) aufweist, und in auf den Dorn (12)
hinabgeführtem Zustand ein abgeschlossenes Kaliber bilden,
dessen Form der Form des Außenprofils des fertigen gaufrierten
Rohres entspricht, wobei der Dorn (12)
- - einen profilierten Abschnitt (18), dessen Profil im wesentli chen dem inneren Profil des fertig geformten Rohres entspricht,
- - einen axial an die der Zug-Vorrichtung (36) abgewandten Seite des profilierten Abschnittes (18) angrenzenden zylindrischen Abschnitt (16), dessen Außendurchmesser in etwa dem geringsten Innendurchmesser des fertig geformten Rohres entspricht,
- - einen sich an die vom profilierten Abschnitt (18) abgewandte Seite des zylindrischen Abschnittes (16) anschließenden profi lierten Schaft (91); und
- - ein in einem vorbestimmten Abstand vom profilierten Abschnitt (18) fest auf den zylindrischen Abschnitt (16) montiertes Form teil, dessen Umfangsfläche an dem vom profilierten Abschnitt (18) abgewandten Bereich zylindrisch ist, wobei der Außendurch messer des Zylinders in etwa dem Innendurchmesser des noch nicht profilierten Rohres entspricht und dessen Umfangsfläche an dem dem profilierten Abschnitt (18) zugewandten Bereich zumindest teilweise in Art des Innenprofils des fertig geformten Rohres profiliert ist,
aufweist und eine Länge hat, die gleich der Länge des Ausgangs
rohres (10) ist, wobei im ersten Schritt der Dorn (12) so in das
Rohr (10) eingeführt wird, daß die vordere Stirnseite des Rohres
(10) über den Dorn (12) hinausragt; danach wird das Rohr (10)
mit dem Dorn (12) In die Verformungseinrichtung (24) mit ausein
andergeführten Formwerkzeugen (28) so eingeführt, daß ein Teil
des Rohres (10) über den Kaliberquerschnitt hinausreicht, der
Formteil (15) und der zylindrische Abschnitt (16) des Dornes
(12) sich vor dem Kaliber befinden und der profilierte Schaft
(91) gegenüber der Vorrichtung (98) zum Halten des Dornes (12)
gelegen ist; danach wird die Lage des Dornes (12) im Raum rela
tiv zu den Formwerkzeugen (28) mit Hilfe der Vorrichtung (98)
zum Halten des Dornes (12) fixiert und gleichzeitig wird der
Dorn (12) an einer Verschiebung längs der Achse der Verformungs
einrichtung (24) mit Hilfe des profilierten Schaftes (91) gehin
dert; danach wird das Rohr (10) mit dem Dorn (12) eingangsseitig
in der Verformungseinrichtung (24) fixiert, die Zug-Vorrichtung
(36) wird herangeführt, und nach dem Erfassen eines zylindri
schen Teiles (99) des Rohres (10) erfolgt das Zusammenführen der
Formwerkzeuge (28) auf den profilierten Abschnitt (18) des
Dornes (12) und gleichzeitig die Bildung eines Abschnittes (101)
eines gaufrierten Rohres; danach erfolgt das Ziehen des Rohres
(10) gemeinsam mit dem Dorn (12) so lange, bis der zylindrische
Abschnitt (16) des Dornes (12) in die Kalibereinengung gerät;
danach wird der Dorn (12) durch die Vorrichtung (98) zum Halten
des Dornes zurückgehalten und die weitere Umformung des Rohres
(10) zu einem gaufrierten Rohr erfolgt durch das Ziehen des
Rohres (10) und die Verformung der Rohrwände durch die Formwerk
zeuge (28) auf dem zylindrischen Abschnitt (16) des Dornes (12);
nachfolgend wird das Rohr (10) vom Dorn (12) entfernt, und die
Formwerkzeuge (28) werden auseinandergeführt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19602137A DE19602137A1 (de) | 1995-01-23 | 1996-01-22 | Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (gaufrierten Rohren) |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19501917 | 1995-01-23 | ||
DE19602137A DE19602137A1 (de) | 1995-01-23 | 1996-01-22 | Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (gaufrierten Rohren) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19602137A1 true DE19602137A1 (de) | 1996-08-08 |
Family
ID=7752087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19602137A Ceased DE19602137A1 (de) | 1995-01-23 | 1996-01-22 | Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (gaufrierten Rohren) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19602137A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1588785A3 (de) * | 2004-04-20 | 2005-11-02 | Erne Fittings GmbH | Gewendeltes Rohrelement |
EP1614485A1 (de) * | 2004-06-23 | 2006-01-11 | Erne Fittings Gesellschaft m.b.H. | Verfahren und Aufweitdorn zur Fertigung eines Rohrelements |
DE102009044279A1 (de) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | Mag Europe Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wandanschlussstücks |
CN103331349A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-02 | 武汉汉星环保工程技术有限公司 | 椭圆螺旋扁管制备装置和方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8528705U1 (de) * | 1985-10-09 | 1985-11-21 | kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover | Vorrichtung zum Formen einer schraubenlinienförmigen Wellung |
-
1996
- 1996-01-22 DE DE19602137A patent/DE19602137A1/de not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8528705U1 (de) * | 1985-10-09 | 1985-11-21 | kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover | Vorrichtung zum Formen einer schraubenlinienförmigen Wellung |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1588785A3 (de) * | 2004-04-20 | 2005-11-02 | Erne Fittings GmbH | Gewendeltes Rohrelement |
EP1614485A1 (de) * | 2004-06-23 | 2006-01-11 | Erne Fittings Gesellschaft m.b.H. | Verfahren und Aufweitdorn zur Fertigung eines Rohrelements |
DE102009044279A1 (de) * | 2009-10-16 | 2011-04-21 | Mag Europe Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wandanschlussstücks |
DE102009044279B4 (de) * | 2009-10-16 | 2013-11-21 | Mag Europe Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Wandanschlussstücks und zugehöriges Wandanschlussstück |
CN103331349A (zh) * | 2013-06-26 | 2013-10-02 | 武汉汉星环保工程技术有限公司 | 椭圆螺旋扁管制备装置和方法 |
CN103331349B (zh) * | 2013-06-26 | 2015-06-17 | 武汉汉星环保工程技术有限公司 | 椭圆螺旋扁管制备装置和方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2553572C2 (de) | ||
EP2210682B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abstreckdrückwalzen | |
EP3368232B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines innengekühlten ventils für verbrennungsmotoren | |
DE3717698C2 (de) | ||
DE102010053634B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Behälters und zugehörige Vorrichtung zum Umformen eines Rohrabschnittes | |
EP1995001B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Rohranschlüssen | |
EP2127777A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen oder Bearbeiten von Werkstücken aus einer Vorform, insbesondere zum Anformen von Innenprofilen oder Innenverzahnungen | |
DE10005578C2 (de) | Verfahren und Drückwalzvorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers | |
EP0423159A1 (de) | Methode und anordnung durch walzen den aussendurchmesser und die wanddicke einer hauptsächlich zylindrisch gehohlten rohrluppe zu reduzieren. | |
EP0317905B1 (de) | Verfahren zum Ziehen von nahtlosen Metallrohren | |
DE19728736A1 (de) | Verfahren zum Herstellen von Befestigungselementen | |
EP2545232B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung konusförmiger rohrabschnitte an schraubfundamenten | |
WO2010037551A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur spanlosen herstellung eines aussengewindes auf hohlförmigen werkstücken aus metall | |
DE3717165C1 (en) | Method for the production of tubes by the cold reciprocating rolling method | |
DE3622678A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum querwalzen nahtloser rohrluppen | |
DE2735762C2 (de) | Rippenrohr und Vorrichtung zu dessen Herstellung | |
DE2946407C2 (de) | ||
DE19602137A1 (de) | Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (gaufrierten Rohren) | |
EP3265251A1 (de) | Verfahren und beschichtungsvorrichtung zum aufbringen einer auflageschicht bei der herstellung eines mehrlagigen grossrohres | |
DE2903847C2 (de) | ||
WO2008003305A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines rotationssymmetrischen teils und danach hergestelltes teil | |
DE1580642A1 (de) | Fahrzeugachse | |
DE3021940C2 (de) | Verfahren und Anlage zum Herstellen von Rohren auf Rohrstoßbankanlagen | |
DE3401595C2 (de) | ||
DE2320125B2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Rohreinheit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8131 | Rejection |