DE2029860B2 - Verfahren zur Herstellung von Molekularpumpen für Gaszentrifugen - Google Patents

Description

mit dein Gesenk mittels Schrauben in Verbindung stehen. Hierbei wird der in einem gesonderten Arbeitsgang ausgestülpte Rand des Rohrrohlings zwischen Gesenk und Klemmring festgespannt. Wenn das Rollwerkzeug am Anfang des Gesenks eingreift, wird durch die Ausgestaltung nicht nur der Rohling am Drehen gehindert, sondern es wird auch gewährleistet, daß allein vom freien, unverformten Rohlingsende Material zum Einformen nachströmt, daß aber nicht durch unkontrolliertes Fließen aus der bereits bearbeiteten Zone gerade das Ergebnis der Bearbeitung in Frage gestellt wird.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Rollwerkzeug aus zwei zylindrischen Scheiben besteht, die mit einem Spannschaft verschraubt sind und an deren Umfang gleichmäßig verteilt diejenige Anzahl von vorzugsweise 10 bis 20 Rollen angeordnet ist, der auch die Anzahl der im Gesenk eingearbeiteten Profilgewindegänge entspricht. Durch die Ausgestaltung ist ein einfaches Werkzeug geschaffen, das nicht nur einfach und billig im Aufbau ist, sondern auch ein einfaches Auswechseln einzelner oder aller Eingriffskörper ermöglicht. Somit muß nicht bei Werkzeugschaden ein ganzes zweites Werkzeug bereitgehalten werden, da ein Auswechseln der einzelnen beschädigten Rollen leicht möglich ist.

Eine abschließende Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das im Gesenk eingearbeitete mehrgängige Profil um einen bestimmten Betrag breiter ist als das Rollenprofil und die doppelte Rohrwandstärke. Hierdurch wird bei gegen das Profil angestellter Rolle eine Berührung und somit die Ausformung des Profils voll gewährleistet, durch die Linienberührung aber wird nicht etwa der freie Materialnachschub behindert oder die freie Drehung der Rolle gestört, wie das der Fall wäre, wenn sich bei Flächenberührung zwischen Rolle und Profil beide gegeneinander verklemmen.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 ein auf der Planscheibe einer Drehbank befestigtes erfindungsgemäßes Gesenk, in dem einerseits das unverformte Rohr eingeschoben und andererseits das Rohr gerollt dargestellt ist,

F i g. 1 a ein auf dem Support der Drehbank zentriert zum Gesenk nach F i g. 1 angeordnetes erfindungsgemäßes Rollwerkzeug,

F i g. 2 einen Schnitt durch das gerollte Rohr

(Fig. I)-

Die Vorrichtung besteht aus einem Gesenk 1 und einem eigentlichen Rollwerkzeug 3. Auf der Planscheibe einer Drehbank ist das Gesenk 1 befestigt. Das Gesenk 1 ist im wesentlichen ein Hohlzylinder mit einseitigem Flansch zum zentrischen Spannen auf einer Drehbank-Planscheibe. Gesenk 1 und Planscheibe besitzen eine gemeinsame Achse 12.

Die Befestigung des Gesenks 1 an der Planscheibe, welche sich in der Richtung des angegebenen Pfeiles umzudrehen vermag, ist mit Schrauben la gewährleistet. An der anderen Stirnseite des Gesenks 1 befindet sich ein Ansatz, auf welchem ein Klemmring 8 angeordnet ist. Die Stirnseite des Gesenks 1 sowie die des Klemmringes 8 werden von einem zweiten Klemmring 7 abgeschlossen, wobei einerseits Bolzen 9 die Klemmringe 7, 8 mit dem Gesenk 1 und andererseits eine Schraube 9 a die Klemmringe 7 und 8 miteinander verbindet.

Ein mehrgängiges, gewindeähnliches Profil 2 erstreckt sich an der Innenfläche des Hohlzylinders von der Stirnseite etwa über Va des Gesenks 1. Der äußere Durchmesser des Profils 2 ist mit D₀ bezeichnet.
Im unteren Teil des Schnittbildes, F i g. 1, ist ein im Gesenk 1 eingeschobenes Rohr 5 ersichtlich, das mit seiner äußeren Mantelfläche am gewindeähnlichen Profil 2 anliegt. Das an einer Stirnseite umgebördelte Rohr 5 wird an seinem Bördelrand 6 zwi-

sehen dem Klemmring 7 und 8 eingespannt. Bolzen 9

dient als Mitnehmer zwischen Gesenk 1 und Rohr S.

Vor Beschreibung der oberen Schnitthäifte, Fig. J,

erscheint es notwendig und zweckmäßig zu sein, das

erfindungsgemäße Rollwerkzeug 3 nach F i g. 1 a zu

beschreiben. Im Support 11 ist das Rollwerkzeug 3 zentriert zur Planscheibe — gegen das Gesenk 1 hinweisend — fliegend gelagert. Durch die nach links und rechts zeigenden Pfeile wird die Verschiebemöglichkeit des Supportes angedeutet. Das Rollwerkzeug 3

so besieht aus zwei zylindrischen Scheiben 13 mit dem Durchmesser D_s, die gemeinsam mit einem Spannschaft verschraubi sind und im Beispiel gleichmäßig am Umfang verteilte, drehbar gelagerte Profilrollen 4 tragen. Die Rollen 4 mit dem Durchmesser d sind

gegen die Achse 12 um den Anstellwinkel a₂ geneigt, der erfindungsgemäß gleich oder größer ist als der Steigungswinkel a_t des gewindeähnlichen Profils 2 im Gesenk 1. Durch die in den Scheiben 13 gelagerten Rollen wird der RollenkreisdurchmesserD_R bestimmt, der um den Betrag der Rückfederung größer ist als der Werkstück-Durchmesser D_wi (F i g. 2). Der Scheibendurchmesser D_s entspricht etwa dem Innendurchmesser des nicht verformten Rohrs S.

Nach Beschreibung des Rollwerkzeuges nach

F i g. 1 a kann die obere Schnitthälfte der F i g. 1 verständlich gemacht werden. Hier wird der Zustand des bis etwa zur Hälfte gerollten Rohres 5 gezeigt. Das Rollenwerkzeug wird achsgleich zum Gesenk 1 gestellt, so daß beim Einrollen alle 16 Profilrollen 4

gleichzeitig mit der Umformung beginnen. Mit einem Vorschub des Supports 11, der dem Steigungswinkel α, entspricht, drückt jede der 16 Profilrollen 4 den Rohrmantel in das gewindeähnliche Kanalprofil 2, dessen Steigungswinkel auch ^₁ beträgt. Jede Rolle 4 zieht

trotz der geringen zwischen den angrenzenden Rollen 4 bestehenden Distanz den größten Teil des benötigten Werkstoffes aus dem noch nicht umgeformten Rohrstück 5. Das gerollte Rohr 5 verkürzt sich gegenüber seiner ursprünglichen Länge um den

Wert α, so daß — wie dies in F i g. 1 ersichtlich ist — das Rohr 5 in den Bereich des gewindeähnlichen Profils 2 des Gesenks 1 gezogen wird.

Aus F i g. 2 geht das in F i g. 1 gezeigte gewindeähnliche Profil (Schnitt II/II) hervor. Das Rohr 5

wird mittels der Profilrollen 4 im Gesenk 1 umgeformt, wobei sich die Wandstärke des Rohres S im größten Streckbereich auf die endgültige Wandstärke b reduziert. Als Durchmesserwerte sind mit D₀ der äußere Gewindedurchmesser im Gesenk 1, mit D_n,, der innere Gewindedurchmesser des umgeformten Rohres 5, welcher etwa dem Rollenkreisdurchmesser D_R (F i g. 1 a) entspricht, angeführt. Die Breite der Profilrollen 4 ist gegenüber der Profilbreite des Gesenks 1 so schmal, daß nur ihre Radien das Werkstück beim Rollen berühren. Der Reibungswert zwischen Profilrollen 4 und Rohr 5 einerseits und Gesenk 1 und Rohr 5 andererseits wird hiermit bei der Umformung sehr niedrig gehalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnuneen

Claims (5)

sprechende gewindeartige Kanalprofil spanend her- Patentansprüche: auszuarbeiten. Der Wandstärke der Molekularpumpe

1. Verfahren zur Herstellung von Molekular- sind hier jedoch bestimmte Mindestgrenzen gesetzt, pumpen mit mehreren einem steilen, mehrgängi- Da die Pumpe selbst mechanisch nicht belastet wird, gen Gewinde ähnlichen Kanalprofilen, zur An- 5 kann die Wandstärke in keiner Weise ausgenutzt werwendung bei Gaszentrifugen oder ähnlichen Ge- den. Bei den bekannten spanenden Herstellungsve;-raten, insbesondere Urangaszentrifugen, da- fahren sind die Kosten bezüglich des Materials und durch gekennzeichnet, daß in ein dünn- der Bearbeitung sehr hoch. Ferner liegen der Werkwandiges Rohr sämtliche Kanalprofile in einem zeugverschleiß und Energiebedarf und die Ausschuß-Arbeitsgang gleichzeitig eingerollt werden. io quote in einer Höhe, die das übliche zulässige Maß

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- übersteigt. Ferner erfordert die Fertigung überdurchrens nach Anspruch 1, mit einer Planscheibe und schnittlich handwerkliches Können.
Gewindeschneidemöglichkeit ausgestattete Dreh- Da auf die Molekularpumpen keine bzw. sehr gebank, dadurch gekennzeichnet, daß au? der Planr ringe mechanische Kräfte wirken, ist es hierbei nicht scheibe ein Gesenk (1) montiert ist, dessen dem 15 nötig, eine stabile und starkwandige Ausführung zu Support (11) zugewandter Teil der Innenfläche wählen; es ist dagegen nur der Forderung entgegender Bohrung mit einem mehrgängigen gewinde- zukommen, ein für die Trennung günstiges Kanalähnlichen Profil (2) versehen ist, dessen Steigungs- profil herzustellen.

winkel Ot₁ beträgt, und zentrisch dazu ein "Roll- Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zuwerkzeug (3) fliegend angeordnet ist, das aus zwei «o gründe, ein Verfahren zur Herstellung von Mole-Scheiben (13) besteht, an deren Umfangslinie klarpumpen zu schaffen, das sich durch Einfachheit mehrere Rollen (4) in gleichmäßigem Abstand und geringen Aufwand auszeichnet,
drehbar gelagert sind, deren Anstellwinkel »₂ > Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gedem Steigungswinkel A₁ des Profils (2) im Ge- löst, daß in ein dünnwandiges Rohr sämtliche Kasenk (1) entsprechen. 25 nalprofile in einem Arbeitsgang gleichzeitig eingerollt

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- werden. Hierbei werden aus billigem Halbzeug, nämkennzeichnet, daß die der Planscheibe abgewandte lieh einem dünnwandigen Rohr, mittels eines verStirnseite des Gesenks (1) eine Befestigungsein- schleißarmen Werkzeugs in einem Arbeitsgang alle richtung für den Rohrkörper aus einem äußeren Kanäle eingebracht, wobei die Ausschußrate außer- und inneren Klemmring (7, 8) enthält, die sowohl 3° ordentlich gering ist. Da alle Karialprofile gleichzeitig miteinander als auch gemeinsam mit dem Gesenk eingerollt werden, besteht nicht die Gefahr, daß eines mittels Schrauben (7, 9 a) in Verbindung stehen. der Profile beim Rollen eines Nachbarprofils, z. B.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- durch Nachfließen von Material für die Verformung, kennzeichnet, daß das Rollwerkzeug (3) aus zwei Schaden nimmt, wie es der Fall wäre, wenn die Prozylindrischen Scheiben (13) besteht, die mit einem 35 file einzeln eingerollt werden. Abgesehen von den Spannschaft verschraubt sind und an deren Um- fertigungstechnischen Vorteilen weist der durch das fang gleichmäßig verteilt diejenige Anzahl von erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Gegenstand vorzugsweise 10 bis 20 Rollen (4) angeordnet ist, den Vorteil auf, daß sein Außendurchmesser kleiner der auch die Anzahl der im Gesenk (1) einge- ist als es bisher der Fall war; bei Großtrennanlagen arbeiteten Profügewindegänge (2) entspricht. *° ergibt sich hierdurch ein nicht unbeträchtlicher Raum-

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, gewinn.

dadurch gekennzeichnet, daß das im Gesenk (1) Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vor-

eingearbeitete mehrgängige Profil (2) um einen richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen

bestimmten Betrag breiter ist als das Rollenprofil Verfahrens, das darin besteht, daß auf einer mit Plan-

und die doppelte Rohrwandstärke. 45 scheibe und Gewindeschneidemöglichkeit ausgestatteten Drehbank auf der Planscheibe ein Gesenk mon-

tiert ist, dessen dem Support zugewandter Teil der

Innenfläche der Bohrung mit einem mehrgängigen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur gewindeähnlichen Profil versehen ist, dessen Stei-Herstellung von Molekularpumpen mit mehreren 5° gungswinkel «j beträgt, und zentrisch dazu ein RoIleinem steilen, mehrgängigen Gewinde ähnlichen Ka- werkzeug fliegend angeordnet ist, das aus zwei Scheinalprofilen, zur Anwendung bei Gaszentrifugen oder ben besteht, an deren Umfangslinie mehrere Rollen in ähnlichen Geräten, insbesondere Urangaszentrifugen, gleichmäßigem Abstand drehbar gelagert sind, deren Molekularpumpen sind besonders in der Trenn- Anstellwinkel λ₂ > dem Steigungswinkel ^₁ des Prophysik und in der Hochvakuumtechnik bekanntge- 55 fij_s i_m Gesenk entsprechen.

worden. Sie bestehen vorwiegend aus einem Hohl- Durch die Anstellung der Rollen gegen das Gezylinder, dessen innere Wand mit mehrgängigen windeprofil wird ein Klemmen des Werkstückes in schraubenförmig umlaufenden Profilen, den eigent- der Vorrichtung verhindert; das fliegend angeordnete liehen Pumpenkanälen, versehen ist. Die Pumpen- Rollwerkzeug ermöglicht die Bearbeitung des Rohwirkung beruht in etwa auf dem bekannten Förder- ^6o res von innen her, so daß unfallträchtige und sperrige effekt von Rückführgewinden bei Wellenabdichtun- Vorrichtungen an der zugänglichen Außenseite des gen und wird im vorliegenden Fall der Urangaszentri- Rohres entfallen und somit auch kleine Drehmaschifugen durch einen in der Molekularpumpe konzen- nen verwendet werden können,
trisch, berührungsfrei, mit hoher Umfangsgeschwin- Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, digkeit umlaufenden Rotor erzeugt. ⁶5 daß die der Planscheibe abgewandte Stirnseite des Das bisher übliche Herstellungsverfahren von Mole- Gesenks eine Befestigungseinrichtung für den Rohrkularpumpen von Gaszentrifugen bestand darin, aus körper aus einem äußeren und inneren Klemmring einem starkwandigen zylindrischen Rohling das ent- enthält, die sowohl miteinander als auch gemeinsam