DE19740323A1 - Verfahren zum Herstellen von Hohlprofilen, insbesondere von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Hohlprofilen, insbesondere von Rohren.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um beispielsweise nahtlose Rohre oder geschweißte Rohre mit einer Längs- oder Spiralnaht herzustellen. Die bekannten Ausführungsformen weisen regelmäßig eine gleichmäßige Wanddicke auf, jedenfalls keine ausgewählten Bereiche mit unter­ schiedlichen Wanddicken auf der Rohrinnenseite. - Hier setzt die Erfindung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, wonach sich Hohlprofile und insbesondere Rohre mit in vorgegebenen Bereichen unterschiedlicher Wanddicke auf der Innenseite in einfacher und funktionsgerechter Weise rationell herstellen lassen, und zwar insbesondere unter Berücksichtigung einer hohen Maßgenauigkeit auf der Außenseite.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von Hohlprofilen, insbesondere von Rohren, wonach eine Rechteckplatte aus verformbarem Werkstoff mit auf ihrer einen Plattenseite zumindest einer sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnitts­ verdickung erzeugt wird, die Rechteckplatte zu einem rohrförmigen Rohling mit innen liegender Querschnitts­ verdickung unter Bildung einer gestoßenen Längsnaht gebogen wird, im Bereich der Längsnaht eine Adhäsivverbindung hergestellt wird und dann aus dem Rohling im Wege der Innenhochdruckumformung ein Hohlprofil oder Rohr ausgeformt wird. - Im Rahmen der Erfindung umfaßt die Rechteckplatte auch eine quadratische Platte und besteht vorzugsweise aus Stahl oder einem NE-Metall. - Ein nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren hergestelltes Rohr mit z. B. lediglich einer sich über die Rohrlänge, welche der Plattenlänge der Rechteckplatte entspricht, erstreckenden Querschnitts­ verdickung bzw. vergrößerter Wanddicke auf der Rohr­ innenseite läßt sich beispielsweise für die Herstellung einer hohlen Nockenwelle verwenden. Dazu wird das Rohr in Rohrabschnitte unterteilt, deren Anzahl der Anzahl der Nocken der Nockenwelle entspricht. Aus diesen Rohrabschnitten werden Nockenwellenabschnitte hergestellt, indem im Bereich der Querschnittsverdickungen im Wege einer Innenhochdruckumformung die Nocken ausgeformt werden. Die Nockenwellenabschnitte wiederum werden dann unter Erzeugung einer Axialverbindung gefügt, und zwar unter Berück­ sichtigung der zwischen den einzelnen Nocken zu berück­ sichtigenden Drehwinkel.

Nach einem anderen Vorschlag empfiehlt die Erfindung, daß aus einer Rechteckplatte mit mehreren in vorgegebenen Abständen auf der einen Plattenseite angeordneten und sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnitts­ verdickungen ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Rohr oder Hohlprofil mit über seinen Innenumfang verteilten Querschnittsverdickungen im Wege der Innenhochdruckumformung erzeugt wird. In diesem Fall weist das Rohr oder Hohlprofil folglich in mehreren vorgegebenen Bereichen gezielte Wandverdickungen auf, die sich auf der Rohrinnenseite bzw. Profilinnenseite befinden.

Diese Wand- bzw. Querschnittsverdickungen dienen nicht nur zur Erhöhung des Widerstandsmomentes beispielsweise gegen Biegung, sondern bilden auch eine hinreichende Materialanhäufung zum Einschneiden von beispielsweise Gewindebuchsen zur Aufnahme von Schraubenbolzen. - Nach einer anderen Ausführungsform empfiehlt die Erfindung, daß aus einer Rechteckplatte mit mehreren, z. B. vier in vorgegebenen Abständen auf der einen Plattenseite angeordneten und sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnittsverdickungen ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Mehrkantrohr, z. B. Vierkantrohr mit in seinen inneren Eckbereichen angeordneten Querschnittsverdickungen im Wege der Innenhochdruckumformung erzeugt wird. Auch in diesem Fall wird bei gleichem Meter-Gewicht ein deutlich höheres Wider­ standsmoment gegenüber einem Vierkant- bzw. Mehrkantrohr mit gleicher Wanddicke erzielt, wenn das Vierkant- bzw. Mehrkantrohr z. B. einer Biegebeanspruchung unterworfen wird. Das gleiche gilt für rohrartige und mehreckige Hohlprofile.

Nach einer anderen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß aus einer Rechteckplatte mit mehreren, z. B. vier in vorgegebenen Abständen auf der einen Plattenseite angeordneten und sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnittsverdickungen ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Mehrkantrohr, z. B. Vierkantrohr oder ein mehreckförmiges Hohlprofil mit im Bereich seiner inneren Flanken angeordneten Querschnittsverdickungen im Wege der Innenhoch­ druckumformung erzeugt wird. Auch in diesem Fall können die Querschnitts- bzw. Wandverdickungen zum Erzeugen von Gewindebuchsen für Schraubenbolzen oder dergleichen dienen.

Im Rahmen der Erfindung besteht aber auch die Möglichkeit, daß aus einer Rechteckplatte mit einer oder mehreren singulären oder vernetzten Querschnittsverdickungen auf der einen Plattenseite ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Rohr oder Hohlprofil mit innen liegenden Querschnittsverdickungen im Wege der Innenhochdruckumformung erzeugt wird. Die Lehre der Erfindung ist auch auf konische Hohlprofile anwendbar. In einem solchen Fall findet eine ebene Platte in Trapezform Verwendung, die zu einem konischen Rohr oder Hohlprofil umgeformt und längsnahtgeschweißt wird. Hohlprofil umfaßt im Rahmen der Erfindung sämtliche in Frage kommenden Hohlkörper, die sich aus einer ebenen Platte mit Längsnahtschweißung herstellen und im Wege der Innenhochdruckumformung umformen lassen.

Sofern die Rechteckplatte, deren Plattenlänge der Rohrlänge des zu erzeugenden Rohrs entspricht, aus Stahl besteht, wird zur Erzeugung der Adhäsivverbindung im Bereich der gestoßenen Längsnaht eine Schweißnaht gelegt. Das ist regelmäßig auch dann der Fall, wenn nicht Eisenmetalle eingesetzt werden. Allerdings sind dann auch Lötverbindungen nicht ausgeschlossen, wenn das betreffende NE-Metall dazu geeignet ist. Das gilt auch für andere rohrartige Hohlprofile bzw. Kastenprofile.

Die Adhäsivverbindung im Bereich der gestoßenen Längsnaht wird bei sämtlichen Ausführungsformen verwirklicht, bevor aus dem rohrförmigen Rohling ein Rohr oder Hohlprofil im Wege der Innenhochdruckumformung erzeugt wird. Die Innenhochdruckumformung führt gleichsam zu einer Kalibrierung der Rohraußenseite bzw. Profilaußenseite.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Rechteckplatte mit in vorgegebenen Abständen angeordneten Querschnittsverdickungen im Querschnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge­ stelltes Rundrohr,

Fig. 4 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Vierkantrohr mit den Querschnitts­ verdickungen im Bereich der inneren Eckbereiche und

Fig. 5 ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Vierkantrohr mit den Querschnitts­ verdickungen im Bereich der innen liegenden Flanken.

In den Figuren sind Rohre 1 dargestellt, die aus einer Rechteckplatte 2 aus Stahlblech hergestellt sind. Die Rechteckplatte 2 weist sich in Plattenlängsrichtung erstreckende Querschnittsverdickungen 3 auf, deren Länge der Plattenlänge entspricht und die in vorgegebenen Abständen zueinander angeordnet sind. Diese Rechteckplatte 2 ist im Zuge der Rohrherstellung zu einem rohrförmigen Rohling gebogen worden, und zwar mit innen liegenden Querschnittsverdickungen 3 sowie unter Bildung einer gestoßenen Längsnaht 4. Im Bereich der Längsnaht 4 ist eine Schweißnaht gelegt worden. Dieser längsnahtgeschweißte Rohling ist dann in ein Gesenk eingelegt und im Wege der Innenhochdruckumformung zu einem Rohr 1 ausgeformt worden.

Für unterschiedliche Anwendungsfälle muß der Rohling in dem Gesenk exakt positioniert werden. Das gilt beispielsweise für die Vierkantrohre 1 einerseits nach Fig. 4 und andererseits nach Fig. 5, weil in diesen Fällen die Querschnitts- und folglich Wandverdickungen 3 einmal in den inneren Eckbereichen 5 und zum anderen in den inneren Flankenbereichen 6 vorgesehen sind. Im Rahmen der Erfindung ist auch eine Kombination der Ausführungsformen nach den Fig. 4 und 5 ohne weiteres möglich.

Die Querschnittsverdickungen 3 in den Eckbereichen 5 dienen z. B. zur Erhöhung des Widerstandsmomentes, während sich in die Querschnittsverdickungen 3 auf der Innenseite der Flanken beispielsweise Gewindebuchsen einarbeiten lassen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Hohlprofilen, insbesondere von Rohren, wonach eine Rechteckplatte aus verformbarem Werkstoff mit auf ihrer einen Plattenseite zumindest einer sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnitts­ verdickung erzeugt wird, die Rechteckplatte zu einem rohrförmigen Rohling mit innen liegender Querschnitts­ verdickung unter Bildung einer gestoßenen Längsnaht gebogen wird, im Bereich der Längsnaht eine Adhäsivverbindung hergestellt wird und dann aus dem Rohling im Wege der Innenhochdruckumformung ein Hohlprofil oder Rohr ausgeformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Rechteckplatte mit mehreren in vorgegebenen Abständen auf der einen Plattenseite angeordneten und sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnitts­ verdickungen ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Hohlprofil oder Rohr mit über seinen Innenumfang verteilten Querschnittsverdickungen im Wege der Innenhochdruckumformung erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus einer Rechteckplatte mit mehreren, z. B. vier in vorgegebenen Abständen auf der einen Plattenseite angeordneten und sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnittsverdickungen ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Mehrkantrohr, z. B. Vierkantrohr oder mehreckiges Hohlprofil oder mehreckiges Hohlprofil mit in seinen inneren Eckbereichen angeordneten Querschnittsverdickungen im Wege der Innen­ hochdruckumformung erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß aus einer Rechteckplatte mit mehreren, z. B. vier in vorgegebenen Abständen auf der einen Plattenseite angeordneten und sich in Plattenlängsrichtung erstreckenden Querschnittsverdickungen ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Mehrkantrohr, z. B. Vierkantrohr oder mehreckiges Hohlprofil mit im Bereich seiner inneren Flanken angeordneten Quer­ schnittsverdickungen im Wege der Innenhochdruckumformung erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Rechteckplatte mit einer oder mehreren singulären oder vernetzten Querschnittsverdickungen auf der einen Plattenseite ein rohrförmiger Rohling und aus dem Rohling nach Längsnahtverbindung ein Rohr oder Hohlprofil mit innen liegenden Querschnittsverdickungen im Wege der Innen­ hochdruckumformung erzeugt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rechteckplatte aus Stahl oder NE-Metallen verwendet wird.