DE3249342C2 - Einrichtung zum Formgebung von Rohren durch Fl}ssigkeitstossdruck - Google Patents

Description

a) zwischen dem Medientrennerkolben (37) und der Schlaghammerauftreffstelle eine Schlagarbeitskammer (34) mit einer Impulsübertragungsflüssigkeit vorgesehen ist,

b) die Schlagarbeitskammer (34) mit dem Formkanal (3) durch ein den Medientrennerkolben (37) enthaltendes Übergangsstück (36) verbunden ist,

c) ein das zu verformende Rohr (7) im Kanal (3) der Matrize aufnehmender Dorn (6) vorgesehen ist, der an einem schwenkbaren Hebel (8) liegend gelagert ist, so daß er bei geöffneter Matrize (4,5) aus dem Kanal heraus bzw. in den Kanal hinein geschwenkt werden kann,

d) ein Teil (4) der Matrize relativ zum anderen Teil (5) der Matrize wegschwenkbar gelagert ist, und

e) die Bandagen (13) über eine gemeinsame horizontal verschiebbare Bestätigungsstange (47) verriegelbar und entriegelbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Übergangsstückes (36) mit dem horizontal verlaufenden Kanal (3) der Matrize (2) mittels eines hydrodynamischen Niederhalters (40) erfolgt, der einen in der Matrize (2) längs derselben Achse wie der Achse des Kanals (3) angeordneten Zylinder (49) mit einem Ringboden (50), mit dem er sich gegen die Stirnseite des Übergangsstückes (36) der hydraulischen Schlageinheit (24) stützt, einen hohlen zweistufigen Kolben (51), der im Zylinder (49) angeordnet und bei dem der Durchmesser seiner kleineren Stufe dem Durchmesser des Kanals (3) der Matrize (2) gleich ist, wobei er sich mit seiner Stirnfläche gegen die Stirnseite des Rohres (7) stützt, eine Verbindungsbuchse (55) mit einem Flansch (56), die im Innern des Übergangsstückes (36) derart angeordnet ist, daß ihr Flansch (56) sich im Innern des Zylinders (49) befindet und über die eine Stirnfläche mit der Innenfläche des Ringbodens (50) des Zylinders (49) in Berührung steht, während seine andere Stirnfläche mit der Stirnfläche des Kolbens (51) einen Ringspalt (57) bildet, der sich zur Achse des Zylinders (49) hin erweitert, sowie eine im Innern des Kolbens (51) und der Verbindungsbuchse (55) angebrachte Drosselbuchse (58) enthält, die radiale Bohrungen (59) aufweist, die gegenüber dem Ringspalt (57) liegen.

Die Erfindung bezieht sich auf die Formgebung, insbesondere Kalibrierung, von Rohren durch Flüssigkeitsstoßdruck und betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Im Maschinenbau besteht das Problem der Präzisionsherstellung von langen Rohren aus schwerverformbaren Metallen und Legierungen, die insbesondere bei der Herstellung von Laufrollenmänteln von Textilausrüstungsmaschinen und Druckwalzen von Rotationsmaschinen angewendet werden. An die Herstellungsgenauigkeit dieser Rohre werden sehr hohe Anforderungen gestellt, da eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit von Walzen oder Rollen zwecks Steigerung der Maschinenleistung intensive Schwankungen und Reißen des sich bewegenden Materials (Textilbahn, Papierbahn) bewirken kann. So darf beispielsweise das Schlagen bei den Laufrollenmänteln von Textilausrüstungsmaschinen mit einer Rollenlänge von 2200 mm eine Größe von 0,4 mm nicht übersteigen.

Es sind Einrichtungen zur Herstellung solcher Rohre bekannt, bei denen die Kalibrierung der Rohre in einer Matrize durch Flüssigkeitsdruck geschieht; insbesondere ist aus der DE-OS 14 52 929 eine Einrichtung zur Formgebung von Rohren durch Flüssigkeitsstoßdruck der eingangs genannten Gattung bekannt, bei welcher die längsgeteilte und mit Bandagen zusammengehaltene Matrize aus mehreren Längsteilen zusammengesetzt ist, so daß ein zu verformendes Rohr in axialer Richtung in den horizontal verlaufenden Kanal eingeführt werden muß. Der Schlaghammer wirkt zwar auf die Flüssigkeit in der Formkammer über einen Medientrennerkolben ein, jedoch ist dieser Medientrennerkolben direkt in der Wandung eines Teils der Matrize gelagert, so daß bei einem Verschleiß der Dichtungen am Medientrennerkolben eine Reparatur kaum möglich ist bzw. das Auswechseln von stark beanspruchten Teilen nur unter erheblichem technischen Aufwand vorgenommen werden kann.

Auch ist die Aufteilung der Matrize in mehrere Längenabschnitte für eine Automatisierung sehr unpraktisch.

Aus der DE-OS 20 26 854 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Formgebung und Kalibrierung von Rohren mit polygonalem oder kreisförmigem Querschnitt bekannt, wobei bei der Vorrichtung zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens die Matrize aus zwei Halbschalen gebildet ist, die von zwei Klemmen zusammengehalten werden, wobei die Gestaltung der Halbschalen und die Innenmaße derselben die endgültige Form und die endgültigen Außenabmessungen des herzustellenden Rohres ergeben. Die Verformung des Rohres wird hierbei mit Hilfe von Sprengsätzen durchgeführt, die sich einschließlich einer etwaigen Auflage für die Sprengsätze im Inneren der Matrize befinden.

Auch diese bekannte Vorrichtung ist wenig für eine Automatisierung des Formgebungsbetriebes geeignet, da die jeweiligen Rohre innerhalb der Halbschalen der Matrize beim Einsetzen derselben ausgerichtet werden müssen.

Bekannt ist ferner eine Einrichtung zur Kalibrierung von Rohren durch Flüssigkeitsdruck (SU-Urheberschein 3 77 181, veröffentlicht im Bulletin »Entdeckungen, Erfindungen, Geschmacksmuster, Warenzeichen«, 1973, Nr. 18), mit der die Kalibrierung von Rohren abschnittsweise vorgenommen wird. Diese Einrichtung enthält eine auf einem Gestell montierte geteilte Matrize mit horizontal verlaufendem Kalibrierkanal, der der Rohrform entsDricht und in dem ein Dorn zum Anord-

nen des Rohres längs der Kanalachse vorhanden ist und Mittel zur Flüssigkeitszuführung zum hermetisch abgedichteten Spalt zwischen Dorn und Rohr. Im Dorn sind Kanäle zur Flüssigkeitszuführung zum Spalt zwischen Dorn und Rohr vorgesehen. Die Matrize se'bst ist in auf dem genannten Gestell vorhandenen, zum Dorn parallel verlaufenden Führungen hin- und hergehend verschiebbar angeordnet Die Verschiebung des Rohres zur sukzessiven Kalibrierung geschieht hier mit Hilfe eines Wagens, der eine Zentriervorrichtung für das eine Ende des zu kalibrierenden Rohres besitzt. Das Rohr wird mit Hilfe des Wagens in die Matrize hineingestoßen, die sich in einer ihrer Endlagen befindet, woraufhin die Matrize geschlossen wird. Das Rohr wird dann zusammen mit dem Wagen und der Matrize weiter in Führungen in die andere Endlage der Matrize verschoben, in dem auf dem Dorn der zu kalibrierende, von der Matrize umschlossene Rohrabschnitt geschoben wird. Hiernach wird dem Spalt zwischen dem Dorn und dem Rohr eine Flüssigkeit zugeführt und das Rohr wird daun nach Erreichen eines bestimmten Druckes plastisch verformt

Bei einer derartigen Rohrherstellung aus während der Verformung verfestigten Stoffen (beispielsweise aus Niro-Stählen) führt die abschnittsweise erfolgende Kalibrierung zur Vorverfestigung des Rohrmaterials an der Grenze zwischen einem kalibrierten und einem nichtkalibrierten Abschnitt Dies führt zur Erhöhung des Ungleichmäßigkeitsgrades der Spannungen, die im nächstfolgenden Abschnitt des Rohres bei dessen Kalibrierung entstehen, wodurch das Federn des Materials an den Abschnittsgrenzen veränderlich wird. Durch diesen Umstand wird auch die Qualität der Erzeugnisse verschlechtert, weil die Herstellung von Präzisionsteilen bei der Kalibrierung durch statischen Flüssigkeitsdruck nur unter Berücksichtigung der Federungsgröße des Materials nach Wegnahme der Belastung möglich ist.

Die abschnittsweise erfolgende Kalibrierung kann keine genaue Linienführung der Rohrhülle längs der Erzeugenden ergeben (d. h. ihre Krummlinigkeit korrigieren), und dies um so mehr, daß der kalibrierende Teil der Einrichtung — die geteilte Matrize — in Führungen relativ zum feststehenden Dorn verschoben wird.

Hierbei wird in den Gesamtfehler auch der Fehler der Unparallelität dieser Verschiebung und verschiedenen Aufstellens der Matrize in den Führungen eingebracht.

Die beschriebene Einrichtung hat eine niedrige Arbeitsleistung, die durch mehrfache Beanspruchung bei der abschnittsweise erfolgenden Kalibrierung bedingt ist. Die Gesamtzeit, die für die Kalibrierung eines Rohres auf dessen gesamter Länge erforderlich ist, ist praktisch um so viele Male größer, als die Dauer eines einzelnen Kalibrierungsvorganges für je einen Abschnitt, um wieviel Male die Rohrlänge größer als die Länge des kalibrierenden Matrizenteils ist, weil die Kalibrierung eines jeden neuen Rohrabschnittes die Wiederholung aller Arbeitsstufen voraussetzt, die für die Ausführung dieses Arbeitsvorganges erforderlich sind.

Außerdem bleiben dabei die Rohrenden unkalibriert, weil die hermetische Abdichtung des Spaltes zwischen Dorn und Rohr an dessen Innendurchmesser mit Hilfe von Dichtungen vorgenommen wird, die in den Ringnuten an der Dornaußenfläche untergebracht werden. Diese unkalibrierten Rohrenden müssen entweder abgeschnitten werden (was einen höheren Materialverbrauch herbeiführt), oder aber müssen die verbliebenen Fehlstellen auf irgendeine andere Weise beseitigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Formgebung von Ronren durch Flüssigkeitsstoßdruck der angegebenen Gattung zu schaffen, welche bei einfacher Bedienbarkeit und der Möglichkeit einer Automatisierung die Qualität der Rohrkalibrierung zu verbessern ermöglicht.

Diese Aufgabe wird aufbauend auf der gattungsgemäßen Vorrichtung durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Zur Verbesserung der Kalibrierungsqualität der

ίο Rohrenden wird zweckmäßigerweise die Verbindung des Übergangsstücks mit dem horizontal verlaufenden Kanal der Matrize mittels eines hydrodynamischen Niederhalters hergestellt, der einen in der Matrize längs derselben Achse wie die Achse des genannten Kanals angeordneten Zylinder mit einem Ringboden, mit dem er sich gegen die Stirnfläche des Übergangsstücks der hydraulischen Schlageinheit stützt, einen hohlen zweistufigen, in einem Zylinder angeordneten Kolben, bei dem der Durchmesser der kleineren Stufe dem Durchmesser des Kalibrierkanals der Matrize gleich ist und der sich mit seiner Stirnfläche gegen die Stirnseite des Rohres stützt, eine Verbindungsbuchse mit einem Flansch, die im Innern des Übergangsstücks so angeordnet ist, daß sich ihr Flansch im Innern des Zylinders befindet und über die eine Stirnseite mit der Innenfläche des Zylinderbodens in Berührung steht, währenddessen die andere Stirnseite mit der Kolbenstirnfläche einen Ringspalt bildet, der sich in der Zylinderachse erweitert, sowie eine Drosselbuchse enthält, die im Innern des Kolbens und der Verbindungsbuchse angeordnet ist und radiale Bohrungen aufweist, die gegenüber dem Ringspalt liegen.

Die Kalibrierung von Rohren in einem Arbeitsgang auf der gesamten Rohrlänge wird durch Anwendung einer hydraulischen Schlageinheit technologisch ermöglicht, die eine hochenergetische Quelle darstellt. Der gesicherte Spalt zwischen dem Rohr und dem Innendurchmesser der Matrize gestattet es, vor der unmittelbaren Kalibrierung an der Matrizenoberfläche das zu verformende Material in vollem Umfang in das plastische Hochgeschwindigkeitsumformen einzubeziehen, das unter Ausüben hoher Drücke am Rohr infolge der Einwirkung von Schlagwellen erfolgt, wodurch ein günstiger Spannungszustand in der Formänderungszone entsteht. Dies verbessert nicht nur die Gleitbedingungen im Metall und erhöht die Plastizität von den meisten Metallen (darunter von Niro-Stählen, Titanlegierungen und anderen schwerverformbaren Stoffen), sondern gleicht auch die Spannungen im Rohrquerschnitt aus. Hierdurch wird der nachteilige Einfluß der Fehler im Metall örtlicher abgeschwächter Stellen herabgesetzt, und Bedingungen für das Federn des Metalls werden praktisch abgeschafft. Indem das Rohr mit einer hohen Geschwindigkeit auf die Matrizenwand auftrifft, erfährt das Rohrmaterial eine sehr hohe Bremsbeschleunigung, die ihrer Größe nach erhebliche Trägheitszusätze zu den Spannungen ergibt, die im Metall unter der Einwirkung von äußeren Druckkräften entstehen. Dieser Umstand schafft in der Endstufe des Prozesses Bedingungen zum plastischen Stofffluß sowohl in Makro- als auch im Mikrovolumina. Infolge einer solchen Kalibrierung wird die Außenfläche des Rohres zu einer genauen Kopie der inneren Linienführungen der Matrize.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Be-Schreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels derselben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 — die Gesamtansicht einer erfindungsgemä-

ßen Einrichtung zur Kalibrierung von Rohren in der Stellung vor der Kalibrierung (im Längsschnitt);

F i g. 2 — eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Kalibrierung von Rohren im Schnitt gemäß der Linie II-II der Fig. i;

Fig.3 — einen Schnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2;

Fig.4 — einen erfindungsgemäßen hydrodynamischen Niederhalter im vergrößerten Maßstab (im Längsschnitt).

Die Einrichtung zur Kalibrierung von Rohren durch Flüssigkeitsdruck enthält eine auf einem Gestell 1 (F i g. 1) montierte geteilte Matrize 2 mit einem Schloß. Die Matrize 2 weist einen horizontalverlaufenden Kalibrierkanal 3, der in seiner Gestalt der Rohrform entspricht und durch eine obere Matrizenhälfte 4 und eine untere Matrizenhälfte 5 gebildet ist, auf.

Die Einrichtung enthält ferner einen Dorn 6 zum Anordnen eines Rohres 7 längs der Achse des Kalibrierkanals 3. Mit einem seiner Enden ist der Dorn 6 an einem Hebel 8 fliegend befestigt. Das Rohr 7 ist in der Matrize 2 am Dorn 6 so angeordnet, daß ein Spalt 9 zwischen der Außenfläche des Rohres 7 und der Oberfläche des Kalibrierkanals 3 sowie ein Spalt 10 zwischen der Innenfläche des Rohres 7 und der Oberfläche des Doms 6 bestehen. Zum Zentrieren des Rohrs 7 relativ zum Dorn 6 und zur Matrize 2 ist am freien Ende des Doms 6 eine Zange 11 befestigt.

Die untere Matrizenhälfte 5 ist auf dem Gestell 1 über ein Einbaustück 12 feststehend befestigt, während die obere Matrizenhälfte 4 mit beweglichen Teilen des Schlosses verbunden ist, das zum Schließen der Stoßfläche zwischen den Matrizenhälften 4 und 5 bestimmt ist. Das Schloß enthält Klammern 13, die durch eine Platte 14 miteinander verbunden sind, sowie Keile 15, die mit (in F i g. 1 nicht mitabgebildeten) hydraulischen Antriebszylindern kinematisch verbunden sind, die sich zwischen der oberen Matrizenhälfte 4 und der Platte 4 in den Zwischenräumen zwischen den Klammern 13 befinden.

Zur Flüssigkeitszuführung zum Spalt 10 zwischen dem Dom 6 und dem Rohr 7 sind im Dorn 6 und im Hebel 8 Kanäle 16, 17 mit einem Rückschlagventil 18 vorgesehen, die mit einem (in F i g. 1 nicht abgebildeten) Flüssigkeitsbehälter in Verbindung stehen.

Zur hermetischen Abdichtung des Spaltes 10 zwischen dem Rohr 7 und dem Dorn 6 sind im Kalibrierkanal 3 Dichtungen 19 vorhanden, die an den Stirnseiten des Rohres 7 angebracht sind.

Zum Andrücken des Rohres 7 an die Dichtungen 19 ist an einer auf dem Gestell 1 befestigten Konsole 20 ein Keil 21 angebracht

Zur Rückführung des Doms 6 in die Ausgangsstellung isi zwischen dem Hebel 8 und dem Bund 22 des Doms 6 eine Feder 23 angeordnet

Zur Erzeugung eines Flüssigkeitsdruckes im Spalt 10 zwischen dem Dorn 6 und dem Rohr 7 enthält die Einrichtung zur Kalibrierung von Rohren eine hydraulische Schlageinheit 24, die einen zylindrischen Lauf 25 einschließt in dem ein Schlagbolzen 26 untergebracht ist der einen Anlasser 27 und ein (in F i g. 1 nicht abgebildetes) Mittel zur Rückführung des Schlagbolzens 26 in die obere Endstellung, d. h. Ausgangsstellung besitzt Dieses Mittel ist meist als hydraulische Pumpe ausgebildet Zum Feststellen des Schlagbolzens 26 in der oberen Endstellung ist in einem Deckel 28 eine Zange 29 angebracht Der zylindrische Lauf 25 ist von einem Druckgefäß 30 mit Druckgas umgeben. Zum Überströmen des Druckgases aus dem Druckgefäß 30 in einen Hohlraum 31, der sich über dem Schlagbolzen 26 befindet, ist im Deckel 28 ein Kanal 32 und ein Ventil 33 des Anlassers 27 vorgesehen.

Die hydraulische Schlageinheit 24 enthält ferner eine Arbeitskammer 34, die in Gestalt eines gekrümmten Kanals in einem massiven Metallgehäuse 35 ausgebildet ist. Der Innenraum der Arbeitskammer 34 ist mit einer Flüssigkeit als Betriebsmittel gefüllt, in dem bei einem vom Schlagbolzen 26 ausgeführten Schlag ein zur Kalibrierung von Rohren erforderlicher Flüssigkeitsdruck erzeugt wird. Die Arbeitskammer 34 ist mit dem Kalibrierkanal 3 der Matrize 2 mittels eines Übergangsstücks 36 verbunden. Zur Trennung der Flüssigkeit, die die Arbeitskammer 34 der hydraulischen Schlageinheit 24 füllt, von der Flüssigkeit, die dem Spalt 10 zwischen dem Dorn 6 und dem Rohr 7 zugeführt wird, ist im Übergangsstück 36 ein Kolben 37 angeordnet, wobei ein bei der spannenden Formung verwendetes Kühlmittel als dem Spalt 10 zugeführte Flüssigkeit und Öl als Flüssigkeit zum Füllen der Arbeitskammer 34 angewendet wird.

Zur Zufuhr eines Druckes von der (in F i g. 1 nicht abgebildeten) hydraulischen Pumpe zu einem unter dem Schlagbolzen 26 liegenden Hohlraum 38 zwecks Rückführung dieses Schlagbolzens 26 in seine Ausgangsstellung ist im Gehäuse 35 der Arbeitskammer 34 ein Kanal 39 ausgeführt.

Zur hermetischen Abdichtung des Spaltes zwischen dem Dorn 6 und dem Rohr 7 während der Verformung desselben neben gleichzeitigem Abdichten der Stoßfläche zwischen der hydraulischen Schlageinheit 24 und der Matrize 2 dient ein hydrodynamischer Niederhalter 40.

Auf dem Gestell 1 sind beidseits der Matrize 2 Ösen 41 (Fig.2, 3) und 42 vorhanden, die paarweise durch Stangen 43 befestigt sind. Die Klammern 13 sind mit den Ösen 41 mittels Achsen 44 mit der Möglichkeit einer Schwenkung um einen Winkel von «90° verbunden und mit (in F i g. 2 nicht mitabgebildeten) Hydraulikzylindern zum Anordnen der Matrizenbälfte 4 auf der Matrizenhälfte 5 kinematisch verbunden. Zum Verbinden der Klammern 13 mit den Ösen 42 dienen Stifte 45, die mittels Kragarme 46 an einer bewegbaren Stange 47 angebracht sind, die von einem (in F i g. 2 nicht mitabgebildeten) Hydraulikzylinder bewegt wird.

In der um 90° gewendeten Stellung ist die Klammer 13 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet.
Der Hebel 8 (in Fig.2 in der gewendeten Stellung durch eine strichpunktierte Linie angedeutet) kann zwecks Einführung des Domes 6 mit dem Rohr 7 in die Matrize 2 um einen Winkel von = 135° um eine Achse, die mit der Achse der Stifte 45 zusammenfällt geschwenkt werden.

Zwischen den Klammern 13 kann an der Platte 14 eine Anschlußmasse in Gestalt von metallenen Blöcken 48 zum Dämpfen von trägheitsbedingten Überlastungen, die auf die Matrizenhälfte 4 über das Rohr 7 übertragen werden, angeordnet werden.

Der hydrodynamische Niederhalter 40 enthält einen in der Matrize 2 längs ein und derselben Achse wie die Achse des Kalibrierkanals 3 angeordneten Zylinder 49 (Fig.4) mit einem Ringboden 50. Der Innendurchmesser dieses Zylinders 49 ist größer als der Durchmesser des Kalibrierkanals 3. Der Boden 50 stützt sich am Übergangsstück 36 der hydraulischen Schlageinheit 24 ab. Im Innern des Zylinders 49 ist ein hohler zweistufiger Kolben 51 angeordnet bei dem die Stufe mit dem klei-

neren Durchmesser in den Kalibrierkanal 3 hineingeht und sich über einen Dichtungsring 19 gegen die Stirnseite des Rohres 7 abstützt. Zur hermetischen Abdichtung des Innenraums des Zylinders 49 ist ein Ring 52 mit Gummidichtungen 53 und 54 vorgesehen. Der hydrodynamische Niederhalter 40 schließt ferner eine Verbindungsbuchse 55 mit einem Flansch 56 ein, die im Innern des Übergangsstücks 36 so angebracht ist, daß sich ihr Flansch 56 im Innern des Zylinders 49 befindet und über die eine Stirnfläche mit der Innenfläche des Bodens 50 des Zylinders 49 in Berührung steht, während die andere Stirnfläche des Flansches 56 mit der Stirnfläche des Kolbens 51 einen Ringspalt 57 bildet, der sich zur Achse des Zylinders 49 hin erweitert.

Im Innern des Kolbens 51 und der Buchse 55 ist eine Drosselbuchse 58 mit radialen Bohrungen 59 angebracht, die gegenüber dem Spalt 57 liegen.

Zum Ausgleichen des Achsfluchtungsfehlers des Übergangsstücks 36 der hydraulischen Schlageinheit 24 und des Kalibrierkanals 3 sowie zur Vermeidung eines Bruchs des hydrodynamischen Niederhalters 40 im Augenblick des vom Schlagbolzen 26 auf die die Arbeitskammer 34 füllende Flüssigkeit ausgeführten Schlags, bei dem die hydraulische Schlageinheit 24 relativ zur Matrize 2 verlagert wird, ist zwischen dem Zylinder 49 und dem Flansch 56 eine Eindrehung 60 vorhanden, während die Drosselbuchse 58 Stützbunde 61 mit toroidaler Oberfläche aufweist.

Die Einrichtung zur Kalibrierung von Rohren arbeitet auf folgende Weise.

In der Ausgangsstellung ist die obere Matrizenhälfte 4 (F i g. 1,2) mit der Platte 14, den Keilen 15, den Klammern 13 um die Achse 44 im Uhrzeigersinn um einen 90° Winkel gedreht, und der Do-n 6 ist in die Bedienungszone durch Schwenkung des Hebels 8 entgegen dem Uhrzeigersinn übergeführt.

in dieser Stellung wird auf den Dorn 6 das Rohr 7 geschoben, wonach der Dorn 6 mit dem Rohr 7 im Uhrzeigersinn gedreht und in der unteren Matrizenhälfte 5 konzentrisch angebracht wird, worauf er mit der oberen Matrizenhälfte 4 abgedeckt wird, mit der gemeinsam sich die Klammern 13, die Platte 4 und die Keile 15 bewegen. Die beweglichen Stifte 45 (F i g. 3), die an den Kragarmen 46 befestigt sind, werden durch eine Verschiebung der Stange 47 in die öffnungen der Klammern 13 eingeführt, danach werden die Matrizenhälften 4 und 5 mittels der Keile 15 (Fig. 1, 2) aneinandergepreßt, mit dem Keil 21 wird dann der Dorn 6 angedrückt, so daß das Rohr 7 an seinen Stirnseiten abgedichtet wird. Hierauf wird über ein System von Kanälen 16, 17 über das Rückschlagventil 18 dem Spalt 10 zwischen dem Dorn 6 und dem Rohr 7 eine Flüssigkeit (z. B. eine Kühlemulsion) zugeführt, die auch in den Innenraum des Obergangsstücks 36 der hydraulischen Schlageinheit 24 strömt und den Kolben 37 hierbei in die rechte Endstellung wegschiebt.

Zur Ausführung der Kalibrierungsoperation wird mittels des Anlassers 27 das Ventil 33 gehoben, wobei die im Druckgefäß 30 enthaltene Luft in den Hohlraum 31 über dem Schlagbolzen 26 gelangt und ihn auf eine hohe Geschwindigkeit (50—lOOm/sec) beschleunigt. Der Schlagbolzen 26 gibt einen Schlag auf die in der Arbeitskammer 34 vorhandene Flüssigkeit ab und erzeugt darin einen hohen Impulsdruck, der über den Kolben 37 auf die Flüssigkeit übertragen wird, die den Spalt 10 zwischen dem Dorn 6 und dem Rohr 7 füllt

Die plastische Verformung des Materials des Rohres 7 und die Kalibrierung dessen Außenfläche an der Matrize 2 erfolgt durch den in der Flüssigkeit erzeugten Druckimpuls, indem er auf das Rohr 7 von innen einwirkt. Durch die Bohrungen 59 und den Ringspalt 57 wirkt der Flüssigkeitsdruck auch auf die Stirnfläche des hohlen zweistufigen Kolbens 5 t ein, indem er diesen der Stirnseite des Rohres 7 folgend verschiebt, dessen Länge während seiner Kalibrierung mil einhergehender Aufweitung abnimmt. Dadurch bleiben die Dichtungen an die Stirnseiten des Rohres 7 stets angedrückt, was eine hermetische Abdichtung der Stoßfläche zwischen dem Dorn 6 und dem Rohr 7 gewährleistet.

Nach der ausgeführten Kalibrierung werden die Keile 21 und 15 mit Hilfe von Hydraulikzylindern herausgeführt. Dabei werden die Matrizenhälften 4 und 5 sowie der Dorn 6 freigegeben, der unter der Einwirkung der Feder 23 in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird. Gleichzeitig wird Druckluft dem Innenraum der Zylinder 49 zwischen dem Ring 52 und dem Kolben 51 zugeführt, wodurch der Kolben 51 nach rechts in die Ausgangsstellung (bis zur Anlage am Flansch 56) geschoben wird, so daß der Kolben 51 aus der Berührung mit dem Rohr 7 kommt und die Herausführung desselben durch den Dorn 6 in die Bedienungszone nicht verhindert. Danach werden die Stifte 45 aus den Klammern 13 herausgeführt, und die obere Matrizenhälfte 4 wird im Uhrzeigersinn gedreht, während der Dorn 6 mit dem fertigkalibrierten Rohr 7 in die Bedienungszone 6 herausgeschwenkt wird, wo das Rohr 7 angezogen und an dessen Stelle ein nächstes Rohr 7 aufgeschoben wird.

Gleichzeitig mit dem Öffnen der Matrize 2 und Herausführen des Dorns 6 mit dem Rohr 7 erfolgt die Rückführung des Schlagbolzens 26 in die Ausgangsstellung (obere Endstellung). Hierzu wird von der hydraulischen Pumpe die Betriebsflüssigkeit dem Kanal 39 zugeführt, welche Flüssigkeit den Schlagbolzen 26 hebt, so daß das im Innenraum des zylindrischen Laufs 25 expandierte Druckgas in das Druckgefäß 30 verdrängt wird. Nach Erreichen der oberen Endstellung durch den Schlagbolzen 26 wird mit Hilfe des Anlassers 27 das Ventil 33 gesenkt und der Eintrittsquerschnitt des zylindrischen Laufs 25 abgesperrt, wodurch der zylindrische Lauf 25 vom Druckgefäß 30 getrennt wird. Der Schlagbolzen 26 wird oben mit der Zange 29 gesichert. Hiernach fließt die Betriebsflüssigkeit in einen Behälter über den Kanal 39 ab. Die Einrichtung ist zur Ausführung eines nächsten Arbeitszyklus bereit.

Die Anwendung einer Einrichtung zur Kalibrierung von Rohren in der vorstehend beschriebenen Konstruktion gestattet es, Rohre mit einer hohen Genauigkeit zu kalibrieren. Eine Versuchsprüfung auf einer Laboranlage ergab, daß die Genauigkeit der kalibrierten Erzeugnisse praktisch durch die Genauigkeit der Matrizenherstellung vorbestimmt ist So betrug beispielsweise bei der Kalibrierung eines Rohres mit einem Durchmesser von 102 χ 2 mm und einer Länge von 1000 mm aus Niro-Stahl die Krummlinigkeit der Rohrerzeugenden 0,01 mm, wobei die Genauigkeit der diametralen Masse durch die Oberflächenrauhigkeit bedingt war. Dieselbe Krummlinigkeit ergab sich bei der Erzeugenden der Matrizeninnenfläche.

Die Kalibrierung eines Rohres in einem Arbeitsgang auf der gesamten Länge desselben bei mechanisierter Zuführung des Rohres zur Matrize und ebenfalls mechanisierter Ausgabe des fertigen Erzeugnisses in die Bedienungszone erlaubte es, die für die Kalibrierung eines Rohres erforderliche Zeit erheblich zu verkürzen. Die Zeit für die Ausführung einer Operation von der Anbringung des Rohres am Dorn an und bis zur Abnah-

me des fertigen Erzeugnisses von demselben betrug
see.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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25

30

35

40

45

50

S5

60

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Formgebung von Rohren durch Flüssigkeitsstoßdruck, mit einer längsgeteilten und mit Bandagen zusammengehaltenen Matrize mit horizontal verlaufendem Kanal für die Sollform des Rohres, mit einem durch ein Rückschlagventil abgesicherten Zuführrohr für die Druckflüssigkeit zum Füllen des Formraumes, mit einem durch ein Druckfluid angetriebenen Schlaghammer, der über einen Medientrennerkolben auf die in der Formkammer befindliche Flüssigkeit wirkt, mit Dichtungsmanschetten für beide Rohrenden, deren Dichtwirkungen durch den Umformflüssigkeitsdruck verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß