DE2029860C3 - Verfahren zur Herstellung von Molekularpumpen für Gaszentrifugen - Google Patents

Description

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 S° gungswinkel a, 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 r*₂ > dem Steigungswinkel I₁ des Prophysik und in der Hochvakuumtechnik bekanntge- ⁵⁵ fils im Gesenk entsprechen.

worden. Sie bestehen vorwiegend aus einem Hohl- Durch die Anstellung der Rollen gegen das Gezylinder, dessen innere Wand mit mehrgängigen windenrofil wird ein Klemmen des Werkstückes in schraubenförmig umlaufenden Profilen, den eigent- der Vorrichtung verhindert; das fliegend angeordnete liehen Pumpenkanälen, versehen ist. Die Pumpen- Rollwcrkzeug 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 Drehmaschif ugen durch einen in der Molekularpumpe konzen- nen verwendet werden können,
trisch, berührungsfrei, mit hoher Umfangsgcschwin- Kine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, digkeit umlaufenden Rotor erzeugt. ⁶S 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

mit dem Gesenk mittels Schrauben in Verbindung stehen. Hierbei wird der in einem gesonderten Arbeitsgang ausgestülpte Rand des Rohrrohlings zwisehen Gesenk und^emmring festgespannt. Wenn das RoUwerkzeug am Anfang des Gesenks eingreift, wird durch die Ausgestaltung nicht nur der Rohling am Drehen gehindert, sondern es wird auch gewähr-Stet, daß allein vom freien, unverformien Rohlingsende Material zum Einformen nachströmt, daß aber nicht durch unkontrolliertes Fließen aus der bereits bearbe^en Zone gerade das Ergebnis der Bearbei-Ein mehrgängiges. ^^
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der Stirnseite etwa über ^S^^df Gesenks L Der Durchmesser des ^ξ£

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«ÄS^ der Erfindung besteht darin, daß da* RoUwerkzeug aus zwei zylindrischen Reiben besteht, die mit linern Spannschaft verschraubt sind und an deren Umfang gleichmäßig verteilt diejenige Anzahl von vorzugsweise 10 bis 20 Sen LJLk* ist, der auch die Anzahl der im Gesenk eingearbeiteten Profilgevindegänge entspricht. Durch die Ausgestaltung ist ein einfaches Werkzeug geschaffen, daTnicht nur einfach und billig im Aufbau ist, sondern auch ein einfaches Auswechsein einzelner oder aller Eingriffskörper ermöglicht. Somit muß nicht bei Werkzeugschaden ein ganzes e£Ä; -> ζ—ig _? sein da. errmdungsgemäße RoUwe^eug 3 nach Fig ^a zu

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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,

Fig. la ein auf dem Support der Drehbank zentriert zum Gesenk nach Fig. 1 angeordnetes ernndungsgemäßes Rollwerkzeug,

F i g. 2 einen Schnitt durch das gerollte Rohr (Fig. 1).

Die Vorrichtung besteht aus einen' Gesenk 1 und einem eigentlichen Rollwerkzeug 3. Auf der Planscheibe einer Drehbank ist das Gesenk 1 befestig». 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 angeordnet ist. Die Stirnseite des Gesenks 1 sowie die des Klemmringes 8 werden von einem zweiten Klemmring? abgeschlossen, wobei einerseits Bolzen9 die Klemmringe 7, 8 mit dem Gesenk 1 und andererseits eine Schraube 9 α die Klemmringe 7 und 8 miteinander verbindet.

der um den Betrag der Rückfederung größer ist als der Werkstück-Durchmesser D_wi (F i g. 2). Der Seheibendurchmesser 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 eintra Vorschub des Supports 11, der dem Steigungswinkel Ot₁ entspricht, drückt jede der 16 Profilrollen 4 den Rohrmantel in das gewindeähnliche Kanalprofil 2, dessen Steigungswinkel auch ^₁ beträgt. Jede Rolle 4 zieht +5 trotz der geringen zwischen den angrenzenden RoI-len 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 a, so daß -- wie dies in Fig. 1 ersichtlich ist — das Rohr 5 in den Bereich des gewindeähnlichen Profils 2 des Gesenks 1 gezogen wird.

Aus Fig. 2 geht das in Fig. 1 gezeigte gewindeähnliche Profil (Schnitt UJU) hervor. Das Rohr 5 SS wird mittels der Profilrollen 4 im Gesenk 1 umgeformt, wobei sich die Wandstärke des Rohres 5 im größten Streckbereich auf die endgültige Wandstärke b reduziert. Als Durchmesserwertc sind mit D_n der äußere Gewindedurchmesser im Gesenk 1, mit D_wt ^6o 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 Werk-⁶5 stück beim Rollen berühren. Der Reibungswert zwisehen Profilrollen 4 und Rohr 5 einerseits und Gesenk 1 und Rohr 5 andererseits wird hiermit bei der Umformung sehr niedrig gehalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 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- S kann die Wandstärke in keiner Weise ausgenutzt werwendung bei Gaszentrifugen oder ähnlichen Ge- dea. Bei den bekannten spanenden Herstellungsverräten, insbesondere Urangaszentrifugen, da- fahren sind die Kosten bezüglich des Materials und durch gekennzeichnet, daß in ein dünn- der Bearbeitung sehr hoch. Ferner hegen der Werkwandiges Rohr sämtliche Kanalprofile in einem zeugverschleiß und Energiebedarf und die Ausschuß-Arbeitsgang gleichzeitig eingerollt werden. io quoxe 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 schnitüich handwerkliches Können.
Gewindeschneidemöglichkeit ausgestattete Dreh- Da auf die Molekularpumpen keine bzw. sehr gebank, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Plan- 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 feewinde- zukommen, ein für die Trennung günstiges Kanalähclichsn Profil (2) versehen ist, dessen Steigungs- profil herzustellen.

WhIkCIa₁ beträgt, und zentrisch dazu ein Roll- Der Erfindung liegt zunächst die Aufgabe zuwerkzeug (3) fliegend angeordnet ist, das aus zwei a° 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 x. > Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gedem Steigungswinkel », des Profils (2) im Ge- löst, daß in ein dünnwandiges Rohr sämtliche Kasenk (1) entsprechen. as nalprofiie 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 ver-Stimseite 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 Kanalprofile 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 «luch die Anzahl der im Gesenk (1) einge- ist als es bisher der Fall war; bei Großtrennanlagen arbeiteten Profilgewindegänge (2) entspricht 4° 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 Voreingearbeitete 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 Gewindeschneidemög'ichkeit ausgestatteten Drehbank auf der Planscheibe ein Gesenk mon-