DE4240247A1 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers, das an seiner inneren Umfangsoberfläche glatt sein muß, und darüberhinaus eine Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers, die mit Leichtigkeit zur Herstellung eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers durch Wiederholen eines Verfahrens hergestellt wird, das einen Rohraufweitungsschritt und einen Wärmebehandlungsschritt an einem mehrmals zu behandelnden Rohr umfaßt.

Ein dickwandiges Rohr geringen Durchmessers, das für ein Kraftstoffeinspritzrohr eines Dieselmotors verwendet wird, muß eine glatte Innenoberfläche aufweisen, um den Widerstand im Innern des Rohres zu reduzieren und das Verstopfen an der Einspritzdüse zu verhindern. Zusätzlich ist es erforderlich, daß Defekte, insbesondere mikroskopische Risse an der inneren Umfangsoberfläche des Rohres verringert werden, um dem Rohr zu erlauben, sich wiederholenden Ermüdungserscheinungen unter Hochdrücken zu widerstehen.

Dieser Typ des dickwandigen Rohres geringen Durchmessers wird durch ein Kaltziehverfahren hergestellt, das sich wiederholende Rohraufweitungsschritte und Wärmebehandlungsschritte umfaßt, die an dem zu behandelnden Rohr ausgeführt werden (ein ursprüngliches Kohlenstoffstahlrohr).

Das zu behandelnde Rohr besitzt eine schwarze Außenschicht, die Risse und konkave Falten darauf aufweist, weil es ein nahtloses Rohr ist und durch einen Kaltziehprozeß hergestellt wird. Wenn ein Verfahren zum Entfernen der schwarzen Außenschicht am zu behandelnden Rohr ausgeführt wird, wobei chemische Mittel, beispielsweise säurehaltige Flüssigkeit verwendet wird, ist es schwierig, die schwarze Außenschicht vollständig zu entfernen, um die innere Umfangsoberfläche des zu behandelnden Rohres in eine gleichmäßige metallische Oberfläche umzuwandeln, so daß die schwarze Außenschicht oftmals zurückbleibt.

Dies kann zum Verstopfen der Düse infolge eines Stückes der schwarzen Außenschicht führen, das sich abpellt, wenn solch ein Rohr als ein Kraftstoffeinspritzrohr für einen Dieselmotor verwendet wird.

Der Anmelder hat in einer geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 51-21 391 ein Verfahren zur Herstellung eines dickwandigen Kohlenstoffstahlrohres geringen Durchmessers vorgeschlagen, bei dem, bei Ausbildung eines zu behandelnden Rohres in ein dickwandiges Rohr geringen Durchmessers, eine an der inneren Umfangsoberfläche des zu behandelnden Rohres befindliche schwarze Außenschicht beim Zustellen (nachfolgend als anfängliches inneres Zerspanen bezeichnet) durch ein mechanisches Mittel (mechanisches Schneiden oder Schleifen) entfernt wird, um die gesamte Oberfläche im Innern des Rohres in eine metallische Außenschicht umzuwandeln. Das vorgeschlagene Verfahren macht es möglich, ein dickwandiges Kohlenstoffstahlrohr geringen Durchmessers mit einer inneren Umfangsoberfläche zu erhalten, die besonders glatt und hervorragend in der Kreisförmigkeit und Gleichmäßigkeit ist, und die im wesentlichen keine schwarze Außenschicht an ihrer inneren Oberfläche aufweist.

Mit dem anfänglichen inneren Zerspanung gemäß dem oben beschriebenen Vorschlag ist es möglich, beinahe die gesamt schwarze Außenschicht, den Schmutzgehalt, die Falten und Flecken zu entfernen, die auf einer inneren Umfangsoberfläche des zu behandelnden Rohres zurückgeblieben sind, die durch ein Wärmerollierverfahren entstanden ist. Wenn das zu behandelnde Rohr sehr ungleichförmig in der Dicke und sehr exzentrisch ist, können dennoch einige solcher Makel zurückbleiben und es ist nicht möglich während des Herstellungsverfahrens für ein dickwandiges Rohr geringen Durchmessers zusätzlich die Makel zu beseitigen, die während eines nachfolgenden Rohraufweitungsschrittes, der am zu behandelnden Rohr ausgeführt wird, neu eingebracht werden.

Bei der Herstellung dieses Typs eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers, werden konkave Falten an der inneren Umfangsoberfläche des zu behandelnden Rohres während eines Rohraufweitungsschrittes erzeugt, der am zu behandelnden Rohr nach der anfänglichen inneren Zerspanung ausgeführt wird. Die Falten verschließen und verändern dann die mikroskopischen Risse. Auch wenn die schwarze Außenschicht entfernt wird, wobei die Innenbearbeitung gemäß dem oben vergeschlagenen Verfahren angewendet wird, können Risse von einer Größe bis zu 8 µm erzeugt werden. Wenn die oben beschriebene anfängliche Bearbeitung nicht ausgeführt wird, können Risse von einer Größe bis zu 300 µm erzeugt werden. Weiterhin sind zu behandelnde Rohre häufig ungleich in der Dicke und Exzentrität, weil sie durch eine Wärmerollierverfahren hergestellt werden. Solche zu behandelnde Rohre sind in einer Weise, beispielsweise repräsentiert durch Tiefbohrverfahren, zugeschnitten worden, das eines der Verfahren des Tiefbohrens darstellt, wobei ein Schneidwerkzeug in ein zu behandelndes Rohr gedrückt wird, daß an einem Ausleger befestigt ist, während es gedreht wird. (Dieses Verfahren verwendet ein Werkzeug, das als Tiefbohrer bezeichnet wird, der zum Erhalten der Linearität einer Bohrung ausgerichtet ist, und diese Technik ist verwendet worden, um die zu bearbeitende Bohrung daran zu hindern, exzentrisch oder gebogen zu verlaufen). Da das Schneiden während des Drückens des Werkzeuges ausgeführt wird, wird ein großer Schnittwiderstand auf das Werkzeug ausgeübt und das Verfahren kann infolge der Durchbiegung einer Welle, verursacht durch die Schubkraft, nicht kontinuierlich ausgeführt werden, ohne daß die Dicke der Welle vergrößert wird. Wenn eine dicke Welle verwendet wird, um die Festigkeit zu verbessern, kann das Werkzeug ohne Nachformen der inneren Umfangsoberfläche des zu behandelnden Rohres gerade zugeführt werden, das infolge der ungleichen Dicke exzentrisch ist. In diesem Fall kann die schwarze Außenschicht unbeschnitten bleiben, wenn ein Werkzeug verwendet wird, das dicker ist als der Innendurchmesser.

Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Situation in bezug auf den Typ einer Vorrichtung zum Schneiden der Innenoberfläche eines dickwandigen Rohres dünnen Durchmessers entstanden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres dünnen Durchmessers zu schaffen, bei dem eine schwarze Außenschicht, die während des Wärmerollierens erzeugt wird, vollständig für ein zu behandelndes Rohr beseitigt wird, das ungleich in der Dicke und Exzentrität ist. Wenn auch mikroskopische Risse während eines Rohraufweitungsschrittes nach dem anfänglichen inneren Zerspanen neu gebildet werden, sollen diese zuverlässig entfernt werden, wobei ein Rohr mit einer inneren Umfangsoberfläche hoher Qualität erzeugt werden soll, das besonders hervorragend im Sicherheitsdruck gegen sich wiederholenden Innendruck ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers gelöst, aufweisend ein Stellmittel zum Einbringen einer Kernstange mit einem Schneideblatt an ihrem einen Ende in ein zu behandelndes Rohr, ein Rotationsmittel zum Drehen des zu behandelnden Rohres, das durch das Stellmittel um seine Achse in bezug zur Kernstange zugestellt ist, ein Fördermittel zum Schneiden der inneren Oberfläche des zu behandelnden Rohres mit dem Schneideblatt während des Ziehens der Kernstange, die an ihrem anderen Ende in bezug zum zu behandelnden Rohr sicher gehalten ist, und ein Steuermittel zum Steuern jedes dieser Mittel.

Bei der Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers zur Erleichterung des Herstellens eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers gemäß der vorliegenden Erfindung wird das zu behandelnde Rohr in eine mit geringem Durchmesser versehene Kernstange mit einem Schneideblatt an ihrem einen Ende durch das Zustellmittel eingebracht, und zwar vor einem durchmesservermindernden Rohraufweitungsschritt nahe der letzten Verfahrensstufe. Danach wird das durch das Zustellmittel zu behandelnde Rohr um seine Achse in bezug zur Kernstange gedreht.

Weiterhin wird die Kernstange, die an ihrem anderen Ende festgespannt ist, in bezug zum behandelnden Rohr gezogen. Wenn infolgedessen das zu behandelnde Rohr ungleich in Dicke und Exzentrität ist, schneidet das Schneideblatt das Rohr derart, daß seine innere Umfangsoberfläche nachgeformt wird.

Darüberhinaus können, wenn mikroskopische Risse, konkave Falten und dergleichen erneut in einem Rohraufweitungsverfahren vor dem Schneideprozeß erzeugt werden, solche Makel beseitigt werden. Da in diesem Fall der Durchmesser des Rohres gering wird, wenn es in die Nähe der letzten Rohraufweitungsverfahrensstufe gelangt und das Rohr durch ein Ziehverfahren behandelt wird, wird kein großer Schneidewiderstand auf die Kernstange ausgeübt und nur das Schneidedrehmoment und die Schubkraft, die durch das Ziehen erzeugt wird, werden ausgeübt. Daher ist es möglich, eine Kernstange mit geringem Durchmesser zu verwenden, die weniger starr im Bezug auf das zu behandelnde Rohr ist und die eine gute Nachformeigenschaft aufweist, wobei der Schneideprozeß unter einer Zugbelastung ausgeführt werden kann. Dies erlaubt dem Schneideblatt der Kernstange geringen Durchmessers das Schneideverfahren durchzuführen, wobei die innere Umfangsfläche nachgeformt wird, auch wenn das zu behandelnde Rohr ungleich in der Dicke und Exzentrität ist, wobei die schwarze Außenschicht vollständig entfernt wird.

Wenn darüberhinaus ein zu behandelndes Rohr nicht gedreht wird und eine Kernstange wird während des Schneideprozesses in Drehung versetzt, erfährt eine lange Kernstange selbsterzeugte Vibrationen, die die Rauhigkeit der behandelten Oberfläche vergrößert. Durch Rotation des zu behandelnden Rohres anstelle der Rotation der Kernstange ist es dennoch möglich, die selbsterzeugten Vibrationen der Kernstange zu verhindern, das Verfahren zu stabilisieren und die Rauhigkeit der behandelten Oberfläche zu reduzieren.

Daher werden der Rohraufweitungs- und Wärmebehandlungsschritt am zu behandelnden Rohr ausgeführt, das an seiner inneren Umfangsoberfläche, wie oben beschrieben, geschnitten worden ist. Darüberhinaus ist ein dickwandiges Rohr geringen Durchmessers mit einer hochqualitativen Umfangsoberfläche erzeugt worden.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen die Zeichnungen in

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen die Zeichnungen in

Fig. 1 eine erste Verfahrensstufe des Schneideprozesses, der ein Hauptteil einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers ist;

Fig. 2 eine zweite Verfahrensstufe;

Fig. 3 eine dritte Verfahrensstufe;

Fig. 4 eine vierte Verfahrensstufe;

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3;

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Ausführung zeigt;

Fig. 7 ein Diagramm entsprechend Fig. 5 für eine zweite Ausführungsform; und

Fig. 8 ein Diagramm entsprechend Fig. 5 für eine dritte Ausführungsform.

In der ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers gemäß der vorliegenden Erfindung sind in den Fig. 1 bis 4 ein Halte- und Bewegungselement 2 und ein Kernstangenhalteelement 3 bewegbar auf einer Basis (nicht dargestellt) in der Transportrichtung angeordnet , die durch den Pfeil Y in den Figuren gekennzeichnet ist, so daß sie übereinander angeordnet einen ortsfesten Rohrhaltetisch 1 zum Halten eines zu behandelnden Rohres bilden. Jede der Kernstangen 4 wird durch das Halte- und Bewegungselement 2 gehalten und das Kernstangenhalteelement 3 weist ein Schneideblatt 5 auf, das an seinem einen Ende angeordnet ist.

Das Kernstangenhalteelement 3 ist derart ausgebildet, daß es die Kernstangen 4 in die axiale Richtung (Y-Richtung) der Kernstangen 4 während des Haltens und Befestigens der Kernstangen 4 an der Seite ihrer Enden bewegt werden kann, an der die Schneideblätter 5 ausgebildet sind. Das Halte- und Bewegungselement 2 ist derart ausgebildet, daß es die Kernstangen 4 in die axiale Richtung (Y-Richtung) der Kernstangen 4 während des Haltens und Befestigens der Kernstangen 4 an der Seite ihrer anderen Enden bewegen kann. Das Halte- und Bewegungselement 2 und das Kernstangenhalteelement 3 sind vorgesehen, in der Lage zu sein, eine Vielzahl von (beispielsweise 10) Kernstangen gleichzeitig zu halten.

Ein Rohrspannfutter 11 zum Erfassen und Spannen der Rohre 10A-10J ist so angeordnet, daß dem Kernstangenhalteelement 3 gegenüberliegt. Das Rohrspannfutter 11 besitzt Dreheinrichtungen 6A-6J, die daran angebracht sind und ist so ausgebildet, daß es die Rohre um deren Achsen dreht.

Ein Rohrförderer 7 ist an einer Seite des Rohrhaltetisches 1 angeordnet und ein Produktaufnahmetisch 8 ist an dessen anderer Seite angeordnet. Der Rohrhaltetisch 1, das Halte- und Bewegungselement 2, das Kernstangenhalteelement 3, der Rohrförderer 7, der Produktaufnahmetisch 8 und das Rohrspannfutter 11, mit dem die Rotationseinrichtungen 6A-6J verbunden sind, sind derart ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit von den Steuersignalen von einem Steuerschaltkreis (nicht dargestellt) wirksam werden.

Ein Verfahren, das einen Rohraufweitungsschritt und einen Wärmebehandlungsschritt auf zu behandelnden Rohren ausführt, wird mehrfach wiederholt, um ein dickwandiges Rohr geringen Durchmessers herzustellen. In der ersten Ausführungsform wird dieser Prozeß viermal durchgeführt und im dritten Verfahrensschritt wird das zu behandelnde Rohr zur Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers, wie in den Fig. 1 bis 4 gezeigt, gefördert, um einen Schneideschritt an der inneren Umfangsoberfläche durchzuführen.

Als nächstes wird die Betriebsweise der ersten Ausführungsform mit Bezug auf das Flußdiagramm in Fig. 6 beschrieben. In dieser Ausführungsform sind verschiedene Vorstufen vor dem Schneideschritt an der inneren Umfangsoberfläche des zu behandelnden Rohres ausgeführt worden. Eine solche erste Vorstufe wird nun beschrieben.

In einer ersten Ausführungsform wurde ein Kohlenstoffstahlrohr von JIS G 3455 STS 370 mit einem Außendurchmesser von 34 mm und einer Dicke von 4,5 mm als ein zu behandelndes Rohr verwendet, das ein heißgezogenes Material ist. Zuerst wurde ein Ätzen bei einer Temperatur von 60° Celsius für 30 bis 60 Minuten in einer 20%igen Schwefelsäurelösung durchgeführt, um Krusten an der Innen- und Außenoberfläche zu entfernen und danach eine Wasserwaschung und ein Neutralisierungsprozeß unter Verwendung einer Ätz-Soda-Wasser-Lösung ausgeführt.

Als nächstes wurde das zu behandelnde Rohr in eine bondernde Flüssigkeit getaucht, um phosphärische Zinkschichten an seiner Innen- und Außenoberfläche zu bilden.

Nachfolgend wurde das zu behandelnde Rohr tiefgezogen, um dessen Ende zu gewährleisten, in einen Ziehstempel eingeschoben und in Schmieröl getaucht zu werden. Ein erster Rohraufweitungsschritt wurde ausgeführt, um jeweils den Außendurchmesser und die Dicke auf 27 mm und 3,7 mm zu verringern, wobei ein Stopfen und ein Stempel verwendet wurden, und danach wurde ein Zunderfreiglühen bei 800° Celsius für 10 Minuten unter Verwendung eines Glüh- (bright) DX-Gases ausgeführt. Ein zweiter Rohraufweitungsschritt wurde dann zusammen mit einem Temperschritt ausgeführt, um jeweils den Außendurchmesser und die Dicke auf 21 mm und 3,6 mm zu verringern, und ein dritter Rohraufweitungsschritt gemeinsam mit einem Temperschritt wurden weiterhin durchgeführt, um jeweils den Außendurchmesser und die Dicke auf 15 mm und 3,0 mm zu verringern. Weiterhin wurde ein vierter Rohraufweitungsschritt durchgeführt, um jeweils den Außendurchmesser und die Dicke auf 9,5 mm und 2,55 mm zu verringern, und danach wurden ein Nivellierungsschrittn Schneiden auf eine gleichmäßige Größe und ein Anfasungsschritt an einem Ende ausgeführt.

Wenn diese Vorstufen beendet sind, geht das Verfahren zu Schritt S1 in Fig. 6 über, indem die Schneidestufe in der ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers erfindungsgemäß ausgeführt wird. Zuerst bewegt sich bei Schritt 1 das Halte- und Bewegungselement, das die Kernstangen 4 an ihren Enden entgegengesetzt den Schneideblättern 5 hält und sichert, in eine Richtung Y′ zum Rohrhaltetisch 1, und die Seite der Kernstangen 4, an der die Schneideblätter 5 angebracht sind, dringt durch das Spannfutter 11 und wird mit dem Kernstangenhalteelement 3 (bezogen auf Fig. 1) gehalten und gesichert.

Als nächstes bewegt sich das Kernstangenhalteelement 3, welches die Seite der Kernstangen 4 hält und sichert, an der die Schneideblätter 5 angeordnet sind, und das Spannfutter 11 mit den damit verbundenen Rotationseinrichtungen 6A-6J weg vom Rohrhaltetisch 1. Dann werden die zu behandelnden Rohre 10A-10J mit einem Außendurchmesser von 9,5 mm und einer Dicke von 2,55 mm, an denen die Vorstufen vollendet worden sind, vom Rohrförderer 7 zum Rohrhaltetisch 1 gefördert, und ein angefastes Ende jedes Rohres wird in eine Position gebracht, die zum Ende der Kernstange 4 zeigt, die am Kernstangenelement 3 gehalten und gesichert ist (bezogen auf Fig. 2). In Schritt 2 bewegen sich das Kernstangenhalteelement 3, das Rohrspannfutter 11 und die Rotationseinrichtungen 6A-6J zum Rohrhalttisch 2 und dadurch werden die Kernstangen 4 in die zu behandelnden Rohre 10A-10J eingeschoben. Gleichzeitig befestigt das Rohrspannfutter 11 zusammen mit den Rotationseinrichtungen 6A-6J äußerlich die zu behandelnden Rohre 10A-10J, wobei ein Zustand erzeugt wird, in dem die zu behandelnden Rohre 10A-10J durch das Rohrspannfutter 11 geschoben werden. Die Teile der Schneideblätter 5, die durch das Kernstangenhalteelement 3 gehalten werden, ragen von den Enden der entsprechenden zu behandelnden Rohre 10A-10J hervor. Die Kernstangen 4 dringen durch die entsprechenden zu behandelnden Rohre 10A-10J, wobei die entgegengesetzten Enden an der Seite des Halte- und Bewegungselementes 2 hervorragen.

Als nächstes bewegt sich das Halte- und Bewegungselement 2 in eine Richtung Y′. Die Enden der Kernstangen 4, die von den entgegengesetzten Seiten der zu behandelnden Rohre 10A-10J hervorragen, werden durch das Halte- und Bewegungselement 2 gehalten und gesichert. Die Seite der Kernstangen, an der die Schneideblätter 5 angeordnet sind, wird aus dem Zustand freigegeben, in dem sie durch das Kernstangenhalteelement 3 gehalten und gesichert ist. Das Kernstangenhalteelement 3 bewegt sich leicht in Y′- Richtung, die sich aus einem Zustand ergibt, in der der Schneideprozeß an der inneren Umfangsoberfläche begonnen wird (bezogen auf Fig. 3 und Fig. 5). Dann werden die zu behandelnden Rohre 10A-10J durch das Spannfutter 11 gespannt und die Rotationseinrichtungen 6A-6J werden angetrieben zu rotieren, wobei die zu behandelnden Rohre veranlaßt werden, sich um ihre Achsen bei einer Drehzahl von etwa 3000 bis 4000 rpm (n^-1) zu drehen, wie durch den Pfeil gezeigt.

Dann, in Schritt 4, bewegt sich das Halte- und Bewegungselement 2 in eine Richtung Y′′, (siehe Fig. 4) weg von dem Rohrhaltetisch 1 bei einer Geschwindigkeit von etwa 100 bis 300 mm pro Minute. Folglich bewegen sich die Schneideblätter 5, die nicht gedreht werden in Y′′- Richtung, während des Nachformens der inneren Umfangsoberfläche der zu behandelnden Rohre 10A-10J, die gedreht werden, um einen Schneideschritt an den inneren Umfangsflächen der zu behandelnden Rohre 10A-10J mit zugeführtem Schneideöl auszuführen. Gleichzeitig wird der Zerspanungsschritt während des Förderns des Schneideöls zu einem Abschnitt der Schneideblätter 5 über die Enden der Rohre und dergleichen ausgeführt, so daß die Kanten der Schneideblätter 5 geschmiert und gekühlt und Späne ausgeworfen werden. Wenn die Schneideblätter 5 an den Kernstangen 4 aus den zu behandelnden Rohren austreten, schließt sich das Schneideverfahren an. Die Rotation der zu behandelnden Rohre wird gestoppt. Das Spannfutter 11 bewegt sich gemeinsam mit dem Kernstangenhalteelement in Y′- Richtung bis es aus den Enden der zu behandelnden Rohre austritt. Die zu behandelnden Rohre 10A-10J werden zum Produktaufnahmetisch 8 überführt.

Nachfolgeprozesse, die weiter unten beschrieben sind, werden an den zu behandelnden Rohren 10A-10J ausgeführt.

Nachdem die Späne ausgeworfen und das Schneideöl entfernt wurde, werden die Rohre getempert und in Schmieröl getaucht und die fünfte, letzte Verfahrensstufe wird gestartet.

In der fünften Verfahrensstufe wird der letzte Rohraufweitungsschritt ausgeführt, um den Außendurchmesser und die Dicke entsprechend auf 6,4 mm und 2,0 mm zu reduzieren. Eine Dimensionsinspektion wird nach dem Nivellieren ausgeführt. Das Schneiden auf gleichmäßige Größe, Anfasen, Reinigen mit Triethan und Tempern werden ausgeführt, um das Gesamtverfahren zu vervollständigen.

Folglich wird in der vorliegenden Ausführung der Schneideschritt durch Nachformen der inneren Umfangsoberflächen der zu behandelnden Rohre 10A-F10J nach der vierten Verfahrensstufe in den gesamten fünf Verfahrensstufen ausgeführt. Wenn folglich eine Ungleichmäßigkeit der Dicke oder Exzentrität auftritt, wird die beim Wärmerollieren erzeugte schwarze Außenschicht vollständig entfernt und konkave Falten, die während des vorangegangenen Rohraufweitungsschrittes erzeugt wurden und mikroskopische Risse von einer Größe bis zu 80 µm, die sich aus den Falten ergeben, werden eliminiert.

Demzufolge ist die schwarze Außenschicht an der inneren Umfangsoberfläche vollständig beseitigt worden. Die Oberfläche weist im wesentlichen keinen mikroskopischen Riß auf und ist höchst glatt. Darüberhinaus wird ein hochqualitatives dickwandiges Rohr geringen Durchmessers mit hervorragender Kreisförmigkeit und Gleichmäßigkeit erhalten.

Als nächstes wird ein anderes Beispiel als eine andere Ausführungsform beschrieben, in der das zu behandelnde Rohr einem sich fünfmal wiederholenden Rohraufweitungs- und Wärmebehandlungsschritt unterzogen wird und ein Schneideschritt an den inneren Umfangsoberflächen wird vor der vierten Verfahrensstufe unter Verwendung der Einrichtungen durchgeführt, die identisch zu jenen der ersten Ausführungsform sind.

In dieser Ausführung waren alle Verfahrensbedingungen bis zur dritten Verfahrensstufe identisch zu jenen der ersten Ausführungsform, ausgenommen, daß ein Rohraufweitungsschritt zum Vermindern der Dicke auf 3,45 mm im dritten Verfahrensschritt ausgeführt wurde.

Der Schneideschritt wurde an den inneren Umfangsoberflächen vor dem vierten Rohraufweitungsschritt durchgeführt, wobei die Bedingungen für diesen Schritt identisch zu jenen der ersten Ausführungsform waren, ausgenommen, daß die Drehzahl der zu behandelnden Rohre etwa 2000 bis 3000 rpm (n^-1) betrug.

Die Späne im Innern der reslutierenden zu behandelnden Rohre wurden entfernt und, nach der Reinigung mit Triethan und dem Tempern, wurde der vierte Rohraufweitungsschritt durchgeführt, um jeweils den Außendurchmesser und die Dicke auf 9,5 mm und 2,75 mm zu verringern. Dann wurde das Tiefziehen und Tempern durchgeführt und nach dem Nivellieren und Anfasen wurden die Rohre zur fünften, letzten Verfahrensstufe überführt.

Die fünfte Verfahrensstufe, das heißt, die fünfte Rohraufweitungsstufe wurde ausgeführt, um jeweils den Außendurchmesser und die Dicke auf 6,4 mm und 2,2 mm zu reduzieren. Die nachfolgenden Verfahrensstufen waren identisch zu jenen der ersten Ausführungsform.

An der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers, ist die schwarze Außenschicht, die während des Wärmerollierens erzeugt wird, vollständig durch die Schneidestufe beseitigt worden, wobei die innere Umfangsoberfläche nachgeformt wurde. Konkave Falten, die während der Rohraufweitungsstufe beseitigt wurden und der Zustand der mikroskopischen Risse von Größen bis zu 80 µm, die sich aus den Falten ergeben, sind im wesentlichen verbessert worden auf eine maximale Größe von 30 µm.

Obwohl die zuvor beschriebene Ausführungsform auf ein Beispiel abgestellt ist, bei dem die zu behandelnden Rohre mit in Bewegung befindlichen Kernstangen gedreht werden, erfolgt nun eine Beschreibung mit Bezug auf Fig. 7 in einer zweiten Ausführungsform, in der die zu behandelnden Rohre, während sie gedreht werden, bewegt werden, und die Kernstangen befestigt sind, anstatt sie gedreht werden.

Die Ausführung und Gestaltung gemäß Fig. 7 ist im wesentlichen ähnlich zu jener der ersten Ausführungsform, ausgenommen, daß das Halte- und Bewegungselement 2 mit einem ortsfesten Halteelement 2′ verschoben wird, das sich ortsfest in einer vorbestimmten Position befindet, und der Rohrhaltetisch 1 wird mit einem Rohrbewegungs- und Haltetisch 1′ verschoben, der zum Bewegen während des Haltens der zu behandelnden Rohre 10A bis 10J geeignet ist.

Die Betriebsweise der zweiten Ausführungsform wird nun näher beschrieben. Die entsprechende Ausführungsform besitzt eine Ausbildung, in der die Schneideblätter 5 an den Kernstangen 4, die durch das ortsfeste Halteelement 2′ an deren hervorstehenden Enden gehalten und gesichert werden, und die in die zu behandelnden Rohre 10A-10J eingeschoben werden, ein Schneiden durch Bewegen in Y′-Richtung ausführen, so daß sie die inneren Umfangsoberflächen der zu behandelnden Rohre nachformen. Um nicht die Schneidestufe zu behindern, wird das Kernstangenhalteelement 3 in Y′- Richtung zusammen mit dem Rohrhaltetisch 1′ und dem Rohrspannfutter 11 bewegt.

Als nächstes zeigt Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die eine Ausbildung aufweist, die im wesentlichen ähnlich derjenigen in der ersten Ausführungsform ist, ausgenommen, daß der Rohrhaltetisch 1, auf dem die zu behandelnden Rohre aufgelegt sind, mit einem beweglichen Rohrbewegungs- und Haltetisch 1′ gerade so wie in der zweiten Ausführungsform verschoben werden, und daß das Halteelement zum Halten und Sichern eines Endes jeder Kernstange 4 das Bewegungs- und Halteelement 2 wie in der ersten Ausführungsform ist.

In dieser Ausführungsform werden die zu behandelnden Rohre 10A-10J in Y′- Richtung bewegt, während sie gedreht werden, und das Bewegungs- und Halteelement 2, das ein Ende jeder Kernstange 4 hält und sichert, wird in Y′′- Richtung bewegt, die entgegengesetzt zur Y′- Richtung ist. Infolgedessen kann der Schneideschritt durch Nachformen der inneren Umfangsoberflächen mit den Schneideblättern 5 effektiv in einer kurzen Zeitperiode ausgeführt werden.

Wenn die zu behandelnden Rohre kurz sind, können die mit den zu behandelnden Rohren gedrehten Kernstangen ortsfest gehalten werden.

Obwohl die behandelten Rohre in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen herkömmliche Rohre sind, auf denen die anfängliche innere Zerspanung nicht vorgesehen ist, da der Schneideschritt auf einem Rohr ausgeführt wird, das mittels dieses anfänglichen Zerspanens ausgeführt wird, das die Vorrichtung der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers verwendet, wird die Schnittgeschwindigkeit mit verminderten Schnittkosten vergrößert und es wird effektiver möglich sein, mikroskopische Risse und die während des Wärmerollierens erzeugte schwarze Außenschicht zu entfernen.

Obwohl die oben beschriebenen Ausführungsformen auf die Herstellung eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers mit einem Außendurchmesser von 6,4 mm und einer Dicke von 2,0 bis 2,2 mm ausgerichtet sind, das als ein Kraftstoffeinspritzrohr für einen Dieselmotor eines Automobils verwendet wird, können dickwandige Rohre geringen Durchmessers anderer Größen hergestellt werden, beispielsweise eines mit einem Außendurchmesser von 6 bis 15 mm und einer Dicke von 1,8 bis 5,5 mm, um für einen Dieselmotor für eine Baumaschine, ein Wasserfahrzeug oder dergleichen verwendet zu werden.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen ergeben ein hochqualitatives dickwandiges Rohr geringen Durchmessers, in dem mikroskopische Risse zumindest auf eine maximale Größe von etwa 30 µm reduziert worden sind. Die Kerbempfindlichkeit in bezug auf den Innendruck ist niedrig geworden und der Sicherheitsdruck gegen sich wiederholenden Innendruck ist bis auf 1500 kgf/cm² vergrößert worden.

Wie oben im Detail beschrieben, führt die Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dünnwandigen Rohres geringen Durchmessers erfindungsgemäß einen Schneideschritt aus, der durch Nachformen der inneren Umfangsoberfläche eines zu behandelnden Rohres vor dem Rohraufweitungsschritt nahe der Endstufe des Verfahrens ausgeführt wird, das sich wiederholende Aufweitungs- und Wärmebehandlungsschritte umfaßt, die an dem zu behandelnden Rohr ausgeführt werden. Dadurch ist es möglich, ein dickwandiges Rohr geringen Durchmessers zu erhalten, in dem eine schwarze Außenschicht, die während des Wärmerollierens erzeugt wird, vollständig beseitigt wird, besonders für ein zu behandelndes Rohr, was ungleich in Dicke und Exzentrität ist. Mikroskopische Risse an der inneren Umfangsoberfläche werden reduziert. Die Gleichmäßigkeit der inneren Umfangsoberfläche wird verbessert. Die Kreisförmigkeit und Gleichmäßigkeit werden hervorragend. Ein hohes Niveau der Druckwiderstandseigenschaft und eine hohe Qualität werden erreicht. Der Sicherheitsdruck gegen Innendruck ist besonders verbessert worden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Schneiden der inneren Umfangsoberfläche eines dickwandigen Rohres geringen Durchmessers, aufweisend ein Stellmittel zu Einbringen einer Kernstange (4) mit einem Schneideblatt (5) an ihrem einen Ende in ein zu behandelndes Rohr (10), ein Rotationsmittel zum Drehen des zu behandelnden Rohres (10), das durch das Stellmittel um seine Achse in bezug zur Kernstange (4) zugestellt ist, ein Fördermittel zum Schneiden der inneren Oberfläche des zu behandelnden Rohres (10) mit dem Schneideblatt (5) während des Ziehens der Kernstange (4), die an ihrem anderen Ende in bezug zum zu behandelnden Rohr (10) sicher gehalten ist, und ein Steuermittel zum Steuern jedes dieser Mittel.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustell-, Rotations- und Fördermittel derart ausgestaltet sind, daß eine Vielzahl zu behandelnder Rohre (10) gleichzeitig bearbeitet werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotationsmittel das zu behandelnde Rohr (10) drehbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel ein Halte- und Bewegungsmittel (2), das sich während des sicheren Haltens des anderen Endes der Kernstange (4) bewegt, und einen ortsfesten Rohrhaltetisch (1) zum Halten des zu behandelnden Rohres (10) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel ein ortsfestes Halteelement (2′) zum sicheren Halten des vorderen Endes der Kernstange (4) und einen Rohrbewegungs- und Haltetisch (1) aufweist, der sich während des Haltens des zu behandelnden Rohres (10) bewegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fördermittel ein Halte- und Bewegungselement (2′), das sich in einer Richtung während des Haltens des anderen Endes der Kernstange (2) bewegt, und einen Rohrbewegungs- und Haltetisch (1′) aufweist, der sich in die Richtung entgegengesetzt zu der Richtung während des Haltens eines zu behandelnden Rohres (10) bewegt.