DE2134076A1 - Verfahren zur herstellung konischer oder sich verjuengender rohre - Google Patents

Description

• VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG KONISCHER ODER SICH VERJÜNGENDER ROHRE Die vorliegende Erfindung betrifft das Ziehen konischer oder sich verjüngender Rohre über einen Ziehdorn.
• In der deutschen Patentanmeldung P 16 02 233 wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ziehen von konischen oder sich verjjjngenden Rohren beschrieben. Bei dem Vcrfahren nach dieser Anmeldung werden die Rohre zwischen einem konischen Ziehdorn u einer ausdehnbaren oder verformbaren Ziehmatrize oder -ring gezogen. In vielen Fällen ist die Verwendung eines Ziehdornes mit der Länge des gezogenen Rohres schwierig oder unerlfiinscht.
• Beispielsweise ist die Anwendung dieses bekannten Verfahrens nachteilig, wenn große oder lange Röhren gezogen werden sollen, wie sie fjtr Straßenlaternen mit einer Länge von 6 m und einem Durchmesser von 5 - 25 cm üblich sind.
• Außerdem ist es häufig erwiinscht, die Länge eines EDrzeugnisses variieren zu können. Dies gilt beispielsweise für die Länge von Licht-, Flaggen- und Segelbootmasten, die in verschiedenen Längen benötigt werden. Die Verwendung eines speziellen Ziehdornes für jede Länge macht eine unzumutbare Lagerialtung an Ziehdornen fjjr den Hersteller erforderlich.
• Es wurde nun ein Verfahren ermittelt, mit dem ein einziger verhältnismäßig kurzer Ziehdorn zur Herstellung von relativ langen konischen oder sich verjiingendelll Rohren verwendet werden kann. Außerdem wird nach diesem Verfahren ein einziger Ziehdorn benötigt, um konische oder sich verjüngende Rohre mit verschiedenen Kombinationen in Länge und Durchmesser herzustellen.
• Erfindungsgemäß wird ein konischer Ziehdorn mit zumindest einem Durchmesser, der dem gewünschten minimalen inneren Durchmesser des Rohres entspricht, und mit mindestens einem Durchmesser, der mit dem geforderten maximalen Innendurchmesser des Rohres übereinstimmt, in dieses Rohr eingesetzt. Rohr und Ziehdorn werden sodann in dem Ziehring in der gleichen Weise angeordnet, wie dies in der zuvor erwähnten Patentanmeldung beschrieben ist.
• Jedoch wird erfindungsgemäß der Ziehdorn während des Ziehens derartig relativ zu dem Rohr bewegt (und zwar in der Richtung des Rohres, wenn eine Zuspitzung von dem kleinen Durchmesser zu dem großen erfolgt, und in Gegenrichtung, bezogen auf die Richtung des Rohres, wenn die Zuspitzung von dem großen Durchmesser auf den kleinen Durchmesser vorgenommen wird), so daß sich das Rohr mit einer im Vergleich zu der Länge des Ziehdorns verschiedenen Länge verjüngt.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus der folgenden Darstellung von Ausführungsbeispielen sowie aus den beigefügten AbbiBungen hervor.
• Es zeigt Fig. 1 in Seitenansicht einen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendeten Ziehdorn, Fig. 2 in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt ein auf dem Dorn der Fig. 1 befestigtes Rohr in Verbindung mit einer ausdehnbaren Ziehmatrize und einer Haltevorrichtung, Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 2 in gleicher Darstellung, jedoch nach dem Beginn des Ziehprozesses, Fig. 4 in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt eine weitere Ausführungsart zur Durchführung der Erfindung, wobei die Zuspitzung vom großen Durchmesser in Richtung auf den kleinen Durchmesser erfolgt, Fig. 5 in Seitenansicht und teilweise im Querschnitt die Ausführungsart nach Fig. 4, wobei jedoch die Matrize nun eine konische Erweiterung (vom schmalen Durchmesser zu einem großen Durchmesser) bewirkt, um ein Venturi-Rohr auszubilden, und Fig. 6 einen Ziehdorn mit Bereichen verschiedenen Querschnittes zur Ausbildung von konischen Rohren mit unterschiedlichen Gestaltungen.
• In Fig. 1 ist ein Ziehdorn 8 dargestellt, der im wesentlichen aus einem konisch geformten Arbeitskopf 10 besteht, der an einer Trägerstange 12 befestigt ist, welche in dieser Ausfiihrungsart der Erfindung als Kolben bzw. Stössel eines hydraulischen Zylinders 14 ausgebildet ist.
• Die dargestellte Vorrichtung ist außerdem mit einer Zentriereinrichtung 16 ausgeriistet, die in Verbindung mit dieser Erfindung als eine bevorzugte Ausführungsart, nicht jedoch als wesentliches Teil der Erfindung beschrieben ist die und fiir/nur in Verbindung mit dem vorliegenden Verfahren Schutz beansprucht wird.
• In der Darstellung nach Fig. 2 ragt der Ziehdorn 8 in ein Metallrohr 18 hinein, das mit einem zugespitzten Ende 20 zur Vorbereitung des Ziehens versehen ist. Das zugespitzte Ende 20 des Rohres 18 erstreckt sich durch die Öffnung 22 einer ausdehnbaren Ziehmatrize 24 und wird mit den Zähnen 26 einer herkömmlichen Greifeinrichtung 28 gehaltert. Diese Greifeinrichtung 28 ist natiirlich mit einer nicht gezeigten Antriebseinrichtung, beispielsweise mit einem hydraulischer Zylinder, verbunden, um das Rohr 18 durch die Ziehmatrize 24 über den Ziehdorn 8 ziehen zu können.
• Die dargestellte Ziehmatrize 24 sitzt in einem iii Segmerlte unterteilten Matrizenhalter 32, wie er in Verbindung mit Fig. 3 der deutschen Patentai'meldung p 16 02 233 beschriebe ist. Der Halter 32 ist in zwei Segmente 36 und 38 geteilt, die von einer Feder 40 zusammengehaLten werden. Der Halter 32 stößt all eille Befes tigullgsplatte 30, die zur Er@@rung der Wirkungsweise als feststehend angenommen werden kann.
• Die Aussparung 31 innerhalb der Platte 30 ist zur leichten Zentrierung der Ziehmatrize 24 und des Halters 32 vorgesehen, sie ist jedoch ausreichend groß, um eine Ausdehnung der Segmente 36 und 38 zu erlauben. Es ist einzusehen, daß eine Anzahl von Segmenten, wie die Segmente 36 und 38, verwendet werden kann, und daß in Wirklichkeit eine Ausführung in mehr als zwei Segmente vorzuziehen ist.
• Der in Segmeiite unterteilte Matrizenhalter hat die Aabe, ein freies Ausdehnen der Matrize oder des Ziehringes 24 ZU erlauben und das Rohr 18 auf der Oberfläche des Ziehdornes "aufzulegen" oder zu ziehen, damit ein konisches Rohr entsteht.
• Bei der Ausführung des Erfindungsgedankens der deutschen Patentanmeldung r 16 02 233 wird das Rohr der Form bzw.
• Gestalt des Ziehdornes angepasst. Nach der vorliegenden Erfindung ist der Ziehdorn 8 jedoch wesentlich kürzer als das gewilnsciite konische Rohr, verfiigt aber iiber die geforderten maximalen und minimalen Durchmesser, die das fertige Rohr innen annehmen soll, so daß das Rohr 18 nicht auf die gesamte Oberfläche des Dornes aufgelegt11 werden kann. Stattdessen wird ein Zylinder 14, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, während des Ziehens betätigt, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Ziehdorn 8 und dem Rohr 18 entsteht. Durch Ausstrecken des Bolzens 12 und somit der Ziehmatrize mit einer gesteuerten Geschwindigkeit, die in Fig. 3 durch den Pfeil (a) symbolisiert ist und die vorzugsweise geringer als die mit dem Pfeil (A) angedeutete Ziehgeschwindigkeit ist, wird es möglich, die Ziehmatrize 24 stufenweise auszudehnen und eine langgestreckte konische Form des Rohres 18 zu erreichen, wie sie in Fig. 3 im Bereich 38' gezeigt ist.
• Die Zentriereinrichtung 16 besteht aus einer fliissigkeitsdichten, aufblasbaren Blase oder Kammer 40. Fließende Medien, wie Luft oder Wasser, werden in die Kammer 40 durch einen Kanal 42 hineingeleitet, der sich in dem Bolzen 42 befindet und mit einer (nicht gezeigten) Quelle mit einem unter Druck stehenden fließenden Medium verbunden ist. Wenn der Ziehdorn derart, wie Fig. 2 zeigt, in das Rohr eingesetzt ist, bewirkt die unter Druck stehende Flüssigkeit die durch die Verbindung 44 in den Kanal 42 geliefert wird, das Ausdehnen der Blase, die Berührung mit den Innenwänden des Rohres und das Zentrieren des Kopfes 10 des Ziehdornes 8.
• Außerdem schließt die Blase 16 den Kopf 10 gegenüber dem übrigen Rohr an der Stelle 46 ab, wobei ein Raum 48 frei bleibt, in den schlauerweise ein Gleitmittel eingeführt wird, um die Reibung zwischen dem Ziehdorn - Kopf 10 und der Innenwandung des Rohres zu verringern, da dort eine Relativbewegung zwischen Dorn und Innenwandung erfolgt. Dies geschieht am wirkungsvollsten dadurch, daß ein Gleitmittel unter Druck in den Raum 48 hinein durch einen Kanal 50 hindurch geliefert wird, der von der Oberfläche des Ziehdorn - Kopfes 10, durch den Bolzen 12 hindurch zu einer solchen nicht gezeigten Quelle mit Gleitmittel führt.
• In den Ausführungsarten nach Fig. 4 und 5 ist gezeigt, daß das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann, um ein Rohr "abwärts", d.h. von einem großen zu einem kleinen Durchmesser konisch auszubilden, und daß es außerdem möglich ist, ein Venturi-Rohr herzustellen, indem zunächst die konische Ausbildung "abwärts" und sodann "aufwärts", d.h. von einem kleinen zu einem großen Durchmesser, bei der Herstellung gerichtet ist.
• Die Halteeinrichtung für die Ziehmatrize ist in den Fig. i und 5 die gleiche wie die in der vorgenannten deutschen Patentanmeldung P 16 02 233 in Verbindung mit den Fig. 11 - 13 dargestellte Einrichtung, mit der Ausnahme, daß für die vorliegende Erklärung der Erfindung die Platte 52 als stationär bzw. feststehend angesehen werden sollte.
• Nach Fig. 4 ist eine geteilte Ziehmatrize 15 relativ zu einer Stützplatte 52 derartig angeordnet, daß sie gegen diese Stützplatte 52 mit einer Geschwindigkeit beweglich ist, die mit der Bewegung des Greifers 54 beim Ziehen des Rohres 56 durch die Öffnung der ausdehnbaren Matrize bzw. des Ziehringes 58 in Beziehung steht. Die Matrizenhälften 60 und 62 der geteilten Matrize 50 bewirken, daß die ausdehnbare Matrize über dem Rohr 56 geschlossen wird, wenn der Ziehdorn - Kopf 64 aus der Öffnung mit einer gesteuerten Geschwindigkeit (die normalerweise geringer als die Ziehgeschwindigkeit ist) gezogen wird, so daß eine stufenweise Verringerung des Ziehdorn-Durchmessers gegenüber der Matrize und dem Rohr wirksam ist.
• Wenn die gewiinschte Gestaltung des Rohres erreicht ist, werden die Matrizenhälften 6o und 62 zurückgezogen und der hydraulische Zylinder 66 umgeschaltet, so daß sich die Ziehmatrize nunmehr iiber einen langsam fortschreitenden Dorn (siehe Pfeil) in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Weise ausdehnt. Somit erfolgt eine konische Ausbildung in Richtung zu dem größeren oder kleineren Durchmesser eines Rohres oder nacheinander in verschiedenen Richtungen, wie dies gezeigt ist. Fig. 6 zeigt einen Ziehdorn mit einem Bereich oder einem Segment 70, das im Querschnitt hexagonal ausgebildet ist. Bei Verwendung einer ausdehnbaren Ziehmatrize oder eines Ziehringes, beispielsweise einer weichen Messingmatrize, kann man diesen Ziehdorn in Verbindung mit der vorbeschriebenen Vorrichtung einsetzen, um konische Rohre durch Ziehen über die Oberfläche des Bereiches 70 des Dornes in hexagonale Form überzuführen, während sich runde Gestaltungen ergeben, wenn das Rohr über den mit 72 bezeichneten Bereich des Dornes geführt wird. Somit können mit dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung hexagonale, runde, teilweise hexagonale und teilweise runde Rohre ausgebildet werden, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Golfschlägern gewünscht werden. Die genaue Länge des Rohres oder die Länge einer vorgegebenen Form (beispielsweise eines teilweise hexagonalen Schaftes) kann durch Regulierung der Geschwindigkeit, mit der der Ziehdorn-Kopf 10 in die Öffnung der Ziehmatrize hineingeführt (oder aus dieser herausgezogen) wird, variiert und eingestellt werden. Beispielsweise kann ein konisches Rohr zur Verwendung als Golfschlägerstiel "gestuft" werden, indem die'Geschwindigkeit des Ziehdorns mit der Ziehgeschwindigkeit pulsierend synchronisiert wird.
• Es ist bemerkenswert, daß es in den meisten Fällen erwiinscht ist, eine Axialbewegung eines Ziehdornes, wie des Ziehdornes 10, zu erreichen, die geringer als die Ziehgeschwindigkeit ist, so daß ein konisches Rohr entsteht, das länger als der Ziehdorn ist. Somit kann ein einziger verhältnismäßig kurzer Ziehdorn verwendet werden,um konische Rohre verschiedener Länge zu ziehen, die eine mehrfache Länge im Vergleich zu dem Ziehdorn aufweisen können. Jedoch ist es auch möglich, konische Rohre herzustellen, die kürzer als der Ziehdorn sind, und zwar durch Einstellung einer relativen Ziehdorngeschwindigkeit, die größer als die Ziehgeschwindigkeit ist, wodurch sich die Vielseitigkeit der Verwendung eines konischen Dornes gemäß der vorliegenden Erfindung weiter erhöht.
• Es ist einzusehen, daß das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit jeder Ausführungsart der erwähnten deutschen Patentanmeldung P16 02 233 verwendet werden kann.
• Beispielsweise können ausdehnbare Matrizen oder Ziehringe und/oder ringförmige Werkstücke in Rotation versetzt werden, um eine Wirbelung oder Drehwirkung beim Ziehen und konischen Ausbilden zu erreichen.
• Außerdem ist einzusehen, daß der Ausdruck "Ziehen", wie er in Verbindung mit der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, jede Art der Vorwärtsbewegung eines Rohres durch die Öffnung eine Matrize und über einen Dorn umfassen soll.
• Der Ausdruck "Rohr" beinhaltet hohle, langgestreckte Köder, wie Röhren, Leitungen usw. Dieser Ausdruck soll außerdem Querschnittsformen umfassen, die nicht unbedingt rund sind, sondern die oval, rechteckig, dreieckig, hexagonal, oktagonal usw. ausgefiihrt sind. Natürlich muss der Ziehdorn in seiner Gestaltung dem zu ziehenden Rohr oder langgestreckten Teil angepasst sein.

Claims (14)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines konischen oder sich verjitngenden Rohres, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Rohr (18, 56) ein konischer Ziehdorn (8, 10) axial angeordnet und gemeinsam mit diesem Rohr axial in die Öffnung einer verformbaren Ziehmatrize (24, 58) eingesetzt wird und daß das Rohr (18, 56) durch die Ziehmatrize (211, 58) hindurch über den Ziehdorn (8, 10) gezogen wird, wobei durch die Anordnung des Ziehdornes relativ zu dem Rohr und zu der Ziehmatrize während des Ziehvorganges die Innenabmessungen des gezogenen Rohres einstellbar und veränderbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn (8, 10) den vorbestimmten minimalen und maximalen Innendurchmesser des zu ziehenden Rohres (18, 56) besitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anfänglichen Abmessungen der Öffnung der Ziehmatrize (24, 58) dem Minimaldurchmesser des Rohres (18, 56) und des Ziehdornes (8, 10) angepaßt werden sowie daß der Ziehdorn in der Ziehmatrize derart angeordnet wird, daß er während des Ziehvorganges in der Matrize mit seinem minimalen bis zu seinem maximalen Durchmesser wirksam wird und die Ausdehnung und konische Ausbildung des Rohres bewirkt.

lt. Verfahren nach Anspruch 1'oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß die anfänglichen Abmessungen der Oeffnung der Ziehmatrize (2all, 58) dem Maximaldurchmesser des Rohres (18, 56) uiid des Ziehdornes (8, 10) angepaßt werden sowie daß der Ziehdorn in der Ziehmatrize während des Ziehvorganges derart angeordnet wird, daß er während des Ziehvorganges mit seinem maximalen bis zu seinem minimalen Durchmesser wirksam wird, wobei iiber dem Umfang ein äußerer, nach innen gerichteter Druck auf die verformbare Ziehmatrize derartig aumgeiibt wird, daß sich die Öffnung der Ziehmatrize während des Ziehvorganges verengt und dadurch das Rohr konisch austebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die anfänglichen Abmessungen der Öffnung der Ziehmatrize (24, 58) dem Maximaldurchmesser des Rohres (18, 56) und des Ziehdornes (8, 10) angepaßt werden und daß der Ziehdorn in der Ziehmatrize zunächst derart angeordnet wird, daß er während des Ziehvorganges in der Ziehmatrize mit seinem maximalen bis zu seinem minimalen Durchmesser wirksam wird, wobei iiber dem Umfang ein äußerer, nach innen gerichteter Druck auf die verformbare Ziehmatrize (58) derartig ausgeübt wird, daß sich deren Öffnung verengt und sich dadurch das Rohr konisch verengt, und daß danach der Ziehdorn eine Anordnung einnimmt, bei der er von seinem minimalen bis zu seinem maximalen Durchmesser wirksam wird und eine Ausdehnung und konische Erweiterung des Rohres hervorruft.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn (8) während des Ziehvorganges kontinuierlich mit einer im wesentlichen gleichförmige Geschwindigkeit geführt bzw. angeordnet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn (8, 10) einen sich zwischen dem minimalen und maximalen Durchmesser ändernden Querschnitt aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn (8, 10) während des Ziehvorganges kontinuierlich mit einer variierenden Geschwindigkeit geführt bzw. angeordnet wird, so daß das Maß der Verjüngung bzw. die Steigung des fertigen Rohres geändert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn (8, 10) während des Ziehvorganges kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit geführt wird, die sich mit den Querschnittsformen ändert, so daß der konische Verlauf des fertigen Rohres variert wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn (8, 10) während des Ziehvorganges periodisch derart verstellt wird, daß eine stufenförmige konische Ausbildung entsteht.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (18) im wesentlichen zylinderförmig ist.

12. Verfahren nach einem der Anspriiche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehdorn (8, 10) relativ zu der Ziehmatrize (24, 58) mit einer im Vergleich zu dem Ziehvorgang geringeren Geschwindigkeit geführt bzw. verstellt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet* daß eine mindestens bis zur Größe des Innendurebaes..rs des Rohres (18, 56) aufbiasbare Ka-er (16) auf der großflächigen Seite des Ziehdornes (8, 10) angebracht und durch Einleiten von Druck in das Innere der Kammer soweit aufgeblasen wird, daß sie die Innenfläche des Rohres berührt und den Ziehdorn in dem Rohr zentriert.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleitmittel unter Druck zu der Außenfläche des Ziehdornes (8, 10) in den Raum (48) geliefert wird, der von der Kammer (16) und der Berührungsfläche zwischen dem Ziehdorn und der Rohrwandung begrenzt wird.

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