DE4307775A1

DE4307775A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von hochfesten Rohren

Info

Publication number: DE4307775A1
Application number: DE4307775A
Authority: DE
Inventors: Bernd Stein; Willi Zimmermann
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1993-03-12
Filing date: 1993-03-12
Publication date: 1994-09-15
Also published as: EP0614712A1; DE59408320D1; EP0614712B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von hochfesten Rohren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 3.

Es ist bekannt, Flinten- bzw. Gewehrläufe in verschiedenen Arbeitsschritten herzustellen. Als erster Schritt wird in einen Rundstab ein Lauf gebohrt. Anschließend wird das Rohr kaltver festigt, d. h. die äußere Oberfläche wird einer hämmernden Bear beitung unterzogen. In weiteren Arbeitsschritten wird die Innen fläche des Rohres gehont und das Rohr von außen teilweise über dreht bzw. einer Schleifbearbeitung unterzogen und auf die nötige Länge gebracht. Weiterhin wird bei Flintenläufen in der Regel noch die Mündung mit einem "Choke" (Würgebohrung) ver sehen, d. h. einer Verringerung des Durchmessers des Laufs an der Mündung.

Da bei diesem bekannten Herstellungsverfahren eine Vielzahl an verschiedenen Arbeitsschritten erforderlich ist, ist dieses Verfahren sehr aufwendig und mit hohen Produktionskosten ver bunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von hochfesten Rohren anzugeben, welches mit wenigen Arbeitsschritten auskommt und dadurch kostengünstiger ist. Speziell sollen mit diesem Verfahren Flinten- bzw. Gewehrläufe hergestellt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Rundrohr als Rohteil mittels eines an sich bekannten Drückwalz- Verfahrens bearbeitet wird, derart, daß

a) in das Rundrohr ein Dorn eines Drückwalz-Werkzeuges einge schoben wird, wobei der Außendurchmesser des Dorns dem Innen durchmesser des gewünschten fertigen Rohres entspricht,
b) mit bekannten Drückrollen bzw. Drückwalzen spezieller Geo metrie das Rundrohr verdichtet, die Wanddicke reduziert, die Länge vergrößert und dabei die Außenkontur des Rohrs ge fertigt wird, und
c) nach dem Drückwalzen das fertige Rohr partiell überdreht und abgelängt wird.

Unter Drückwalzen wird ein Umformverfahren zur Verringerung der Wanddicke von zylindrischen Hohlkörpern verstanden. Im Zusammen wirken mit der Druckform walzt sich die Wandung des Hohlkörpers auf einer Schraubenlinie ab und bewirkt so eine Reckung des Werkstücks in Richtung der Werkstückachse (siehe Lueger Lexikon der Technik, Rowohlt Taschenbuch-Verlag, 1971).

Die Bearbeitung der Rundrohre mit dem an sich bekannten Drück walz-Verfahren hat den Vorteil der geringen Anzahl an Arbeits schritten. Ferner entsteht durch das Drückwalzen eine gleich mäßigere Kaltverfestigung des Werkstoffes, wodurch gleich mäßigere Festigkeiten erzielbar sind. Ein weiterer Vorteil ist, daß im gleichen Teil partiell verschiedene Festigkeiten erreicht werden können. Außerdem besitzen drückgewalzte Teile einen be sonders günstigen gestreckten Faserverlauf, so daß eine höhere Lebensdauer der hergestellten hochfesten Rohre gegeben ist.

Die Außenoberfläche der Rohre wird während des Drückwalz-Ver fahrens ohne weitere Nacharbeit hergestellt. Sie ist stark ver dichtet und weist eine geringe Rauhtiefe auf. Die Oberfläche ist somit weniger empfindlich gegen Stöße und ist weitaus weniger korrosionsanfällig. Die Rohre weisen verfahrensbedingt außer ordentlich enge Maßtoleranzen auf.

In bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsform wird das Ver fahren zur Herstellung von Flinten- bzw. Gewehrläufen verwendet. Als einer der letzten Arbeitsschritte muß dann lediglich das Patronenlager gebohrt bzw. ausgedreht werden. Die Herstellungs kosten von Flinten- bzw. Gewehrläufen lassen sich durch das erfindungsgemäße Verfahren erheblich senken.

Zweckmäßigerweise weist der Dorn eine polierte Oberfläche auf. Hierdurch erübrigt sich ein nachgeschalteter Honvorgang.

Bei der Herstellung von Gewehrläufen und in seltenen Fällen auch bei Flintenläufen ist vorteilhafterweise der Dorn, der bei der Fertigung in ein Rundrohr geschoben wird, mit spiralförmigen Vertiefungen versehen, die denen der Felder im Lauf entsprechen. Hierdurch werden mit diesem Verfahren in einem Arbeitsgang zugleich auch die Züge und Felder der Läufe gefertigt.

Zur Einsparung eines weiteren zusätzlichen Arbeitsschrittes bei der Herstellung von Flintenläufen weist zweckmäßigerweise der Dorn an seinem äußeren Ende eine definierte Abschrägung auf, die dem Choke an der Mündung des Flintenlaufs entspricht. Dieser Choke ist eine Verringerung des Durchmessers des Laufs an der Mündung.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Herstellung von Flinten- bzw. Gewehrläufen inklusive "Choke";

Fig. 2 zwei nachgeschaltete Arbeitsschritte zur Herstellung von Flinten- bzw. Gewehrläufen;

Fig. 3 einen Dorn eines Drückwalz-Werkzeuges mit spiral förmigen Vertiefungen;

Fig. 4 eine Ansicht eines fertigen Rohres mit einem ausge brochenen Teilbereich.

Fig. 1 zeigt schematisiert eine Vorrichtung (Drückwalz-Werkzeug 3) zur Herstellung von Rohren, wie Flinten- bzw. Gewehrläufen. An einer Spindel 8 mit einem Mitnehmer 9 ist ein zylindrischer Dorn 2 eingespannt, der sich mit der Drehzahl der Spindel 8 in Pfeilrichtung dreht. Der Außendurchmesser des Dorns 2 entspricht dem Innendurchmesser des fertigen Laufrohres. An seinem der Spindel 8 abgewandten Ende weist der Dorn 2 eine Abschrägung 5 auf, die in einen im Durchmesser reduzierten zylinderförmigen Endabschnitt 10 des Dorns 2 übergeht. Diese Durchmesser reduzierung, auch "Choke" genannt, ist in der Regel an der Mündung eines Flintenlaufs erforderlich.

Auf dem Dorn 2 ist ein Rundrohr 1 aufgeschoben, welches den Roh ling des zu fertigenden Flinten- bzw. Gewehrlaufs darstellt. Das Rundrohr 1 - auch Rohr genannt - wird zu Beginn des Drückwalz- Vorganges durch die axiale Vorwärtsbewegung der Drückrollen 4 (siehe Pfeile) in Richtung Spindel 8 geschoben. Dadurch ver krallt sich das Rohr 1 an seiner zur Spindel 8 gewandten Stirn seite mit dem dort angeordneten Mitnehmer 9, der aus einzelnen Erhebungen besteht. Dies hat zur Folge, daß das Rohr 1 sich zu sammen mit dem Dorn 2 dreht.

Auf dem Rohr 1 liegen drei Drückrollen bzw. Drückwalzen 4 auf, die in einem definierten axialen Versatz zueinander senkrecht zur Achse 11 des Rohrs 1 bzw. des Dorns 2 angeordnet sind. Die Drückrollen bzw. Drückwalzen 4 werden in Rotation versetzt und drehen sich entgegengesetzt zur Rotationsrichtung der Spindel 8 (siehe Pfeile).

Beim Drückwalzen werden diese Drückrollen bzw. Drückwalzen 4 auf das Rohr 1 gedrückt und langsam in Axialrichtung (siehe Pfeile) des Rohres 1 bzw. des Dorns 2 fortbewegt. Hierdurch wird das Rohr 1 verfestigt und zugleich gestreckt. Durch die Abschrägung 5 an dem der Spindel 8 abgewandten Ende des Dorns 2 kann das Rohr 1 in einem Arbeitsschritt zugleich innen mit einem Konus versehen werden. Hierzu starten die Drückrollen 4 im Bereich des Endabschnitts 10. Die genaue Geometrie des Umformbereichs der Drückrollen bzw. Drückwalzen 4 ist jeweils dem unzuformenden Rundrohr angepaßt.

Zur leichteren Bearbeitung wird der Dorn 2 vor dem Aufschieben des Rohres 1 gefettet.

In der Fig. 2 sind zwei nachfolgende Bearbeitungsschritte zur Herstellung eines Flinten- bzw. Gewehrlaufs gezeigt. Fig. 2a zeigt schematisch das partielle Überdrehen und Ablängen des drückgewalzten Rohres 1. Fig. 2b zeigt das Bohren bzw. Ausdrehen eines Patronenlagers.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus einem Dorn 2. Dieser Dorn 2 weist vorteilhafterweise eine polierte Oberfläche auf, wodurch sich ein nachfolgender Honvorgang erübrigt. Außerdem ist der Dorn 2 bei der Herstellung von Gewehrläufen zweckmäßigerweise mit spiralförmigen Vertiefungen 6 versehen, die denen der Felder 8 (siehe Fig. 4) im Gewehrlauf entsprechen.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einem fertigen drückgewalzten Rohr 1 mit einem ausgeschnittenen Teilbereich zur besseren Ein sicht in das Rohr 1. Gut zu erkennen sind die Züge 7 und Felder 8, die beim Drückwalzen in vorteilhafter Weise direkt in einem Arbeitsgang mit gefertigt werden.

Zusammenfassend muß gesagt werden, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung die Zahl der Arbeitsschritte bei der Herstellung eines hochfesten Rohres wesentlich verringert ist, so daß eine kostengünstigere Fertigung ermöglicht ist. Materialfehler im Rundrohr 1 würden beim Drückwalzen sofort bemerkt werden, so daß mit diesem Verfahren auch die Qualität des hergestellten Rohres verbessert ist.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von hochfesten Rohren, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rundrohr (1) als Rohteil mittels eines an sich bekannten Drückwalz-Verfahrens bearbeitet wird, derart,

a) daß in das Rundrohr (1) ein Dorn (2) eines Drückwalz- Werkzeuges (3) eingeschoben wird, wobei der Augen durchmesser des Dorns (2) dem Innendurchmesser des gewünschten fertigen Rohres entspricht,
b) daß mit bekannten Drückrollen bzw. Drückwalzen (4) spezieller Geometrie das Rundrohr (1) verdichtet, die Wanddicke reduziert, die Länge vergrößert und dabei die Außenkontur des Rohres (1) gefertigt wird,
c) daß nach dem Drückwalzen das fertige Rohr (1) partiell überdreht und abgelängt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Herstellung von Flinten- bzw. Gewehrläufen verwendet wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (2) eine polierte Oberfläche aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (2) mit spiralförmigen Vertiefungen (6) versehen ist, die denen der Felder (8) im Gewehrlauf entsprechen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (2) an seinem äußeren Ende eine Abschrägung (5) aufweist, die dem "Choke" an der Mündung des Flinten laufs entspricht.