DE3442008A1 - Stuetzelement fuer eine hubbohrinsel und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stützelement für eine zum Erschließen von im Meeresgrund gelegenen ölfeldern vorgesehene Hubbohrinsel und auf ein Verfahren zur Herstellung derartiger Stützelemente.

Die fortschreitende Erschließung von im Meeresgrund gelegenen ölfeldern hat in den letzten Jahren zu vielen Neuentwicklungen ■ auf dem Gebiet dafür geeigneter Bohrausrüstungen geführt. Derartige Bohrausrüstungen, die auch kurz als "Rigs" bezeichnet werden und zu denen so unterschiedliche Typen wie Tauchplattformen, Halbtaucher-Plattformen, feste sowie als Hubinsel ausgebildete Bohrplattformen gehören, werden als mobile Bohrtürme zur wirtschaftlichen ölgewinnung vorzugsweise in Seegebieten mit Tiefen bis zu 100m eingesetzt.

Eine in Fig. 1 der anliegenden Zeichnung dargestellte Hubbohrinsel 1 ist mit einem ein Bohrgerüst 3 tragenden Plattformrumpf 2 ausgestattet, der von drei Stützen 5 getragen wird und mittels eines Hubmechanismus¹ 4 relativ zu den Stützen 5 angehoben und abgesenkt werden kann. Wie ein durch eine Ebene II-II einer Stütze in Fig. 1 gelegter Schnitt in Fig. 2 erkennen läßt, enthält jede der als verstrebte Fachwerkkonstruktion ausgebildeten Stützen 5 mehrere jeweils aus Zahnstangenabschnitten 6 und einem Säulenabschnitt 7 zusammengesetzte Säulen 8. Nach dem Anheben der Stützen 5 vom Meeresgrund mittels in die Zahnstangen eingreifender Zahnräder kann die Hubbohrinsel 1 im Schlepp frei bewegt werden, und sobald sie an einem neuen Bohrstandort angekommen ist, werden die Stützen 5 wieder auf den Meeresgrund abgesenkt und der Plattform-Rumpf 2 bis über die Wasseroberfläche angehoben. Damit ist der gesamte Bohrturm sicher auf dem Meeresgrund aufgestellt und für einen stabilen Bohrbetrieb auch unter schwierigen Bedingungen einsatzbereit.

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Gemäß Fig. 2 ist jede der als Fachwerkkonstruktion ausgebildeten drei Stützen 5 jeweils aus drei durch zahlreiche Streben 10 miteinander verbundenen und versteiften hohlen Säulen 8 zusammengeschweißt. Das Heben und Senken der Stützen 5 relativ zum Plattform-Rumpf 2 erfolgt über die am Rumpf 2 angeordneten und in die Zahnstangenabschnitte 6 der Säulen 5 eingreifenden Zahnräder.

Wegen ihrer komplizierten Form wurden Hubbohrinselstützen der oben angegebenen Art bisher vollständig zusammengeschweißt. In Fig. 3A, 3B und 3C sind als Beispiel einige verschiedene dabei verwendete Säulen 8 vereinfacht geschnitten dargestellt; bei allen diesen Beispielen sind die Säulenabschnitte 7 mittels sich über die gesamte Länge der Stütze erstreckender, in der Zeichnung geschwärzt dargestellter Längs-Schweißnähte mit den Zahn-Stangenabschnitten 6 verschweißt. Diese Bauweise erfordert sehr großen Zeitaufwand für das Preßformen der Einzelteile und insbesondere für die zahlreichen Schweißstellen. Besonders kompliziert und arbeitsaufwendig ist die in Fig. 3A dargestellte Ausführung mit einer zwischen die beiden Zahnstangenabschnitte 6, geschweißten Versteifungsplatte S.

Trotz der mit der Produktion herkömmlicher Stützen 5, bei denen wegen der geforderten hohen Festigkeit grundsätzlich ein relativ hoher Aufwand getrieben werden muß, notwendigerweise verbundenen hohen Kosten bestand bisher die Auffassung, daß der gesamte Aufbau nur in Schweißtechnik herstellbar sei.

Die vorhandenen Hubbohrinseln sind mehr oder weniger für relativ flache Gewässer bis zu etwa 100m Tiefe konzipiert. In letzter Zeit wächst aber der Bedarf für Hubbohrinseln, die auch noch für schwierigere See- und Wetterverhältnisse geeignet sein sollen und für deren Stützen dementsprechend eine noch höhere Festigkeit gefordert wird. In diesem Zusammenhang werden in jüngster Zeit Zahnstangen- und Säulenabschnitte aus hochfestem Stahl wie

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z.B. nach der internationalen Klasse HT 80 hergestellt, die nur mit hohem technischem Können verschweißt werden können.

Dabei ist auch zu bedenken, daß die erwähnten extrem langen Schweißnähte zu Mangeln wie Rissebildungen in den Schweißnähten, Qualitätseinbußen an den verschweißten Einzelteilen und schlechten Schweißstellen führen können, die kaum zu beherrschen sind.

Aus der Erkenntnis solcher Probleme sind bereits zahlreiche Verfahren mit dem Ziel einer SchweißStellenbegrenzung beim Bau von Stützen dieser Art vorgeschlagen worden.

Beispielsweise ist in der offengelegten japanischen Patentanmeldung No. 51-135135 als viel beachtete Verbesserung gegenüber der Ganzschweißmethode der Vorschlag angegeben, einen Zahnstangenabschnitt mit einem im Schleudergußverfahren hergestellten Stahlrohr zu verschweißen. Das Schleudergußteil soll die erfor- . derliche Festigkeit gewährleisten, aber nachteilig ist, daß der Zahnstangenabschnitt immer noch an das Rohr angeschweißt werden muß.

In der japanischen Patentanmeldung No. 51-90101 ist angegeben, auch den Zahnstangenabschnitt im Schleuderguß herzustellen. Bei diesem Verfahren treten aber Probleme hinsichtlich der Erzielung einer ausreichenden Zahnstangenbreite, der Qualität wie insbesondere Festigkeit und andere auf.

Von den Stützen einer modernen Hubbohrinsel werden in dieser Zeit einerseits erhöhte Festigkeit und andererseits ein verringertes Gewicht gefordert. Um diesen sich entgegenstehenden Forderungen beiden gerecht zu werden müßte es möglich sein, z.B. entweder den Zahnstangen- oder den Säulenabschnitt dicker zu gestalten. Da von den auf die Stützen einer Hubbohrinsel einwirkenden äußeren Kräften allgemein die Axialkräfte (insbesondere Druckkräfte) dominieren, muß die Stütze auf Widerstand gegen Knicken konstruiert werden.

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Ein Säulenabschnitt mit vergrößertem Innendurchmesser und verminderter Querschnitts- bzw. Wanddicke wird eine höhere Steifigkeit und Knickfestigkeit bei reduziertem Gewicht aufweisen. In bestimmten Fällen kann es statt dessen nötig sein, den Innendurchmesser und die horizontale Angriffsfläche der Stützelemente bzw. Säulen zu verkleinern, um dadurch die auf sie einwirkenden äußeren Kräfte wie Wellenkräfte zu reduzieren.

Da das hohle Zentrum des Säulenabschnitts als sekundärer Ge-Sichtspunkt wesentlich zu einer wirksamen Wärmebehandlung (Erzielung einer gleichförmigen Abschreckung bzw. Abkühlung auf den Innen- und Außenoberflächen) beiträgt, darf beim Innendurchmesser des Säulenabschnitts ein bestimmter Minimalwert nicht unterschritten werden.

Beim Walzen von Stahlprofilteilen wie sog. "Shapes" (das sind lange Formteile mit relativ kleinem Längenverhältnis Breite zu Länge) wurden bisher entsprechende Stahlrohteile verwendet, die jedoch auf Grund ihrer beträchtlichen Größe durch Walzbearbeitung sehr stark reduziert werden mußten, so daß d!ie Ausbeute gering und die Herstellkosten hoch waren.

In den zurückliegenden Jahren sind wegen der zunehmenden Anwendung der Stranggießtechnik mehr und mehr Erzeugnisse durch dickereduzierendes Walzen stranggegossener Brammen hergestellt worden. Bei der Herstellung von Formteilen, deren Soll-Abmessungen größer sind als die Ausgangsabmessungen der Bramme, muß ein großdimensioniertes Rohteil mit kleinem Längenverhältnis benutzt werden, und das ist unerwünscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen Weg zur Herstellung besserer Stützelemente und insbesondere der darin enthaltenen Säulen für Hubbohrinseln aufzuzeigen.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist in Bezug

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auf die Stützelement-Säule im Patentanspruch 1 _f und mehrere Varianten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung derartiger Säulen sind in den Patentansprüchen 3, 4, 5, 6 bzw. 9 kurz gefaßt angegeben.

Der Grundgedanke der Erfindung geht dahin, in einem Warmformgebungsprozeß ein einheitliches Säulenelement herzustellen, bei dem der Säulenabschnitt integral mit mindestens einem Zahnstangenabschnitt verbunden ist.

Dadurch kann der Umfang an notwendigen Schweißstellen gegenüber dem Stand der Technik auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem ist es jetzt möglich, die Stützelement-Säulen für Hubbohrinseln aus hochfesten Stählen wie z.B. der Klasse HT 80-85 herzustellen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich daraus, daß durch geschickte Dimensionen-Wahl am Zahnstangen- und Säulenabschnitt der integral geformten Säulen Stützelemente gebaut werden können, die bei gleichem Gewicht eine höhere Festigkeit bzw. bei gleicher Festigkeit ein geringeres Gewicht als herkömmliche Stützelemente haben.

Die Erfinder haben ihre Idee, mittels einer Warmformgebung wie Warmwalzen, Warmschmieden, Warmstrangpressen o. ä. Säulenelemente mit integralen Säulen- und Zahnstangenabschnitten und ohne jegliche Schweißstellen herstellen zu können, durch zahlreiche Versuche praxisreif gestaltet.

Zwar gab es, wie eingangs erwähnt, schon früher Versuche zur Reduzierung der Schweißarbeiten an Säulen. Ein wirklicher Durchbruch ist aber erst mit dieser Erfindung durch Anwendung der Warmformgebung gelungen.

Die Säulenelemente werden erfindungsgemäß ohne jede Schweißstel-Ie erzeugt - ein bisher undenkbarer Vorteil. Lediglich beim Zu-

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sammenbau der Säulenelemente zu Säulen und zu den fertigen Stützelementen für eine Hubbohrinsel sind noch Schweißarbeiten erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung derartiger integraler Säulenelemente umfaßt mehrere Varianten.

Bei einer Variante des Herstellverfahrens werden ein Stahlrohling auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt, der im vorhergehenden Schritt erwärmte Rohling mit kalibrierten Walzen zuerst vorgewalzt und danach mittels kalibrierter Walzen in Hochkantlage zu einem Zwischenerzeugnis mit einem kompakten Säulenabschnitt und mindestens einem integral mit dem Säulenabschnitt verbundenen sowie sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Zahnstangenabschnitt .geformt, in Längsrichtung durch die Mitte des Säulenabschnitts des Zwischenerzeugnisses ein Durchgangsloch hergestellt und mittels einer geeigneten Einrichtung Zähne in den Zahnstangenabschnitt eingearbeitet.

Nach einer anderen Variante des Herstellverfahrens werden ein Stahl-Rohling auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt/ in Längsrichtung und durch die Mitte des Stahl-Rohlings ein Hohlraum eingeformt, der Stahlrohling mit einem in dessen Hohlraum eingeführten stabförmigen Dorn vorgewalzt, das so vorgewalzte Material mittels kalibrierter Walzen auf eine vorgeschriebene Form warm gewalzt, das dabei geformte Material anschließend auf annähernd seinen Fertigmaßen entsprechende größte Querschnittsbreite reduziert und nach Änderung der Walzrichtung um 9 0° auf eine endgültige Profilform gewalzt, und an dem Zwischenerzeugnis im Bereich seines Zahnstangenabschnitts Zähne ausgebildet.

Nach einer weiteren Variante des Herstellverfahrens werden eine flache Bramme mit einem Längenverhältnis von mindestens 2 auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt, beide Ränder der Bramme in Richtung ihrer Dicke reduziert und dabei in Längsrichtung verlaufende vorstehende Abschnitte geformt, unter Erhaltung der

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seitlich vorstehenden Abschnitte das vorgeformte Material von beiden Seiten her gestaucht und dabei seine Dicke im Mittelabschnitt vergrößert, durch Reduzieren seiner zuletzt erreichten Dicke das vorbereitete Material auf eine vorgeschriebene endgültige Profilform reduziert und in den bzw. die Zahnstangenabschnitt(e) ^₆₅ entstandenen Zwischenerzeugnisses Zähne eingearbeitet.

Nach einer anderen Variante des Herstellverfahrens werden ein auf vorgeschriebene Temperatur erwärmter Stahl-Rohling durch Warmschmieden in ein Formteil mit massivem Säulenabschnitt und mindestens einem integral damit verbundenen seitlich vorstehenden und in Längsrichtung verlaufenden Zahnstangenab-.'. schnitt umgeformt, durch Einpressen eines länglichen Doms in den massiven Säulenabschnitt eine zentrale öffnung eingearbeitet, im Verlauf mindestens eines Durchgangs des Formteils mit der öffnung durch eine Matrize ein Zwischenerzeugnis mit hohlem Säulenabschnitt und mindestens einem damit integral verbundenen seitlichen Zahnstangenabschnitt erzeugt und der Zahnstangenabschnitt zum Schluß mit Zähnen versehen.

Nach einer weiteren Variante des Herstellverfahrens werden durch Hineinpressen eines länglichen Dorns in Längsrichtung in die Querschnittsmitte eines zuvor auf eine, vorgeschriebene Temperatur erwärmten, einen zumindest annähernd rechteckigen Querschnitt aufweisenden und bei der Bearbeitung in einem zumindest den Mittelabschnitt desselben nicht eingrenzenden Behälter aufgenommenen Rohlings eine öffnung erzeugt und dabei der Mittelabschnitt des Werkstücks aufgeweitet, durch Warm-Strangpressen des Materials bei mindestens einem Durchgang in Vorwärtsrichtung durch eine entsprechende Form ein Zwischenerzeugnis mit einem hohlen Säulenabschnitt und mindestens einem damit integral verbundenen seitlich vorstehenden und in Längsrichtung verlaufenden Zahnstangenabschnitt hergestellt und abschließend Zähne in den Zahnstangenabschnitt eingearbeitet.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachstehend unter Bezug auf eine Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Hubbohrinsel, Fig. 2 einen Schnitt im Verlauf einer Ebene II-II in Fig. 1

durch ein eingangs gewürdigtes herkömmliches Stützelement für eine Hubbohrinsel,

Fign. 3A-3C eingangs erläuterte Querschnittsansichten von herkömmlichen geschweißten Hubbohrinsel-Stützelementen, Fig. 4 eine vereinfachte Perspektivansicht einer einzelnen Säule eines erfindungsgemäßen Stützelements für eine Hubbohrinsel,

Fign. 5, 6 und 7 im Schnitt dargestellte diverse Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Säulen von Stützelementen, . Fign. 8A-8F schematisch dargestellte Herstellphasen zu einem

Beispiel eines erfindungsgemäß warmgewalzten Materials, Fign. 9A-9F schematische Darstellungen mit Querschnittsveränderungen, die bei einem erfindungsgemäßen Warmwalzverfahren erzielt werden,

Fig. 10 eine Querschnittsdarstellung von bei dem in Verbindung mit Fig. 9 angewandten Verfahren benutzten Profilwalzen, Fign. 11A-11G schematische Darstellungen mit Querschnittsveränderungen, die bei einem abgewandelten erfindungsgemäßen Warmwalzverfahren erzielt werden, Fig. 12 eine Querschnittsdarstellung von in Verbindung mit

Fig. 11 benutzten Profilwalzen,
Fig. 13 ein in Form eines Flußdiagramms dargestellter Ablauf

eines anderen erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, Fign. 14A-14D Einzelheiten zur Durchführung des Verfahrens gemaß Fig. 13,

Fig. 15 ein in Form eines Flußdiagramms dargestellter Ablauf eines weiteren erfindungsgemäßen Herstellverfahrens, und

Fign. 16A und 16B Querschnittsdarstellungen zum erfindungsgemäßen Lochen eines Strangpreß-Stahlrohteils.

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In den Fign. 4 bis 7 separat dargestellte Ausführungsbeispiele von Säulen 8 für erfindungsgemäße Stützelemente haben als gemeinsame Merkmale einen relativ dickwandigen hohlen Säulenabschnitt 7 mit zentralem Hohlraum 11 und einen im Verlauf eines Warmbearbeitungsprozesses wie Walzen, Schmieden oder strangpressen Integral an den Säulenabschnitt angeformten, seitlich vorstehenden sowie Zähne ■ 12 aufweisenden Zahnstangenabschnitt 6.

Die Stützelement-Säule kann entweder beiderseits symmetrisch vorstehende Zahnstangenabschnitte 6 (s. Fig. 5) oder einen einseitig vorstehenden einzigen Zahnstangenabschnitt 6¹ (s. Fig. 6) aufweisen; es können aber auch gemäß Fig. 7 einseitig zwei gegenüberliegende Zahnstangenabschnitte 6" an einen hexagonal oder nach Wunsch noch anders gestalteten Säulenabschnitt 7 angeformt sein. Der hexagonal geformte Säulenabschnitt 7 hat den Vorteil, daß bei der Herstellung des Stützelements Streben (wie Elemente 10 in Fig. 2) mit senkrecht beschnittenen Enden jeweils senkrecht zwischen zwei benachbarten Säulen mittels einfacher StumpfSchweißverbindungen eingefügt und dadurch zahlreiche Arbeitsstunden eingespart werden können.

Nachstehend wird ein erstes Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer derartigen Säule durch Warmwalzen erläutert.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren wird zuerst das Warmwalzen mittels Kaliberwalzen in einem Vorwalzwerk durchgeführt, um diverse Probleme wie MaterialVerdrehungen beim Walzenkontakt, Materialkippen beim Stauchen, eingeschränkte Wirkung der Wärmebehandlung in Verbindung mit Gefügebeeinträchtigungen auf Grund ungenügender Verformung und/oder eines ungenügenden Reduzierverhältnisses und insbesondere eine Verminderung des Charpy-Wertes zu vermeiden, die sonst auftreten würden, wenn mit einem normalen Kaliberwalzvorgang begonnen wird.

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Daher wird das Warmwalzen erfindungsgemäß nach den Darstellungen in den Fign. 8A bis 8F durchgeführt. Zuerst wird ein nach Vorschrift auf mindestens 1200° C erwärmter Stahlrohling 15 in geeigneter Lage zwischen Kaliberwalzen zu einem abgerundete Ecken 16 aufweisendes Ausgangsmaterial 17 vorgewalzt (s. Fig. 8B).

Danach wird dieses Ausgangsmaterial 17 wieder erwärmt, um 90° verdreht und in der Breite hochkant zwischen.in Fig. 8C, 8D dargestellten Kaliberwalzen K-1 so gewalzt, daß unter beiderseitigem Herauspressen von Material nach rechts und links ein roher Säulenabschnitt 19 mit zwei seitlich angeformten Zahnstangenabschnitten 18 entsteht.

Das so gewalzte Material wird anschließend noch einmal um 90° gedreht und gemäß Fig. 8E zum Stauchen und Ausformen der Zahn-Stangenabschnitte 18 in richtiger Länge zwischen Kaliberwalzen K-2 hindurchbewegt.

Danach wird das gewalzte Material wieder um 90° gedreht und zwischen den Säulenabschnitt 19 formenden Kaliberwalzen K-3 zu einem in Fig. 8F dargestellten Zwischenerzeugnis 20 gewalzt.

Bei diesem Walzverfahren wird der Säulenabschnitt 19 direkt reduziert, so daß ein vollständiges Ausfüllen der Rillen ermöglicht, ein Kippen und Verdrehen des Materials weitgehend vermieden, die Anzahl der Durchgänge reduziert werden und damit Erzeugnisse von hoher Festigkeit herstellbar sind. Außerdem kann der Rohling mit hohem Reduktionsverhältnis verarbeitet werden. Es ist dabei erwünscht, den Säulenabschnitt im letzten Stadium zwischen Kaliberwalzen fertigzuwalzen.

Das soweit profilgewalzte Zwischenerzeugnis wird in nachstehender Schrittfolge weiter bearbeitet:

a) Falls nötig, wird das gewalzte Material wiedererwärmt und von Krümmungen befreit.

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b) Nach Planbearbeitung der Endoberflächen des Zwischenerzeugnisses wird in die Mitte des Säulenabschnitts 19 eine Zentralöffnung eingearbeitet.

c) Danach wird das gewalzte Material während.2 bis 3 Stunden auf etwa 900° C erwärmt, in Wasser abgeschreckt und bei etwa 600°-630° C vergütet.

d) Falls nötig, werden im warmen oder kalten Zustand mittels einer Presse Krümmungen beseitigt.

e) Nach dem Kaltrichten wird, falls nötig, spannungsfrei ge-r glüht.

f) Danach wird entzundert.

g) Mittels NC-Gas werden die Zahnprofile der Zahnstangenabschnitte 18 ausgeschnitten. Falls zwei Zahnreihen zu schneiden sind, erfolgt der Schneidvorgang vorzugsweise gleichzeitig; das ergibt eine höhere Genauigkeit.

h) Zur Vorbereitung des Zusammenschweißens der Stützelemente werden beide Enden der so weit fertigen Säule schräg zugeschnitten.
i) Abschließend wird die Säule auf mechanische Qualität, Härte und Genauigkeit der Verzahnung geprüft.

Die so gefertigten Säulen liegen als gleich lange Säulenelemente bereit, und daran wird jeweils an einem Ende eine Schveißunterlage festgeschweißt, um das Ende des nächsten Säulenelements in die Zentralöffnung des ersten Säulenelements einführen zu können. Mehrere Säulenelemente werden zu einer Säule gewünschter Länge zusammengeschweißt.

Die wie erläutert angewandte Erfindung ergibt u. a. folgende Vorteile:

I) Alle Säulen sind integral und ohne die früheren aufwendigen und problembehafteten Längsschweißnähte hergestellte Bauteile; sie sind entsprechend belastbar und zuverlässig.

II) Die Bauteilequalität ist, im Gegensatz zu herkömmlichen geschweißten Säulen, gleichmäßig gut und nicht von den Fähigkeiten eines Schweißers abhängig.

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III) Jede gewünschte Querschnittsgestaltung ist möglich. So kann z.B. durch Wahl einer größeren Dicke der Zahnstangen- und Säulenabschnitte ein in Bezug auf die Festigkeit herkömmlichen Konstruktionen weit überlegenes Stützelement hergestellt werden.

IV) Die Stützelemente einer Hubbohrinsel werden vorwiegend axial und auf Druck belastet, so daß ihre Knickfestigkeit von Bedeutung ist. Im Vergleich zu einer herkömmlichen Stützelement-Säule gleicher Form hat eine erfindungsgemäße Säule außen mehr Querschnittsfläche und dadurch grundsätzlich eine höhere Knicksicherheit. Deshalb kann eine erfindungsgemäße Säule bei gleicher Festigkeit leichter als eine herkömmliche Säule hergestellt und dabei an Gewicht gespart werden.

V) Wegen des von Natur großen Loch- und Scherwiderstands muß die Innenseite des Säulenabschnitts.nicht besonders verstärkt werden.

VI) Bei der Herstellung erfolgt keine Biegebearbeitung, und somit gibt es auch keine Festigkeitseinbußen durch Biegeverformung .

VII) Da die Säulen ohne Schweißarbeiten hergestellt werden, sind auch keine Schweißstellen zu prüfen. Dementsprechend gibt es nur wenige zu prüfende Stellen, und das Prüfen bleibt auf Materialqualität und Abmessungen beschränkt.

VIII) Die Herstellzeit ist kurz, kürzer als beim Stand der Technik, weil nur relativ einfache Abläufe mit mechanischer Kraft durchgeführt werden, und weil wenig Handarbeit erforderlich und eine konstante Produktqualität sichergestellt ist.

IX) Die Längsschnittbauart wird sehr erleichtert.

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Nachstehend wird in Verbindung mit den Figuren 9A bis 9P ein anderes Verfahrensbeispiel der Erfindung erläutert, in dessen Verlauf ein Stahl-Rohling 22, in dessen Längsrichtung bei einem vorausgegangenen Gießschritt eine Zentralöffnung 21 eingeformt wurde, unter Querschnittsveränderungen zu einem erfindungsgemäßen Säulenelement geformt wird.

Die Zentralöffnung 21 kann in den zuvor gegossenen Rohling 22 zum Beispiel mittels eines länglichen Dorns in Verbindung mit einer Presse unter Druckanwendung an-, geformt werden.

Ein länglicher Dorn 21' wird gemäß Figur 9B in die öffnung 21 eingeführt und dann der Rohling 22 zuerst zwischen Walzen K-1 in seiner Dicke reduziert. Dann wird das so geformte Material um 90° gedreht und zwischen gemäß Figur 9C seitlich in Pfeilrichtung wirkenden Kaliberwalzen K-2 zu Profilmaterial 23 gewalzt.

Nach mehrfachem Durchlaufen der dabei jeweils nachgestellten Walzen K-2 sind gemäß Figur 9D Zahnstangenabschnitte 24 angeformt worden. Anschließend wird das so gewalzte Material wieder um 90° gedreht und gemäß Figur 9E zur Bildung eines rohen Säulenabschnitts 24 zwischen Kaliberwalzen K-3 gewalzt; dabei werden auch die Zahnstangenabschnitte 24 mitgeformt. Anschließend erfolgt Figur 9F zwischen der Fertigbearbeitung dienende Rillen aufweisenden Profilwalzen K-4 das Fertigwalzen des wie vorgeschrieben runden Säulenabschnitts 25, und abschließend wird der Dorn wieder entfernt.

Bei dem dargestellten Ablaufplan wird das gewalzte Material einmal bei der übertragung von den Walzen K-1 zu den Kaliberwalzen K-2 um 90° und noch einmal bei der übertragung von den Walzen K-2 zu den Kaliberwalzen K-3

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um 90° gedreht. Am Ende jedes Einzelschritts kann zwischen Flachwalzen (ähnlich K-1 in Figur 9B) noch ein zusätzlicher Durchlauf eingelegt werden.

Bei dem vorstehend erläuterten Verfahrensablauf "wird also ein erwärmter Stahl-Rohling mit eingeformter Zentralöffnung in Verbindung mit einem in die Zentralöffnung eingeführten länglichen Dorn zuerst warm vorgewalzt, danach mittels kalibrierter Walzen in warmem Zustand auf eine vorgegebene Profilform gebracht, wobei der die größte Querschnittsbreite aufweisende Abschnitt annähernd auf Fertigmaße reduziert wird, und nachdem die Walzrichtung vorzugsweise um 90° geändert worden ist, erfolgt das Fertigwalzen auf Fertigmaße.

In Figur 10 sind die bei dem Verfahren gemäß Figur 9 verwendeten querschnittsverändernden Kaliberwalzen schematisch dargestellt.

Nach einem ähnlichen Walzverfahren, bei dem auch ein länglicher Dorn in die Zentralöffnung eines Stahl-Rohlings während der Warmwalzbearbeitung eingeführt ist, werden bekanntlich nahtlose Rohre gefertigt. Beim Walzen nahtloser Rohre werden aber in einem kontinuierlich ablaufenden Walzvorgang gleichzeitig der Außendurchmesser und die Wanddicke des Rohrmaterials verändert, und außerdem wird so gewalzt, daß keine Dickenunterschiede auftreten.

Bei einer in Figur 11A bis 11G dargestellten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Stahl-Rohling eine im Stranggießverfahren erzeugte flache Bramme S verwendet.

Zuerst werden gemäß Figur 11A durch Kaliberwalzen K-1

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den späteren Zahnstangenabschnitten entsprechende flache Radabschnitte 30 an den Seiten der Bramme S durch Reduzieren der Dicke geformt, und nach einer Drehung um wird das so vorgewalzte Material S in mehreren Durchgängen gemäß Figur 11B bis 11E zwischen Kaliberwalzen K-2 mit in dafür vorgesehenen Rillen geführten Randabschnitten 30 quer gestaucht.

Beim Stauchen wird der Abstand zwischen den Walzen K-2 nach und nach reduziert. Das im Bereich seiner Randabschnitte 30 in den Walzenrillen geführte Material S kann sich dabei nie verdrehen oder kippen. Nach Rückdrehen um 90° in die ursprüngliche Lage wird das so geformte Material S gemäß Figur 11F anschließend im Mitteläbschnitt auf eine gewünschte Dicke und auch im Bereich seiner Randabschnitte 30 leicht reduziert.

Anschließend erfolgt das Fertigwalzen zwischen Fertigmaß-Rillen aufweisenden Kaliberwalzen K-4, wobei der Mittelabschnitt des Materials S eine in Figur 11B dargestellte vorgeschriebene Form erhält.

Bei diesem Beispiel wird das gewalzte Material einmal bei der Übertragung von den Walzen K-1 nach K-2 und noch einmal bei übertragung von den Walzen K-2 nach K-3 jeweils um 90° gedreht.

Erfindungsgemäß soll das Längenverhältnis der stranggegossenen Bramme S mindestens 2 und vorzugsweise 5,0 betragen. Beim Walzen sollte eine endgültige Dicke D des fertiggewalzten Profilmaterials größer, vorzugsweise 1,5 mal bis 3,0 mal größer als die ursprüngliche Dicke t der stranggegossenen Bramme S sein. Beim Walzen wird also ein Produkt geformt, dessen größte Dicke 1,5 bis 3 mal größer ist als seine ursprüngliche Material-

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- 21 dicke.

Bei dem vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel können also vorteilhaft stranggegossene Brammen mit großem Längenverhältnis von mindest—is 2 vorteilhaft verarbeitet werden. Es werden dabei nur wenige Kaliberwalzen benötigt, und beim Walzen können in für die Herstellung von integralen Stützelement-Säulen für Hubbohrinseln besonders vorteilhafter Weise die gewünschten Dickenabmessungen vergrößert werden.

Die dabei benutzten Kaliberwalzen sind in Figur 12 schematisch dargestellt.

Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens ist in Figur 13 in Form eines Flußdiagramms dargestellt. Bei diesem Verfahren wird das Material gemäß Figur 14A bis 14D von fünf Vorgängen warmgeschmiedet, mit einer Öffnung versehen und durch eine Matritze gepreßt:

Vorgang 1) Ein Stahl-Rohling wird auf vorgeschriebene ■- Temperatur erwärmt, möglichst nach einem Roh-Schmiedeschritt auf Ober- und Unterseite beschnitten und z.B. mittels einer Horizontal- oder Vertikalpresse zu einem beispielsweise

gemäß Figur 14A und 14B (Schnitt durch eine Linie b in Figur 14A) einen massiven Säulenabschnitt 40 mit integral angeformten Zahnstangenabschnitten 41 aufweisenden roh geformten Materialstück 44 warm geschmiedet.

Vorgang 2) Das im ersten Vorgang entstandene Materialstück 44 wird in einem dazu passenden topfähnlichen Aufnahmewerkzeug mit stählernem Paßeinsatz 42 befestigt, und danach wird gemaß Figur 14C mittels einer Presse ein läng-

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Vorgang 3)

licher Dorn 45 mit einem gewünschten Durchmesser so in den zuvor massiven Säulenabschnitt 40 des Materialstücks 44 gepreßt, daß eine einseitige Zentralöffnung entsteht.

Das noch auf dem eingeführten länglichen Dorn 45 steckende vorgeformte Materialstück 44 wird aus dem Aufnahmewerkzeug 43 entfernt und mittels einer Presse sowie auf dem Dorn steckend durch eine entsprechend gestaltete

öffnung einer Matritze 46 gezogen. Die in Figur 14D dargestellte C-Verformung sollte in mindestens einem Durchgang durch die Matritze 46 erfolgen. Gewöhnlich werden aber fünf bis sechs Durchgänge bis zum Erreichen der endgül

tigen Form benötigt. Bei diesem Ziehvorgang wird der innendurchmesser des roh geformten Materials 44 kaum verändert. Wenn die Materialbearbeitung dagegen mittels eines Gesenks ' stattfindet, wird sein Innendurchmesser dabei

reduziert.

Vorgang 4) Nach dem Entfernen des Dorns aus dem so verformten Material wird das dabei entstandene Säulenelement einer das Abschrecken und Verguten umfassenden Wärmebehandlung unterzogen.

Vorgang 5) Abschließend werden in den bzw. die integral

mit dem Säulenabschnitt verbundenen vorstehenden Zahnstangenabschnitt(e) Zähne eingearbeitet, z.B. durch Herausschmelzen mit einer Gasflamme, einem Lichtbogen oder dergleichen.

Dabei ergeben sich u.a. folgende Vorteile:

I) In dem vorhergehenden Verfahrensbeispiel wird durch Schmieden aus einem massiven Rohteil ein fertiges Säulenelement mit beliebig großem Querschnitt erzeugt.

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Das Schmieden gestattet eine weit größere Freizügigkeit in der Querschnittsausbildung als das Warmwalzen. Außerdem kann die Dicke des Säulenabschnitts und der Zahnstangenabschnitte falls nötig beliebig verändert und auch vergrößert werden.

II) Diese Herstellart eignet sich besonders vorteilhaft für Stützelemente-Säulen/ die eine relative dünne Wand und einen'großen Innendurchmesser haben.

III) Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren sind keine Bohrarbeiten mittels einer Bohrmaschine oder dergleichen notwendig; dementsprechend hoch wird die Ausbeute, und Wirtschaftlichkeit der Produktion sein.

Nachstehend wird in Verbindung mit Figur 15 eine sechs Vorgänge umfassende andere Variante des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens erläutert. Ein dabei verarbeiteter Stahl-Rohling mit" rechteckigem Ausgangsquerschnitt ist in Figur 16A geschnitten dargestellt. Beim Einformen einer öffnung wird das Material gemäß Figur 16B im Mittelabschnitt aufgeweitet.

Vorgang 1) Um den Rohling beim Herstellen der öffnung leichter durchdringen zu können, wird er

auf 1000⁰C bis 1100⁰C erwärmt. Der gemäß Figur 16A im Querschnitt rechteckige Rohling 50 unterliegt keinerlei Dimensionseinschränkungen. Die ursprüngliche Dicke des Rohlings kann beträchtlich kleiner sein als

der gewünschte Außendurchmesser des herzustellenden Säulenabschnitts. Vorgang 2) In den erwärmten und in einen formgebenden Behälter 51 (s. Figur 16A) eingeführten Rohling 50 wird mittels eines länglichen Dorns

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10 Vorgang 3) 15 Vorgang 4)

Vorgang 5)

Vorgang 6)

eine Zentralöffnung eingepreßt. Zu diesem Zweck ist der Behälter 51 so geformt, daß er zwischen Seitenabschnitten 52 zur Formgebung der seitlichen Zahnstangenabschnitte des zu bearbeitenden Materials einen erweiterten Mitteltunnel 53 mit einem zunächst freien Raum 54 aufweist, in den das warm verformte Material bei Einpressen der Zentralöffnung verdrängt wird.

Nach dem Einpressen der Zentralöffnung wird das dabei in der Mitte aufgeweitete Rohmaterial wieder auf etwa 100⁰C bis 1100⁰C erwärmt und dabei für das Warmstrangpressen vorbereitet.

Das auf die vorgeschriebene Temperatur erwärmte rohe Material wird durch eine Form, welche die Fertigmaße des herzustellenden Werkstücks aufweist, unter Verwendung von Glaspulver als Schmiermittel warm stranggepreßt. Falls notwendig, erfolgt das Strangpressen jeweils nach vorheriger Erwärmung in mehreren Durchgängen bis zum Erreichen der endgültigen Abmessungen. Das dabei entstandene Säulenelement wird nach dem Entfernen des Dorns einer Wärmebehandlung unterzogen, welche das Abschrecken und Vergüten umfaßt.

Abschließend werden in die integral mit dem Säulenabschnitt verbundenen Zahnstangenabschnitte des Säulenelements beispielsweise durch Herausschmelzen mittels Gas, Lichtbogen oder dergleichen Zähne eingearbeitet. Damit ist das Säulenelement fertig.

Zu dem Vorgang 4 ist noch zu bemerken: Beim Einpressen

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der Zentralöffnung kann der Säulenabschnitt erfindungsgemäß im Bereich des Mitteltunnels 53 zunächst auf ein Maß H aufgeweitet werden, welches größer ist als mein Fertigmaß H . Außerdem hat der Stahl-Rohling eine Ursprungliehe Dicke EL und seitlich zunächst etwa gleich dicke Zahnstangenabschnitte mit dem Maß H ,. Im Verlauf der Strangpreßbearbeitung werden die Zahnstangenabschnitte auf eine kleinere Dicke H reduziert. Erfindungsgemäß wird im Verlauf weniger Durchläufe somit sowohl im Säulenabschnitt als auch in den seitlichen Zahnstangenabschnitten eine Dickenreduzierung des verformten Stahlmaterials erzielt.

'. Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Herstellverfahrens wird ein in einen Behälter mit erweitertem Mitteltunnel eingeführter rechteckiger Stahlrohling beim Einpressen einer Zentralöffnung in dessen Mittelabschnitt mittels eines Dorns so aufgeweitet, daß er die Innenkonturen des Behälters vollständig ausfüllt. Dabei ist eine Erweiterung bis mindestens zum Durchmesser des Dorns möglich. Zum Herstellen eines Säulenelements mit einem . einen Außendurchmesser von 450mm und Innendurchmesser von 150mm aufweisenden Säulenabschnitt und 190mm langen sowie 180mm dicken Zahnstangenabschnitten wäre bei dem dickenreduzierenden, weiter oben beschriebenen Herstellverfahren ein zumindest 500mm dicker Stahl-Rohling erforderlich. Im Gegensatz dazu reicht bei dem zuletzt erläuterten Verfahren ein 350mm dicker Rohling aus. Vorteilhaft ist ferner, daß das Strangpreßverhältnis der Zahnstangenabschnitte von 2,8 auf 1 ,9 sinkt und auch das Strangpreßverhältnis für den gesamten Öuerschnitt wesentlich günstiger gestaltet werden kann.

Das zuletzt erläuterte Verfahren bietet u.a. folgende Vorteile:

TER MEER ■ MÜLLER ■ STEINMEISTER

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I) Erfindungsgemäß wird durch Einpressen einer öffnung ein Hohlkörper erzeugt und dieser Körper in der Umgebung der erzeugten öffnung dabei aufgeweitet. Diese Bearbeitung unterliegt keinerlei Beschränkungen wie sie sonst durch die Walzausrüsting beim Walzen gegeben sind. Außerdem kann die Dicke der Zahnstangen- und Säulenabschnitte falls notwendig verändert und auf einfache Weise auch vergrößert werden.

II) Bei dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren sind keinerlei Bohroperationen mit einer Bohrmaschine oder dergleichen notwendig. Bei hoher Wirtschaftlichkeit kann eine gute Ausbeute erwartet werden.

III) Da als Ausgangsmaterial ein relativ dünner rechteckiger Stahl-Rohling ausreicht, können im Stranggieß verfahren hergestellte flache Brammen so wie sie sind verarbeitet werden.

Beispiel 1 (siehe hierzu Tabellei):

Aus einem Stahl-Rohling mit den Abmessungen 900x1100mm mit einer beim Gießen eingeformten Zentralöffnung von 180mm Durchmesser wurde ein Säulenelement für Hubbohrinseln zunächst grob vorgewalzt. Dabei wurde gemäß Figur 9 in die im Rohling vorhandene Zentralöffnung ein länglicher Dorn von 170mm Durchmesser eingeführt und danach zuerst das Reduzieren des Säulenabschnitts unter Verwendung von Kaliberwalzen K-2 durchgeführt. Nach Erreichen eines ausreichenden Reduktionsverhältnisses wurde das Werkstück um 90° gedreht und die Reduktionsrichtung entsprechend verändert. Dabei entstehen in Vertikalrichtung Spalte zwischen dem Dorn und dem Material.

Anschließend wird zwischen Kaliberwalzen K-3 eine weitere

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Reduzierung der Dicke der Zahnstangenabschnitte und des Säulenabschnitts erzielt. Dabei und bei,dem abschließenden Fertigwalzen zwischen Kaliberwalzen K-4 werden die oben erwähnten Spalte immer kleiner, bis sie fast ganz verschwunden sind. Im Endzustand nat die Zentralöffnung daher fast genaue Kreisform. Auch sind Auswanderungen der Zentralöffnung gegenüber der Mitte des Säulenabschnitts kaum zu erwarten. Zur Erzielung eines exakt kreisförmigen Hohlraums kann die nach obiger Darstellung erzeugte Zentralöffnung anschließend aufgeweitet und dabei fertig bearbeitet werden. Nach dem Fertigwalzen wird der Dorn entfernt, und abschließend werden wie oben beschrieben mittels Schneidbrenner, Lichtbogen oder dergleichen Zähne in die Zahnstangenabschnitte eingebrannt oder ausgeschmolzen.

Zu Beginn der Reduktion in einer Richtung mittels Kaliberwalzen K-2 dehnen sich die entstehenden Spalte zwischen dem Dorn und dem gewalzten Material in Richtung der Breite aus. Am Ende der Walzbearbeitung verläuft die Hauptachse der elliptischen Zentralöffnung in Querrichtung. Bei einer Mittenverschiebung der elliptischen öffnung kann es zu unterschiedlichen Wanddicken kommen.

Bei einem in Figur 10 dargestellten reversiblen Zwei-Hoch-Walzwerk sind die obere Walze oben und die untere Walze unten darstellt. Zwischen dem flachen Walzenpaar K-1 wird flach vorgewalzt, und zwischen den Walzen K-4 findet die Fertigbearbeitung statt.

Die nachstehende Tabelle 1 enthält den Ablaufplan für ein durch Walzen hergestelltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Säulenelements mit 120mm dicken Zahnstangenabschnitten, einem Säulenabschnitt mit 380mm Außendurchmesser und 200mm Innendurchmesser sowie mit einer Gesamtbreite von 760mm.

TER MEER'· MÜLLER · STEINMEISTER

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Tabelle 1

Durchgang Nr.

Walzen Nr Dicke [mm] danach

Breite jramj

danach

urspr. Rohling

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

K-I

K-I

K-2

K-I K-2

K-I K-2

Il

K-I K-2

Il

K-3

K-4 (900)
1000

900

840

740

0 (Zahnst.-Abschn.)
( " >

( " )

740

(Zahnst.-Abschn.)
0 ( " )

( " )

740

0 (Zahnst.-Abschn.X
( " )

740

00 (Sahnst.-Abschn.);
( " )

(SäulenabschnitÖ
0 ( " . )

( " )

( " )

( " )

( " )

(1100)

930

960

920

940

750

760

765 (760)

750

760

765· (580)

750

765 (460)

750

765

750

760

770

775

780

785

Synibol

0°-Drehung

TER MEER · MÜLLER ■ STEINMEISTER ·; J Sumi-gomd

.— J442UÜ6

- 29 -

Beispiel 2 (siehe hierzu Tabelle 2): Es wurde als Ausgangsmaterial eine im Stranggießverfahren hergestellte 300mm dicke und 1550mm breite Bramme verwendet/ erwärmt und mittels Kaliberwalzeny wie sie in Figur 11 dargestellt sind,zu einem Säulenelement gewalzt, dessen Zahnstangenabschnitt 120mm dick ist, dessen Säulenabschnitt einen Durchmesser von 380mm hat und dessen Gesamtbreite 760mm beträgt. Es war jeweils eine obere und untere Walze gemäß Figur vorhanden. Die Walzenpaare K-1 und K-2 haben zwar die selben Konturen, aber die Walzvorgänge werden jeweils mit um 90° veränderter Orientierung durchgeführt. Der Walzbearbeitungsplan ist in der folgenden Tabelle aufgeführt.

TER MEER'· MÜLLER · STEINMEISTER

- 30 Tabelle 2

Durchgang Nr.	Walzen Nr.	Dicke[mm] danach	Breite [mmj danach'
arspr. Bramme		(300)	(1550)
1	K-I	200 (Zahnst.-Abschn.)	1570
2	η	130 ( )	1580
3	vi/ tr ο IS. Δ	1410	340
4	Il	1370	370
5	Il	1330	400
6	Il	1290	420
7	Il	1250	438
8	Il	1210	454
9	Il	1170	470
10	Il	1130	486
11	Il	1090	500
12	Il	1050	512
13	Il	1010	522
14	Il	970	530
15	Il	930	540
16	Il	890	. 550
17	Il	850	558
18		810	'564
19	Il	770	570
20	(T) ττ_·5	50 0 (Säulenab schutt)	774
21	Il	430 ( " )	778
22	It	3 90 ( " )	782
23	K-4	384 ( " )	. 782

Symbol^

90°-Drehung.

Claims (9)

TER MEER-MULLER-STEINMEISTER PATENTANWÄLTE — EUROPEAN PATENT ATTORNEYS 3442008 DipL-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-Ing. H. Steinmeister Dipl.-Ing. F. E. Müller Artur-Ladebeck-Strasse 51 Triftstrasse 4, D-8OOO MÜNCHEN 22 D-48OO BIELEFELD 1 Case: S-1-591 (PF) St/Gt/sc SUMITOMO METAL INDUSTRIES, LTD. 15 Kitahama 5-chome, Higashi-ku, Osaka-shi, Osaka, Japan Stützelement für eine Hubbohrinsel und Verfahren zu dessen Herstellung Prioritäten: 18. November 1983, Japan, Nr. 217496/1983 (P) 31. August 1984, Japan, Nr. 180794/1984 (P) 31. August 1984, Japan, Nr. 180795/1984 (P) 31. August 1984, Japan, Nr. 180796/1984 (P) 12. September 1984, Japan, Nr. 189499/1984 (P) PATENTANSPRÜCHE

1. Stützelement für eine Hubbohrinsel, mit mindestens einer Säule, die einen hohlen Säulenabschnitt und mindestens einen seitlich vorstehenden sowie sich in der Längsrichtung des Säulenabschnitts erstreckenden Zahnstangenabschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Säulenabschnitt (19; 25) und der Zahnstangenabschnitt (18; 24) durch einen Warmformgebüngsprozeß integral geformt sind.

2. Stützelement nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Warmformgebungsprozeß aus einer das Warmwalzen, Warmschmieden und Warmstrangpressen um-

TER MEER ■ MÖLLER ■ STEINMEISTER :;--.. : ! .SilMfcÖHlO Metal

fassenden Grupppe von Warmbehandlungen angewählt ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer insbesondere einem der Ansprüche 1 oder 2 entsprechenden Säule für ein Stützelement einer Hubbohrinsel, bei der mit einem hohlen Säulenabschnitt mindestens ein seitlich vorstehender und sich in Längsrichtung der Säule erstreckender Zahnstangenabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß - ein Stahl-Rohling auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt,

- der im vorhergehenden Schritt erwärmte Rohling mit mit kalibrierten Walzen zuerst vorgewalzt und danach mittels kalibrierter Walzen in Hochkantlage zu einem Zwischenerzeugnis mit einem massiven Säulenabschnitt und mindestens einem integral mit dem Säulenabschnitt verbundenen und sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Zahnstangenabschnitt geformt,

- in Längsrichtung durch die Mitte des Säulenabschnitts des Zwischenerzeugnisses ein Durchgangsloch erzeugt und

- mittels einer geeigneten Einrichtung Zähne in den Zahnstangenabschnitt eingearbeitet werden.

4. Verfahren zur Herstellung einer inbesondere einem . der Ansprüche 1 oder 2 entsprechenden Säule für ein Stützelement einer Hubbohrinsel, bei welcher mit einem hohlen Säulenabschnitt mindestens ein seitlich vorstehender und sich in Längsrichtung der Säule erstreckender Zahnstangenabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Stahl-Rohling auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt,

- in Längsrichtung und durch die Mitte des Stahl-Rohlings ein Hohlraum eingeformt,

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

• Sumitiömo Metal

— 3 —

- der Stahl-Rohling mit einem in dessen Hohlraum eingeführten stabförmigen Dorn vorgewalzt,

- das so vorgewalzte Material mittels kalibrierter Walzen auf eine vorgeschriebene Form warm gewalzt, das dabei geformte Material anschließend auf annähernd seinen Fertigmaßen entsprechende größte Querschnittsbreite reduziert und nach Änderung der Walzrichtung um 90° zu einer endgültigen Profilform gewalzt, und

- an dem Zwischenerzeugnis im Bereich seines Zahnstangenabschnitts Zähne ausgebildet werden.

5. Verfahren zur Herstellung einer insbesondere einem der Ansprüche 1 oder 2 entsprechenden Säule für ein Stützelement einer Hubbohrinsel, bei der mit einem hohlen Säulenabschnitt mindestens ein seitlich vorstehender und sich in Längsrichtung der Säule erstrekkender Zahnstangenabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- eine flache Bramme mit einem Längenverhältnis

von mindestens 2 auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt,

- beide Ränder der'Bramme in Richtung ihrer Dicke reduziert und dabei in Längsrichtung verlaufende vorstehende Abschnitt geformt,

- unter Erhaltung der seitlich vorstehenden Abschnitte das vorgeformte Material von beiden Seiten gestaucht und dabei seine Dicke im Mittelabschnitt vergrößert,

- durch Reduzieren seiner zuletzt erreichten Dicke das vorbereitete Material auf eine vorgeschriebene endgültige Profilform reduziert und

- in den bzw. die Zahnstangenabschnitt(e) des entstandenen Zwischenerzeugnisses Zähne eingearbeitet werden.

6. Verfahren zur Herstellung einer insbesondere einem der Ansprüche 1 oder 2 entsprechenden Säule für ein

TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER

SMmIisomo Metal-

Stützelement einer Hubbohrinsel, bei der mit einem hohlen Säulenabschnitt mindestens ein seitlich vorstehender und sich in Längsrichtung der Säule erstreckender Zahnstangenabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet/ daß

- ein Stahl-Rohling auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt,

- durch Schmieden aus dem Rohling ein rohes Formteil mit einem massiven Säulenabschnitt und mindestens einem integral mit dem Säulenabschnitt verbundenen, seitlich vorstehenden sowie sich in dessen Längsrichtung erstreckenden Zahnstangenabschnitt geformt,

- durch Hineinpressen eines länglichen Dorns in Längsrichtung in den massiven Säulenabschnitt eine zentrale öffnung in das rohe Formteil eingearbeitet,

- im Verlauf mindestens eines Durchgangs des mit der öffnung versehenen Formteils durch eine,, entsprechend geformte Matritze ein Zwischenerzeugnis mit hohlem Säulenabschnitt und mindestens einem integral damit verbundenen, seitlich vorstehenden und in dessen Längsrichtung verlaufenden Zahnstangenabschnitt erzeugt und

- das Zwischenerzeügnis im Bereich des Zahnstangenabschnitts mit Zähnen versehen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil durch die Matritze gezogen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichne t, daß die Verformung durch eine Matritze oder ähnliches Werkzeug nach Art einer Gesenkbearbeitung durchgeführt wird.

9. Verfahren zur Herstellung einer insbesondere einem der Ansprüche 1 oder 2 entsprechenden Säule für ein

TER MEER - MÜLLER ■ STEINMEISTER ; ---.. : : . SIMiiSomo Metal,

Stützelement einer Hubbohrinsel/ bei der mit einem hohlen Säulenabschnitt mindestens ein seitlich vorstehender und" sich in Längsrichtung der Säule erstreckender Zahnstangenabschnitt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ^i!l

- ein Stahl-Rohling mit zumindest annähernd rechteckigem -Querschnitt auf eine vorgeschriebene Temperatur erwärmt,

- durch Hineinpressen eines länglichen Dorns in Längsrichtung in die Querschnittsmitte des Rohlings, welcher dabei in einem zumindest den Mittelabschnitt des Rohlings nicht eingrenzenden Behälter aufgenommen ist, eine öffnung erzeugt und dabei der Mittelabschnitt des Werkstücks aufgeweitet,

- durch Warm-Strangpressen des Materials bei mindestens einem Durchgang in Vorwärtsrichtung durch eine entsprechende Form ein Zwischenerzeugnis mit einem hohlen Säulenabschnitt und mindestens einem damit integral verbundenen seitlich vorstehenden und in dessen Längsrichtung verlaufenden Zahnstangenabschnitts hergestellt und

- in den Zahnstangenabschnitt Zähne eingearbeitet werden.