DE2553669C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines HohlkörpersInfo
- Publication number
- DE2553669C2 DE2553669C2 DE2553669A DE2553669A DE2553669C2 DE 2553669 C2 DE2553669 C2 DE 2553669C2 DE 2553669 A DE2553669 A DE 2553669A DE 2553669 A DE2553669 A DE 2553669A DE 2553669 C2 DE2553669 C2 DE 2553669C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- roller
- blank
- rotation
- rollers
- axis
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B19/00—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
- B21B19/12—Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially parallel to the axis of the work
-
- 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
- B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
- B21D19/02—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge
- B21D19/04—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers
- B21D19/043—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by continuously-acting tools moving along the edge shaped as rollers for flanging edges of plates
-
- 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
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
-
- 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
- B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
- B21D22/14—Spinning
- B21D22/18—Spinning using tools guided to produce the required profile
- B21D22/185—Spinning using tools guided to produce the required profile making domed objects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/02—Making articles shaped as bodies of revolution discs; disc wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/18—Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
- Forging (AREA)
Description
Hinsichtlich des erzielten Fließens des Materials ausschließlich in Richtung auf den Umlenkbereich hin
und durch diesen hindurch kann das neue Verfahren mit dem Vorwärtsfließpreßverfahren verglichen werden,
wo ein dicker Rohling in ein vertieftes, mit einer mittigen Düse versehenes Werkzeug eingelegt und
mittels eines Stempels unter hohem Druck durch die Düse hindurchgepreßt wird. Auch dort treten jedoch
sehr hohe innere Zugspannungen im Material auf, da dessen am Werkzeug und in der Vertiefung liegende ι ο
Oberflächen durch Reibung festgehalten werden, während innere Materialschichten des Rohlings fließen.
Das Vorwärtsfließpreßverfahren bedingt daher kräftige und mit Genauigkeit bearbeitete Werkzeuge, die einem
hohen Verschleiß unterliegen, und ist nur für Werkstoffe mit einen; Dehnungsvermögen von über 30% geeignet.
Es ist auch eine aufwendige Weiterbearbeitung des erhaltenen Hohlkörpers erforderlich.
Weiter ist das neue Verfahren hinsichtlich der Fließrichtung des Materials auch mit dem Tiefziehverfahren vergleichbar, wobei der Rohling auf einen
Ziehring gelegt, mittels eines Niederhalters angedrückt und mittels eines Stempels in die Öffnung des Ziehrings
hineingezogen wird. Dabei wird jedoch das Material insbesondere im Umlenkbereich am Ziehring durch die
erfolgende starke Formänderung sowie nach dem Hindurchtreten durch den Ziehring aufgrund der auf es
wirkenden Zugkräfte sehr hoch beansprucht, so daß die erzielbare Umformung begrenzt ist
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 1 bis 15 angegeben.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung geht aus von einer bekannten
Ausführung mit einer drehbaren Walze mit gewellt verlaufenden Mantellinien sowie mit einer der Walze an
einem Arbeitsspalt gegenüberstehenden, drehbaren Gegenlage. Zur Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung wird diese Vorrichtung in der im Anspruch 16 angegebenen Weise ausgebildet
Ausgestaltungen der genannten Vorrichtung sind in den Ansprüchen 17 bis 50 angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert, in denen Schritte des
Verfahrens gemäß der Erfindung erläutert und Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen zur Durchführung
des Verfahrens dargestellt sind. Es zeigen
F i g. 1 bis 8 erste Verfahrensschritte bei der Verformung einer Metallplatte;
Fig.9 in axialem Schnitt eine Vorrichtung zum
Herstellen von zylindrischen Hohlkörpern;
Fig. 10 eine Ansicht der Unterseite der Vorrichtung
gemäß F ig. 9:
F i g. 11 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß F i g. 9 und 10;
Fig. 12 und 13 schematische Draufsichten auf
gegenüber der Vorrichtung nach Fig.9 bis 11
abgewandelte Vorrichtungen;
Fig. 14 in Draufsicht eine weitere Vorrichtung zum
Herstellen von Hohlkörpern mit einem schneckenförmigen Walzenpaar;
F i g. 15 den Anblick der Unterseite einer ebenfalls ein
einziges schneckenförmiges Walzenpaar aufweisenden Vorrichtung;
Fig. 16 in Seitenansicht einen TeD der Vorrichtung
gemäß Fig. 15;
Fig. 17 eine mögliche Abwandlung der Vorrichtungen gemäß F ig. 9 bis 15;
Herstellung von Hohlkörpern ohne die bei anderen Ausführungsformen benutzte Andrückrolle erfolgt, in
axialem Schnitt;
Fig.20 und 21 Draufsichten auf Ausführungsformen
von Vorrichtungen, die unter geringem Aufwand an herkömmlichen Werkzeugmaschinen gebildet und von
Hand bedient werden können;
F i g. 22 bis 24 in axialem Schnitt Verfahrensschritte bei der Herstellung eines doppelwandigen Hohlkörpers
auf einer hierzu geeigneten Vorrichtung;
F i g. 25 einen der Darstellung der F i g. 24 entsprechenden axialen Schnitt durch eine gegenüber der
Vorrichtung nach F i g. 22 bis 24 abgewandelte, gleichartige Vorrichtung;
F i g. 26 bis 28 in axialem Schnitt Verfahrensschritte bei der Herstellung einer Stahlflasche in. einer hierzu
geeigneten Vorrichtung;
Fig.29 in axialem Schnitt eine Vorrichtung zum Herstellen von Hohlkörpern mit in axialer Richtung
unterschiedlichem Querschnitt
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Gleichartige Teile sind mit
Bezugszahlen versehen, die hinsichtlich ihrer ersten beiden Ziffern gleich sind.
F i g. 1 zeigt im Querschnitt eine Materialplatte 30, die sich von dem in der Figur rechts liegenden Außenrand
32 nach links und senkrecht zur Zeichenebene erstreckt. Oberhalb der Materialplatte 30 befindet sich ein
Bearbeitungswerkzeug 34, dem auf der Unterseite der Platte 30 ein Gegenwerkzeug 36 gegenübersteht.
Das Werkzeug 34 weist eine stumpf-gewölbte, im Ausführungsbeispiel sinusförmige Arbeitsfläche 38 und
das Werkzeug 36 eine zum Zusammenwirken mit dieser an einem Arbeitsspalt 40 ausgebildete Arbeitsfläche 42
auf.
Durch Eindrücken der Arbeitsfläche 38 des Werkzeugs 34 in Richtung des Pfeiles 44 nach unten wird, wie
in Fig.2 dargestellt, an der zwischen den Arbeitsflächen 38, 42 liegenden Bearbeitungsstelle die Platte 30
derart wellenförmig verformt, daß ein gegenüber der ursprünglichen, in Fi g. 1 und 2 gestrichelt angedeuteten
Plattenmittelfaser 46 nach unten gewölbter Wcllcnbauch 48 in der Platte 30 entsteht Haben die
Arbeitsflächen 38,42 wie beim Ausführungsbeispiel eine derartige Form, daß nach dem Absenken des Werkzeuges 34 in der die nicht gezeigte Drehachse der Platte 30
enthaltenden und durch die Bearbeitungsstelle gelegten Ebene, d. h. der Zeichenebene, der Arbeitsspalt 40,
senkrecht zur jeweiligen Stellung der verformten Platte 30 gemessen, überall eine der ursprünglichen Dicke der
Platte 30 entsprechende Breite aufweist wird beim wellenförmigen Verformen Material der Platte 30 in die
Bearbeitungsstelle hineingezogen. Da die Platte 30 auf ihrer in F i g. 1 und 2 linken, zur Drehachse hin liegenden
Seite kaum, nämlich nur durch Ziehen unter Querschnittsverminderung, nachgeben kann, der Rand 32
dagegen radial frei beweglich ist und in die Bearbeitungsstelle hineinwandern kann, wird der Rand 32 in den
Arbeitsspalt 40 hineingezogen. Bezeichnet man die in der Zeichenebene gemessene Breite der wellenbauchförmigen Arbeitsfläche 38 im Hinblick auf die Lage der
Drehachse als radiale Wellenbreite oder Wellenlänge w (Fig. 1), so entspricht die Einwärtsverlagerung des
Rands 32 etwa der Differenz zwischen der gestreckten
Länge des Arbeitsspalts 40 bei abgesenktem Werkzeug 34 nach Fig.2, vermindert am die radiale Wellenlänge w.
dem erfolgten Eindrücken der Arbeitsfläche 38 (Fig. 1,
2). Eine strichpunktierte, bezüglich der nicht gezeigten Drehachse der Platte 30 radial verlaufende Linie U-II
deutet die Lage des in F i g. 2 dargestellten Arbeitsspaltes 40 an. Es ist erkennbar, daß die Platte 30 einen
vertieften Eindruck 50 aufweist, dessen Schnitt entlang der Linie 11-11 den nach unten gerichteten Wellenbauch
48 in F i g. 2, der auch als Wellental bezeichnet werden könnte, bildet und daß der Rand 32 gegenüber seinem
ursprünglichen, gestrichelt angedeuteten Verlauf 32' einwärts gezogen ist.
Nach dem Beginn des wellenförmigen Verformens an einer Bearbeitungsstelle, wie anhand von F i g. 1 bis 3
erläutert, werden die Platte 30 und die Bearbeitungsstelle um die nicht gezeigte, in Richtung der Linie H-II links
der F i g. 3 liegende Drehachse gegeneinander verdreht, und hierbei wird das wellenförmige Verformen fortgesetzt.
Dies ist in Fig.4 angedeutet. Obwohl es auch möglich ist, bei ortsfest gehaltener Platte 30 die
Bearbeitungsstelle um die Drehachse umlaufen zu lassen, ist in F i g. 4 vorausgesetzt, daß die Bearbeitungsstelle ortsfest gehalten ist und die Platte 30 gedreht wird.
Die hinsichtlich Winkellage und radialer Lage bezüglich - der Drehachse stets gleiche Lage des Arbeitsspalts 40
(Fig. 1, 2) ist durch eine strichpunktierte Linie ΙΓ-ΙΓ
■ angedeutet, während die Drehrichtung der Platte 30 durch einen Pfeil 52 angegeben ist. Weiter ist
vorausgesetzt, daß bei feststehendem Gegenwerkzeug 36 (F i g. 1,2) das Bearbeitungswerkzeug 34 in schneller
Folge zwischen den in F i g. 1 und 2 gezeigten Stellungen auf- und abbewegt wird. Hierdurch entsteht
eine Folge von einander überlappenden, vertieften Eindrücken 50, 501, 502, 503 usw., die eine in
Umfangsrichtung der Platte 30 verlaufende, fortlaufende Welle 54 bilden. Damit die Welle 54 eine in
Umfangsrichtung annähernd gleichförmige Gestalt hat, sollte als Folgezeit beim Eindrücken aufeinanderfolgender
Vertiefungen, beispielsweise 502,503, ein Bruchteil
des Quotienten aus der in Umfangsrichtung gemessenen Länge / einer einzelnen durch das Eindrücken der
Arbeitsfläche 38 (Fig. 1) erhaltenen Vertiefung, z.B. 503, und der Umfangs-Relativgeschwindigkeit zwischen
Platte 30 und Bearbeitungsstelle gewählt werden.
Wenn beispielsweise die Platte 30 in ihrer Mitte gehalten und angetrieben wird, kann diese axiale
Stützung zusammen mit der Massenträgheit und Formsteifigkeit der Platte 30 ausreichen, daß in dieser
die fortlaufende Welle 54 durch fortlaufend wiederholtes Eindrücken oder Hämmern mit einem einzigen
Werkzeug 34 gebildet werden kann, ohne daß das in F i g. 1 und 2 gezeigte Gegenwerkzeug 36 vorhanden
sein müßte.
Alternativ ϊλιγ beschriebenen Weise der Hcfsieilung
der Welle 54 kann diese auch fortlaufend durch eine sich um ihre Walzenachse drehende Walze eingedrückt
werden, worauf noch einzugehen sein wird. In diesem Fall ist es erforderlich, ein Gegenwerkzeug, zweckmäßig ebenfalls eine Walze, vorzusehen, da sich sonst die
Platte 30 ähnlich wie beim bekannten Metalldrücken gegenüber der ursprünglichen Plattenmittelfaser wegdrücken lassen würde.
F i g. 5 und 6 zeigen in mit F i g. 1 und 2 vergleichbarer Darstellung Beginn und Fortsetzung der Bildung einer
fortlaufenden Welle. Es wird wieder die Materialplatte
30 zwischen einem oberen Werkzeug 341' mit Arbeitsfläche 381 und einem unteren Werkzeug 361 mit
Arbeitsfläche 421 wellenförmig verformt Abweichend von Fig. 1 und 2 wird jedoch nicht nur das obere
Werkzeug 341 in Richtung des Pfeiles 441 nach unten in die Platte 30 eingedrückt, sondern gleichzeitig wird das
untere Werkzeug 361 in umgekehrter Richtung, nämlich in Richtung des Pfeiles 442 nach oben, um einen dem
Verstellweg des Werkzeugs 341 gleichen Verstellweg nach oben geschoben. Dadurch werden an derselben
Umfangsstelle der Platte 30 gleichzeitig in radialer Richtung abwechselnde, aus der ursprünglichen Plattenmittelfaser
46 heraus nach beiden Seiten gerichtete,
ίο zumindest annähernd sinusförmig verlaufende Wellenbäuche
481,482 geformt. Dies hat den Vorteil, daß bei gegenüber F i g. 2 gleicher Höhe der Wellenbäuche 481,
482 gegenüber der ursprünglichen Plattenmittelfaser 46 eine stärkere Einziehung des Randes 32 erreicht wird.
Zudem ist diese Weise der Verformung am günstigsten dann, wenn sich die Werkzeuge abweichend vom
Dargestellten entlang der Platte 30 weiter nach links erstrecken und einen Arbeitsspalt 401 mit mehreren
Wellenbäuchen oder Wellenbäuchen und Wellentälern (Wellenamplituden) zwischen sich einschließen, worauf
noch einzugehen sein wird.
Die wie vorstehend beschrieben gebildete, in Umfangsrichtung verlaufende Welle 54 (Fig.4) wird
radial einwärts verschoben. Hierzu kann wie in F i g. 7 dargestellt vorgegangen werden; die Werkzeuge 341,
361 werden in radialer Richtung entsprechend dem Pfeil 56 verschoben. Nach jedem Umlauf findet die Platte 30
so einen gegenüber der ursprünglichen radialen Stellung radial verschobenen Arbeitsspalt 401 (F i g. 5,6) vor und
muß sich diesem anpassen, wodurch die Welle 54 (Fig.4) an der Bearbeitungsstelle punktweise, im
Verlauf einer erneuten Umdrehung der Platte 30 jedoch insgesamt radial einwärts verschoben wird. Das
Verschieben der Werkzeuge 341, 361 kann kontinuierlieh durchgeführt werden und bereits bei Beginn des
wellenförmigen Verformens nahe dem Rand 32 begonnen werden. In diesem Fall hat die gebildete
fortlaufende Welle 54 abweichend von dem in Fig.4
dargestellten kreisförmigen Verlauf eine zusätzliche radiale Richtungskomponente, verläuft also spiralförmig.
An Stelle einer körperlichen radialen Verschiebung der Werkzeuge 341, 361 selbst kann auch ein radiales
Verschieben der Arbeitsflächen 381, 42t dadurch
erreicht werden, daß diese auf als Walzen ausgebildeten
Werkzeugen 341, 361 schraubenlinienförmig verlaufen und daß diese Walzen gedreht werden; hierauf wird
noch einzugehen sein.
F i g. 8 verdeutlicht eine gegenüber F i g. 7 andersartige
Weise, in der das Versetzen der in Umfangsrichtung
so verlaufenden Welle vorgenommen werden kann.
Hierbei werden die Werkzeuge 341, 361 entsprechend den Pfeilfolgen 561, 562 von der Platte 30 abgehoben,
rsdiöi einwärts versetzt und wieder an die Platte 30 angepreßt In Fig.8 sind die Werkzeuge 341, 361
dargestellt, kurz bevor das erneute Anpressen erfolgt,
durch das die zuvor gebildete Welle radial versetzt wird. Werden die Werkzeuge 341, 361 gegenüber ihrer
jeweils zuvor eingenommenen, gestrichelt angedeute ten radialen Stellung 341', 361' um eine Strecke s
versetzt, so erfolgt das Versetzen der Welle ebenfalls um diese Strecke s.
Bezeichnet man bei der Art der Herstellung der fortlaufenden Welle nach Fig.5 und 6 und deren
Verschieben nach Fig.7 oder 8 den Abstand von in
radialer Richtung aufeinanderfolgenden Durchgängen der Platte 30 durch die ursprüngliche Plattenmittelfaser
46 oder von in radialer Richtung aufeinanderfolgenden,
entgegengesetzt nach unten bzw. nach oben gerichteten
Wellenbäuchen 481,482 als Hälfte w/2 der Wellenlänge
w, so ist aus F i g. 8 erkennbar, daß ein Versetzen der zuvor gebildeten Welle dann nicht mehr erfolgen kann,
wenn $= w/2 gemacht wird. Dann würde nämlich in F i g. 8 beim Andrücken der Werkzeuge 341, 361 der
zuvor gebildete, nach oben gerichtete Wellenbauch 482 lediglich in einen nach unten gerichteten Wellenbauch
umgeformt werden, während der zuvor gebildete Wellenbauch 48ί zu einem nach oben gerichteten
Wellenbauch umgebildet würde, ohne daß hierdurch ι ο eine körperliche Versetzung der Welle erfolgte. Es ist
daher wichtig, daß das Versetzen einer Welle in radialer Richtung jeweils um weniger als die Hälfte der in dieser
Richtung gemessenen Wellenlänge w erfolgt Falls sich die Werkzeuge 341,361 abweichend vom Dargestellten
weiter nach links erstrecken, jeweils mehrere Wellenbäuche und Wellentäler als Arbeitsflächen 38I5 421
aufweisen und hierdurch einen mehrfach gewellten Arbeitsspalt 401 bilden, ist die zusätzliche Versetzung
der Welle außer durch eine gleichgroße Versetzung der Werkzeuge 341, 361 auch dadurch möglich, daß hierzu
jeweils andere Bearbeitungsstellen desselben Werkzeuges 341, 361 mit derselben Welle in Eingriff gebracht
werden. Liegt beispielsweise links der Arbeitsfläche 381 eine gestrichelt angedeutete, ebenfalls nach unten
gerichtete Arbeitsfläche 382 des Werkzeugs 341, so könnte diese um eine Strecke w(l — ε) aus ihrer zuvor
eingenommenen, durch die gestrichelt angedeutete Stellung 341' gegebene Stellung des Werkzeugs 341
bedingten Stellung nach rechts verschoben werden, um dann zusammen mit einer entsprechenden konkaven
Arbeitsfläche des Werkzeugs 361 die Welle zu versetzen. Hierbei muß sein 0
< ε < 0,5.
Ebenso, wie sich das Werkzeug 341 weiter nach links erstrecken kann, kann es auch zusätzlich oder statt is
dessen in F i g. 8 nach rechts radial fortgeführt sein und als nächste nach unten gerichtete, konkave Arbeitsfläche die gestrichelt angedeutete Arbeitsfläche 383
aufweisen. Auch diese kann zur Versetzung der zuvor gemäß F i g. 6 gebildeten Welle dienen, wenn sie hierzu
um eine Strecke w(l +ε) mit 0<ε<0,5 radial einwärts,
d.h. in Fig.8 nach links, versetzt wird. Bei einer
Vielzahl vorhandener konkaver Arbeitsflächen des Werkzeugs 341 kann dieses daher wahlweise um eine
Strecke w(m—t) radial nach tußen und in F i g. 8 nach 4s
rechts oder um eine Strecke w(m— l+ε) radial einwärts und in Fig.8 nach links versetzt werden,
wobei m eine ganze positive Zahl (m= 1,2,3...) ist Die
gleichen Überlegungen gelten für das untere Werkzeug 361, dessen Versetzen gewünschtenfalls auch unabhängig von demjenigen des oberen Werkzeugs 341 und
sogar in Gegenrichtung erfolgen kann, solange hierdurch mit der zuvor geformten Welle jeweils noch ein
Paar von einander gegenüberstehenden Arbeitsflächen in Eingriff gebracht werden können, die die Welle
versetzen.
Die vorstehenden Überlegungen, wie die gewünschte
radiale Versetzung einer Welle durch entsprechendes Versetzen der Werkzeuge erfolgen kann, gelten immer
dann, wenn dieselbe Welle nach einer Relatiwerdrehung zwischen Bearbeitungsstelle und Platte 30 bzw. bei
bezüglich der Winkelstellung ortsfestem Bearbeitungswerkzeugpaar nach einer Verdrehung der Platte 30
erneut auf dasselbe oder ein neues Paar von Bearbeitungswerkzeugen trifft und hier versetzt werden
sou. Eine Folgerung ans den Überlegungen besteht
darin, daß durch radiales Einwärts- und Auswärtsversetzen desselben mit mindestens zwei radial beabstandeten
Arbeitsflächen versehenen Werkzeuges und ggf. des Gegenwerkzeuges ein wiederholtes radiales Versetzen
der Welle in der gewünschten Richtung erfolgen kann. Die gefundenen Bedingungen gelten jedoch dann, wenn
das Versetzen derselben Welle an in Winkelabständen hintereinander liegenden und radial gegeneinander
versetzten Bearbeitungsstellen erfolgt, was den Vorteil hat, daß die an den einzelnen Bearbeitungsstellen
vorgesehenen Werkzeuge nicht körperlich in radialer Richtung verstellt oder versetzt werden müssen; eine
entsprechend ausgebildete Vorrichtung wird noch zu beschreiben sein. Weiter gelten die Bedingungen auch
dann, wenn, wie anhand von F i g. 7 bereits beschrieben, die Werkzeuge 341, 361 kontinuierlich radial verschoben werden. Auch hierbei muß nämlich darauf geachtet
werden, daß beispielsweise ein nach einer vollen Umdrehung der Platte 30 zu dem Werkzeugpaar 341.
361 zurückkehrender, nach oben gerichteter Wellenbauch nicht in einen genau umgekehrt gerichteten
Wellenbauch oder ein Wellental umgeformt wird.
Nicht nur beim wellenförmigen Verformen der Platte 30 nahe ihres Randes 32 wird dieser radial eingezogen,
wie dies in F i g. 2 bis 4 und 6 dargestellt ist. Auch beim anschließenden Verschieben der gebildeten Welle kann
bei der jeweils erfolgenden wellenförmigen Verformung das in Fließrichtung stromauf, also in F i g. 7 oder
8 rechts der Bearbeitungsstellen liegende Material der Platte leichter zur Bearbeitungsstelle hinfließen als das
stromab der Fließrichtung liegende Material. Daher wird das Material der Platte 30 bei der Durchführung
des Verfahrens stärker radial einwärts zum Fließen gebracht als dies aufgrund derjenigen Überlegungen zu
erwarten wäre, die sich anhand der F i g. 1 bis 6 mit dem Einziehen des Randes 32 der Platte 30 beschäftigten.
Weiter bedeutet dieser Sachverhalt daß die zunächst gebildete und danach radial verschobene fortlaufende
Welle keineswegs dicht am Rand 32 der Platte 30 beginnen oder sich bis zu diesem erstrecken muß.
Erstaunlicherweise wird das Material der Materialplatte 30 auch dann radial einwärts zum Fließen gebracht,
wenn in einem Ringbereich der Matenalplatte 30 Wellen gebildet und radial einwärts verschoben werden
und wenn zunächst außerhalb dieses Ringbereichs ein
weiterer Ringbereich der Platte 30 unverformt bleibt der annähernd die gleiche radiale Breite wie der
erstgenannte Ringbereich hat
Wie beispielsweise anhand von F i g. 5 und 6 einsehbar ist wird beim erstmaligen Bilden der
fortlaufenden Welle 54 (F i g. 4) das Material der Platte 30 aus der durch die ursprüngliche Plattenmittelfaser 46
definierten Plattenebene hinausgedrückt wobei bei der Annäherung der beiden Werkzeuge 341,361 aneinander
zunächst die Materialfaser auf der konkaven Seite des gebildeten Wellenbauches 441 (Fig.6) Druckkräften
und die auf der konvexen Seite liegende Materialfaser zumindest in radialer Richtung einer Zugkraft unterworfen ist Wurden gegenüber der Darstellung der
Fig.6 wesentlich höhere Wellenbäuche 481, 482 gebildet, so würde beispielsweise am Wellenbauch 481
auch auf dessen konkaver Seite eine Zugkraft auftreten. Es hat sich gezeigt daS eine derartig starke Verformung
der Platte 30 im Hinblick auf die dabei auftretenden Materialbeanspruchungen weniger günstig ist Es
genügt, wenn beim erstmaligen Bilden der fortlaufenden Welle die Matenalplatte 30 an den WeUenbäuchen, z. B.
481, so weit verformt wird, daß danach die auf der konkaven, in F i g. 6 oberen Seite liegende Materialfaser
nach ggf. erfolgendem Rückfedern wenigstens in
radialer Richtung spannungslos, ist, daß sich hier also
Zugspannungen und Druckspannungen gerade aufheben.
Wenn die fortlaufende Welle einmal gebildet ist und nun radial versetzt wird, treten bei diesem Versetzen
beispielsweise nach F i g. 7 oder nach F i g. 8 zusätzliche Kräfte, und zwar ausschließlich Druckkräfte auf. Es ist
beispielsweise bei Betrachtung der Fig.8 einsehbar,
daß bei der Annäherung der beiden Bearbeitungswerkzeuge 341, 361 an die ursprüngliche Plattenmittelfaser
46 die beiden Wellenbäuche 481,482 jeweils in der Figur von rechts nach links gedrückt werden, wodurch die
Versetzung der Welle zustandekommt. Durch die ausgeübten Druckkräfte können diejenigen Materialspannungen, die bei der erstmaligen Bildung der Welle
auf deren konvexen Seiten auftraten, teilweise oder ganz kompensiert werden derart, daß im gesamten
Material ausschließlich Druckkräfte im schwellenden Druckbereich herrschen. Zweckmäßig werden nun die
Höhen der Wellenbäuche und Wellentäler, d.h. der Bearbeitungsflächen 381, 421 der Bearbeitungswerkzeuge 341,361 derart gewählt, daß beim Versetzen der
Welle die Materialplatte 30 an den Wellenbäuchen 481, 482 usw. so weit verformt wird, daß danach die jeweils
auf der konvexen Seite liegende Materialfaser nach ggf. erfolgendem Rückfedern zumindest annähernd spannungslos ist, wodurch abgesehen von geringen, von dem
Material federelastisch aufgenommenen Zugspannungen lediglich Druckspannungen herrschen, durch die das
Fließen des Materials erzwungen wird.
Fig.9 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen eines
becherförmigen Hohlkörpers aus einer zunächst ebenen Materialplatte 30 mit kreisförmigem Außenrand 32
(Ronde). Die Ronde 30 wird in ihrer Mitte zwischen der ebenen Stirnseite eines zylindrischen Domes 58 und der
ihr gegenüberstehenden ebenen Stirnseite einer kreisrunden Andrückplatte 60 gehalten. Dorn 58 und
Andrückplatte 60 erstrecken sich koaxial zu einer Drehachse 62, um die sie zusammen mit der Ronde 30
drehbar sind. Die Drehachse 62 steht senkrecht auf der durch die ursprüngliche Plattenmittelfaser 46 der Ronde
30 bei ihrer Drehung definierten Plattenfläche oder Plattenebene.
Das Material der Ronde wird zunächst entlang der ursprünglichen Plattenfläche in Richtung auf den zu
bildenden Hohlkörper hin radial einwärts zum Fließen gebracht, wozu in noch näher zu beschreibender Weise
ein Paar von Walzen 342, 362 dient Sobald das Einwärtsfließen begonnen hat, erfolgt eine axiale
Relativbewegung zwischen dem außerhalb eines den Dorn 58 ringförmig umgebenden Umlenkbereichs 64
befindlichen Bereich der Ronde 30 einerseits und ihrem zwischen Dorn 58 und Andrückplatte 60 gehaltenen,
den Boden 66 des zu bildenden Hohlkörpers darstellenden Bereich andererseits. Bei kontinr.ierlicher weiterer
axialer Verstellung wird das weiterhin radial einwärts fließende Material kontinuierlich im Umlenkbereich 64
in einem kurzen Bogen um 90° umgelenkt, wird an die zylindrische Außenseite des Domes 58 angelegt und
bildet so die zylindrische Wandung 68 des entstehenden eo Hohlkörpers. F i g. 9 stelltein Zwischenstadium bei der
Bildung dieser Wandung 68 dar.
Bis zur Fertigstellung des Hohlkörpers erfolgt eine ständige Relativdrehung zwischen der Ronde 30 bzw.
dem aus ihr hergestellten Hohlkörper und dem Walzenpaar 342, 362. Bei dem in Fig.9 gezeigten
Ausführungsbeispiel und bei den im folgenden noch zu beschreibenden Ausführungsformen sind die jeweils
vorgesehenen Walzen, soweit nicht ausdrücklich anderes angegeben ist, bezüglich ihrer Winkelstellung in
Umfangsrichtung der Drehachse 62 ortsfest angeordnet,
während die Ronde 30 in Drehung versetzt wird. Dieser Antrieb kann über den Dorn 58 oder die Andrückplatte
60 erfolgen, wobei einer dieser Teile von der Spindel
einer Dreh- oder Drückmaschine oder auch einer Bohroder Fräsmaschine angetrieben sein kann, während in
den erstgenannten beiden Fällen der jeweils andere Teil von der Reitstockspindel getragen sein kann. Dabei
können die Walzen 342,362 frei drehbar gelagert und durch Reibschluß mit der Ronde 30 in eine auf dieser
abrollende Drehung versetzt sein. Andererseits ist es
auch möglich, mindestens eine der Walzen 342, 362 mittels einer Antriebsvorrichtung in Drehung zu
versetzen und hierdurch die Ronde 30 um die Drehachse 62 zu drehen, wobei Dom 58 und Andrückplatte 60 frei
drehbar gelagert sein können. Schließlich ist es in einigen Fällen, auf die noch einzugehen sein wird,
zweckmäßig, die Ronde 30 über den Dom 58 und/oder die Andrückplatte 60 in Drehung zu versetzen,
zusätzlich jedoch auch mindestens eine der Walzen 342, 362 drehend anratreiben, um auf die Ronde 30 bei ihrer
wellenförmigen Verformung ausgeübte, störende Tangentialkräfte zu vermindern und die hierdurch sonst
gegebene Neigung zu einer Faltenbildung zu vermeiden.
Die Walzen 342,362 erstrecken sich von ihren nahe
dem Umlenkbereich 64 liegenden radial inneren Enden so weit radial nach außen, daß sie beim ursprünglichen
Durchmesser der Ronde 30 deren Rand 32 zwischen sich aufnehmen. Obwohl nämlich oben ausgeführt
wurde, daß eine wellenförmige Verformung der Materialplatte in einem Ringbereich geringerer radialer
Breite bereits genügt, um das Material radial einwärts zum Fließen zu bringen, wird durch eine derartige
Erstreckung der Walzen 342, 362 ebenfalls einer Faltenbildung vorgebeugt, und das Fließen wird
beschleunigt Beim Fließen des Materials in Richtung auf den Umlenkbereich 64 wandert dann der Rand 32
der Ronde 30 im Arbeitsspalt 402 zwischen den Walzen 342,362 einwärts.
Beide Walzen 342,362 weisen einen kegelstumpfförmigen Grundkörper auf. In diesem sind untereinander
gleich beabstandete, kreisringförmig umlaufende Wellenbäuche und Wellentäler gebildet, so daß die Walzen
in jedem beliebigen, durch ihre Walzenachsen 70, 72 gelegten Längsschnitt wellenförmig verlaufende Mantellinien aufweisen. So weist die Walze 342 am
Arbeitsspalt 402 konvexe Wellenbäuche 384 und konkave Wellentäler 385 auf, während die Mantellinie
der Walze 362 am Arbeitsspalt 402 zwischen Wellentälern 484 und Wellenbäuchen 485 wellenförmig verläuft
Die Wellenbäuche 384 der Walze 342 stehen jeweils einem Wellental 484 der Walze 362 gegenüber, während
umgekehrt Wellentälern 385 der Walze 342 jeweils ein Wellenbauch 485 der Walze 362 am Arbeitsspalt 402
benachbart ist Vorzugsweise ist das Walzenpaar 342, 362 am Arbeitsspalt 402 annähernd formschlüssig, so
daß die Walzen 342, 362 annähernd formschlüssig auf der Materialplatte 30 abrollen.
Der sich entlang der ursprünglichen Plattenebene erstreckende Arbeitsspalt 402 hat auf seiner gesamten
Länge eine gleichbleibende Dicke. Hierdurch wird die mit einer Dickenzunahme verbundene Stauchverformung des Materials der Ronde 30 beim Einwärtsfließen
vermieden. Die Walzenachsen 70, 72 der Walzen 342, 362 treffen die Drehachse 62 zumindest annähernd in
deren Schnittpunkt 74 mit der ursprünglichen Platten-
ebene. Genau genommen und jedenfalls bei größeren Dicken der Ronde 30 sollten die Schnittpunkte der
Walzenachsen 70, 72 gegenüber diesem Schnittpunkt um die halbe Dicke der Ronde 30 in F i g. 9 nach oben
bzw. nach unten axial versetzt sein. Die Walzenachsen s 70, 72 stehen zwar annähernd senkrecht auf der
Drehachse 62, sind jedoch wegen der kegelstumpfförmigwi Grundform der Walzen 342,362 um annähernd den
halben Kegelwinkel dieser Grundkörper gegenüber der ursprünglichen Plattenebene geneigt Diese Neigung
wird um so größer, je größer die Durchmesser und damit die Kegelwinkel der Walzen 342, 362 gewählt
werden. Gegenüber der ohnehin nur schematischen Darstellung der Fig.9 größere Durchmesser und
Kegelwinkel können dann angebracht sein, wenn is Ronden 30 mit relativ zum ursprünglichen Durchmesser
großer Dicke verarbeitet werden, da sich dann bei Blick in Fig.9 von links her ein sanfterer Einlauf der
gebildeten, in Umfangsrichtung verlaufenden Wellen in den Arbeitsspalt 402 ergibt Es ist auch nicht
erforderlich, daß die. Walzenachsen 70, 72 in der Draufsicht auf die Ebene der Ronde 30 die Drehachse 62
schneiden; eine gegenüber derartigem radialem Verlauf abweichende geringe Schrägstellung kann ebenfalls
dazu dienen, den Einlauf der Wellen in den Arbeitsspalt 402 zu erleichtern. Die dann von den Walzen 342, 362
auf die Ronde ausgeübten größeren Tangentialkräfte können wieder durch einen unmittelbaren Antrieb
mindestens einer der Walzen 342, 362 ausgeglichen werden. Die nicht weiter dargestellten Kegelspitzen der
kegelstumpfförmigen Grundkörper der Walzen 342, 362 liegen beim Ausführungsbeispiel im Schnittpunkt
der jeweiligen Walzenachse 70,72 mit der Drehachse 62 und bei der erwähnten Schrägstellung der Walzenachsen 70, 72 gegenüber einem in der Draufsicht genau
radialen Verlauf in der Nähe der Drehachse 62.
Ebenso wie bei sämtlichen im folgenden noch zu beschreibenden anderen Ausführungsbeispielen sind die
Walzen 342, 362 in nicht gezeigten Lagern drehbar gelagert und die Lager sind in Halterungen angeordnet
von denen mindestens eine eine Verschiebung zumindest annähernd parallel zur Drehachse 62 derart
gestattet daß mindestens eine Walze 342, 362 des Paares unter Veränderung der Breite des Arbeitsspaltes
402 in Richtung auf die andere Walze 362 bzw. 342 desselben Paares hin verstellbar ist Hierdurch wird das
ursprüngliche Einlegen der Materialplatte oder Ronde 30 zwischen die Walzen ermöglicht und vorzugsweise
mittels eines entsprechenden Stellantriebes kann die Breite des Arbeitsspaltes 402 eingestellt werden. Eine
weitere zweckmäßige Ausgestaltung kann beim Ausführungsbeispiel wie auch bei sämtlichen noch zu
beschreibenden Ausführungsbeispielen darin bestehen, daß das dem Umlenkbereich 64 abgewandte Ende
mindestens einer Walze 342, 362 des Paares unter Veränderung des von den Walzenachsen 70, 72
eingeschlossenen Winkels in Richtung auf die andere Walze 362 bzw. 342 desselben Paares hin verstellbar ist.
Hierdurch kann dem Arbeitsspalt 402 abweichend vom Dargestellten — abgesehen von seinem wellenlinienför- eo
migen Verlauf — eine konische Gestalt gegeben werden, was besonders vorteilhaft dazu verwendet
werden kann, einen Hohlkörper aus einer Materialplatte 30 von gegenüber der Dicke der Wandung 68 des
Hohlkörpers größerer Dicke herzustellen. Hierdurch kann bei gegebenem Materialverbrauch für die
Herstellung des Hohlkörpers der ursprüngliche Durchmesser der Materialplatte 30 verringert werden, und die
radiale Länge der Walzen 342, 362 bzw. sonst vorgesehener Walzen kann gegenüber dem Fall einer
über die radiale Ausdehnung des Arbeitsspaltes 402 gleichbleibenden Breite verringert werden.
Wird eine Materialplatte 30 von gegenüber der Dicke der Wandung 68 größerer Dicke verwendet wie dies
vorstehend angesprochen wurde, so wird vorzugsweise so vorgegangen, daß die Walzen 342, 362 zunächst
derart eingestellt werden, daß sie an ihren dem Umlenkbereich 64 abgewandten Enden einen größeren
Abstand als an ihren dem Umlenkbereich 64 zugewandten Enden haben, daß also der Arbeitsspalt abgesehen
von seiner Welligkeit sich zur Drehachse 62 hin konisch verjüngend verläuft Nach dem Einlegen der Materialplatte werden die Walzen 342,362 unter Beibehaltung
ihrer Winkelstellung zur ursprünglichen Plattenebene und damit unter Beibehaltung der Differenz der
Abstände ihrer radial äußeren und radial inneren Enden aufeinander hin verstellt wodurch sich zunächst die
Ronde 30 nur nahe dem Umlenkbereich 64 verformt, während die radial äußeren Enden der Walzen 342,362
die Ronde 30 noch nicht berühren. Erst in dem Maß, wie das Material der Ronde 30 radial einwärts fließt und sich
der Durchmesser der Ronde 30 verkleinert, wird sie zunehmend und schließlich in ihrer gesamten radialen
Ausdehnung von den weiterhin in Richtung aufeinander zu verstellten Walzen 342, 362 erfaßt und verformt.
Zusätzlich kann so vorgegangen werden, daß während des Herausfließens des Materials der Ronde 30 aus dem
radial inneren Ende des Arbeitsspaltes 402 in den Umlenkbereich 64 der von den Walzenachsen 70, 72
eingeschlossene Winkel verringert wird. Diese Winkelverstellung erfolgt zweckmäßig mit solcher Geschwindigkeit daß eine Verformung der Ronde 30 an ihrem
Rand 32 beginnt bevor dieser um einen merklichen Prozentsatz, beispielsweise 5%, des Durchmessers der
Ronde radial einwärts gewandert ist Wird eine Ronde 30 verwendet deren ursprünglicher Durchmesser so
groß ist, daß ihr Rand 32 ursprünglich radial außerhalb der radial äußeren Enden der Walzen 342, 362 liegt,
dann erfolgt die Vorstellung aufeinander zu und/oder die Winkerverstellung der Walzen 342,362 zweckmäßig
mit solcher Geschwindigkeit, daß deren radial äußere Enden mit dem Verformen der Ronde 30 gerade dann
beginnen, wenn der Rand 32 bei seinem Einwärtswandern zwischen diesen radial äußeren Enden der Walzen
342,362 zu liegen kommt.
Ist das Material der Ronde 30 radial bis zum Umlenkbereich 64 einwärts geflossen und ist es unter
Umlenkung in die axiale Richtung durch den Umlenkbereich 64 hindurchgeflossen, so legt es sich, wie bereits
erwähnt als Wandung 68 an die Außenseite des Domes 58 an. Die Dicke der Wandung 68 entspricht annähernd
der Dicke der Ronde 30 beim Austritt aus dem Arbeitsspalt 402. Die Dicke der Wandung 68 kann
jedoch auch durch die axiale Relativgeschwindigkeit zwischen Dorn 58, Boden 66 und Andrückplatte 60
einerseits und der ursprünglichen Plattenebene andererseits beeinflußt werden. Wird diese Geschwindigkeit
erhöht, so wird das Material aus dem Umlenkbereich 64 weggezogen, und die Wandstärke der Wandung 68 wird
verringert. Umgekehrt kann durch geringere Relat.ivgeschwindigkeit eine Stauchung des Materials im Umlenkbereich 64 und damit eine dickere Wandung 68 erzielt
werden. Beim Ziehen wandert der Umlenkbereich gegenüber der ursprünglichen Plattenebene in der
Ziehrichtung, also in Fig.9 nach unten aus. Beim Stauchen ist dies nicht der Fall; eher wölbt sich der
Umlenkbereich 64 entgegen der relativen axialen Verschiebungsrichtung von Dorn 58, Boden 66 und
Andrückplatte 60 gegenüber der ursprünglichen Plattenebene. Diese Erscheinung kann zur Regelung der
Geschwindigkeit der axialen Relatiwerstellung zwischen dem Boden 66 — oder allgemeiner dem in
Fließrichtung des Materials jenseits des Umlenkbereichs 64 liegenden Bereich der Materialplatte —
gegenüber der ursprünglichen Plattenebene ausgenutzt werden, indem die axiale Lage oder Höhe des
Umlenkbereichs 64 in einem vorgegebenen radialen Abstand von der Drehachse 62 gemessen wird. Hierzu
läuft in Fig.9 auf der konvexen oberen Seite des
Umlenkbersichs 64 ein Tastrad 76, dessen axiale Stellung einem Wandler 78 mitgeteilt wird. Der
gegenüber der ursprünglichen Platlenebene ortsfest gehaltece Wandler 78 erzeugt ein Ausgangssignal, das
unmittelbar der axialen Stellung des Tastrades 76 proportional ist oder das durch Mittelwertbildung nach
mindestens einer Umdrehung der Ronde 30 dem Mittelwert der Höhe des Umlenkbereiches entspricht
Durch das Ausgangssignal des Wandlers 78 kann beispielsweise bei in axialer Richtung ortsfest gehalte-' nen Walzen 342,362 und demgemäß in axialer Richtung
festgehaltener ursprünglicher Plattenebene die axiale 'Verstellgeschwindigkeit des Domes 58 und der ihm
nachgebenden Andrückplatte 60 gesteuert werden.
Zur weiteren Verbesserung eines gleichmäßigen Anlegens der Wandung 68 an die Außenseite des
Domes 58 ist eine drehbar gelagerte Andrückrolle 80 vorgesehen. Deren Achse 82 verläuft in einer mit der
Drehachse 62 gemeinsamen Ebene derart schräg zu dieser, daß ihr Rand an seiner zur Drehachse 62 hin
liegenden Seite der konkaven Seite des Umlenkbereichs 64 eng benachbart auf der Außenseite der Wandung 68
abrollt, während der Rand der Andrückrolle 80 auf ihrer der Drehachse 62 abgewandten Seite einen größeren
axialen Abstand von der ursprünglichen Plattenebene hat Durch radiale Verstellung der Andrückrolle 80 in
Richtung auf die Drehachse 62 hin oder von dieser fort kann außer einer Glättung auch eine zusätzliche
Beeinflussung der Dicke der Wandung 68 erfolgen. Durch stärkeres Heranführen der Andrückrolle 80 an
den Dorn 58 erfolgt ein Walzen der sich bildenden Wandung 68, wodurch deren Dicke vermindert wird,
während ein Strecken in axialer Richtung erfolgt, das wieder durch entsprechende Geschwindigkeit bei der
axialen Relativverstellung zwischen Boden 66 und ursprünglicher Plattenebene ausgeglichen werden kann.
Gewünschtenfalls können auch mehrere, in vorzugsweise gleichmäßigen Winkelabständen um die Drehachse
62 herum gleichartig wie die Andrückrolle 80 angeordnete weitere Andrückrollen vorgesehen sein, um die von
den einzelnen Andrückrollen zu übertragenden Kräfte gering zu halten und um eine möglichst gleichmäßige
Wirkung zu erzielen. Für eine möglichst günstige Glättungswirkung auf der Außenseite der Wandung 68
ist es dabei vorteilhaft, die einzelnen Andrückrollen geringfügig in axialer Richtung zu versetzen, ihren
drückenden Rändern geringfügig unterschiedliche Formen zu geben und/oder ihnen zusätzlich ein in
Materialflußrichtung auslaufendes Glättprofil zu geben.
Die Walzen 342, 362 können hinsichtlich ihrer Wirkung so betrachtet werden, als wären sie aus
mehreren gegeneinander frei drehbaren, entlang den Walzenachsen 70 bzw. 72 aneinandergereihten Walzenabschnitten zusammengesetzt (tatsächlich ist eine
derartige Gestaltung möglich und in einigen Fällen
sogar vorteilhaft, worauf noch einzugehen sein wird). So
kann beispielsweise jeweils der zwischen aufeinanderfolgenden Wellentälern 385 liegende Walzenabschnitt
der Walze 384 mit dem Werkzeug 341 in F i g. 6 und der dazwischen Hegende Wellenbauch 384 mit dessen
Arbeitsfläche 381 (F i g. 5) verglichen werden. Zwischen den Walzenabschnitten der Walze 342 und der Walze
362 ist somit entlang des Arbeitsspaltes 402 eine Reihe von untereinander gleichmäßig radial beabstandeten
ίο Bearbeitungsstellen gebildet, an denen die jeweils im
Arbeitsspalt 402 befindliche Umfangsstelle der Ronde '30 gleichzeitig wellenförmig verformt wird. Hierdurch
werden bei jeder beliebigen radialen Lage des Randes 32 der Ronde 30 bei deren Drehung um die Drehachse
62 an oder nahe dem Rand 32 sowie im gesamten radial einwärts gelegenen Bereich bis annähernd zum
Umlenkbereich 64 sich in Umfangsrichtung erstreckende und untereinander parallele Wellen gebildet Durch
dieses gleichzeitige mehrfache wellenförmige Verformen wird der Rand 32 stärker radial einwärts
eingezogen, als dies anhand von Fig.5 und 6 beim
Verformen mittels eines einzigen Paares von Werkzeugen 341,361 erfolgt Um dieses Einziehen des Randes 32
nicht durch Reibungskräfte im Arbeitsspalt 402 zu behindern, kann es zweckmäßig sein, bei Beginn der
Verformung der Ronde 30 die Walzen 342, 362 nicht plötzlich, soiidern in langsamer Bewegung aufeinander
zu bis zum Erreichen der endgültigen, der ursprünglichen Dicke der Ronde 30 gleichen Weite des
Arbeitsspaltes 402 zu verstellen.
Nachdem die in Umfangsrichtung verlaufenden Wellen in der Ronde 30 gebildet sind, müssen sie radial
einwärts versetzt werden, wozu grundsätzlich die bereits anhand von Fig.7 und 8 beschriebenen
Möglichkeiten zur Verfügung stehen. Die beim Ausführungsbeispiel angewendete Art des Versetzens geht aus
Fig. 10 hervor.
Fig. 10 zeigt einen Blick auf die Unterseite der Vorrichtung gemäß Fig.9. In Fig. 10 oben ist die
Walze 362 dargestellt, die der hier nicht sichtbaren, hinter der Ronde 30 liegenden Walze 342 (F i g. 9) axial
gegenübersteht Zusätzlich sind zwei weitere Walzenpaare vorgesehen, deren Walzen sich jeweils an einem
Arbeitsspalt beiderseits der Ronde 30 gegenüberstehen und deren Walzenachsen annähernd radial zur Drehachse 62 verlaufen; hiervon sind lediglich die Walzen
363, 364 mit den Walzenachsen 712, 722 sichtbar. Die Walzen 362, 363, 364 sind untereinander winkelmäßig
bezüglich der Drehachse 62 gleich beabstandet so daß ihre Relatiwerdrehung zur Ronde 30 synchron erfolgt
Beim Ausführungsbeispiel sind die Walzen 362,363,364,
wie bereits bezüglich der Walzen 342, 362 anhand Fig.9 erläutert, bezüglich einer Winkelverdrehung um
die Drehachse 62 ortsfest gelagert während die Ronde 30 und der aus ihr gebildete Hohlkörper in Richtung der
Pfeile 521 in Fig.9 und 522 in Fig. 10 drehend
angetrieben wird.
Die Wellung der Ronde 30 beim Herauslaufen aus der Walze 362 ist in Fig. 10 erkennbar. Durch den Verlauf
eo der gebildeten Wellen in Umfangsrichtung wechseln in radialer Richtung untereinander gleichmäßig beabstandete Wellenkämme, z. B. 541,544, die in F i g. 10 als vor
der Zeichenebene liegend zu denken sind, mit hinter der
Zeichenebene liegenden Wellentälern der Ronde 30 ab. Das Versetzen der Wellen kann beispielsweise
ausgehend von dem Wellenkamm 541 betrachtet werden, der die Walze 362 verläßt Nach einem Drittel
der Umlaufdauer der Ronde 30, gerechnet vom
Zeitpunkt der wellenförmigen Verformung an der Walze 362, und nach Durchlaufen eines Winkels von
120° wird eine gegebene Umfangsstelle der Ronde an
der Walze 721 und der ihr axial gegenüberstehenden, nicht gezeigten weiteren Walze erneut wellenförmig
verformt Der Wellenkamm 541 trifft hier nämlich eine Bearbeitungsstelle, die um ein Drittel der Wellenlänge,
d.h. des radialen Abstands beispielsweise zwischen Wellenkamm 541 und Wellenkamm 544, radial einwärts
gegenüber derjenigen Bearbeitungsstelle an der Walze 362 versetzt ist, an welcher der Wellenkamm 541 zuvor
gebildet wurde. Hierdurch wird der Wellenkamm 541 zu
dem um ein Drittel der Wellenlänge weiter radial einwärts liegenden Wellenkamm 54Z Der in Fig. 10
unterhalb der Walze 363 liegende Obergang 841 ist '5
gestrichelt angedeutet In entsprechender Weise trifft danach eine gegebene Umfangsstelle wieder nach
einem Drittel der Umlaufzeit der Ronde 30 und nach Durchlaufen eines Winkels von 120° an der Walze 364
eine erneut um ein Drittel der Wellenlänge radial einwärts versetzte Bearbeitungsstelle, wodurch der
Wellenkamm 542 durch den gestrichelt angedeuteten Übergang 842 in den Wellenkamm 543 übergeht Nach
einer erneuten Drehung der betrachteten Umfangsstelle
während eines Drittels der Umlaufzeit wird die Walze 362 wieder erreicht, wobei die dort vorgefundene
Bearbeitungsstelle wiederum um ein Drittel der Wellenlänge gegenüber der zuvor durchlaufenen
Bearbeitungsstelle an der Walze 364 radial einwärts versetzt ist Hierdurch wird der Wellenkamm 543 am
Obergang 843 in den Wellenkamm 544 überführt Es erfolgt also an einer gegebenen Umfangsstelle der
Ronde 30 in zeitlich aufeinanderfolgenden Schritten örtlich punktweise eine Versetzung radial einwärts,
während das Versetzen in Umfangsrichtung zeitlich kontinuierlich durchgeführt wird.
Der Wellenkamm 544 wird in entsprechender Weise,
wie dies anhand aes Wellenkamms 541 vorstehend betrachtet wurde, schrittweise radial einwärts versetzt
und erreicht nach zwei derartigen Versetzungen den Umlenkbereich 64 (Fig.9), wo das Material axial in
Fig. 10 aus der Zeichenebene nach hinten umgelenkt wird, um die Wandung 68 des gewünschten Hohlkörpers
zu bilden.
Bei der Ausbildung der Walzenpaare gemäß F i g. 9 und 10 und bei die Drehachse 62 schneidenden
Walzenachsen 70, 72, 721, 722 ist es nicht möglich, mit weniger als drei Walzenpaaren auszukommen. Bei der
Verwendung von zwei Walzenpaaren müßte nämlich die Versetzung an beiden Walzenpaaren jeweils gleich
der halben Wellenbreite sein, oder an einem Walzenpaar müßte eine Versetzung um mehr als die halbe
Wellenbreite erfolgen, was, wie anhand der Fig.8
hergeleitet wurde, nicht zulässig ist Beim Auftreffen auf
eine um mehr als die halbe Wellenbreite und weniger als die volle Wellenbreite gegenüber der vorherigen
Bearbeitungsstelle versetzten Bearbeitungsstelle würde die Welle nicht radial einwärts, sondern nach außen
versetzt Dagegen ist es möglich, mehr als drei
Walzenpaare vorzusehen. Bei der Verwendung von vier oder fünf Walzenpaaren kann dann an jedem Walzenpaar
eine Versetzung um ein Viertel bzw. ein Fünftel der Wellenbreite erfolgen. Bei der Verwendung von sechs
Walzenpaaren hat man die Wahl, entweder an jedem Walzenpaar eine Versetzung um ein Sechstel oder um
ein Drittel der Wellenbreite vorzunehmen; im zweiten Fall trifft der ursprünglich gebildete Wellenkamm nach
einem vollen Umlauf der Ronde 30 auf die jeweils übernächste von der ursprünglichen Bearbeitungsstelle
aus gesehen radial einwärts liegende Bearbeitungsstelle. Eine größere Anzahl von Walzenpaaren kann zweckmäßig
sein, um die am einzelnen Wal.zenpaar aufzubringenden
Verformungskräfte gering zu halten und/oder um eine schnelle Umformung zu erreichen. Die in F i g. 9
und 10 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung mit drei Walzenpaaren hat jedoch den Vorteil einer relativ
einfachen Bauweise.
F i g. 11 zeigt eine stark schematisierte Draufsicht auf
die in der Vorrichtung gemäß Fig.9 und 10 verformte
Ronde 30 während des Verformungsvorganges. Es sind die Stellungen der Walze 342 und weiterer Walzen 343,
344 mit jeweiligen Walzenachsen 70, 701, 702 gestrichelt angedeutet, die den Walzen 362, 363, 364
(Fig. il) axial gegenüberstehen. Die Ronde 30 wird in
Richtung des Pfeiles 523 durch die Arbeitsspalte dieser Walzenpaare hindurchgedreht Zur Verdeutlichung der
Versetzung der Welle um eine Wellenbreite w während eines Umlaufes ist lediglich die Folge von Wellenkämmen
541 bis 544 dargestellt, die bei dem Draufblick auf
die Ronde 30 jedoch als hinter der Zeichenebene liegende Wellentäler zu denken sind.
F i g. 12 zeigt eine ähnlich wie F i g. 11 schematisierte
Draufsicht auf die Ronde 30 bei der Verformung in einer mit F i g. 9 vergleichbaren Vorrichtung, die jedoch nur
ein einziges Paar von einander am Arbeitsspalt gegenüberstehenden Walzen aufweist Die Lage der in
der Figur vor der Ronde liegenden Walze 342 ist gestrichelt angedeutet, während die ihr gegenüberstehende
Walze 362 (F i g. 9) nicht dargestellt ist.
Bei der Drehung der Ronde 30 in F i g. 12 in Richtung des Pfeiles 524 laufen aus Bearbeitungsstellen unter der
Walze 342 annähernd parallele Wellentäler 545, 546 hervor. Gleichzeitig wird die Walze 342 zusammen mit
der mit ihr ein Walzenpaar bildenden weiteren Walze 362 (Fig.9) unter Beibehaltung der Breite des
Arbeitsspalts 402 (F i g. 9) radial nach außen verschoben. Zu weiter zurückliegenden Zeitpunkten hatte daher die
das Wellental 545 bildende Bearbeitungsstelle einen geringeren Abstand von der Drehachse 62. Dies
bedeutet, daß das Wellental 545 entsprechend einer Spirale verläuft. Wie anhand der radialen Lage des
Wellentales 545 unmittelbar vor seinem Eintritt in Fig. 12 von links her in den Bereich der Walze 342
geschlossen werden kann, hatte der in Fig. 12 obere Bearbeitungspunkt, von dem ausgehend das Wellental
545 nach rechts verläuft, zu einem Zeitpunkt, der gegenüber dem betrachteten Zeitpunkt um die Dauer
einer Umdrehung der Ronde 30 zurückliegt, die durch ein Kreuz 86 angedeutete Lage. Der Bearbeitungspunkt
ist also während der Dauer einer Umdrehung der Ronde 30 um eine Strecke w (1 —ε) radial nach außen
verschoben worden, die kleiner als die Wellenbreite w und größer als deren Hälfte ist Durch diese
Verschiebung wird erreicht, daß das Wellental 545 beim Einlaufen unter die Walze 342 von links her radial
einwärts versetzt wird, um in das Wellental 546 überzugehen.
Anstelle einer Verschiebung der Walzen 342, 362 radial nach außen ist es ebenfalls möglich, diese radial
nach innen zu verschieben, und zwar während einer Umdrenung der Ronde 30 jeweils um eine Strecke, die
geringer ist als die Hälfte der Wellenlänge w. Während bei dem anhand Fig. 12 beschriebenen Verfahren
Wellen gebildet werden, die nahe dem Umlenkbereich 64 (Fig.9) beginnen und mit einer überwiegend in
Umffangsrichtung verlaufenden und einer geringeren
radialen Richtungskomponente langsam spiralförmig nach außen verlaufen, würde bei der entgegengesetzten
Verschiebungsrichtung des Walzenpaares die Welle zunächst am Rand 32 der Ronde 30 beginnen und würde
mit einer geringen radial einwärts gerichteten Riehtungskomponente spiralförmig zum Umlenkbereich 64
hin verlaufen. In jedem Fall gelten für die radiale Verschiebung des Walzenpaares die anhand der F i g. 8
hergeleiteten Bedingungen und Möglichkeiten in Anwendung auf den anhand der Fig. 7 beschriebenen
Fall einer kontinuierlichen Verschiebung.
Das radiale Verschieben des Walzenpaares mit der Walze 342 in Fig. 12 entweder, wie in der Figur
dargestellt, radial auswärts oder auch, wie vorstehend erwähnt, radisl einwärts kann jeweils nur um eine
relativ geringe Gesamtstrecke erfolgen. Bei einer Verschiebung der Walzen zu weit nach außen entfernen
sich nämlich ihre radial inneren Enden zu weit vom Umlenkbereich 64 (F i g. 9), um noch das Fließen des
Materials der Ronde 30 zu diesem zu gewährleisten. Andererseits kann bei der Verschiebung des Walzenpaares radial einwärts zumindest die eine Walze nicht
weiter als bis zum Erreichen des Umlenkbereiches 64 verstellt werden, da dann die Walze den zu bildenden
Hohlkörper berührt Zur Abhilfe kann das Walzenpaar jeweils in einer radialen Richtung verschoben, danach
von der Ronde 30 abgehoben, entgegen der vorherigen Verschiebungsrichtung versetzt und erneut auf die
Ronde 30 aufgesetzt werden. Bei geeigneter Synchronisation mit der Umlaufzeit der Ronde 30 wird so jeweils
nach der radialen Verschiebung der zwischen dem Walzenpaar gebildeten Bearbeitungsstelle um eine
Strecke, die dem radialen gegenseitigen Abstand der Bearbeitungsstellen entspricht, die in der Verschiebungsrichtung vordere Bearbeitungsstelle aufgehoben
und hinter der in Verbindungsrichtung letzten Bearbeitungsstelle eine neue Bearbeitungsstelle gebildet
Gewünschtenfalls kann das Versetzen entgegen der Verschiebungsrichtung auch dazu benutzt werden, beim
erneuten Aufsetzen beider Walzen auf die Ronde 30 nicht ein Kämmen mit deren Wellen, sondern durch
geeignete Versetzung des Walzenpaares ein Versetzen dieser Wellen radial einwärts zu erreichen, wie dies
bereits grundsätzlich anhand von Fig.8 erläutert wurde. Anhand von Fig.9 bis 11 wurde bereits
erläutert daß bei der dort verwendeten Walzenform und bei derartigem Verlauf der Walzenachsen 70, 701,
702,72,721,722, daß diese die Drehachse 62 schneiden,
mindestens und vorzugsweise drei Walzenpaare 342, 362; 343, 363; 344, 364 erforderlich sind. Fig. 13 zeigt
demgegenüber eine Möglichkeit, wie dieses Erfordernis umgangen werden kann.
Fig. 13 ist ebenso wie Fig. 11 und 12 eine stark
schematisierte Draufsicht auf die Ronde 30 während des Umformungsvorganges. An der Ronde 30 sind an
beliebigen Umfangsstellen, fan Ausfühmngsbeispiel diametral gegenüberliegend, zwei Walzenpaare vorgesehen, von denen jeweils nur die in der Draufsicht vor
der Ronde 30 liegende Walze 345,346 in ihrer Stellung gestrichelt angedeutet ist. Die Walzen sind unter einem eo
spitzen Winkel schräg. gegenüber einem radialen Verlauf gestellt, wie er durch eine eingezeichnete
Durchmesserlinie 88 gegeben wäre. Die Walzenachsen,
beispielsweise die Walzenachse 703 der Walze 345 und die Walzenachse 704 der Walze 346, verlaufen in
gleichen Abständen auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse 62 an dieser vorbei; vorzugsweise liegt die
Walzenachse 704 parallel zu der mit der Walze 345 ein
Paar bildenden weiteren Walze, und die Walzenachse
703 parallel zu der entsprechenden, der Walze 346 gegenüberstellenden Walze.
Wäre die Walze 345 nicht schräg gestellt, so würde bei Drehung der Ronde 30 in Richtung des Pfeiles 525
unter der Walze 345 ein genau in Umfangsrichtung um die Drehachse 62 verlaufendes Wellental 545' herauslaufen. Durch die Schrägstellung der Walze 345 wird das
gebildete Wellental 545 jedoch nach dem Verlassen des unter der Walzenachse 703 liegenden Punktes der
Bearbeitungsstelle gezwungen, zunächst senkrecht zur Walzenachse 703 und damit um einen geringen
Verschiebungsweg radial einwärts zu verlaufen. Es ist daher möglich, am nächsten, die Walze 346 umfassenden
• Wa'.zenpaar durch sin Versetzen um weniger als die
Hälfte der Wellenbreite doch insgesamt eine Versetzung um die halbe Wellenbreite zu erzielen. Dies wird
auch dadurch erleichtert daß beim Hineinlaufen unter die Walze 346 wegen deren Schrägstellung eine
ähnliche Richtwirkung wie beim Herauslaufen unter der Walze 345 erreicht wird, wodurch ein stärkeres
Versetzen möglich ist, als dies bei durch die Drehachse 62 verlaufender Walzenachse 704 der Fall wäre.
Nachdem so das Wellental 545 in ein Wellental 546 überführt ist wird auch dieses um die halbe Wellenbreite verschoben, indem es beim Herauslaufen unter der
Walze 346 bereits um eine geringe Strecke radial einwärts verschoben wird und dann beim Hineinlaufen
unter die Walze 345 die restliche, gegenüber der halben Wellenbreite etwas geringere Verschiebung erfährt Es
wird so unter Verwendung von nur zwei Walzenpaaren eine Überführung des Wellentales 545 in das Wellental
547, also eine Verschiebung um eine Wellenbreite, bei einer einzigen Umdrehung der Ronde 30 erzielt
Die in Fig. 13 verwendeten Walzen, darunter die
Walzen 345, 346, können wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 9 bis 11 so ausgebildet sein, daß die
Höchstpunkte bzw. Tiefstpunkte der Wellenbäuche und Wellentäler ihrer Mantellinien auf Kreisen liegen, deren
Ebene jeweils senkrecht zur Wellenachse steht Die Schrägstellung kann jedoch auch bei anderen Walzenformen, wie sie noch im folgenden anhand der F i g. 14 ff.
beschrieben werden, und bei von der beschriebenen Weise des Versetzens der Wellen abweichenden
Verfahren, beispielsweise nach Fig. 12, mit Erfolg angewendet werden. Auch ist es selbstverständlich
möglich, an Stelle der in Fig. 13 verwendeten Walzenpaare mehr als zwei derartige Walzenpaare
vorzusehea Auch kann es genügen, bei zwei oder mehr vorgesehenen Walzenpaaren nur eines dieser Walzenpaare in der beschriebenen Weise schräg zu stellen.
F i g. 14 zeigt schematisiert und unter Weglassung der nicht zur Erläuterung erforderlichen Teile die Draufsicht auf eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines
Hohlkörpers, wobei ein einziges Walzenpaar Verwendung findet Von diesem ist lediglich die Walze 347 mit
ihrer Walzenachse 705 dargestellt, während die ihr an dem von der Ronde 30 durchlaufenen Arbeitsspalt
gegenüberstehende weitere Walze nicht dargestellt ist Für die Stellung der beiden jeweils einen kegelstumpfförmigen Grundkörper aufweisenden Walzen gut im
wesentlichen das anhand von Fig.9 und 13 Gesagte.
Abweichend von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen weisen jedoch die Walzen, wie an
der Walze 347 sichtbar, entsprechend Schraubenlinien verlaufende Weüenbäuche 386 und Wellentäler 387
' ihrer Mantellinien auf. Beim Alisführungsbeispiel bilden diese ein eingängiges, kegeliges Schraubengewinde
(Schneckengewinde), während grundsätzlich auch eine Zwei- oder Mehrgängigkeit denkbar ist. Die beiden
Walzen des Walzenpaares weisen gegensinnig verlaufende Schraubenlinien auf; die Schraubenlinien der
Walze 347 bilden ein Linksgewinde, während die nicht s gezeigte, ihr gegenüberstehende Walze des Paares ein
Rechtsgewinde aufweist.
Bei der Drehung der Ronde 30 um die Drehachse 62 in Richtung des Pfeiles 526 rollen die Walzen des
Walzenpaares unter wellenförmigem Verformen der Ronde 30 auf dieser ab, wobei wie bei dem
Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 9 bis 11 die Ronde 30
und/oder die Walzen angetrieben werden können. Dabei wandern die im Arbeitsspalt zwischen den
Walzen gebildeten, aneinander um die Weiienbreite beabstandeten Bearbeitungsstellen in radialer Richtung,
beim Ausführungsbeispiel radial auswärts. Durch die Spiral- oder Schneckenform der Walzen, beispielsweise
der Walze 347, wird ohne jede radiale Verstellung der Walzen erreicht, daß jeweils nach der radialen
Verschiebung der Bearbeitungsstellen um eine Strecke, die dem radialen gegenseitigen Abstand der Bearbeitungsstellen entspricht, die in der Verschiebungsrichtung vordere Bearbeitungsstelle aufgehoben und hinter
der in Verschiebungsrichtung letzten Bearbeitungsstelle eine neue Bearbeitungsstelie gebildet wird. Weiter wird °
durch die Verschiebung der Bearbeitungsstellen erreicht, daß die gebildeten und mit einer Umfangs-Richtungskomponente verlaufenden Wellen, beispielsweise
die Welle 548, spiralförmig verlaufen. Das wellenform!- ge Verformen wird jeweils nahe dem Umlenkbereich 64
begonnen und wegen der radialen Verschiebung der Bearbeitungsstelle bis zum Erreichen des Randes 32 der
Ronde 30 fortgesetzt
Würde eine in beliebigem Abstand von der Drehachse 62 auf der Ronde 30 gedachte Kreisbahn,
beispielsweise der vom Rand 32 gebildete Kreis, einen Umfang haben, der ein ganzzahliges Vielfaches des auf
derselben Kreisbahn abrollenden Umfanges der Walzen, beispielsweise der Walze 347 ist, so würde nach
einer vollen Umdrehung der Ronde 30 die Walze 347 mit denselben Wellen kämmen, die zuvor von ihr in der
Ronde 30 gebildet wurden. Auf diese Weise wäre zunächst keine radiale Versetzung der einmal gebildeten Wellen zum Umlenkbereich 64 hin erreichbar.
Grundsätzlich wäre es möglich, dieses Versetzen mittels zusätzlicher Walzenpaare zu erzielen, ähnlich wie dies
anhand der Ausführungsbeispiele gemäß F i g. 9 bis 11 und 13 erläutert wurde. Beim Ausführungsbeispiel dient
jedoch dasselbe Walzenpaar, das die Wellen bildet auch zu deren wiederholtem radialer. Versetzen. Dies wird
dadurch erreicht, daß der auf einer gegebenen Kreisbahn der Ronde 30 um die Drehachse 62
abrollende Umfang der Walzen, beispielsweise der Walze 347, derart gewählt wird, daß die genannte
Kreisbahn kein ganzzahliges Vielfaches dieses Walzenumfanges ist Hierdurch findet eine unter die Walze 347
hineinlaufende Welle, beispielsweise der Wellenkamm 549, eine inzwischen radial versetzte Bearbeitungsstelie
vor und wird in radialer Richtung versetzt So geht der «>
Wellenkamm 549 in einem Obergang 844 an der Bearbeitungsstelle in den unter der Walze 347
herauslaufenden Wellenkamm 548 über. An einer gegebenen Umfangsstefle der Ronde 30 wird somit eine
WeDe nach jeweils einer Umdrehung der Ronde 30 schrittweise einwärts versetzt. Das Versetzen erfolgt
praktisch punktweise an den durch die bezüglich der Winkellage zur Drehachse 62 ortsfest gehaltenen
Walzen, jedoch in Umfangsrichtung und entlang der Wellen kontinuierlich.
Fig. 15 zeigt im Blick von unten eine weitere Vorrichtung, die ähnlich derjenigen nach F i g. 14 ein mit
Schneckengewinde versehenes Walzenpaar aufweist, von dem eine Walze 365 dargestellt ist. Abweichend von
dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14, wo die dort nicht dargestellte, auf der Unterseite der Ronde 30
liegende Walze ein Rechtsgewinde aufweist, ist jedoch hier die unterhalb der Ronde und in der Darstellung vor
dieser liegende Walze 365 mit einem Linksgewinde versehen. Auch hier wird durch eine von einem
geradzahligen Vielfachen des Umfangs der Walze 365 abweichende Bemessung der entsprechenden Kreislinie
der Ronde 30 eine Versetzung der Wellen radial einwärts erreicht, was beispielsweise beim Verlauf des
unter die Walze 365 hineinlaufenden Wellenkammes 5410 erkennbar ist, der durch eine radial einwärts
versetzte Bearbeitungsstelle in den unter der Walze 348 herauslaufenden Wellenkamm 5411 überführt wird,
während sich die Ronde 30 im Sinne des Pfeiles 527 dreht.
Der Boden 66 (Fi g. 9) des zu bildenden Hohlkörpers,
der vor der Zeichenebene der F i g. 15 liegen würde, ist hier ebenso wie ihn ggf. erfassende und aus der
ursprünglichen Plattenebene herausziehende Elemente weggeschnitten. Hierdurch ist ein Walzenfutter 581
sichtbar gemacht, das auch in der einen axialen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 15 zeigenden
Teildarstellung der Fig. 16 dargestellt ist Das Umlenken des zunächst in der ursprünglichen Plattenebene der
Ronde 30 fließenden Materials in die axiale Richtung, um die Wandung 68 zu bilden, erfolgt beim Ausführungsbeispiel durch Anlegen an jeweils eine Mantellinie
des Walzenfutters 581. Dieses rollt mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Innenseite der Wandung
68 gleichen Umfangsgeschwindigkeit auf dieser Innenseite ab. Sein Durchmesser ist geringer als der
Durchmesser der Wandung 68. Um ein Aufwölben des Umlenkbereiches 64 entgegen der Fließrichtung der
Wandung 68 gegenüber der ursprünglichen Plattenebene zu vermeiden, weist das Walzenfutter 581 an seinem
oberen Ende einen ringflanschartigen, der konvexen Seite des Umlenkbereiches 64 benachbarten Rand 90
auf, der einen gegenüber der ansonsten zylindrischen Außenseite des Walzenfiitters 581 größeren Durchmesser aufweist und mit einer Rundung in diese Außenseite
übergeht
Grundsätzlich können zum Umlenken des zunächst radial einwärts fließenden Materials und zur Bildung der
Futtern zur Verwendung kommen, wie sie vom Metalldrücken her bekannt sind. Auch der in Fig.9
gezeigte Dorn 58 bildet ein derartiges Futter, und es ist ohne weiteres einzusehen, daß hierdurch ein Walzenfutter nach Art des Futters 581 (Fig. 15, 16) oder ein
sonstiges Futter, beispielsweise eine um die Drehachse 62 schnell umlaufende, sich radial nach außen erstreckende Schablone, ersetzt werden könnte. In entsprechender Weise kann auch das Walzenfutter 581 durch
andere Futter-Bauarten ersetzt werden.
Die axiale Länge des Walzenfutters 581 ist wesentlich geringer als die gewünschte axiale Länge der Wandung
68 des Hohlkörpers. Diese geringe Länge genügt zur Umlenkung des Materials und zur Glättung der
Außenseite der Wandung 68 mittels der Andrückrolle 801. Da das Walzenfutter 581 auf der Innenseite der
Wandung 68 abrollt, kann diese ohne weiteres von der
Außenseite des Walzenfutters 581 axial abfließen, ohne
dadurch behindert zu werden, daß das Walzenfutter in axialer Richtung gegenüber der ursprünglichen Plattenebene feststeht. Gewünschtenfalls kann allerdings eine
geringe axiale Verschiebbarkeit des Walzenfutters 581 zugelassen werden, und dieses kann mit seinem tfand 90
unter geringer Vorspannung auf den Umlenkbereich 64 gedruckt werden. Dadurch folgt das Walzenfutter 581
axialen Bewegungen des Umlenkbereichs 64, und diese können an Stelle der axialen Bewegungen des Tastrades
76 in F i g. 9 zur Steuerung eines Wandlers 78 und zur Erzeugung eines Meßsignals dienen, in Abhängigkeit
von welchem eine Regelung der axialen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Boden 66 (Fig.9) des
gebildeten Hohlkörpers und der ursprünglichen Plattenebene erfolgt
Bei beiden in Fig. 14 bzw. Fig. 15 und 16 dargestellten Ausführungsbeispielen muß die Wahl des
Umfangs der Walzen, beispielsweise der Walzen 347, 365, in geeigneter Weise erfolgen, um beim Abrollen
dieses Walzenumfangs auf einer gedachten Kreislinie zu erreichen, daß diese ein ungeradzahliges Vielfaches des
Walzenumfangs ist, und um hierdurch eine Versetzung der Wellen radial einwärts zu ermöglichen. Dies wurde
bereits oben erläutert In der Praxis kann diese Wahl des Walzenumfanges in einfachster Weise dadurch erfolgen,
daß die Walzen in radialer Richtung verstellt werden. Wird beispielsweise die Walze 365 in Fig. 15 radial
auswärts verstellt, so kommen mit der vom Rand 32 der Ronde 30 gebildeten Kreisbahn zunehmend geringere
Umfange der Walze 365 in Eingriff. Durch ein derartiges Verstellen hat man es darüber hinaus in der Hand, über
die Stärke der jeweiligen Verschiebung der Wellen auch die Stärke der wellenförmigen Verformung der Ronde
30 zu beeinflussen. Erfolgt eine radiale Verstellung der Walzen so weit, daß eine Welle jeweils nach einer
Umdrehung der Ronde 30 eine um die halbe Wellenlänge versetzte Bearbeitungsstelle vorfindet, so
erfolgt ebenso wie bei einem bloßen Kämmen der Walzen mit den Wellen (Verschiebung um den Betrag
Null) kein Fließen des Materials in radialer Richtung,
und bei noch stärkerer Verschiebung der Bearbeitungsstelle zwischen aufeinanderfolgenden Durchläufen derselben
Umfangsstelle einer Welle wird diese sogar statt radial einwärts jetzt nach außen verschoben. Dann sucht
das Material der Ronde 30 entlang der ursprünglichen Plattenfläche nach außen zu fließen.
Die vorstehende Überlegung zeigt auch, daß es grundsätzlich möglich ist nach dem Verfahren gemäß
der Erfindung Hohlkörper zu bilden, deren Durchmesser größer oder gleich dem ursprünglichen Außendurchmesser
der verwendeten Materialplatte ist Ua ein Fließen des Materials aus dem Zentrum einer
Materialplatte heraus nach unterschiedlichen radialen Richtungen jedoch nur in äußerst geringem Umfang
erreicht werden kann, ist es dann zweckmäßig, das Fließen radial auswärts zu erleichtern, indem eine
Materialplatte verwendet wird, die eine mittige, vorzugsweise kreisrunde öffnung aufweist Das zum
Rand der Materialplatte geflossene Material kann dann dort in einem Umlenkbereich unter einem Winkel zur
ursprünglichen Plattenfläche umgelenkt und unter Bildung der Wandung des Hohlkörpers von der
ursprunglichen Plattenfläche fort zum Fließen gebracht werden, wobei es beispielsweise an den Innenumfang
eines zusammen mit der Materialplatte umlaufenden, kontinuierlich zusammen mit der gebildeten Hohlkörperwandung
anal verschobenen, rohrförmigen Futters angelegt werden kann. Auch bei Anordnung der Walzen
nach den Fig. 11 bis 13 kann das Material entlang der ursprünglichen Plattenebene radial auswärts zum
Fließen gebracht werden, indem die Reihenfolge der Walzen geändert bzw. die Richtung der Relativverdrehung
zwischen Materialplatte und Bearbeitungsstellen an den Walzen umgekehrt wird; beim wellenförmigen
Verformen nach F i g. 12 kann auch die Geschwindigkeit der radialen Verstellung des Walzenpaares so geändert
ίο werden, daß das Material der Materialplatte nach außen
fließt. Besonders gute Ergebnisse wurden mit dem Verfahren gemäß der Erfindung jedoch dann erzielt,
wenn mittels der anhand der Figuren beschriebenen Vorrichtungen Hohlkörper hergestellt wurden, deren
Durchmesser kleiner als der ursprüngliche Durchmesser der verwendeten Materialplatte war, so daß deren
Material entlang der ursprünglichen Plattenfläche einwärts zum Fließen gebracht werden mußte.
Bei dem in Fig. 17 in axialem Schnitt teilweise dargestellten Ausführungsbeispiel einer weiteren Vorrichtung
zum Herstellen rohrförmiger Hohlkörper wird wieder, wie bereits grundsätzlich anhand Fig.9
beschrieben, das Material einer Materialplatte 301 radial einwärts zum Fließen gebracht und in einem
Umlenkbereich 64 umgelenkt um die rohrförmige Wand 681 des Hohlkörpers zu bilden. Das Umlenken
erfolgt hier mittels eines Hammers 92, der mittels eines Schwingantriebs 94 dazu gebracht wird, in schneller
Folge den Umlenkbereich 64 von seiner konvexen
Außenseite her umzulenken, wobei die jeweils unter dem Hammer 92 vorbeilaufende Stelle des Umlenkbereichs
64 von einer entsprechend stabil gelagerten Andrückrolle 802 abgestützt wird, die in entsprechender
Weise wie die Andrückrolle 80 (Fig.9), jedoch noch
etwas stärker als diese, geneigt angeordnet ist Der Hammer 92 weist eine sowohl der konvexen Rundung
des Umlenkbereiches 64 als auch der konkaven Rundung der Innenseite der Wandung 681 angepaßte
Form auf und wird vom Schwingantrieb 94 mit solcher Kraft angetrieben, daß die aus dem Spalt zwischen
Hammer 92 und Andrückrolle 802 herauslaufende Wandung 681 die gewünschte Dicke aufweist Durch
Veränderung der dem Schwingantrieb 94 und damit dem Hammer 92 zugeführten Leistung kann diese Dicke
beeinflußt werden.
Bei allen Ausführungsbeispielen kann das Umlenken im Umlenkbereich 64 mittels verschiedenster geeigneter
Werkzeuge erfolgen, nicht nur mittels Dorn 58 und Andrückrolle 80 (F i g. 9) oder mittels Hammer 92 und
so ggf. Andrückrolle 802 (F i g. 17), sondern beispielsweise
auch mittels einer auf der konvexen Seite des Unvenkbereiches 64 abrollenden Formroüc u. a.
In Fig. 17 ist erkennbar, daß die Materialplatte 301 ursprünglich die Gestalt einer ebenen Platte mit einer '
mittigen öffnung 96 hatte. Die Verwendung derartiger
Materialplatten ist günstig, wenn der gewünschte Hohlkörper keinen Boden aufweisen sol Die öffnung
96 hat jedoch einen etwas geringeren Durchmesser als der Umlenkbereich 64, so daß ein innerhalb des
Umlenkbereichs 64 liegender Bereich der ursprünglichen Materialplatte 301, der jetzige Rand 98, zwischen
der Andruckplatte 60 und einem Stempel 100 erfaßt, aus
der ursprünglichen Plattenebene axial weggezogen, gegenüber einer radialen Verschiebung gegenüber der
Drehachse €2 geführt und gewünschtenfalls drehend angetrieben werden kann. Bei dem Ausfühnmgsbeispiel
ist klar ersichtlich, daß die Funktion des Stempels unabhängig von derjenigen des Hammers 92 oder eines
sonstigen zum Umlenken des Materials unter Bildung der Hohlkörperwandung vorgesehenen Werkzeuges ist.
So könnte beispielsweise auch bei dem in F i g. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel dann, wenn an Stelle
des Domes 58 ein anderes Futter verwendet wird, ein zusätzlicher, ggf. koaxial durch dieses Futter, hindurchgeführter Stempel vorgesehen sein.
Soweit bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein bezüglich der Fließrichtung des Materials jenseits des
Umlenkbereichs 64 liegender Bereich der Materialplatte aus der ursprünglichen Plattenebene herausgezogen
wird, erfolgt dies stets mit einer so geringen Zugkraft daß hierdurch auf den Umlenkbereich 64 ausgeübte
Zugspannungen für sich genommen keinesfalls zu einem Fließen des Materials im Umlenkbereich 64 führen
würden; da» das Maieria! durch den Umlenkbereicn 64
hindurchfließt, beruht darauf, daß es mittels der Walzen zunächst in der ursprünglichen Plattenebene stromauf
des Umlenkbereichs 64 zum Fließen gebracht wird. Das Herausziehen aus der ursprünglichen Plattenebene hat
allein den Zweck, die Richtung des Materialflusses beim Hineinfließen in den Umlenkbereich 64 und bei dessen
Durchfließen derart zu beeinflussen, daß der Umlenkbereich 64 eine vorbestimmte axiale Lage bezüglich der
ursprünglichen Plattenebene beibehält sowie weiter, das aus dem Umlenkbereich 64 herausfließende und die
Wandung, z. B. 681, bildende Material gegen eine radiale Auslenkung derart axial zu führen, daß im Umlenkbereich 64 kein Materialstau auftritt
Grundsätzlich kann das Verfahren gemäß der Erfindung durchgeführt werden, ohne daß ein bezüglich
der Fließrichtung des Materials in der ursprünglichen Plattenebene jenseits des Umlenkbereichs 64 liegender
Bereich der Materialplatte — in F i g. 9 der Boden 66 und in Fig. 17 der Rand 98 — aus der ursprünglichen
Plattenebene herausgezogen wird. Wenn nämlich einmal das in der ursprünglichen Plattenebene zur
Umlenkstelle 64 fließende Material umgelenkt ist und beispielsweise die Wandung 681 (Fig. 17) bildet dann
bewegt sich deren freies Ende ohne weiteres Zutun in dem Maße von der ursprünglichen Plattenebene fort in
welchem weiteres zur Umlenkstelle 64 radial einwärts fließendes Material durch diese hindurchfließt umgelenkt' wird und so die Wandung 681 kontinuierlich
verlängert Wenn dann beispielsweise die Verformung der Materialplatte 301 unter Verwendung der in F i g. 9
und 10 dargestellten Walzenpaare erfolgt und diese drehend angetrieben werden, können die Andrückplatte
60 und der Stempel 100 ganz entfallen. Zur radialen Führung kann in diesem Fall erforderlichenfalls ein
einfacher, die Wandung 681 umgebender, feststehender
110 vorgesehen sein, der in Fig. 17 gestrichelt
angedeutet ist
Zu verschiedenen Zwecken kann es bei den vorstehend beschriebenen und den noch zu beschreibenden Vorrichtungen zweckmäßig sein, den Materialfluß zum Umlenkbereich 64 hin zeitlich und ggf. auch
innerhalb der Materialplatte 30,301 örtlich unterschiedlich stark zu machen, wozu eine unterschiedlich starke
wellenförmige Verformung erfolgen kann. Dies ist auf verschiedene Weise möglich. Bezüglich der F i g. 14 und
15 wurde bereits erläutert, daß eine radiale Verstellung des Walzenpaares zu unterschiedlich starker Verformung führt; im einen ll, in welchem die
Bearbeitungsstellen zwischen aufeinanderfolgenden Umläufen der Ronde oder allgemeiner Materialplatte
30 keine Vscebung erfahren, kämmen die Walzen
30
35
40
45
so
55
mit den Wellen, so daß keine Verschiebung erfolgt,
während der andere Extremfall darin besteht, daß die Verschiebung der Bearbeitungsstellen um eine halbe
Wellenlänge oder mehr erfolgt, so daß die Wellenkämme abwechselnd in Wellentäler und zurück umgeformt
werden, ohne daß ein Materiall.ansport auftritt, oder
aber sogar eine Umkehr der Flußrichtung eintritt Die Versetzung der Bearbeitungsstelle genau um eine halbe.
Wellenlänge bewirkt gewisssermaßen eine Welleninterferenz mit Auslöschung bezüglich des Fließens des
Materials. Entsprechende Überlegungen gelten auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 9 bis 11 sowie
12 und 13. Beispielsweise kann in F i g. 11 die Walze 342
radial festgehalten werden, die Walze 343 geringfügig radial nach außen verstellt werden und die Walze 344
um den doppelten Verstel'weg der Walze 343 radial
nach außen verschoben werden, wodurch sich bei gleichzeitiger entsprechender Verschiebung der jeweiligen Walze desselben Paares eine verringerte Verschiebung der Wellen in radialer Richtung und hierdurch ein
verringerter Materialtransport ergibt Auch kann hierbei eine Interferenz schon dann erzeugt werden,
wenn ein einziges der Wellenpaare so weit gegenüber dem in Drehrichtung der Ronde 30 vorangehenden Paar
verstellt wird, daß die Welle am verstellten Wellenpaar eine um die halbe Wellenlänge versetzte Bearbeitungsstelle vorfindet Ähnliche Überlegungen hinsichtlich der
Interferenz gelten bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 13, wo wegen der relativ starken Versetzung der
Welle an jedem Walzenpaar die Verschiebung eines Walzenpaares um nur eine geringe Strecke radial
einwärts genügt das Fließen des Materials zu unterbinden. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 12
kann die Beeinflussung des Materialtransports durch unterschiedliche Bemessung derjenigen Geschwindigkeit erfolgen, mit der das die Walze 342 umfassende
Walzenpaar in radialer Richtung verstellt wird.
Eine andere, bei allen Ausführungsbeispielen anwendbare Möglichkeit das Fließen des Materials unterschiedlich stark zu machen, besteht darin, die Arbeitsflächen der verwendeten Werkzeuge an den Bearbeitungsstellen zeitlich verschieden stark einzudrücken, also bei
Verwendung von Walzen diese mehr oder minder stark zum Arbeitsspalt oder von diesem hin zu verstellen und
hierdurch den Arbeitsspalt verschieden groß zu machen. Interpretiert man die Werkzeuge 341,361 in F i g. 5 als
Walzen, so ist ohne weiteres einsehbar, daß der Abstand
der Wellenkuppe 381 der einen Walze 341 von dem dieser Wellenkuppe 381 gegenüberstehenden Wellental
421 der anderen Walze 361 maximal gleich der Höhe der Wellenkuppe 381 über einem Wellental der
Msnicüinsc derselben Walze 341 zuzüglich dsr Dicke
der Materialplatte 30 gemacht werden kann, bis das Fließen des Materials verschwindet Eine der vorstehend beschriebenen Interferenz vergleichbare Erscheinung tritt hierbei allerdings nicht auf.
Eine weitere Möglichkeit wonach die Stärke des Materialflusses beeinflußt werden kann, liegt darin, die
Relativgeschwindigkeit zwischen Materialplatte und Bearbeitungsstelle bzw. Bearbeitungsstellen zeitlich zu
ändern. Es ist ohne weiteres einsehbar, daß bei hinsichtlich der Drehachse 62 winkelmäßig festgehalte-
: nen Walzenpaaren der Materialfluß um so geringer ist je geringer die Drehgeschwindigkeit der Ronde bzw.
Materialscheibe ist Die genannte Relativgeschwindigkeit kann selbstverständlich auch dadurch verändert
werden, daß bei sich drehender Materialscheibe zusätzlich die Walzenpaare in Drehrichtung oder
entgegen der Drehrichtung der Materialplatte in Umfangsrichtung verdreht werden, so daß sich in der
Draufsicht beispielsweise nach einer der Fig. 11 bis 14 die Winkellage bezüglich der Drehachse 62 ändert
Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 13 kann eine Interferenz in einfacher Weise auch dadurch erzeugt
werden, daß mindestens eines der beiden Walzenpaare durch Drehung um zur Drehachse 62 parallele
Hochachsen derart zurückgedreht wird, daß die Walzenachsen, beispielsweise die Walzenachsen 703,
704, die Drehachse 62 schneiden.
Das zeitlich verschieden starke wellenförmige Verformen kann beispielsweise dazu dienen, einen Hohlkörper
mit entlang seiner Drehachse unterschiedlicher Wandstärke herzustellen. In diesem Fall wird man das
stärkere bzw. schwächere Verformen jeweils über mehrere Relativumdrehungen zwischen Materialplatte
und Bearbeitungsstelle bzw. Bearbeitungsstellen beibehalten. Zur Erzielung eines sanften Oberganges
zwischen an axial verschiedenen Stellen Hegenden, verschieden starken Wandungsteilen wird man auch die
zu unterschiedlich starkem Verformen führenden Verstellungen der Walzenpaare mit einer Zeitkonstante
durchführen, die ein Mehrfaches der Dauer einer Relativumdrehung beträgt
Wird die Steuerung der Stärke des Materialflusses zyklisch mindestens einmal während jeder Umdrehung
der Materialplatte vorgenommen, so kann insbesondere bei kreisförmigem Querschnitt des gebildeten Hohlkörpers
eine in Umfangsrichtung unterschiedliche Dicke von dessen Wandung erreicht werden. Bei Hohlkörpern,
deren Querschnitt von der Kreisform abweicht, kann andererseits durch einen verstärkten MaterialzufluB an
bestimmten Umfangsstellen erreicht werden, daß dort die Dicke der Wandung gleich derjenigen der übrigen
Umfangsstellen ist.
Um die Materialplatte an vorgegebenen Umfangsstellen unterschiedlich stark zu verformen, kann auch
eine besondere, in den Figuren nicht dargestellte Ausbildung mindestens eines Walzenpaares herangezogen
werden. Hierbei weisen dessen Walzen zwar in annähernder Übereinstimmung mit Fig.9 und 10
ringförmig umlaufende Wellenbäuche und Wellentäler auf, jedoch liegen die Höchstpunkte bzw. Tiefstpunkte
der Wellenbäuche und Wellentäler auf Kurven, deren Flächen schräg zur Wellenachse stehen. Ein derartiges
Walzenpaar erzeugt in der umlaufenden Materialplatte eine Schar von wellen- oder zick-zack-förmig abwechselnd
radial einwärts und radial auswärts verlaufenden Wellen. Diese Wellen werden daher an einer folgendes
Bearbeitungsstelle je nach ihrer augenblicklichen radialen Lage mehr oder minder stark radial versetzt
und können auch in Umfangsrichtung stellenweise einer Interferenz unterliegen.
Mittels der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen ist es abweichend vom Dargestellten auch möglich,
Hohlkörper herzustellen, deren Querschnitt an zumindest einer axialen Stelle von der Kreisform abweicht.
Hierzu kann ein entsprechend geformtes Futter verwendet werden, oder das in F i g. 15 und 16 gezeigte
Walzenfutter 581 oder ein anderes, im einfachsten Fall als ballige Rolle ausgebildetes Futter wird in zumindest
annähernd radialer Richtung zyklisch und synchron mit dem Umlauf der Materialpiatte 30 verstellt Beispielsweise
kann der in F i g. 9 gezeigte Dorn 58 durch ein Futter ersetzt werden, das an einer vorgegebenen
Umfangsstelle eine Ausbauchung aufweist. Die Andrückrolle
80 und ggf. das Rad 76 müssen dann entsprechend dem Verlauf der Ausbauchung zyklisch in
radialer Richtung verstellt werden, was in an sich bekannter Weise mittels einer mechanischen oder
sonstigen Kurvensteuerung erfolgen kann. Bei der in Fig. 16 und 17 gezeigten Vorrichtung können das
Walzenfutter 581 und die Andrückrolle 801 gemeinsam radial verstellt werden, um eine Ausbauchung zu bilden.
In entsprechender Weise können beliebige andere, beispielsweise elliptische, nierenförmige oder eiförmige
ίο Querschnitte gebildet werden. Ebenfalls ist es in dieser
Weise möglich, einen Querschnitt zu bilden, der zwar
einer Kreisform zumindest annähernd gleicht, dessen Querschnittsschwerpunkt jedoch gegenüber der Drehachse
versetzt ist So kann beispielsweise erreicht werden, daß ein hergestelltes, im wesentlichen zylindrisches
Rohr auf einem Teil seiner axialen Länge mit einer Ausbauchung oder entsprechend einer Schraubenlinie
verläuft
Sofern die Abweichung des Querschnitts des gebildeten Hohlkörpers von einem zur Drehachse 62 konzentrischen Kreisring unbedeutend ist, kann es genügen, die radiale Stellung des Walzenpaares bzw. der Walzenpaare beizubehalten. Es muß dann lediglich dafür gesorgt werden, daß sich die Walzen radial nur so weit einwärts erstrecken, daß sie beim Vorbeilauf der Stelle des größten Abstandes des Hohlkörperquerschnitts von der Drehachse auch noch den ungehinderten Vorbeilauf des die Querschnittsform umgebenden Umlenkbereiches ermöglichen. In den meisten Fällen wird es jedoch zweckmäßig sein, auch sämtliche Walzen zyklisch entsprechend dem jeweiligen Abstand des Umlenkbereiches von der Drehachse zu steuern. Die Steuerung kann in gleicher Weise wie diejenige der Andrückrollen 80 (Fig.9) oder 801 (Fig. 15) erfolgen, ist jedoch naturgemäß bei Ausführungsbeispielen mit, einem einzigen vorhandenen Walzenpaar am einfachsten.
Sofern die Abweichung des Querschnitts des gebildeten Hohlkörpers von einem zur Drehachse 62 konzentrischen Kreisring unbedeutend ist, kann es genügen, die radiale Stellung des Walzenpaares bzw. der Walzenpaare beizubehalten. Es muß dann lediglich dafür gesorgt werden, daß sich die Walzen radial nur so weit einwärts erstrecken, daß sie beim Vorbeilauf der Stelle des größten Abstandes des Hohlkörperquerschnitts von der Drehachse auch noch den ungehinderten Vorbeilauf des die Querschnittsform umgebenden Umlenkbereiches ermöglichen. In den meisten Fällen wird es jedoch zweckmäßig sein, auch sämtliche Walzen zyklisch entsprechend dem jeweiligen Abstand des Umlenkbereiches von der Drehachse zu steuern. Die Steuerung kann in gleicher Weise wie diejenige der Andrückrollen 80 (Fig.9) oder 801 (Fig. 15) erfolgen, ist jedoch naturgemäß bei Ausführungsbeispielen mit, einem einzigen vorhandenen Walzenpaar am einfachsten.
Bei relativ stark von einer Kreisform abweichendem Querschnitt des Hohlkörpers kann es zweckmäßig sein,
eine Materialpiatte zu verwenden, deren ursprüngliche Gestalt annähernd dem Querschnitt des zu bildenden
Hohlkörpers ähnlich ist Ohnehin ist es bei dem Verfahren gemäß der Erfindung auch möglich, Materialplatten
zu verwenden, deren Außenrand einen von einer Kreisform abweichenden Verlauf hat
Ähnlich wie beim Herstellen eines Hohlkörpers mit von einem Kreisring abweichender und/oder exzentrischer
Querschnittsgestalt können bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen radiale Verstellbewegungen
erfolgen, um einen Hohlkörper mit in Achsrichtung unterschiedlicher Weite herzustellen. In
diesem Falle erfolgen lediglich die Verstellbewegungen mit geringerer Geschwindigkeit, so daß sich der
Verstellvorgang über mehrere Relativumdrehungen zwischen Materialplatte und Bearbeitungsstellen erstreckt
Beispielsweise ist anhand von Fig. 15 erkennbar, daß dann, wenn der Durchmesser der Wandung 68
an einer beliebigen axialen Stelle des gebildeten Hohlkörpers vergrößert werden soll, Walzenfutter 581
go und Andrückrolle 801 gemeinsam nach rechts verstellt
werden, während das Walzenpaar mit der Walze 365 nach links verschoben werden muß. Diese relativ
langsamen Verstellbewegungen sind bei von einem Kreisring abweichender Gestalt der Wandung 68
denjenigen radialen Verstellbewegungen überlagert, die zur Erzielung der genannten Gestalt wie vorstehend
ausgeführt, durchgeführt werden. Sofern Erweiterungen und Verengungen des gebildeten Hohlkörpers in
Achsrichtung relativ dicht beieinander liegen, ist aus F i g. 16 erkennbar, daß dann das Walzenfutter 581 eine
sehr geringe axiale Länge haben muß, um bei der Verstellung radial nach außen mit seinem unteren Ende
die bereits gebildete Hohlkc'perwandung nicht nach s außen zu ziehen. In diesem Fall kann es daher
zweckmäßig sein, das Walzenfutter 581 durch eine der Andrückrolle 801 an der Andruckstelle gegenüberstehende,
ggf. ebenfalls schräg gestellte Rolle zu ersetzen.
Werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.9
bis 11 die Walzenpaare und die Andrückrolle 80 sowie
ein ggf. ähnlich wie in F i g. 15 vorgesehenes Walzenfutter radial verstellt, um eine unterschiedliche Weite des
Hohlkörpers zu erzielen, so bleibt der Materialfluß radial einwärts annähernd konstant, und durch die is
Geschwindigkeitsregelung über das ebenfalls radial verstellte Rad 76 wird erreicht, daß auch die Dicke der
Wandung des gebildeten Hohlkörpers zumindest annähernd konstant bleibt Ist eine Geschwindigkeitsregelung
jedoch nicht vorgesehen, so kann es zweckmäßig sein, bei der Verstellung der Walzenpaare radial nach
außen den Materialfluß zu erhöhen, um bei gleichbleibender Relativgeschwindigkeit des Bodens 66 gegenüber
der ursprünglichen Plattenebene 46 eine gleichmäßige Wanddicke zu erzielen. Entsprechendes gilt in noch
verstärktem Maße für die Ausführungsbeispiele nach F i g. 14 und 15, da dort bei einer radialen Verschiebung
der Walzenpaare, wie oben erläutert, der Materialfluß radial einwärts abnimmt In diesen Fällen kann durch
eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Ronde 30 bei der Verstellung der Walzenpaare radial auswärts
und durch eine Verminderung der Drehgeschwindigkeit bei umgekehrter Verstellrichtung für gleichbleibende
Wanddicken gesorgt werden.
Fig. 18 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß Fig.9 bis 11 oder nach Fig. 12 oder nach
Fig. 13, wobei eine kegelige Materialplatte 302 zu einem zylindrisch-becherförmigen Hohlkörper mit
einer Wandung 682 und einem Boden 661 umgeformt wird. Das Walzenpaar bzw. jedes Walzenpaar besteht
aus einer oberen Walze 348 mit kegelstumpfförmigem Grundkörper und Wellenbäuche und Wellentäler
aufweisenden Mantellinien, wobei die Höchstpunkte und Tiefstpunkte der Wellenbäuche bzw. Wellentäler
auf Kreisen liegen, deren Ebene senkrecht zur Wellenachse 706 steht Die Wellenachse 706 kann wie
beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 9 bis 11 die Drehachse 62 schneiden oder wie beim Ausführungsbeispiel
gemäß Fig. 13 gegenüber einem in der Draufsicht radialen Verlauf schräg gestellt sein und in einem
gewissen Abstand an der Drehachse 62 vorbeilaufen.
Die mit der Walze 348 ein Paar bildende weitere^
Walze 366 ist aus mehreren entlang ihrer Wellenachse 724 aneinandergereihten, unabhängig voneinander
drehbar gelagerten Wellenbauchabschnitten 388 und Wellentalabschnitten 389 zusammengesetzt wobei
jeweils auf einen Wellenbauchabschnitt 388 ein Wellentalabschnitt 389 folgt Durch diese Gestaltung
können die einzelnen Abschnitte 388, 389 mit der jeweiligen Umfangsgeschwindigkeit der Materialplatte eo
302 auf deren Unterseite abrollen, ohne daß die Walze 366 eine sich zur Drehachse 62 hin verjüngende
kegelstumpfförmige Gestalt haben müßte. Vielmehr vergrößert sich der Durchmesser aufeinanderfolgender
Wellentalabschnitte 389 und Wellenbauchabschnitte 388 zur Drehachse 62 hin, so daß die Walze 366 in ihrer
Grundform einem Kegelstumpf entspricht, dessen Basis zur Drehachse 62 weist. Abweichend von der Darstellung
der F i g. 18 könnte die Walze 366 eine zylindrische Grundform aufweisen. Dies hätte den Vorteil, daß sie
aus untereinander gleichen Wellenbauchabschnitten 388 und aus untereinander gleichen Wellentaiabschnitten
389 zusammengesetzt werden könnte. Eine andere günstige, gewünschtenfalls zusätzlich zur Unterteilung
in Abschnitte anwendbare Möglichkeit, unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten der Materialplatte 30 bzw.
302 auszugleichen, besteht bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig.9 bis 13 und 18 darin, daß wenigstens
eine Walze eines Paares gummielastisch nachgiebig ist, indem beispielsweise ihr Mantel aus einem gummielastischen
Material besteht So können z. B. in F i g. 9 oder in Fi g. 18 beide Walzen 342,362; 348,366 oder jeweils nur
eine dieser Walzen einen gummielastischen Mantel aufweisen, der selbstverständlich eine genügende
Steifigkeit haben müßte, um trotz seiner Nachgiebigkeit die gewünschte wellenförmige Verformung hervorzurufen.
Besteht jeweils eine der Walzen aus Metall oder einem sonstigen festen Material und die andere Walze
desselben Paares zumindest in ihrem Mantel aus einem gemmielastischen Material, so ist es sogar möglich, diese
gummielastisch nachgiebige Walze ohne Wellentäler und Wellenbäuche vollkommen kegelstumpfförmig
bzw. zylindrisch auszubilden, was den Vorteil einer leichten Herstellung hat
Bei der Vorrichtung nach Anspruch 18 erstreckt sich
die Walze 366 so weit zum Umlenkbereich 64 hin, daß der der Drehachse 62 am nächsten liegende Wellenbauchabschnitt
388 eine Rolle bildet, die hinsichtlich ihrer Schrägstellung und ihrer Wirkungsweise mit der
Andrückrolle 80 in Fig.9 im wesentlichen übereinstimmt Daher ist eine gesonderte derartige Andrückrolle
nicht erforderlich. Zur Erzielung einer guten Andrückwirkung ist es allerdings zweckmäßig, wenn
zumindest die Wellenbauchabschnitte 388 der Walze
366 aus einem festen, praktisch unelastischen Material bestehen.
Fig. 19 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung gemäß F i g. 18, wobei die dortige Walze 366 durch eine
kegelstumpfförmige, mit ihrer Spitze auf der Drehachse 62 liegende" Walze 367 ersetzt ist. Auch diese erstreckt
sich radial einwärts bis unter die konkave Seite des Umlenkbereiches 64 und bildet hier eine Rolle, die der
konkaven Seite des Umlenkbereiches angepaßt ist und das Material nach dem Durchfließen des Umlenkbereiches
64 an den Dorn 58 andrückt. Da demgemäß wieder eine Andrückrolle entfallen kann und da die Walzen 348,
367 als Rotationskörper sehr leicht durch Drehen herzustellen sind, ist die Vorrichtung unter besonders
geringem Aufwand herstellbar.
Die Draufsicht auf die Vorrichtungen gemäß F i g. 18 und 19 und die Ausbildung der Walzen kann einer der
Fig. 11 bis 13 entsprechen. Auch bei Verwendung der dort vorgesehenen ebenen Ronde 30 und entsprechender
Stellung der Walzen 348, 366 bzw. 348, 367 kann grundsätzlich eine Walze so weit nach innen ragen, daß
ihr inneres Ende zum Andrücken des Materials an den Dorn 58 dienen kann, jedoch ist dies bei der Umformung
kegelstumpfförmiger Materialplatten 302 mit auf der Drehachse 62 liegender Spitze in der anhand Fig. 18
und 19 beschriebenen Weise besonders günstig möglich.
F i g. 20 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur handwerklichen Herstellung von becherförmigen Hohlkörpern.
Der Formdorn 58 ist hierbei von einer Werkzeugmaschine, beispielsweise einer Dreh- oder
Drückbank, angetrieben, und die Ronde 30 wird durch die vom Reitstock drehbar getragene Andrückplatte 60
gegen die Stirnseite des Formdorns 58 gedrückt, so daß
sie von diesem drehend angetrieben wird. Sie treibt ihrerseits reibschlüssig zwei Walzen 347, 368 an,
wodurch eine wellenförmige Verformung und eine Versetzung der Wellen radial einwärts erfolgt, wie dies
bereits anhand von Fig. 14 beschrieben wurde. Um
einen Synchronlauf der Walzen 347,368 zu erzwingen, sind diese an ihren radial äußeren Enden mit
Kegel-Zahnkränzen 120,121 verbunden, die ineinander kämmen. Die Längen der Walzen 347,368 in Richtung
ihrer Drehachsen 705,726 sind zur Vereinfachung stark verkürzt gezeigt
Dorn 58, Andrückplatte 60 und damit Boden 66 sind in Richtung der Drehachse 62 unverschiebbar. Dagegen
werden die Walzen 347,368 während des Umformvorganges in Richtung des Pfeiles 130 gemeinsam parallel
zur Drehachse 62 von dem Boden 66 fort verstellt, wozu sie von einem Gleitstein 140 gefragt sind, der in einer
zur Drehachse 62 parallel verlaufenden, beispielsweise vom Support einer Drehmaschine getragenen Gleitschiene 150 verschiebbar ist Die Walze 347 ist am freien
Ende eines Z-förmigen Hebels 160 gelagert, der nahe seiner der Walze 347 entfernten Knickstelle an einem
Schwenkpunkt 170 auf dem Gleitstein 140 schwenkbar gelagert ist und dessen von der Walze 347 aus gesehen
' jenseits des Schwenkpunktes 170 liegender Hebelarm als sich annähernd senkrecht zur Verschiebungsrichtung
erstreckender Handgriff ausgebildet ist Die Walze 368 ist am freien Ende eines weiteren Hebels 180 gelagert,
der ebenfalls um den Schwenkpunkt 170 schwenkbar ist und eine leichte Knickung derart aufweist, daß sein von
der Walze 368 aus gesehen jenseits des Schwenkpunktes 170 liegender, wiederum als Handgriff ausgebildeter
Arm ebenfalls senkrecht zur Verschiebungsrichtung verläuft. Der Schwenkpunkt 170 liegt bezüglich der
durch den Pfeil 130 angegebenen Verschiebungsrichtung stets hinter der körperlich verschobenen, jedoch
weiter durch die Ronde 30 definierten ursprünglichen Plattenebene und damit zwischen dieser und dem Boden
66.
Bei der gezeigten Stellung der Walzpn 347, 368 können diese beidseitig an die Ronde 30 angepreßt
werden, um diese zu verformen, indem die als Handgriffe ausgebildeten Arme der Hebel 160, 180 in
Richtung der Pfeile 190 bzw. 200 aufeinander zu geschwenkt werden. Wird dagegen der Handgriff des
Hebels 180 losgelassen und lediglich im Sinne des Pfeiles 190 eine Kraft auf den Hebel 160 ausgeübt, so wird
hierdurch der Gleitstein 140 in Richtung des Pfeiles 130 verschoben. Eine Rückbewegung wird durch eine auf
den Gleitstein 140 wirkende, in nur einer Verschiebungsrichtung wirksame Rastvorrichtung verhindert,
die durch in der Gleitschiene 150 gebildete, sägezahnförmige Rastflächen 210 und Raststeine 220 gebildet ist,
welche im Gleitstein 140 quer zu dessen Verschiebungsrichtung verschiebbar gelagert sind und mittels
Federkraft mit den Rastflächen 210 in Eingriff gebracht werden. Sobald die Verschiebung mittels des Hebels 160
erfolgt ist, können die Griffenden beider Hebel 160, HSO wieder in Richtung der Pfeile 190, 200 aufeinander zu
gedrückt werden, wodurch ein erneutes -Verformen der Ronde 30 erfolgt Um das radial einwärts zum Fließen
gebrachte Material an den Dorn 58 anzulegen, können währenddessen die Walzen 347, 368 durch eine
gemeinsame Bewegung beider Hebel 160, 180 in Richtung des Pfeiles 200 derart geschwenkt werden, daß
sich der Umlenkbereich 64 in Richtung des Pfeiles 130 verlagert Es wird so annähernd kontinuierlich der
Fi g. 21 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung nach
F i g. 20. Hierbei ist wieder ein in einer Gleitschine 151 parallel zur Drehachse 62 verschiebbarer Gleitstein 141
vorgesehen, jedoch ist mit diesem ein Arm 181, auf dem die Walze 368 gelagert ist fest verbunden. Weiter ist die
Walze 347 an die Ronde 30 und die Walze 368 mittels einer Hebelübersetzung andrückbar. Zunächst ist die
Walze 347 am freien Ende eines Hebels gelagert, der um
ίο einen Schwenkpunkt 171 am Gleitstein 141 schwenkbar
ist, wobei dieser Schwenkpunkt zumindest annähernd in der von der Ronde 30 definierten ursprünglichen
Plattenebene liegt Weiter ist an einem Schwenkpunkt 72 am Gleitstein 141 ein sich senkrecht zur Verschie
bungsrichtung erstreckender Handgriff 163 angelenkt
Zwischen einem Schwenkpunkt 173 am Hebel 171 in der Nähe der Walze 347 einerseits und einem am Handgriff
163 nahe dessen Schwenkpunkt 172 gebildeten weiteren Schwenkpunkt in Gestalt eines Zapfens 174 erstreckt
sich eine Schubstange 162. Durch Verschwenken des Handgriffs 163 in Richtung des Pfeiles 230 wird über die
Schubstange 162 und den Hebel 161 mit einer großen Kraftübersetzung die Walze 347 angepreßt Diese
Übersetzung kann noch dadurch geändert werden, daß
verschiedene in der Schubstange 162 vorgesehene
Löcher verwendet werden können, um ein Schwenkgelenk mit dem Zapfen 174 zu bilden.
Zur Verschiebung des Gleitsteins 141 und damit der
Walzen 347, 368 in Richtung des Pfeiles 130 ist eine
Rastvorrichtung in Gestalt einer sogenannten Knarre
oder Ratsche mit einem Handgriff 260 vorgesehen; die Zähne eines Zahnrades der Knarre greifen in eine
oberhalb der Gleitschiene 151 liegende Zahnstange 211
ein. Die Fortbewegung erfolgt durch Verschwenken des
gewünschtenfalls eine Rückbewegung entgegen dem
' blockierbar sein, so daß nach einer Umschaltung durch
Verschwenkung des Handgriffes 260 entgegen der Richtung des Pfeiles 270 eine Rückbewegung in die
Ausgangsstellung erfolgt Von dort ausgehend kann dann erneut eine zunächst noch völlig ebene, zwischen
Dorn 58 und Andrückplatte 60 eingespannte Ronde 30
zu einem Hohlkörper umgeformt werden.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 20 und 21 ist es abweichend vom Dargestellten grundsätzlich auch
möglich, eine Führung der Walzen 347,36$ nicht genau
parallel zur Drehachse 62 vorzunehmen. Beispielsweise
so kann die Richtung der Gleitschiene 150, 151 eine geringe Schrägstellung zur Drehachse 62 aufweisen, so
daß sich die Walzen 347, 368 bei ihrer Verschiebung entlang der Gleitschine 150,151 radial nach außen von
der Drehachse 62 entfernen, um so bei zunehmender
axialer Länge der Wandung 68 über dem Boden 66 eine
abnehmende Dicke der Wandung 68 zu erreichen. Auch ist es denkbar, eine entsprechend einer vorgegebenen
Kurve verlaufende Gleitschiene zu verwenden, in dieser zwei axial beabstandtete, kurze Gleitsteine zu führen,
die den Kurven der Gleitschiene folgen können, die Gleitsteine jeweils schwenkbar an einer sie verbindenden, in ihrer Länge den Gleitsteinen 140, 141
entsprechenden und parallel zur Gleitschiene verlaufenden Traverse anzulenken sowie auf der Traverse nach
dem Vorbild von F i g. 20 oder F i g. 21 die Walzen 347,
368 samt Betätigungsmitteln zu tragen.
Mittels der in Fig.22 bis 24 dargestellten Vorrichtung können doppelwandige Hohlkörper, beispielsweise
Verkleidungs- und Strömungsteile für Flugzeuge, Raketen und Turbinen, hergestellt werden. Solche TeUe
wurden seither mit großem Aufwand durch Tiefziehen oder Formdrücken erzeugt, wobei meist eine Umformung
in mehreren Stufen mit einer Glühung bei jeder Zwischenstufe erfolgte. Bei dünnen Elechstärken
mußten derartige Hohlkörper seither sogar aus mehreren gesondert gefertigten Segmenten hergestellt
werden. Bei der gezeigten, nach dem Verfahren gemäß der Erfindung arbeitenden Vorrichtung wird dagegen
der Hohlkörper ggf. vollautomatisch ohne Zwischenstufen hergesteLX.
Die Vorrichtung umfaßt ein Außenfutter 582, das in seiner Form der Innenseite der Innenwand des zu
bildenden Hohlkörpers entspricht, einen Stempel 601, is
ein kombiniertes Innen- und Außenfutter 583, das in seiner Form der Außenseite der Innenwand und der
Innenseite der Außenwand des Hohlkörpers entspricht, zwei Andrückrollen 803, 804 sowie mindestens ein
Walzenpaar einer der vorstehend beschriebenen Arten; es sind lediglich schematisch die der Drehachse 62
zugekehrten Enden der durch ihre gestrichelte Grundkörperform
angedeuteten Walzen 347, 368 dargestellt
Zunächst wird, wie in F i g. 22 gezeigt, eine Ronde 30
auf das Außenfutter 582 gelegt Dann wird der Stempel 601 abgesenkt, um die Ronde 30 an das Außenfutter 582
anzupassen, und letzteres wird mittels eines Antriebs zusammen mit der Ronde 30 und dem Stempel 601 in
Drehung versetzt Nun werden die Walzen 347, 368 angedrückt, die zuvor in die geeignete, mit ihren radial
inneren Enden dem Außenfutter 582 relativ dicht benachbarte Stellung gebracht worden sind. Hierdurch
wird die Ronde 30 wellenförmig verformt, und ihr Material fließt radial einwärts.
Das radial einwärts fließende Material wird, wie Fig.23 zeigt, mittels der Andrückrolle 803 an die
Außenseite des Außenfutters 582 angedrückt, während die Walzen 347,368 zusammen mit dem verbleibenden
Rest der Ronde 30 und der Andrückrolle 803 in Richtung der Drehachse 62 von dem nunmehr
gebildeten Boden 662 fort verschoben werden. Gleichzeitig werden die Walzen 347, 368 radial nach außen
verschoben, da sich das Außenfutter 582 nach unten hin erweitert Gewünschtenfalls kann, wie bereits erläutert
wurde, bei der Verstellung der Walzen 347, 368 nach außen der Materialfluß gegenüber seinem Anfangswert
vergrößert werden.
Ist die in F i g. 23 dargestellte Form des Hohlkörpers
erreicht, bei der dessen Innenwand 683 fertiggestellt ist,
so wird, wie F i g. 24 zeigt, das Futter 583 abgesenkt und
auf die Innenwand 683 aufgesetzt Es handelt sich hierbei jedoch keineswegs um ein Formpressen
zwischen dem Futter 582 und dem Futter 583.
Nach dem Aufsetzen des Futters 583 wird die axiale Bewegungsrichtung der Walzen 347, 368 gegenüber
derjenigen, die sie zuvor bei der Bildung der Innenwand 683 hatten, umgekehrt Die Walzen 347, 368 werden
jetzt mit ihren inneren Enden in der Nachbarschaft der Außenseite des Futters 583 in Fig.24 nach oben
verschoben, wobei das Material numehr mittels der Andrückrolle 804 an die Außenseite des Futters 583
angedrückt wird. Dieses rotiert jetzt zusammen mit dem Futter 582 Das an die Außenseite des Futters 583
angedrückte Material bildet die Außenwand 684 des Hohlkörpers. Diese kann gegenüber der Darstellung
der Fig.24 noch beispielsweise bis in die Höhe des
oberen Endes des Futters 583 hochgezogen werden.
Aus dem fertiggestellten Hohlkörper wird für die
oben genannten Verwendungszwecke der Boden 662 entfernt, und ein ggf. vom oberen Ende der Außenwand
864 flanschartig nach außen stehender Rest der ursprünglichen Ronde 30 wird abgeschnitten. Das
Polieren des Hohlkörpers auf seinen dem Futter 583 abgewandten Seiten kann erfolgen, indem vor dem
Entfernen des Bodens 662 das Außenfutter 582 gegen eine an seine Stelle tretende, der Andrückplatte 601
gegenüberstehende Andrückplatte ausgewechselt wird. Bei anschließender Drehung dient dann das Futter 583
als Unterlage beim Polieren, wodurch einer unerwünschten Verformung vorgebeugt wird.
Fig.25 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung
gemäß F i g. 22 bis 24, wobei an Stelle des Außenfutters 582 ein Walzenfutter 584 und an Stelle des Futters 583
ein Walzenfutter 585 vorgesehen sind. Der drehende Antrieb erfolgt hier über den Stempel 601, während ihm
gegenüber eine in einem Bügel 280 drehbar gelagerte Andrückplatte 290 vorgesehen ist; der Bügel 280 läßt es
zu, daß sich der untere Rand des Walzenfutters 584 bis nahe zur Drehachse 62 und ggf. auch über diese hinaus
erstreckt
In der Vorrichtung gemäß Fig.26 bis 28 werden
Stahlflaschen hergestellt Dabei wird zunächst, wie in Fig.26 gezeigt eine Ronde 30 in waagerechter
Richtung zugeführt und bezüglich der Drehachse 62 ausgerichtet Sodann wird auf die Ronde 30 ein Futter
586 abgesenkt, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der zu bildenden Stahlflasche entspricht
und dessen unterer Rand der Innenform des zu bildenden Bodens entspricht Mindestens ein Walzenpaar
349,369, das nach einer der anhand der F i g. 9 bis 15 erläuterten Möglichkeiten wirken kann, wird von
beiden Seiten her der Ronde angenähert und aufgedrückt Zuvor sind die radial inneren Enden der Walzen
349,369 bis in einen gegenüber dem Außendurchmesser des Futters 586 geringeren radialen Abstand zu dessen
Außenseite hin verstellt worden. Die Walzen 349, 369 werden angetrieben, wodurch auch die Ronde 30 um die
Drehachse 62 in Drehung versetzt und mit wellenförmigen Verformungen versehen wird. Durch das Versetzen
der wellenförmigen Verformungen radial einwärts wird das Material der Ronde 30 in Richtung auf das Futter
586 zum Fließen gebracht Sobald dies der Fall ist wird das Futter 586 unter einer geringen Schubkraft,
beispielsweise unter seinem Eigengewicht, senkrecht nach unten verschoben, wobei zunächst der Boden 663
(F i g. 27) der zu bildenden Flasche aus der Ebene der Ronde 30 heraus nach unten gesenkt wird. Bei weiterhin
erfolgendem Fließen des Materials radial einwärts wird das Material an der Außenseite des Futters 586 radial
umgelenkt, um die zylindrische Wandung 685 der Flasche zu bilden.
Zweckmäßig wird das Futter 586 mit gleicher Drehgeschwindigkeit wie die Ronde 30 drehend
angetrieben.
Sobald das Futter 586 seine in Fig. 27 dargestellte Stellung erreicht hat, bei der sein unteres Ende um einen
vorgegebenen Weg unterhalb der Ebene der Ronde 30 liegt, wird die Abwärtsbewegung des Futters 586
angehalten. Das radial einwärts fließende Material wird von nun an in dem Umlenkbereich 64 an das Futter 586
angelegt und in radialer Richtung umgelenkt, wobei eine sich unter die konkave Seite des Umlenkbereiches 64
erstreckende Andrückrolle 805 hilft, das Material auf denjenigen axialen Abschnitt des Futters 586 aufzubringen,
der sich unterhalb der Ronde 30 befindet
Sobald sich das Futter 586 nicht mehr nach unten
bewegt, wird die weitere axiale Verstellung des Bodens 663 nach unten mittels eines Domes 587 geführt, der die
mittige öffnung des Futters 586 durchsetzt, koaxial zur
Drehachse 62 verläuft und hinsichtlich seiner axialen Verstellgeschwindigkeit geregelt werden kann, wie dies
anhand von F i g. 9, ggf. mit der anhand von F i g. 15 und 16 erläuterten Ausgestaltung, gezeigt wurde. Während
der anfänglichen axialen Verstellung des Futters 586 wird der Dorn 587 zweckmäßig mit gleicher Geschwindigkeit aus der in Fig.26 gezeigten Anfangsstellung
heraus verstellt, bei der sein unteres Ende sich in gleicher Höhe wie das untere Ende des Futters 586
befindet Bei derartiger Verstellung braucht diejenige des Domes 586 lediglich kontinuierlich weitergeführt zu
werden, wenn die axiale Abwärtsbewegung des Futters 586 aufhört, und der Dorn 587 übernimmt im selben
Moment die Führung des Bodens 663.
Unterhalb der Plattenebene der Ronde 30 ist koaxial
zur Drehachse 62 eine ringförmige Spannhülse 111 angeordnet, die zweckmäßig niit gleicher Drehgeschwindigkeit wie die Ronde 30 drehend angetrieben
wird. Sobald die Wandung 685 eine genügende Länge hat, um bis in das obere Ende der Spannhülse 111
hineinzureichen, erfolgt hierdurch eine radiale Führung der Wandung 685.
Bei einer vorgegebenen Länge der aus der Plattenebene der Ronde 30 nach unten ragenden zylindrischen
Wandung stößt der Boden 663 auf einen quer zur Drehachse 62 mittels eines Stellantriebs 01 aus dem
Weg der zu bildenden Flasche wegziehbaren Schieber 03. Dieser verbleibt zunächst noch in seiner Stellung bei
der er eine weitere Abwärtsbewegung der zu bildenden Flasche verhindert Damit ist die in F i g. 27 dargestellte
Situation erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird das Futter 586 axial nach oben in seine in Fig.26 gezeigte
Ausgangsstellung zurückverstellt
Am Dorn 587 befindet sich ein Außengewindestopfen 05 in einer Höhe über dem Boden 663, die der Höhe des
späteren, mit Innengewinde zu versehenden Halses der Flasche entspricht Grundsätzlich wäre es nun möglich,
durch Verschieben der Walzen 349, 369 und der Andrückrolle 805 radial einwärts bei gleichzeitiger
Verschiebung nach oben einen in Fig.28 gezeigten Übergang 07 zwischen der zylindrischen Wandung 685
und dem Flaschenhals 09 zu bilden. Beim Ausführungsbeispiel wird jedoch so vorgegangen, daß zunächst die
radiale Stellung der Walzen 349, 369 und der Andrückrolle 805 unverändert gelassen wird und daß
die zylindrische Wandung 685 durch axiales. Verschieben dieser Teile bis zu einer Höhe über dem Boden 663
gebildet wird, die größer ist als die gewünschte axiale Höhe bei fertiger Flasche. Danach ist es in einfacher
Weise möglich, ohne weitere Verwendung der Walzen 349, 369 mittels der Andrückrolle 805 sowohl den
Obergang 07 als auch den Flaschenhals 09 im üblichen Metalldrückverfahren herzustellen, indem von der
Andrückrolle 805 durch eine geeignete Kurvensteuerung Schwenkbewegungen ausgeführt werden, bei
denen sich die Form des zunächst überschüssigen axialen Abschnitts der zylindrischen Wandung 685
zunehmend der Form des Obergangs 07 und des Halses 09 nähert Schließlich wird der Hals 09 von der
Andrückrolle 805 auf das Außengewinde 05 aufgewalzt, wodurch er mit einem Innengewinde versehen wird. In
derselben Weise ist es gewünschtenfalls auch möglich,
auf der Innenseite des Halses ein Rülenproffl oder ein
anderes gewünschtes Profil zu bilden.
falls über den Stopfen 05 nach oben überstehendes Material abgeschnitten werden. Die entstandene und in
Fig.28 erkennbare Flasche wird nun mittels der inzwischen drehfest gehaltenen Spannhülse ihrerseits
s drehfest gehalten, wodurch es möglich ist, durch Drehen des Domes 587 und damit des Stopfens 05 diesen aus
dem Innengewinde des Halses 09 herauszudrehen. Damit ist die Flasche fertiggestellt Sie wird von der
Spannhülse 111 freigegeben, der Schieber 03 wird
ίο beiseite gezogen, und die Flasche fällt in aufrechter
Stellung auf ein nicht gezeigtes, unterhalb des Schiebers 03 angeordnetes Transportmittel. Sollte die Flasche in
der Spannhülse 111 jemals steckenbleiben, so kann nach Offnen des Schiebers 03 durch ein kurzzeitiges
is Verschieben des Domes 587 mit dem Stopfen 05 nach
unten die Flasche ausgestoßen werden.
Mittels der Vorrichtung nach F i g. 26 bis 28 können beispielsweise für die Aufbewahrung technischer Gase
verwendete Stahlflaschen und Flüssigkeitsbehälter aus
Metall in ununterbrochener Folge hergestellt werden,
während bisher die genannten Gasflaschen durch Tiefziehen, Streckdrücken und Drücken mühsam mit
jeweils eingefügten Wärmebehandlungsoperationen hergestellt wurden. Bei der dargestellten Vorrichtung
sind dagegen keine Zwischenschritte und keine Wärmebehandlungen erforderlich, sondern der ganze
Herstellungsvorgang ist leicht steuerbar und automatisierbar oder kann von einem Arbeiter ohne fachliche
Vorbildung durchgeführt werden.
Fig.29 soll noch verdeutlichen, wie die bereits grundsätzlich beschriebene Möglichkeit Hohlkörper
mit in axialer Richtung unterschiedlichen Weiten zu bilden, bei in axialer Richtung dicht aufeinanderfolgenden Ausbauchungen und Einschnürungen verwirklicht
werden kann. Es kann hierbei ein Dom 58 verwende^ werden, dessen Durchmesser dem geringsten vorkom-'
menden Innendurchmesser gleicht um zusammen mit der Andrückplatte 60 den Boden 664 aus der
Plattenebene der Ronde 30 herauszuführen. Während
dieser axialen Bewegung in Richtung der Drehachse 62
werden das Walzenpaar 349, 369 bzw. bei mehreren vorgesehenen Walzenpaaren diese sowie die Andrückrolle 806 in radialer Richtung je nach dem geforderten
Durchmesser des gebildeten Hohlkörpers verstellt Die
Verstellung kann hier wie in allen ähnlichen Fällen
beispielsweise mittels einer Schablone, eines Mutterdoms oder mittels eines programmgesteuerten Rechners erfolgen.
Die beispielsweise gemäß Fig.29 hergestellten
so Hohlkörper können nach Entfernen des Bodens 664
beispielsweise als in Rohrleitungen einzuschaltende Faltenbeläge zur Kompensation von temperaturbedingten Längenänderungen, als Düsen oder auch ais
Lampensäulen (sog. flämische Säulen) dienen.
Abschließend sei bemerkt, daß das Verfahren gemäß
der Erfindung sowie die Vorrichtung zu seiner Durchführung die verfahrensbedingten Verformungsgrenzen, wie sie bei bekannten Verfahren bestehen,
weitestgehend überwinden. Die Verformungsgrenzen
£0 nach dem neuen Verfahren werden im wesentlichen
durch die Erschöpfungsgrenzen des zu verformenden Materials bei schwellender Druckbeanspruchung gesetzt Es lassen sich so Verformungsgrade erreichen, wie
sie sonst nur beim Fließpressen, Strangpressen und
es Rohrwalzen verwirklicht werden können. Weiter bietet
das neue Verfahren eine wesentlich verbesserte Möglichkeit, den gesamten Umfonnungsvorgang beim
Herstellen von Hohlkörpern, zumindest für rotations-
symmetrische Formen, wissenschaftlich exakt zu erfassen und daher diese technisch exakt zu beherrschen. Das
Verfahren eignet sich aus diesen Gründen auch besonders gut für einen stetig wiederholten, zeitlich in
weiten Grenzen Steuer- oder regelbaren und insbesondere völlig automatisierten Ablauf.
Ein wichtiger Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß das
zu verformende Material nur einer schwellenden Druckbeanspruchung ausgesetzt wird und daß auch
hochfeste Materialien, beispielsweise Stähle mit einer Festigkeit in der Größenordnung von 350 kp/mm2,
umgeformt werden können, während die eingangs genannten Verfahren hierzu praktisch ungeeignet sind.
Beispielsweise ist durch Drücken eine Umformung einer
Ronde aus hochfesten Stahl kaum möglich, da unter Berücksichtigung der Federeigenschaften des Materials
beim Aufbringen der erforderlichen Verformungskräfte an einer Umfangsstelle der Ronde eine Zerstörung des
Materials erfolgt. Das Verfahren gemäß der Erfindung wird bei besonders hohen Festigkeitswerten des
verarbeiteten Metalls und bei sehr großen Verformungsgraden zweckmäßig bei einer Temperatur der
Metallplatte ausgeführt, die im Rekristalllisationsbereich des Materials liegt. Ein wichtiger Anwendungsbereich
liegt auch beim Umformen von Materialien, insbesondere Stählen, die erst beim Umformen,
insbesondere im Rekristallisations-Temperaturbereich, hohe Festigkeitswerte der oben angegebenen Größenordnung
und große Zähigkeit erreichen.
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
Claims (50)
1. Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers aus einem aus einem formbaren Material, insbesondere Metall, bestehenden ebenen oder kegelmantel-
förmigen Rohling, wobei der Rohling an wenigstens einer Bearbeitungsstelle beginnend unter Bildung
wenigstens eines gegenüber der ursprünglichen Mittelfaser nach einer Seite gewölbten Wellenbauches wellenförmig verformt wird, der Rohling und
die Bearbeitungsstelle um eine zumindest annähernd durch den Querschnittsschwerpunkt des zu bildenden Hohlkörpers verlaufende Drehachse gegeneinander verdreht werden und hierbei unter Bildung
einer fortlaufenden Welle mit einer in Umfangsrich- '5 tung verlaufenden Richtungskomponente das wellenförmige Verformen fortgesetzt wird, sowie die
Welle durch mehrmaliges erneutes wellenförmiges Verformen an jeweils radial gegeneinander°versetzten Bearbeitungsstellen in eine Richtung versetzt
wird, die eine überwiegend radiale Richtungskomponente enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wellen in einem einzigen Richtungssinn auf den zu bildenden Hohlkörper hin versetzt werden,
daß die Fläche des Rohlings bei der Wellenbildung und -Versetzung im Mittel in einer ihrer Ausgangslage parallelen Lage gehalten wird und daß das
Material in einem den Querschnittsschwerpunkt des zu bildenden Hohlkörpers in einem Abstand
ringartig umgebenden Umlenkbereich unter Bildung der Hohlkörperwandung aus der Fläche des
Rohlings herausgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines Hohlkörpers mit gegenüber den Außenabmessungen des Rohlings geringeren Querschnittsabmes-
sungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle jeweils in Richtung auf die Drehachse hin versetzt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines Hohlkörpers mit gegenüber den Außenabmessungen des Rohlings zumindest annähernd gleichen
Querschnittsabmessungen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohling verwendet wird, der eine mittige,
vorzugsweise kreisrunde öffnung aufweist, und daß die Welle jeweils in Richtung von der Drehachse fort
versetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling auf einer Temperatur gehalten wird, die im
Rekristallisationsbereich des Materials liegt so
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Versetzen der Welle punktweise an in
Umfangsrichtung des Rohlings aufeinanderfolgenden Bearbeitungsstellen erfolgt, die synchron mit
derjenigen Bearbeitungsstelle, an der unter Bildung der fortlaufenden Welle das wellenförmige Verformen begonnen wird, gegenüber dem Rohling
verdreht werden, wobei vorzugsweise die Welle jeweils um eine Strecke versetzt wird, die geringer
ist als die halbe in Richtung -dieser Strecke gemessene Wellenbreite.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Versetzen an in Umfangsrichtung
in gleichen gegenseitigen Winkelabständen gebildeten Bearbeitungsstellen erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Versetzen jeweils nach einer vollen Relativumdrehung
zwischen Rohling und Bearbeitungsstelle durch Verschiebung der Bearbeitungsstelle erfolgt
8. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beim Versetzen der Welle der Rohling an den Wellenbäuchen so weit verformt wird, daß danach die jeweils
auf der konvexen Seite liegende Materialfaser nach ggf. erfolgendem Rückfedern zumindest annähernd
spannungslos ist
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenken in einem unmittelbaren Anschluß an das
Ausbilden und Versetzen der Wellen erfolgt
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß zum Herstellen eines Hohlkörpers mit
entlang der Drehachse und/oder in Umfangsrichtung unterschiedlichem Abstand der Hohlkörperwandung von der Drehachse das Umlenken des
Materials des Rohlings in die Hohlkörperwandung in entsprechend unterschiedlichem Abstand von der
Drehachse vorgenommen wird.
11. Verfahren nach einem der vorangehenden
Ansprache, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling in seinem bezüglich der Fließrichtung des
Materials jenseits des Umlenkbereiches liegenden Bereich erfaßt und gegenüber einer radialen
Verschiebung geführt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rohling in seinem erfaßten Bereich drehend angetrieben wird.
13. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bezüglich der Fließrichtung des Materials jenseits des
Umlenkbereiches liegende Bereich des Rohlings und die ursprüngliche Ebene des Rohlings mit einer
vorgegebenen Relativgeschwindigkeit in Richtung der Drehachse voneinander fort bewegt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet daß die Relativgeschwindigkeit im
Sinne eines Konstanthaltens der axialen Lage des Umlenkbereiches bezüglich der ursprünglichen
Ebene des Rohlings geregelt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 2 und 13 zum Herstellen eines doppelwandigen Hohlkörpers,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Außenwand des Hohlkörpers die axiale Relativbewegungsrichtung zwischen den innerhalb und
außerhalb des Umlenkbereichs liegenden Bereichen des Rohlings umgekehrt wird.
16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer drehbaren Walze mit
gewellt verlaufenden Mantellinien sowie mit einer der Walze an einem Arbeitsspalt gegenüberstehenden, drehbaren Gegenlage, dadurch gekennzeichnet
daß auch die Gegenlage eine Walze (362) mit zumindest am Arbeitsspalt (402) wellenförmig
verlaufenden Mantellinien ist, daß am Arbeitsspalt (402) die Wellenbäuche (384, 485) der Mantellinie
einer Walze (342. 362) den Wellentälern (484, 385) der Mantellinie der jeweils anderen Walze (362,342)
gegenüberstehen und daß das Walzenpaar (342,362) mit sich entlang der ursprünglichen Fläche des
Rohlings (30) erstreckendem Arbeitsspalt (402) und zumindest annähernd senkrecht zur Drehachse (62)
verlaufenden Walzenachsen (70, 72) bezüglich der Fließrichtung des Materials stromauf des Umlenkbereiches (64) angeordnet ist
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens eine Walze (342, 362) ringförmig umlaufende Wellenbäuche (364,465)
und Wellentäler (385,484) aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Walze (347)
entsprechend Schraubenlinien verlau/ende Wellenbäuche (386) und Wellentäler (387) aufweist
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine
Walze (366) eine zylindrische Grundform aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Walze (366) aus. mehreren gegeneinander drehbaren, vorzugsweise aneinander anschließenden Ab-
schnitten (388,389) besteht
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Walze (347) eine kegelstumpfförmige Grundform
mit zumindest annähernd mit der Drehachse (62) zusammenfallender Kegelspitze aufweist
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Walze zumindest in ihrem Mantel aus einem
gummielastischen Material besteht
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der
Walzenachsen (70,72) gemessene Länge der Walzen (342,362) zumindest annähernd gleich der von dem
Umlenkbereich (64) aus gemessenen ursprünglichen radialen Ausdehnung des Rohlings (30) ist
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
23, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise drei in gegenseitigen Winkelabständen angeordnete Walzenpaare (342, 362; 343, 363; 344,
364) vorgesehen sind und daß die zwischen Wellenbäuchen (384) einer Walze und Wellentälern
(484) der anderen Walze (362) eines Walzenpaares (342, 362) gebildeten Bearbeitungsstellen jeweils
gegenüber gleichartigen Bearbeitungsstellen des benachbarten Wellenpaares (343, 363) radial versetzt sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
23, vorzugsweise nach Anspruch 19 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein einziges Walzenpaar (347,
368) vorgesehen ist
26. Vorrichtung nach Anspruch 18, 21 und 25, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise durch
radiale Verstellung der Walzen (347,368) bezüglich der Drehachse (62) an jeder Stelle des Arbeitsspaltes
der von der Walzenachse (705, 726) aus gemessene Radius des Grundkörpers der Walze (347, 368) so
gewählt ist, daß der durch diese Stelle des Arbeitsspalts verlaufende Umfang des Rohlings (30)
ein nicht ganzzahliges Vielfaches des Umfangs des Grundkörpers der Walze (347,368) ist
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (347, 368) des Walzenpaares im Sinne gleicher Drehgeschwindigkeiten, vorzugsweise mittels miteinander
kämmender Zahnräder (f20, 121), miteinander gekuppelt sind.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Walzen (347, 368) des Walzenpaares
verstellbar ist
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
28, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (342,
362) des Walzenpaares gemeinsam in ihrer radialen Lage bezüglich der Drehachse (62) verstellbar sind.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche J 6 bis
29, insbesondere nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (347; 365) des
Walzenpaares gemeinsam in ihrer Winkellage bezüglich der Drehachse (62) verstellbar sind.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis
30, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellantrieb in
Abhängigkeit von der jeweiligen Rclatiwerdrehung zwischen Rohling (30) und ursprünglicher Stellung
des Walzenpaares im Sinne eines Konstanthaltens des Abstands des dem Umlenkbereich (64) zugewandten Endes der Walzen (347; 365) von dem
Umlenkbereich (64) gesteuert oder geregelt ist
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 31; dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (342,
362) drehend angetrieben sind.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
32, gekennzeichnet durch ein bezüglich der Fließrichtung des Materials jenseits des Umlenkbereichs
(64) annähernd in der axialen Höhe der ursprünglichen Plattenebene angeordnetes, vorzugsweise
drehbares Futter (58,581 bis 586).
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch eine radial außerhalb des Futiers (58,581
bis 586) mit vorzugsweise zur Drehachse (62) geneigter Achsrichtung angeordnete Andrückrolle
(80,801,803 bis 805).
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 32, gekennzeichnet durch ein am Innenumfang des
Umlenkbereiches (64) vorzugsweise geneigt zur Drehachse (62) angeordnetes Formwerkzeug (92)
und eine diesem gegenüber auf der konkaven Seite des Umlenkbereiches (64) angeordnete, vorzugsweise als Rolle (802) ausgebildete Gegenlage.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
35, gekennzeichnet durch ein koaxial zur Drehachse
(62) verschiebbares, auf den bezüglich der Fließrichtung des Materials jenseits der Umlenkstelle (64)
liegenden Bereich (60,98,661) des Rohlings (30,301,
302) aufsetzbares Führungselement (58, 100, 586, 587).
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
36, gekennzeichnet durch mindestens zwei koaxial zur Drehachse (62) relativ zueinander verschiebbare,
den bezüglich der Fließrichtung des Materials jenseits der Umlenkstelle (64) liegenden Bereich (66,
98, 661, 662) des Rohlings (30, 301, 302) zwischen sich erfassende Führungselemente (58, 60; 100, 60;
582,601:290,601).
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (58,60;
100,60) gemeinsam in Richtung der Drehachse (62) verschiebbar und vorzugsweise um die Drehachse
(62) drehend antreibbar sind.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 36 bis 38, gekennzeichnet durch eine die axiale Lage des
Umlenkbereiches (64) bezüglich der ursprünglichen Fläche des Rohlings (30) messende Meßvorrichtung
(76,78; 90,78) sowie dadurch, daß die Verschiebegeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem von der
Meßvorrichtung (76,78; 90,78) erzeugten MeSsignal
irr Sinne eines Konstanthaltens der axialen Lage des
Umlenkbereiches (64) regelbar ist
40. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (347, 368) gegenüber dem erfaßten Bereich (662) axial verstellbar
41. Vorrichtung nach Anspruch 25 und 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (347,368), vorzugsweise mittels eines Gleitsteins (140, 141) und einer
Gleitschiene (150, 151) und vorzugsweise parallel zur Drehachse (62) geführt sind, daß mindestens eine
Walze (347, 368) um ein radial jenseits ihres dem Umlenkbereich (64) abgewandten Endes vorgesehenes Schwenkgelenk (170, 171) senkrecht zum
Rohling (30) verschwenkbar ist und daß Rastmittel (210, 220; 211, 250) vorgesehen sind, die eine
Verschiebung der Walzen (347, 368) in nur einer Verschiebungsrichtung gestatten.
42. Vorrichtung nach Anspruch 33,34 und 37 zum Herstellen eines flaschenartigen Hohlkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungselement ein
vorzugsweise in senkrechter Richtung koaxial zur Drehachse (62) verstellbarer Dorn (587) ist, der
durch eine mittige öffnung des ebenfalls zur Drehachse (62) koaxialen, axial verschiebbaren
Futters (586) hindurch unabhängig von diesem axial verschiebbar ist
43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (587) in einem der
axialen Höhe des Hohlkörpers entsprechenden Abstand von seinem freien Ende einen Außenprofilstopfen (05) trägt.
44. Vorrichtung nach Anspruch 42 oder 43, gekennzeichnet durch eine koaxial zur Drehachse
(62) angeordnete, vorzugsweise drehend antreibbare, den gebildeten Hohlkörper auf einem Teil seiner
axialen Länge aufnehmende und mit ihm drehfest kuppelbare Spannhülse (111).
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis
44, gekennzeichnet durch einen vorzugsweise mittels eines Stellantriebs (01) verschiebbaren,
unterhalb des Domes (587) angeordneten Schieber (03).
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
45, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenachsen (703,704) die Drehachse (62) nicht schneiden.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
46, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Walzen (342, 362) liegende Arbeitsspalt (402) eine
über seine radiale Ausdehnung gleichbleibende Breite aufweist
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 46, insbesondere zum Herstellen eines Hohlkörpers
aus einem Rohling von gegenüber der Dicke der Wandung des Hohlkörpers größerer Dicke, dadurch
gekennzeichnet daß der zwischen den Walzen (342, 362) liegende Arbeitsspalt (402) eine zum Umlenkbereich (64) hin abnehmende Breite aufweist
49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
48, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Walze (342,362) des Paares unter Veränderung der
Breite des Arbeitsspaltes (402) in Richtung auf die andere Walze (362, 342) desselben Paares hin
verstellbar ist
50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis
49, dadurch gekennzeichnet daß das dem Umlenkbereich (64) abgewandte Ende mindestens einer
Walze (342, 362) des Paares unter Veränderung des von den Walzenachsen (70, 72) eingeschlossenen
Winkels in Richtung auf die andere Walze (362,342) desselben Paares hin verstellbar ist
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art sowie
auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Ein derartiges Verfahren ist aus dem Bereich des Metalldrückens bekannt, das beispielsweise beschrieben
ist in dem Buch von W. Seilin: »Metalldrücken«, 1955, Seiten 4 bis 12, und zwar als die Umformung
erleichternde Hilfsmaßnahme im Rahmen des eigentli
chen Drückens. Bei dem Metalldrücken kann der
zunächst als ebene Metallscheibe vorliegende Rohling in seiner Mitte beispielsweise zwischen einem Außenfutter und einer Andrückplatte eingespannt und
zusammen mit diesen drehend angetrieben werden, und
unter wiederholten Schwenkbewegungen eines Drückwerkzeugs wird der Rohling stufenweise an das Futter
angelegt bis die gewünschte Endform erreicht ist Bei Führung des Drückwerkzeugs von Hand oder durch
programmierte Steuerung wird von diesem Werkzeug
eine Reihe von aufeinanderfolgenden kleinen und
großen Schwenkbewegungen abwechselnd zur eingespannten Mitte hin und von dieser fort entlang der
Rohlingsfläche ausgeführt, wobei die Schwenkbewegungen einander vorzugsweise überschneiden. Hierbei,
insbesondere beim endgültigen Anlegen des Bleches an das zumeist verwendete Drückfutter, werden die von
dem Drückwerkzeug im Rohling gebildeten Wellen parallel zur jeweiligen Fläche des Rohlings, jedoch mit
einer entsprechend der Umformung zunehmenden
Richtungskomponente entsprechend der Oberfläche
des geformten Roh-Erzeugnisses abwechselnd auf die eingespannte Mitte hin und von dieser fort verschoben.
Der Drücker kann so bei einiger Kunstfertigkeit erreichen, daß die Wanddicke des gebildeten Hohlkör
pers überall gleich ist Trotzdem läßt sich in der Praxis,
kaum vermeiden, daß das Material des Rohlings, durch
die Durchmesserverringerung des Rohlings stellenweise hohen Zugspannungen unterworfen wird, die nicht nur
zur Faltenbildung, sondern bis zum Abreißen des
Werkstoffs führen können. Dies ist auch der Grund,
warum bei automatischer Durchführung des Verfahrens
auf programmgesteuerten Maschinen nur geringe
Umformungsgrade erreicht werden können.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines Hohlkörpers anzugeben, bei dem während der Verarbeitung des Materials das Auftreten von Zugspannungen in diesem weitestgehend vermieden wird.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung erfolgt das
so Verschieben des Materials des Rohlings entlang der ursprünglichen Fläche des Rohlings stets auf den
Umlenkbereich hin. Dieser Materialtransport ergibt sich durch das körperliche Versetzen von im Rohling
gebildeten Wellen, wobei jedoch die ursprüngliche
Gestalt des Rohlings im übrigen erhalten bleibt und
lediglich dessen radiale Abmessungen in Richtung auf den Umlenkbereich zunehmend verringert werden.
Durch das Versetzen der Wellen wird das Material des Rohlings ausschließlich oder zumindest weitaus über-
eo wiegend Druckbeanspruchungen unterworfen, wodurch
das Auftreten von schädlichen Zugspannungen vermieden wird. Durch die auf das Material ausgeübten
Druckkräfte fließt es anch durch den Umlenkbereich hindurch und kann aus diesem abgeführt werden, wobei
dieses Abführen grundsätzlich ebenfalls ohne Zugbeanspruchung möglich ist Hierdurch können sehr hohe
Umformgrade des Hohlkörpers im Vergleich zum Rohling erreicht werden.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US742549A US2964089A (en) | 1957-06-19 | 1958-06-17 | Sheet metal shaping machine |
US775266A US3572075A (en) | 1957-06-19 | 1968-11-13 | Metal-rolling methods |
US826816A US3656332A (en) | 1957-06-19 | 1969-05-22 | Metal working |
DE2553669A DE2553669C2 (de) | 1957-06-19 | 1975-11-28 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers |
DD19597276A DD128559A5 (de) | 1975-11-28 | 1976-11-25 | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlkoerpers |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2964089X | 1957-06-19 | ||
DEK32223A DE1158469B (de) | 1957-06-19 | 1957-06-19 | Drueckmaschine zum Woelben eines in einer umlaufenden Halterung eingespannten Bleches |
ZA683369 | 1968-05-27 | ||
US77526668A | 1968-11-13 | 1968-11-13 | |
DE2553669A DE2553669C2 (de) | 1957-06-19 | 1975-11-28 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2553669A1 DE2553669A1 (de) | 1977-06-08 |
DE2553669C2 true DE2553669C2 (de) | 1982-08-12 |
Family
ID=27510442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2553669A Expired DE2553669C2 (de) | 1957-06-19 | 1975-11-28 | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3656332A (de) |
DE (1) | DE2553669C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2723001A1 (de) * | 1977-05-20 | 1978-11-30 | Achim Ing Grad Nitschke | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlkoerpers |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4134284A (en) * | 1977-06-01 | 1979-01-16 | Achim Nitschke | Method and apparatus for the manufacture of hollow bodies |
US4484833A (en) * | 1981-09-30 | 1984-11-27 | Consolidated Metal Products, Inc. | Sucker rod |
DE10059021C2 (de) * | 2000-11-28 | 2002-10-24 | Kurt Kemper | Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstücken aus einem unprofilierten Längsprofil sowie deren Verwendung |
CN101422868B (zh) * | 2007-10-31 | 2011-05-04 | 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 | 滚圆治具 |
CN114101550A (zh) * | 2021-11-09 | 2022-03-01 | 常州和仕达机械装备制造有限公司 | 复杂型面盘件碾轧成型装备 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1020950B (de) * | 1957-12-19 | Honnef/Rhein Dipl.-Ing. Martin Roeckner | Verfahren zum Planwalzen in einem anschließenden Walzvorgang auszustreckender gekrümmter sowie dicker Vorwerkstücke und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
US432463A (en) * | 1890-07-15 | white | ||
US1141425A (en) * | 1914-10-23 | 1915-06-01 | Frank E Simpkins | Apparatus for rolling seamless tubes. |
US1629759A (en) * | 1925-12-09 | 1927-05-24 | Sutton Abramsen Engineering Co | Straightening machine |
US1767896A (en) * | 1927-02-25 | 1930-06-24 | Vereinigte Stahlwerke Ag | Method of and apparatus for rolling tubes from alpha hollow block |
US1930562A (en) * | 1932-08-11 | 1933-10-17 | Bliss E W Co | Method and apparatus for forming smoothly rounded can bodies |
US2945530A (en) * | 1955-11-04 | 1960-07-19 | Frederick K Maust | Method of treating sheet and strip material |
US3036622A (en) * | 1958-02-28 | 1962-05-29 | Gifford L Hitz | Process of bending metal by wave formation |
US3047046A (en) * | 1958-03-10 | 1962-07-31 | Einar W Nilsson | Cross-roll straightener |
US3138982A (en) * | 1962-06-29 | 1964-06-30 | Lodge & Shipley Co | Strip rolling method |
US3230606A (en) * | 1965-06-28 | 1966-01-25 | Saito Tadashi | Method and apparatus for rolling rings |
US3459027A (en) * | 1967-09-28 | 1969-08-05 | Raymond G Brownstein | Method for levelling sheet stock |
-
1969
- 1969-05-22 US US826816A patent/US3656332A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-11-28 DE DE2553669A patent/DE2553669C2/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2723001A1 (de) * | 1977-05-20 | 1978-11-30 | Achim Ing Grad Nitschke | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlkoerpers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2553669A1 (de) | 1977-06-08 |
US3656332A (en) | 1972-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2210682B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Abstreckdrückwalzen | |
DE2549230C2 (de) | ||
DE3717698C2 (de) | ||
DE1132081B (de) | Verfahren zum Herstellen kaltgereckten, unrundgeformten Drahtes od. dgl. mit sich ueber die Laenge des Drahtes laengs einer Schraubenlinie aenderndem Querschnitt | |
DE10005578C2 (de) | Verfahren und Drückwalzvorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers | |
DE2240148B2 (de) | Dorn für eine hydrostatische Strangpresse zum Herstellen von Rohren mit profiliertem Innenquerschnitt | |
DE2553669C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Hohlkörpers | |
DE2735762C2 (de) | Rippenrohr und Vorrichtung zu dessen Herstellung | |
DE811945C (de) | Vorrichtung zum Wellen von Rohren | |
EP0344570A2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer Rohrwendel sowie Vorrichtung hierzu | |
DE3019592C2 (de) | Vorrichtung zum Bearbeiten von Stahlrohren | |
DE1138013B (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von an ihrem Umfang im wesentlichen laengsprofilierten zylindrischen Werkstuecken | |
DE10311144B3 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Rohres mit einer Innenprofilierung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
EP0917917A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Kaltumformen von Hohlteilen | |
DE102009034541B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Streckschmieden von gedrallten Teilen | |
CH623494A5 (en) | Method for the production of a hollow body | |
DE3401595C2 (de) | ||
DE2528850C3 (de) | Pilgerschrittwalzwerk zum Rohrkaltwalzen | |
WO2019020619A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer verzahnung an einem zylindrischen werkstück | |
DE2259982A1 (de) | Verfahren und vorrichtung fuer das herstellen von geriffelten rohren | |
DE3006294C2 (de) | ||
EP2711103A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Fliessdrücken von Werkstücken | |
CH634238A5 (de) | Verfahren und maschine zum fliessdruecken eines duennwandigeren naht- und falzlosen blech-rohrbogens aus einem kuerzeren und dickwandigeren rohrbogen-rohling. | |
DE2723001A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines hohlkoerpers | |
DE19602137A1 (de) | Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Rohren mit profilierter Wand (gaufrierten Rohren) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
AG | Has addition no. |
Ref country code: DE Ref document number: 2723001 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |