DE4441300A1 - Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohres - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen RohresInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren
zur Herstellung eines Rohrs, das dazu ausgelegt ist, an einem
anderen Rohr oder einem Schlauch angebracht zu werden. Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur
Herstellung eines Rohrs, das zweckmäßigerweise auf Rohre usw.
angewendet werden kann, die einen O-Ring zum Dichten haben.
Ein Dreh- oder Abdrehverfahren ist herkömmlicherweise zur
Ausbildung von Rohren verwendet worden, die dazu ausgelegt
sind, mit anderen Rohren oder Schläuchen verbunden zu werden.
Diese Rohre werden herkömmlicherweise verwendet, um ein Hoch
druck- oder Niederdruckfluid aufzunehmen. Die zusammengebau
ten Rohre und Schläuche umfassen eine zylindrische Dichtge
stalt oder einen zylindrischen Dichtaufbau mit einer Dich
tungsnut zum Haltern eines ringförmig ausgenommenen O-Rings
in seinem Rand- oder Außenumfang. Das Drehverfahren ist in
den Fig. 20A und 20B gezeigt. Ein Rohr 9 wird auf einer Dreh
maschine angeordnet und eine Drehwalze 60 kontaktiert einen
Teil des Rohrs 9, indem sie dort dagegendrückt, wo eine Dich
tungsnut 16 zum Haltern eines O-Rings ausgebildet ist. Durch
Indrehungversetzen der Drehwalze 60 um den Umfang des Rohrs 9
herum in der durch den Pfeil a in Fig. 20B gezeigten Rich
tung, während sich die Walze 60 in der durch den Pfeil b in
Fig. 20B gezeigten Richtung dreht, wird daraufhin ein Teil
des Außendurchmessers 61 des Rohrs 9 allmählich mit einer
Ausnehmung versehen, der die Dichtungsnut 16 zum Haltern ei
nes O-Rings bildet.
Es hat sich jedoch gezeigt, daß das vorstehend beschriebene
Drehverfahren, bei dem es sich um das herkömmliche Verfahren
zur Herstellung eines Rohrs mit einer zylindrischen Dich
tungsausnehmung handelt, gewisse Probleme hat. So wird die
Materialoberfläche der Grundfläche der Dichtungsnut 16 zum
Haltern eines O-Rings gezogen, und das Material wird dadurch
zur Grundfläche der Dichtungsnut gezogen, wie durch den Punkt
R in Fig. 20B gezeigt. In gewissen Fällen ist es deshalb
schwierig, die erforderliche Rauhigkeit der Dichtungsoberflä
che zu erhalten, was wiederum zu Undichtigkeiten aufgrund ei
ner unzureichenden Abdichtung führt.
Da der Außendurchmesser eines Rohrs gepreßt und gedrückt und
daraufhin die Dichtungsnut zum Haltern des O-Rings gedreht
wird, ist Zeit erforderlich, um das Rohr von der Presse abzu
nehmen und auf der Walze anzuordnen. Dadurch wird es schwie
riger, die erforderliche Konzentrizität zwischen dem Außen
durchmesser und der Dichtungsnutgrundfläche des Rohrs zu er
zielen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin,
ein Verfahren zur Herstellung des in Rede stehenden Rohrs zu
schaffen, das die erforderliche Konzentrizität zwischen sei
nem Außendurchmesser und der Dichtungsnut hat und bei niedri
gen Kosten eine hohe Produktivitätsrate gewährleistet.
Diese Aufgabe wird jeweils durch die Ansprüche 1, 9 und 10
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen angegeben.
Demnach schafft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
eines Rohrs umfassend die Schritte: Aufweiten eines Rohrs
durch Pressen eines auf eine festgelegte Länge zugeschnitte
nen Rohrs, um einen Zwischenteil des Rohrs nach außen aufzu
weiten, Pressen des aufgeweiteten Abschnitts des Rohrs zur
Ausbildung einer Wulstform, externes Pressen des Rohrs zum
Einziehen eines Abschnitts zu seiner Innenseite hin, der sich
von einem Kopfende zu einem Zwischenteil des wulstförmigen
Abschnitts erstreckt, und Aufweiten des Abschnitts in Rich
tung auf die Außenseite des Rohrs für eine festgelegte Länge,
der sich von dem Kopfende zu einem Zwischenteil des eingezo
genen Abschnitts erstreckt, um eine Nut in dem Zwischenteil
des Rohrs auszubilden.
Unter Verwenden eines derartigen Verfahrens kann eine Nut in
dem Zwischenteil eines Rohrs ausschließlich durch Pressen
ausgebildet werden. Das heißt, daß ein beim Stand der Technik
erforderliches Rollen oder Walzen nicht erforderlich ist. Die
Erfindung hat dadurch den bemerkenswerten Vorteil, daß der
Bearbeitungsprozeß problemlos automatisiert werden kann, und
daß die für das Bearbeiten erforderliche Zeit vermindert wer
den kann.
Außerdem besteht keine Notwendigkeit, das Rohr auf einer
Walze für das Drehen anzuordnen, weshalb die Mann-Stunden,
die zum Herstellen des Rohrs erforderlich sind, ebenfalls
vermindert werden, da keine Arbeit zum Abnehmen oder Anordnen
des Rohrs in oder auf einer Walze erforderlich ist. Da keine
Notwendigkeit besteht, das Rohr während der Bearbeitung von
der Presse abzunehmen, kann eine gute Konzentrizität zwischen
dem Außendurchmesser und der Nut des Rohrs aufrechterhalten
werden. Wenn die Nut mit einem O-Ring, der eine Dichtfunktion
hat, versehen wird, wird unter Einsetzen des vorliegenden
Verfahrens der O-Ring gleichmäßig zusammengedrückt, und eine
gute Dichtung wird erhalten und bleibt aufrechterhalten, wo
durch ein hochqualitatives Rohr geschaffen wird. Aufgrund der
Beseitigung der Notwendigkeit des Drehens oder Abdrehens
stellt eine Walze keinen notwendigen Teil der Anlage dar, wo
durch die Herstellungskosten weiter gesenkt werden können.
Dadurch wird eine hohe Produktivität erzielt, und es ist mög
lich, preisgünstige Produkte herzustellen. Außerdem beseitigt
das erfindungsgemäße Verfahren das Problem des auf die Nut
grundfläche gezogenen Materials, so daß kein Problem besteht,
die notwendige Rauhheit sicherzustellen.
Aus der vorstehend genannten Beschreibung wird deutlich, daß
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von
Metallrohren schafft, das bisher nicht erreichte, bemerkens
werte Vorteile hat.
Die Erfindung wird nunmehr anhand der Zeichnung beispielhaft
näher erläutert; es zeigen
Fig. 1 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht des Verbin
dungszustands des mittels der vorliegenden Erfindung herge
stellten Rohrs.
Fig. 2 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht der erfin
dungsgemäß hergestellten Schlauchleitung,
Fig. 3 eine vergrößerte teilweise längsgeschnittene Ansicht
des Innenrohrs gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 4 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht des gemäß der
vorliegenden Erfindung hergestellten Innenrohrs,
Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Kühlkreislaufs, bei
dem die vorliegende Erfindung eingesetzt werden kann,
Fig. 6 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht eines Innen
rohrs mit einem geknickten Abschnitt,
Fig. 7 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht eines Innen
rohrs mit einer verformten Dichtungsnutgrundfläche,
Fig. 8 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht eines Innen
rohrs nach dem Nutausbildungsprozeß,
Fig. 9 eine graphische Darstellung der Härte des Innenrohrs
nach dem Glühprozeß,
Fig. 10 eine schematische Ansicht einer zur erfindungsgemäßen
Herstellung verwendeten Presse,
Fig. 11 den Boden eines in Fig. 10 gezeigten Wulststanz
tisches,
Fig. 12 eine Ansicht des Aufbaus einer alternativen Ausfüh
rungsform des sechsten Stanzwerkzeugs,
Fig. 13 eine Rohrbearbeitung zur Veranschaulichung des sech
sten Schritts des Prozesses gemäß der alternativen Ausfüh
rungsform,
Fig. 14 eine Ansicht des erfindungsgemäß hergestellten Innen
rohrs, das mit dem Außenrohr zusammengebaut ist,
Fig. 15 eine andere Ansicht des erfindungsgemäß hergestellten
Innenrohrs, das mit dem Außenrohr zusammengebaut ist,
Fig. 16 eine vergrößerte Ansicht des Punkts P in den Fig. 14
und 15,
Fig. 17 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht des Innen
rohrs nach dem Zuschneiden des Innendurchmessers,
Fig. 18 eine vergrößerte teilweise längsgeschnittene Ansicht
des erfindungsgemäßen Innenrohrs,
Fig. 19 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht des Zu
stands, bei dem das erfindungsgemäß hergestellte Innenrohr
von dem Außenrohr getrennt ist,
Fig. 20A eine schematische Ansicht eines herkömmlichen Spinn
prozesses,
Fig. 20B eine Querschnittsansicht entlang der Linie I-I in
Fig. 20A,
Fig. 21 eine Rohrbearbeitung gemäß dem ersten Schritt des er
findungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 22 eine Rohrbearbeitung gemäß dem zweiten Schritt des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 23 eine Rohrbearbeitung gemäß dem dritten Schritt des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 24 eine Rohrbearbeitung gemäß dem vierten Schritt des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 25 eine Rohrbearbeitung gemäß dem fünften Schritt des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 26 eine Rohrbearbeitung gemäß dem sechsten Schritt des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 27 eine Rohrbearbeitung gemäß dem siebten Schritt des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 28 eine Rohrbearbeitung gemäß dem achten Schritt des er
findungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 29 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des er
sten Stanzwerkzeugs,
Fig. 30 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des
zweiten Stanzwerkzeugs,
Fig. 31 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des
dritten Stanzwerkzeugs,
Fig. 32 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des
vierten Stanzwerkzeugs,
Fig. 33 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des
fünften Stanzwerkzeugs,
Fig. 34 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des
sechsten Stanzwerkzeugs,
Fig. 35 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des
siebten Stanzwerkzeugs und
Fig. 36 eine Längsschnittansicht der Zusammensetzung des ach
ten Stanzwerkzeugs.
Fig. 5 zeigt schematisch den Kühlkreislauf einer Klimaanlage
für ein Motorfahrzeug. Der Kühlkreislauf umfaßt einen Ver
dichter 1, einen Verflüssiger 2, ein Sammelgefäß 3, ein Ex
pansionsventil 4 und einen Verdampfer 5, und er wird durch
einen Antriebsmotor 8 über einen Riemen 6 und eine Kupplung 7
angetrieben. Der Verdichter 1, der Verflüssiger 2, das Sam
melgefäß 3, das Expansionsventil 4 und der Verdampfer 5 sind
miteinander durch Rohre 9 oder Schläuche 10 verbunden.
Fig. 1 zeigt eine aufgeschnittene Längsschnittansicht des Zu
stands, bei dem ein Innenrohr (Rohr mit einem männlichen En
de) 13 und ein Außenrohr (Rohr mit einem weiblichen Ende) 14
miteinander verbunden sind. Fig. 19 zeigt eine teilweise ge
schnittene Längsansicht des Zustands, bei dem das Innenrohr
13 und das Außenrohr 14 voneinander getrennt sind.
Das Innenrohr 13 ist mit einem ringförmigen Wulstteil (d. h.
Ausbauchungsteil) 15 am Außenrand oder -umfang an der Seite
des Rohrkopfendes 13a, in Fig. 1 der rechten Seite, versehen
und umfaßt außerdem eine ringförmige Dichtungsnut 16 zum Hal
ten eines O-Rings 12 an der Seite des Kopfendes 13a von dem
bzw. ausgehend von dem Wulstteil 15. Das Innenrohr 13 besteht
normalerweise aus einem Materialrohr aus einem Metall, wie
beispielsweise Aluminium, Kupfer, Messing, rostfreiem Stahl
oder Eisen, um die Dichtfähigkeit an dem Verbindungsabschnitt
zu erzielen, und bei der vorliegenden Ausführungsform wird
Aluminium A3003 verwendet. Es ist zu bemerken, daß das Innen
rohr 13 dem in den Ansprüchen definierten "Rohr" entspricht,
wobei das Kopfende 13a dem "Kopfende des Rohrs" in den An
sprüchen entspricht, wobei der Wulststeil 15 dem "Wulstsab
schnitt" in den Ansprüchen entspricht und wobei die Dich
tungsnut 16 der "Nut" in den Ansprüchen entspricht.
Der O-Ring 12 hat vorliegend Ringrohr-(doughnut) Gestalt
mit einem kreisförmigen Querschnitt. Der O-Ring 12 besteht
aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi, wo
bei bei der vorliegenden Ausführungsform RBR (ein Gummi, der
sowohl für R12- wie R134-Fleon (fleons) betriebsfertig ist)
mit einem Querschnittsdurchmesser von 1,8 mm.
Auf dem Außenumfang des Innenrohrs 13 ist an der Rückseite,
d. h. in Fig. 1 auf der linken Seite, eine Mutter 17 ausgehend
von dem Wulstteil 15 angebracht. Die Mutter 17 besteht eben
falls aus einem Metallmaterial, und in der vorliegenden Aus
führungsform wird Aluminium A6061 verwendet.
Das Außenrohr 14 besteht normalerweise aus einem Metallrohr
material wie das Innenrohr 13, wobei bei der vorliegenden
Ausführungsform Aluminium A3003 verwendet wird.
Am Kopfendteil des Außenrohrs 14 ist eine Kupplung 18 mit ei
nem Sechskantkopfteil 18a vorgesehen. Die Kupplung 18 ist mit
einem zylindrischen Teil 18b versehen, der über den Außenum
fang des Innenrohrs 13 über den O-Ring 12 hinaus an der Seite
des Kopfteils paßt, d. h. der in Fig. 1 linken Seite, ausge
hend von dem Sechskantkopfteil 18a. Am Außenumfang des zylin
drischen Teils 18b ist ein Außengewinde 18c zur Schraubver
bindung mit einem Innengewinde 17a der Mutter 17 ausgebildet.
Am Kopfende des zylindrischen Teils 18b ist ein Kopfendteil
18e vorgesehen, und an der Innendurchmesserseite des Kopfend
teils 18e ist ein verjüngter Teil 18d zum Erleichtern des
Aufpassens oder Aufschiebens ausgebildet. Die Kupplung 18 be
steht ebenfalls aus einem Metallmaterial, wobei bei der vor
liegenden Ausführungsform Aluminium DA7N11 verwendet wird.
Das Außenrohr 14 und die Kupplung 18 sind integral oder ge
meinsam miteinander verlötet.
Zum Verbinden des Innenrohrs 13 mit dem Außenrohr 14 wird der
zylindrische Teil 18b der Kupplung 18 über den Außenumfang
des Innenrohrs 3 aufgesetzt, wobei der O-Ring 12 in der Dich
tungsnut 16 angeordnet ist, die an dem Außenumfang ausgebil
det ist. Die Kopfendfläche des zylindrischen Teils 18b wird
aufgeschoben, bis die Kopfendfläche an dem Wulstteil 15 an
stößt.
Daraufhin wird das am Außenumfang des Zylinderteils 18b aus
gebildete Außengewinde 18c mit dem auf dem Innenumfang der
Mutter 17 ausgebildeten Innengewinde 17a verschraubt, um den
zylindrischen Teil 18b und die Mutter 17 derart zu verbinden,
daß das Innenrohr 13 und das Außenrohr 14 miteinander verbun
den werden.
Nachfolgend wird das Verfahren zum Herstellen des Innenrohrs
13 gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert.
Fig. 10 zeigt den Umriß einer Presse (Wulstherstellungsma
schine) 11. Die Presse 11 ist mit einem Spannfutter 22 zum
Halten des Innenrohrs 13 versehen, einem Anschlag 21 zum Ein
stellen der Positionierungshöhe des Innenrohrs 13, einem
Wulststanztisch 20 mit Wulststanzwerkzeugen 41 bis 48 (Fig.
11) zum Pressbearbeiten des Innenrohrs 13 und einem Stanz
werkzeugweiterschaltmotor 19 zum Drehen des Wulststanztisches
20. Wie in Fig. 11 gezeigt, hat der Wulststanztisch 20 acht
Stanzwerkzeuge, erstes Stanzwerkzeug 41 bis achtes Stanzwerk
zeug 48, mit demselben Abstand von der Mitte des Wulststanz
tisches 20.
Ein zu bearbeitendes Materialrohr wird durch einen Rohr
schneider, eine Metallsäge, eine Drehbank oder dergleichen
auf die festgelegte Länge geschnitten. Daraufhin wird das Ma
terialrohr (mittels Kantenbestoßen, usw.) entgratet, und eine
Mutter 17 wird auf ihm angeordnet, um das Innenrohr 13 zu
bilden.
Daraufhin wird das Innenrohr 13 durch das an der Presse 11
befestigte Spannfutter eingeklemmt oder in Klemmeingriff ge
nommen. Zu diesem Zeitpunkt wird die Positionierungshöhe des
Innenrohrs 13 durch den Anschlag 21 eingestellt.
Daraufhin wird der Anschlag 21 zurückgezogen.
Nachfolgend wird das Verfahren zur Ausbildung einer zylindri
schen Dichtungsgestalt des Innenrohrs 13 unter Verwendung der
Wulststanzwerkzeuge 41 bis 48 erläutert. Die Fig. 21 bis 28
zeigen die Rohrbearbeitung durch den Betrieb des Wulststanz
tisches 20, der einen Stempelteil der Presse 11 bildet. In
jeder dieser Figuren zeigt die ausgehend von der Mittenlinie
linke Seite den Zustand des unter Bearbeitung stehenden
Rohrs, und die rechte Seite, ausgehend von der Mittenlinie,
den letzten Zustand oder Endzustand der Preßbearbeitung.
Nunmehr wird der Wulststanztisch 20, der einen Stempelteil
bildet, erläutert. Der Wulststanztisch 20 hält und umfaßt 8
Stanzwerkzeuge, von denen jedes in den Fig. 29 bis 36 jeweils
gezeigt ist.
Fig. 29 zeigt das erste Stanzwerkzeug 41, das einen Halter 51
umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Außenseitenstanzteil 23 zum Führen der Außen
seite des Innenrohrs 13, ein Innenseitenstanzteil 24 zum Be
arbeiten der Innenseite des Innenrohrs 13 und einen Bolzen
40, der den Halter 51 mit dem Innenseitenstanzteil 24 zum Ak
tivieren des Innenseitenstanzteils 24 verbindet. Der Halter
51 umfaßt einen zylindrischen Halteteil 51a zum Anbringen des
ersten Stanzwerkzeugs 41 an dem Wulststanztisch 20, einen Be
festigungsteil 51b zum Befestigen des ersten Stanzwerkzeugs
41 an dem Wulststanztisch 20 und einem Halterkörper 51c. Der
Halterkörper 51c befindet sich an der Innenseite in Kontakt
mit dem Innenseitenstanzteil 24 und ist durch den Bolzen 40
befestigt oder festgesetzt. Der Halterkörper 51c steht an der
Außenseite mit dem Außenseitenstanzteil 23 in Kontakt. Das
Außenseitenstanzteil 23 ist mit einem Schlitz 23a zum Hin
durchtretenlassen des Bolzens 40 zu der Außenseite versehen,
um den vertikalen Bewegungshub des Innenseitenstanzteils 24
sicherzustellen. Das Außenseitenstanzteil 23 wird an dem er
sten Stanzwerkzeug 41 durch den Schlitz 23a und den Bolzen 40
gehalten. Das Innenseitenstanzteil 24 umfaßt einen Zylinder
teil 24a, der durch den Bolzen 40 an dem Halterkörper 51c be
festigt ist, und einen Dorn 24b zum Innenbearbeiten des In
nenrohrs. Der Kopfabschnitt des Dorns 24b wird bei geneigter
Anordnung des verjüngten Teils 24c unter einem Winkel zwi
schen 15° und 25° in der vorliegenden Ausführungsform in Be
zug auf die axiale Richtung des Dorns 24b dünner gemacht bzw.
ausgedünnt.
Fig. 30 zeigt das zweite Stanzwerkzeug 42, das einen Halter
52 umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Außenseitenstanzteil 25 zum Pressen und Ziehen
der Außenseite des Innenrohrs 13, ein Innenseitenstanzteil 26
zum Führen der Innenseite des Außenseitenrohrs 13 und eine
Schraube 50 zum Verbinden des Halters 52 mit dem Außenseiten
stanzteil 25. Der Halter 52 umfaßt außerdem einen zylindri
schen Halteteil 52a zum Anbringen des zweiten Stanzwerkzeugs
42 an dem Wulststanztisch 20, einen Befestigungsteil 52b zum
Befestigen des zweiten Stanzwerkzeugs 42 an den Wulststanz
tisch 20 und einen Halterkörper 52c. Der Halterkörper 52c be
findet sich an der Innenseite mit dem Außenseitenstanzteil 25
und dem Innenseitenstanzteil 26 in Kontakt und ist an dem Au
ßenseitenstanzteil 25 durch die Schraube 50 befestigt. Das
Innenseitenstanzteil 26 ist an der Innenseite des Außensei
tenstanzteils 25 und des Halterkörpers 52c angebracht und
wird in der vertikalen Richtung beweglich gehalten. Der unte
re Teil des zylindrischen Außenseitenstanzteils 25 hat einen
verjüngten Teil 25a, der bei der vorliegenden Ausführungsform
unter einem Winkel von ungefähr 20° geneigt ist und sich von
der Mittenachse zur Außenseite hin erweitert. Das Innensei
tenstanzteil 26 umfaßt ferner ein zylindrisches Teil 26a, das
an der Innenseite des Außenseitenstanzteils 25 und dem Hal
terkörper 52c angeordnet und in der vertikalen Richtung be
weglich gehalten ist, und einen Dorn 26c zum inneren Führen
des Innenrohrs 13. Der Kopfabschnitt des Dorns 26b ist mit
einem verjüngten Teil 26c dünner ausgebildet, um die Einfüh
rung in das Innenrohr 13 zu erleichtern. In einem Zwischen
teil des Dorns 26b ist ein Höhenunterschiedsteil 26d ausge
bildet, das in Kontakt mit dem Kopfteil 13a des zu bearbei
tenden Innenrohrs 13 steht.
Fig. 31 zeigt das dritte Stanzwerkzeug 43, das einen Halter
53 umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Außenseitenstanzteil 27 zum Drücken oder Pres
sen der Wulst des Innenrohrs 13 nach außen, ein Innenseiten
stanzteil 28 zum Führen der Innenseite des Innenrohrs 13 und
eine Schraube zum Verbinden des Halters 23 mit dem Außensei
tenstanzteil 27. Der Halter 52 umfaßt ferner ein zylindri
sches Halteteil 53a zum Anbringen des dritten Stanzwerkzeugs
43 an dem Wulststanztisch 20, einem Befestigungsteil 53b zum
Befestigen des dritten Stanzwerkzeugs 43 an dem Wulststanz
tisch 20 und einen Halterkörper 53c. Der Halterkörper 53c be
findet sich mit dem Außenseitenstanzteil 27 und dem Innensei
tenstanzteil 28 in Kontakt und ist durch die Schraube 50 an
dem Außenseitenstanzteil 27 befestigt. Das Innenseitenstanz
teil 28 ist an der Innenseite des Außenseitenstanzteils 27
und des Halterkörpers 53c angeordnet und in der vertikalen
Richtung beweglich gehalten. Das Innenseitenstanzteil 28 um
faßt ferner einen Zylinderteil 28a, der an der Innenseite des
Außenseitenstanzteils 27 und des Halterkörpers 53c befestigt
und in der vertikalen Richtung beweglich gehalten ist, und
einen Dorn 28b zum internen Führen des Außenseitenrohrs 13.
Der Kopfabschnitt des Dorns 28b ist mit einem verjüngten Teil
28c dünn ausgebildet, um die Einführung in das Innenrohr zu
erleichtern. In einem Zwischenteil des Dorns 28b ist ein Hö
hendifferenzteil 28d ausgebildet, der sich in Kontakt mit dem
Kopfende 13a des zu bearbeitenden Innenrohrs 13 befindet.
Fig. 32 zeigt das vierte Stanzwerkzeug 44, das einen Halter
54 umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Außenseitenstanzteil 29 zum Drücken der Außen
seite des Innenrohrs 13 zum Einziehen, ein Innenseitenstanz
teil 30 zum Führen der Innenseite des Innenrohrs 13 und eine
Schraube 50 zum Verbinden des Halters 54 mit dem Außenseiten
stanzteil 29. Der Halter 54 umfaßt außerdem einen zylindri
schen Halteteil 54a zum Anbringen des vierten Stanzwerkzeugs 44
an dem Wulststanztisch 20, ein Befestigungsteil 54b zum
Befestigen des vierten Stanzwerkzeugs 44 an dem Wulststanz
tisch 20 und einen Halterkörper 54c. Der Halterkörper 54c be
findet sich an der Innenseite in Kontakt mit dem Außenseiten
stanzteil 29 und dem Innenseitenstanzteil 30 und ist an dem
Außenseitenstanzteil 29 durch die Schraube 50 befestigt. Das
Innenseitenstanzteil 30 ist an der Innenseite des Außensei
tenstanzteils 29 und des Halterkörpers 54c angeordnet und
wird in der vertikalen Richtung beweglich gehalten. In einem
unteren Teil des zylindrischen Außenseitenstanzteils 29 sowie
geringfügig über seinem unteren Ende ist mit einem Abstand
zwischen 3 mm und 6 mm von dem unteren Ende des Außenseiten
stanzteils 29 zu dem unteren Ende des verjüngten Teils 29a in
dieser Ausführungsform der verjüngte Teil 29a ausgebildet,
der sich zur Außenseite hin erweitert. In dieser Ausführungs
form ist der verjüngte Teil 29a unter einem Winkel zwischen
15° und 30° von der Mittenachse aus geneigt. Das Innenseiten
stanzteil 30 umfaßt ferner ein Zylinderteil 30a, das an der
Innenseite des Außenseitenstanzteils 29 und des Halterkörpers
54c angeordnet und in der vertikalen Richtung beweglich ge
halten ist, und einen Dorn 30b zum internen Führen des Innen
rohrs 13. Der Kopfabschnitt des Dorns 30b ist mit einem ver
jüngten Teil 30c dünn ausgebildet, um die Einführung in das
Innenrohr 13 zu erleichtern.
Fig. 33 zeigt das fünfte Stanzwerkzeug 45, das einen Halter
55 umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Außenseitenstanzteil 31 zum Pressen der Außen
seite des Innenrohrs 13 zum Einziehen, ein Innenseitenstanz
teil 32 zum Führen der Innenseite des Innenrohrs 13 und eine
Schraube 50 zum Verbinden des Halters 55 mit dem Außenseiten
stanzteil 31. Der Halter 55 umfaßt ferner ein zylindrisches
Halteteil 55a zum Anbringen des fünften Stanzwerkzeugs 45 an
dem Wulststanztisch 20, ein Befestigungsteil 55b zum Befesti
gen des fünften Stanzwerkzeugs 45 an dem Wulststanztisch 20
und einen Halterkörper 55c. Der Halterkörper 55c befindet
sich an der Innenseite in Kontakt mit dem Außenseitenstanz
teil 31 und dem Innenseitenstanzteil 32 und ist an dem Außen
seitenstanzteil 31 durch die Schraube 50 befestigt. Das In
nenseitenstanzteil 32 ist an der Innenseite des Außenseiten
stanzteils 31 und des Halterkörpers 55c befestigt und in der
vertikalen Richtung beweglich gehalten. In einem unteren Teil
des zylindrischen Außenseitenstanzteils 31 sowie geringfügig
über seinem unteren Ende ist mit einem Abstand zwischen 3 mm
bis 6 mm von dem unteren Ende des Außenseitenstanzteils 31 zu
dem unteren Ende des verjüngten Teils 31a in dieser Ausfüh
rungsform erweitert sich der verjüngte Teil 31a nach außen,
geneigt unter einem Winkel von 45° in dieser Ausführungsform
von der Mittenachse. Das Innenseitenstanzteil 32 umfaßt fer
ner einen Zylinderteil 32a, der an der Innenseite des Außen
seitenstanzteils 31 und des Halterkörpers 55c angeordnet und
in der vertikalen Richtung beweglich gehalten ist, und einen
Dorn 32b zum internen Führen des Innenrohrs 13. Der Kopfab
schnitt des Dorns 32b ist mit einem verjüngten Teil 32c dünn
ausgebildet, um die Einführung in das Innenrohr 13 zu er
leichtern. In einem Zwischenteil des Dorns 32b steht ein Hö
hendifferenzteil 32d in Kontakt mit dem Kopfende 13a des zu
bearbeitenden Innenrohrs 13.
Fig. 34 zeigt das sechste Stanzwerkzeug 46, das einen Halter
56 umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Zwischenstanzteil 34 und ein zylindrisches Au
ßenstanzteil 33, jeweils zum Führen der Außenseite des Innen
rohrs 13, ein Innenseitenstanzteil 35 zum Bearbeiten der In
nenseite des Innenrohrs 13 und einen Bolzen 40 zum Verbinden
des Halters 56 mit dem Innenseitenstanzteil 35 zum Aktivieren
des Innenseitenstanzteils 35. Der Halter 56 umfaßt ferner ei
nen zylindrischen Halteteil 56a zum Anbringen des sechsten
Stanzwerkzeugs 46 an dem Wulststanztisch 20, einen Befesti
gungsteil 56b zum Befestigen des sechsten Stanzteils 46 an
dem Wulststanztisch 20 und einen Halterkörper 56c. Der Hal
terkörper 56c steht an der Innenseite mit dem Innenseiten
stanzteil 35 in Kontakt und ist durch den Bolzen 40 befe
stigt. Unter dem Halterkörper 56c ist das grob oder im we
sentlichen zylindrische Zwischenstanzteil 34 angeordnet. Der
Halterkörper 56c befindet sich an der Außenseite in Kontakt
mit dem Außenseitenstanzteil 33. Das Zwischenstanzteil 34 ist
hier innerhalb des Außenseitenstanzteils 33a angeordnet, und
an der Außenseite des unteren Endabschnitts des Zwischen
stanzteils 34 ist ein verjüngter Teil 34a zum Erleichtern des
Auslasses oder der Abgabe von Schneidöl ausgebildet. An der
Außenseite des oberen Teils des Zwischenstanzteils 34 ist ei
ne Feder 49 angebracht. Die Spannkraft der Feder 49 macht es
dem Zwischenstanzteil 34 leicht, sich mit dem Außenseiten
stanzteil 33 verblockt zu bewegen. Das Außenseitenstanzteil
33 ist mit einem Schlitz 33a zum Hindurchtritt des Bolzens 40
zur Außenseite vorgesehen, um den vertikalen Bewegungshub des
Innenseitenstanzteils 35 sicherzustellen. Der Schlitz 33a und
der Bolzen 40 halten das Außenseitenstanzteil 33 am sechsten
Stanzwerkzeug 46. In einem unteren Teil des Außenseitenstanz
teils 33 ist eine Auslaßöffnung 33b ausgebildet, durch das
Schneidöl ausgelassen werden kann. Das Innenseitenstanzteil
35 umfaßt ferner einen Zylinderteil 35a, das an dem Halter
körper 56c durch den Bolzen 40 befestigt ist, und einen Dorn
35b zum internen Bearbeiten des Innenrohrs 13. Der Kopfab
schnitt des Dorns 35b ist mit einem verjüngten Teil 35c dünn
ausgebildet. In einem Zwischenteil des Dorns 35b ist ein Hö
hendifferenzteil 35d ausgebildet, das in Kontakt mit dem
Kopfende 13a des zu bearbeitenden Innenrohrs 13 steht. Unter
dem Höhendifferenzteil 35d des Dorns 35b ist ein Schneid
rückenteil (land part) 35e ausgebildet, um die Dicke des In
nenrohrs 13 zu reduzieren.
Fig. 35 zeigt das siebte Stanzwerkzeug 47, das einen Halter
57 umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Außenseitenstanzteil 36 zum Führen der Außen
seite des Innenrohrs 13, ein Innenseitenstanzteil 37 zum Be
arbeiten der Innenseite des Innenrohrs 13 und einen Bolzen 40
zum Verbinden des Halters 57 mit dem Innenseitenstanzteil 37
zum Aktivieren des Innenseitenstanzteils 37. Der Halter 57
umfaßt ferner ein zylindrisches Halteteil 57a zum Anbringen
des siebten Stanzwerkzeugs 47 an dem Wulststanztisch 20, ei
nen Befestigungsteil 57b zum Befestigen des siebten Stanz
werkzeugs 47 an dem Wulststanztisch 20 und einen Halterkörper 57c.
Der Halterkörper 57c befindet sich an seinem Inneren in
Kontakt mit dem Innenseitenstanzteil 37 und ist durch den
Bolzen 40 befestigt. Der Halterkörper 57c befindet sich an
der Außenseite mit dem Außenseitenstanzteil 36 in Kontakt.
Das Außenseitenstanzteil 36 ist mit einem Schlitz 36a zum
Hindurchtretenlassen des Bolzens 40 zur Außenseite versehen,
um den vertikalen Bewegungshub des Innenseitenstanzteils 37
sicherzustellen. Der Schlitz 36a und der Bolzen 40 halten das
Außenseitenstanzteil 36 am siebten Stanzwerkzeug 46. Das In
nenseitenstanzteil 37 umfaßt ferner ein zylindrisches Teil
37a, das an dem zylindrischen Halterkörper 57c durch den Bol
zen 40 befestigt ist, und einen Dorn 37b zum internen Bear
beiten des Innenrohrs 13. Der Kopfabschnitt des Dorns 37b ist
in der axialen Richtung des Dorns 37b mit einem verjüngten
Teil 37c dünn ausgebildet. In einem Zwischenteil des Dorns
37b ist ein Schneidrückenteil 37d mit einem großen axialen
Durchmesser zum Vergrößern des Innendurchmessers des zu bear
beitenden Innenrohrs 13 ausgebildet. Unter dem Schneidrücken
teil 37d ist ein verjüngter Teil 37e geneigt unter einem Win
kel zwischen 35° bis 50° in dieser Ausführungsform ausgebil
det.
Fig. 36 zeigt das achte Stanzwerkzeug 48, das einen Halter 58
umfaßt, der an dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein
zylindrisches Außenseitenstanzteil 38 zum Führen der Außen
seite des Innenrohrs 13, ein Innenseitenstanzteil 39 zum Be
arbeiten der Innenseite des Innenrohrs 13 und einen Bolzen 40
zum Verbinden des Halters 58 mit dem Innenseitenstanzteil 39
zum Aktivieren des Innenseitenstanzteils 39. Der Halter 58
umfaßt ferner einen zylindrischen Halteteil 58a zum Anbringen
des achten Stanzwerkzeugs 48 an dem Wulststanztisch 20, einen
Befestigungsteil 58b zum Befestigen des achten Stanzwerkzeugs
48 an dem Wulststanztisch 20 und einen Halterkörper 58c. Der
Halterkörper 58c steht an seinem Innern in Kontakt mit dem
Innenseitenstanzteil 39 und ist an diesem durch den Bolzen 40
befestigt. Der Halterkörper 58c steht an der Außenseite mit
dem Außenseitenstanzteil 38 in Kontakt. Das Außenseitenstanz
teil 38 ist mit einem Schlitz 38a zum Hindurchtretenlassen
des Bolzens 40 zur Außenseite versehen, um den vertikalen Be
wegungshub des Innenseitenstanzteils 39 sicherzustellen. Der
Schlitz 38a und der Bolzen 40 halten das Außenseitenstanzteil
38 an dem achten Stanzwerkzeug 48. Das Innenseitenstanzteil
38 umfaßt ferner einen zylindrischen Teil 39a, der an dem
Halterkörper 58c durch den Bolzen 40 befestigt ist, und einen
Dorn 39b zum internen Bearbeiten des Innenrohrs 13. Der Kopf
abschnitt des Dorns 39b ist in der axialen Richtung des Dorns
39b mit einem verjüngten Teil 39c dünn ausgebildet. In einem
Zwischenteil des Dorns 39c ist ein Höhendifferenzteil 39d zum
Pressen der Innenseite des Innenrohrs 13 ausgebildet, um ei
nen Zwischenteil des Innenrohrs 13 im wesentlichen rechtwink
lig zu der axialen Richtung des Dorns 39b zu formen.
Die Gestalten des ersten Stanzwerkzeugs 41 bis zum achten
Stanzwerkzeug 48 sind vorstehend beschrieben worden. Gemäß
Vorstehendem werden verschiedene Stanzwerkzeuge verwendet;
jedes Stanzwerkzeug kann jedoch dieselbe Gestalt haben oder
mit denselben Bestandteilen aufgebaut sein.
Nachfolgend wird das Arbeitsprinzip des Wulststanztisches 20
und die Form- oder Gestaltänderung des zu bearbeitenden In
nenrohrs 13 näher erläutert.
Zunächst wird durch Inbetriebversetzen des Stanzwerkzeugwei
terschaltmotors 19, der in Fig. 10 gezeigt ist, der Wulst
stanztisch 20 gedreht, und das erste Stanzwerkzeug 41 (Fig.
11) wird über dem Innenrohr 13 angeordnet.
Bei dem ersten Prozeß oder dem ersten Verfahrensschritt, auf
den als "Rohraufweitungsprozeß" Bezug genommen wird, der in
Fig. 21 gezeigt ist, wird das erste Stanzwerkzeug 41 abge
senkt, bis das Außenseitenstanzteil 23, dessen Innendurchmes
ser größer ist als der Außendurchmesser des Innenrohrs 13, in
Kontakt mit dem Spannfutter 22 gelangt. Das Außenseitenstanz
teil 23 dient dabei als Führung zum Bestimmen des Außendurch
messers des Innenrohrs 13, das durch das Spannfutter 22 ge
halten wird. Als nächstes wird das Innenseitenstanzteil 24
abgesenkt. Das Innenseitenstanzteil 24 ist am Kopfabschnitt
mit dem verjüngten Teil 24c versehen, das unter einem Winkel
von 15° bis 25° zur axialen Richtung des Innenrohrs 13 und
des Schneidrückenteils 24e geneigt ist. Der Durchmesser des
verjüngten Teils 24c ist größer als der Innendurchmesser des
Innenrohrs 13. Zu diesem Zeitpunkt wird das Innenrohr 13
durch den verjüngten Teil 24c in dem Teil des Rohrs aufgewei
tet, der über dem Spannfutter 22 angeordnet ist. Daraufhin
wird das erste Stanzwerkzeug 41 angehoben, um den ersten Pro
zeß zu beenden.
Für diese Ausführungsform wurde vorliegend ein Fall beschrie
ben, bei dem das Innenrohr 13 zunächst aufgeweitet und dar
aufhin der nächste Prozeß gestartet wurde, so daß der Wulst
leicht ausgebildet werden konnte. Der Rohraufweitungsprozeß
kann jedoch auch in dem nachfolgenden Prozeß eingeschlossen
sein.
Durch Antreiben des Stanzwerkzeugweiterschaltmotors 19 wird
der Wulststanztisch 20 gedreht, und das zweite Stanzwerkzeug
42 wird über dem Innenrohr 13 angeordnet.
Bei dem zweiten Prozeß, auf den als der "Rohrwulstausbil
dungsprozeß" Bezug genommen wird, der in Fig. 22 gezeigt ist,
wird das zweite Stanzwerkzeug 42 abgesenkt, und das Innensei
tenstanzteil 26 wird in das Innenrohr 13 eingeführt, um den
Innendurchmesser des Innenrohrs 13, das bei dem ersten Prozeß
aufgeweitet worden ist, sicherzustellen, d. h. zu führen. Als
nächstes wird das Außenseitenstanzteil 25 abgesenkt. Das Au
ßenseitenstanzteil 25 ist mit dem verjüngten Teil 25a an sei
ner Innendurchmesserseite versehen, die an der Seite des Au
ßenseitenstanzteils 25 angeordnet ist, das in Kontakt mit dem
Stanzteil 22 steht. Der verjüngte Teil 25a ist unter einem
Winkel von ungefähr 20° zu der axialen Richtung des Innen
rohrs 13 geneigt und hat einen Innendurchmesser, der gering
fügig kleiner ist als der Außendurchmesser des Innenrohrs 13.
Das Innenrohr 13 wird auf die festgelegte Länge eingezogen,
um den Wulstteil 15a zu bilden, auf den auch als "aufgewei
teter Teil" Bezug genommen wird, an der Seite des Innenrohrs
über dem Spannfutter 22. Der Grad der Aufweitung des Wulst
teils 15a wird durch die Neigung des verjüngten Teils 25a
bestimmt. Daraufhin wird das zweite Stanzwerkzeug 42 ange
hoben, um den zweiten Prozeß zu beenden.
Daraufhin wird der Wulststanztisch 20 durch Antreiben des
Weiterschaltmotors 19 gedreht, und das dritte Stanzwerkzeug
43 wird über dem Innenrohr 13 angeordnet.
Bei diesem Prozeß, auf den auch als "Rohraufweitungsprozeß"
Bezug genommen wird, der in Fig. 23 gezeigt ist, wird das
dritte Stanzwerkzeug 43 abgesenkt. Das Innenseitenstanzteil
48 wird in das Innenrohr 13 eingeführt, um den Innendurchmes
ser des Innenrohrs 13 sicherzustellen, d. h. zu führen. Das
Außenseitenstanzteil 27, dessen Innendurchmesser nahezu
gleich dem Außendurchmesser des Innenrohrs 13 ist, wird abge
senkt. Der bei dem zweiten Prozeß ausgebildete Wulstteil 15a
wird durch das Außenseitenstanzteil 27 gepreßt oder gedrückt
und in die Wulstsformgebungsnut 22a gestoßen, die in dem
Spannfutter 22 vorgesehen ist, wodurch der Wulstteil 15 mit
einer Wulstform ausgebildet wird. Daraufhin wird das dritte
Stanzwerkzeug 43 angehoben, um den dritten Schritt zu been
den.
Folgend auf die Entfernung des dritten Stanzwerkzeugs 43
durch Antreiben des Stanzwerkzeugweiterschaltmotors 19 wird
der Wulststanztisch 20 gedreht, und das vierte Stanzwerkzeug
44 wird über dem Innenrohr 13 angeordnet. Bei dem vierten
Schritt, auf den auch als "erster Rohreinziehprozeß" Bezug
genommen wird, der in Fig. 24 gezeigt ist, wird das vierte
Stanzwerkzeug 44 abgesenkt. Das Innenseitenstanzteil 30 wird
in das Innenrohr 13 eingeführt, um den Innendurchmesser des
Innenrohrs 13 sicherzustellen. Das Innenseitenstanzteil 30
ist vorliegend mit einem Dorn 30b ausgerüstet, dessen Durch
messer kleiner ist als der Innendurchmesser des Innenrohrs
13. Das Außenseitenstanzteil 29 wird abgesenkt, bis es in
Kontakt mit dem Spannfutter 22 gelangt. Das Außenseitenstanz
teil 29 ist vorliegend mit dem verjüngten Teil 29a an der In
nenseite des Außenseitenstanzteils 29 an der Seite versehen,
die in Kontakt mit dem Spannfutter 22 gelangt. Der verjüngte
Teil 29a ist unter einem Winkel zwischen 15° und 30° gegen
über der axialen Richtung des Innenrohrs 13 geneigt und hat
einen Innendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurch
messer des Innenrohrs 13. Der verjüngte Teil 29a ist gering
fügig über dem unteren Ende des Außenseitenstanzteils 29 an
geordnet, wobei das Innenrohr 13 auf die festgelegte Länge in
dem Abschnitt vom Kopfende 13a bis zum Zwischenteil des
Wulststeils 15 eingezogen wird. Der Abschnitt des Innenrohrs
13 wird deshalb für mehrere Millimeter geringfügig über dem
Wulststeil 15 nicht eingezogen, und zwischen dem eingezogenen
Abschnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt wird eine ge
neigte Fläche 16d entlang dem verjüngten Teil 29a ausgebil
det, die der "geneigten Fläche" entspricht. Daraufhin wird
das vierte Stanzwerkzeug 44 angehoben, um den vierten Schritt
zu beenden.
Daraufhin wird der Wulststanztisch 20 durch Antreiben des
Stanzwerkzeugweiterschaltmotors 19 gedreht, und das fünfte
Stanzwerkzeug 45 wird über dem Innenrohr 13 angeordnet.
Bei dem fünften Schritt, der auch als der "zweite Rohrein
ziehprozeß" bekannt ist, der in Fig. 25 gezeigt ist, wird das
fünfte Stanzwerkzeug 45 abgesenkt. Das Innenseitenstanzteil
32 wird in das Innenrohr 13 eingeführt, um den Innendurchmes
ser des Innenrohrs 13 sicherzustellen. Das Innenseitenstanz
teil 32 ist vorliegend mit dem Dorn 32b ausgerüstet, dessen
Durchmesser nahezu gleich dem Innendurchmesser des Innenrohrs
13 ist. Das Außenseitenstanzteil 31 wird abgesenkt, bis es in
Kontakt mit dem Spannfutter 22 gelangt. Das Außenseitenstanz
teil 31 ist vorliegend mit dem verjüngten Teil 31a an seiner
Innenseite an der Seite des Außenseitenstanzteils 31 vorgese
hen, die in Kontakt mit dem Spannfutter 22 steht. Der ver
jüngte Teil 31a ist steiler geneigt als der verjüngte Teil
29a, der beim vierten Schritt verwendet wird. Der verjüngte
Teil 31a ist unter einem Winkel von ungefähr 45° zur axialen
Richtung des Innenrohrs 13 geneigt und hat einen Innendurch
messer, der nahezu gleich dem Außendurchmesser des Innenrohrs
13 ist. Zwischen dem durch den verjüngten Teil 31a eingezoge
nen Abschnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt des Innen
rohrs 13 ist eine geneigte Fläche 16d entlang dem verjüngten
Teil 31a ausgebildet. Daraufhin wird das fünfte Stanzwerkzeug
angehoben, um den fünften Schritt zu beenden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Prozeß zum Ein
ziehen des Innenrohrs 13, der auch "Rohreinziehprozeß" ge
nannt wird, in die vierten und fünften vorstehend beschriebe
nen Schritte unterteilt, die auch "erste und zweite Rohrein
ziehungsprozesse" genannt werden. Die vorliegende Erfindung
kann jedoch auch unter Weglassung des vierten Schritts ausge
führt werden, und die Einziehung des Rohrs kann durch aus
schließliches Verwenden des fünften Schritts durchgeführt
werden.
Wenn der vierte Schritt weggelassen wird, ist es jedoch des
halb, weil der Grad der plastischen Verformung, die durch das
Einziehen des Innenrohrs 13 verursacht wird, sehr groß ist,
möglich, daß das Innenrohr 13 an dem Außenseitenstanzteil 29
festsitzt, und dadurch kann das Innenrohr 13, wenn das Außen
seitenstanzteil 29 angehoben wird, auch zerbrechen. Um zu
verhindern, daß dieses Problem auftritt, ist es ratsam, daß
der Rohreinziehprozeß möglichst in die beiden vorstehend be
schriebenen getrennten Schritte unterteilt wird.
Als nächstes wird der Wulststanztisch 20 durch Antreiben des
Stanzwerkzeugweiterschaltmotors 19 gedreht, und das sechste
Stanzwerkzeug 46 wird über dem Innenrohr 13 positioniert.
Bei dem sechsten Schritt, auf den auch als "Nutneuausbil
dungsprozeß" Bezug genommen wird, der in Fig. 26 gezeigt ist,
wird das sechste Stanzwerkzeug 46 abgesenkt, bis das Außen
seitenstanzteil 33 zum externen Führen des Abschnitts des
Innenrohrs 13, der sich an der Seite des Kopfendes 13a
befindet und in den vierten und fünften Schritten nicht
eingezogen worden ist, in Kontakt mit Spannfutter 22
gelangt. Das Außenseitenstanzteil 33 dient vorliegend zum
Bestimmen des Außendurchmessers des Innenrohrs 13, das durch
das Spannfutter 22 gehalten wird. Das Zwischenstanzteil 34,
dessen Innendurchmesser nahezu gleich dem Außendurchmesser
des eingezogenen Abschnitts des Innenrohrs 13 ist, wird eben
falls abgesenkt und mit dem Außenseitenstanzteil 33 durch die
Kraft der Feder 49 verblockt. Das Außenseitenstanzteil 33 und
das Zwischenstanzteil 34 stoppen, wenn das untere Ende an dem
Innendurchmesser des Zwischenstanzteils 24 in Kontakt mit dem
oberen Ende an der Seite des Kopfendes 13a der verjüngten ge
neigten Fläche 16d gelangt, die zwischen dem eingezogenen Ab
schnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt des Innenrohrs
13 ausgebildet ist. Das Zwischenstanzteil 34 bestimmt vorlie
gend, d. h. führt den Außendurchmesser des eingezogenen Ab
schnitts des Innenrohrs 13. Das Innenseitenstanzteil 35, das
mit dem Schneidrückenteil 35e versehen ist, dessen Durchmes
ser größer ist als der Innendurchmesser des eingezogenen Ab
schnitts des Innenrohrs 13, wird abgesenkt. Zu diesem Zeit
punkt wird die Dicke des Innenrohrs 13 durch das Schneid
rückenteil 35e für den oder von dem Abschnitt vom Kopfende
13a bis zu einem Zwischenteil seines eingezogenen Abschnitts
reduziert. Bei dieser Ausführungsform wird eine Dicke des In
nenrohrs 13 zwischen 1,0 mm und 1,2 mm auf eine Dicke zwi
schen 0,9 mm und 1,15 mm reduziert. Die Schnittansicht des
Innenrohrs 13, das durch den ersten bis sechsten Schritt be
arbeitet worden ist, ist in Fig. 8 gezeigt. Da die Dicke des
Abschnitts von dem Punkt S in dieser Figur bis zum Kopfende
13a ausgedünnt ist, kann eine Bearbeitung auf dem ausgedünn
ten Abschnitt des Innenrohrs 13 leicht durchgeführt werden.
Der Zylinder 35a des Innenseitenstanzteils 35 preßt außerdem
das Zwischenstanzteil 34, und das gepreßte Zwischenstanzteil
34 preßt die verjüngte geneigte Fläche 16d, die zwischen dem
eingezogenen Abschnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt
ausgebildet ist. Dadurch werden eine Nutseitenfläche 16a an
der Seite des Wulststeils 15, das im wesentlichen senkrecht
zur axialen Richtung des Innenrohrs 13 erzeugt ist und eine
Dichtungsnutgrundfläche 16b im wesentlichen parallel zu der
axialen Richtung des Innenrohrs 13 ausgebildet. Das Zwischen
stanzteil 34 hat vorliegend aus dem Grund einen schwimmenden
oder freiliegenden Aufbau (floating structure), das die Aus
laßöffnung 33b das Schneidöl von dem Abschnitt zwischen dem
Außenseitenstanzteil 33 und dem Zwischenstanzteil 34 fließen
lassen kann und das Schneidöl daran hindert, sich in dem Eck
teil 16c zu sammeln, in dem das Innenrohr 13 in Kontakt mit
dem Außenseitenstanzteil 33 und dem Zwischenstanzteil 34
steht. Dadurch kann das Außenseitenstanzteil 34 eine ge
krümmte Fläche mit verrundeten Ecken haben. Daraufhin wird
das sechste Stanzwerkzeug 46 angehoben, um den sechsten
Schritt zu beenden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Rohreinziehpro
zeß für das Innenrohr 13 in dem vierten Schritt, auf den als
"erster Rohreinziehungsprozeß" Bezug genommen wird, und dem
fünften Schritt, auf den als "zweiter Rohreinziehprozeß" Be
zug genommen wird, unterteilt, bevor der sechste Prozeß, der
"Nutausbildungsprozeß", durchgeführt wird. Die vierten und
sechsten Schritte können jedoch weggelassen werden, und das
Innenrohr 13 kann lediglich im fünften Schritt eingezogen
werden.
In dem Fall, bei dem die vierten und sechsten Schritte wegge
lassen werden, kann jedoch deshalb, weil der Grad der plasti
schen Verformung, der durch das Einziehen des Innenrohrs 13
verursacht wird, groß ist, das Innenrohr 13 an dem Außensei
tenstanzteil 29 festsitzen und dadurch reißen oder zerbre
chen, wenn das Außenseitenstanzteil 29 angehoben wird. Außer
dem besteht deshalb, weil es schwierig ist, die Dichtungsnut
seitenfläche 16a an der Seite des Wulststeils 15 des Innen
rohrs 13 im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung
des Innenrohrs 13 auszubilden, eine hohe Wahrscheinlichkeit,
daß der O-Ring 12, der darin angeordnet werden soll, in der
Dichtungsnut 16 schief eingesetzt wird, was zu einer un
brauchbaren Dichtung führt. Wenn der verjüngte Teil 39a des
Außenseitenstanzteils 31 des fünften Stanzwerkzeugs 45 unter
einem größeren Winkel als beispielsweise 50° bis 85° gegen
über der axialen Richtung des Innenrohrs 13 geneigt ist, wird
die Dichtungsnutseitenfläche 16a an der Seite des Wulststeils
15 bei der Bearbeitung unter einem größeren Winkel geneigt,
und die Bearbeitung des Innenrohrs 13 wird deshalb, obwohl
der O-Ring 12 problemloser gehalten wird, schwieriger, und
das Innenrohr 13 kann an dem Außenseitenstanzteil 29 festsit
zen und leichter reißen oder brechen. Um zu verhindern, daß
diese Art von Problemen auftritt, ist es ratsam, daß der
Rohreinziehprozeß in drei Prozesse, d. h. die vierten bis
sechsten vorstehend beschriebenen Schritte unterteilt wird.
Als nächstes wird der Wulststanztisch 20 durch Antreiben des
Stanzwerkzeugweiterschaltmotors 19 gedreht, und das siebste
Stanzwerkzeug 47 wird über dem Innenrohr 13 angeordnet.
Bei dem siebten Schritt, der als der "Rohrausweitungsprozeß"
bekannt ist, der in Fig. 27 gezeigt ist, wird das siebte
Stanzwerkzeug 47 abgesenkt, bis das Außenseitenstanzteil 36
zum externen Führen des Innenrohrs 13 in Kontakt mit dem
Spannfutter 22 gelangt. Das Außenseitenstanzteil 36 dient
vorliegend zum Bestimmen des Außendurchmessers des Innenrohrs
13, das durch das Spannfutter 22 gehalten wird. Das Innensei
tenstanzteil 37 wird daraufhin abgesenkt. Das Innenseiten
stanzteil 37 ist an einem Zwischenteil des Dorns 37b mit ei
nem Schneidrückenteil 37d und einem verjüngten Teil 37e ver
sehen, das unter einem Winkel zwischen 35° und 50° gegenüber
der axialen Richtung des Dorns 37b derart geneigt ist, daß
außerhalb des eingezogenen Bereichs des Innenrohrs 13 der Ab
schnitt an der Seite des Kopfendes 13a von der Dichtungsnut
seitenfläche 16a, d. h. der Abschnitt vom Punkt S in Fig. 8
zum Kopfende 13a, d. h. der Abschnitt, der in dem sechsten
Schritt ausgedünnt worden ist, aufgeweitet wird. Zu diesem
Zeitpunkt wird die Weite der Dichtungsnutgrundfläche 16b,
d. h. der Abstand von der Dichtungsnutseitenfläche 16a an der
Seite des Kopfendes 13a zur Dichtungsnutseitenfläche 16a an
der Seite des Wulststeils 15 eingestellt. Bei der vorliegen
den Ausführungsform beträgt die Weite der Dichtungsnutgrund
fläche 16b zwischen ungefähr 2,5 mm und 5 mm. Die Weite wird
durch die Tiefe der Einführung des Innenseitenstanzteils 37
eingestellt. Daraufhin wird das siebte Stanzwerkzeug 47 ange
hoben, um den siebten Schritt zu beenden.
Nach der Beendigung des siebten Schritts wird der Wulststanz
tisch 20 durch Antreiben des Stanzwerkzeugweiterschaltmotors
19 gedreht, und das achte Stanzwerkzeug 48 wird über dem In
nenrohr 13 angeordnet.
In diesem achten Schritt, der als
"Nutseitenflächenausbildungsprozeß" bekannt ist, der in Fig.
28 gezeigt ist, wird das achte Stanzwerkzeug 48 abgesenkt,
bis das Außenseitenstanzteil 38 zum externen Führen des In
nenrohrs 13 in Kontakt mit dem Spannfutter 22 gelangt. Das
Außenseitenstanzteil 38 dient vorliegend zur Bestimmung des
Außendurchmessers des Innenrohrs 13, das durch das Spannfut
ter 22 gehalten ist. Das Innenseitenstanzteil 39 wird darauf
hin abgesenkt. Zu diesem Zeitpunkt wird der geneigte Teil des
Innenrohrs 13, der zwischen dem Abschnitt ausgebildet ist,
der in dem siebten Schritt aufgeweitet worden ist, und dem
Dichtungsnutbodenflächenteil 16b durch den Höhendifferenzteil
39d derart gepreßt, daß die Dichtungsnutseitenfläche 16a an
der Seite des Kopfendes 13a senkrecht zu der axialen Richtung
des Rohrs 13 ausgebildet wird. Bei dieser Ausführungsform ist
deshalb die Länge des aufgeweiteten Teils 13b (der in Fig. 18
gezeigt ist) zwischen 6 mm und 9 mm ausgebildet worden. Dar
aufhin wird das achte Stanzwerkzeug 48 angehoben, um den ach
ten Schritt zu beenden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform folgt auf den Aufwei
tungsprozeß für das Rohr 13, der als "Rohraufweitungsprozeß"
bezeichnet wird, der achte Schritt, der als
"Nutseitenflächenausbildungsprozeß" bezeichnet ist. Der achte
Schritt kann jedoch weggelassen werden, und die Dichtungsnut
seitenfläche 16a an der Seite des Kopfendes 13a kann ledig
lich durch den Ausweitungsprozeß in dem siebten Schritt aus
gebildet werden.
In diesem Fall ist jedoch, da es wünschenswert ist, daß
Dichtungsnutseitenfläche 16a an der Seite des Kopfendes 13a
derart bearbeitet wird, daß sie im wesentlichen rechtwinklig
zu der axialen Richtung des Innenrohrs 13 verläuft, der Grad
der plastischen Verformung, die durch die Aufweitung des In
nenrohrs 13 erzeugt wird, groß. Es ist deshalb möglich, daß
das Innenrohr 13 an dem Innenseitenstanzteil 39 festsitzt und
reißt oder gebrochen wird, wenn das Innenseitenstanzteil 39
angehoben wird. Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es rat
sam, daß der Rohraufweitungsprozeß in zwei Schritte unter
teilt wird, d. h. den siebten Schritt, bei dem die Bearbeitung
zu einem Ausmaß durchgeführt wird, daß die Dichtungsnutsei
tenfläche 16a unter einem Winkel zwischen 35° und 50° gegen
über der axialen Richtung des Innenrohrs 13 geneigt ist, und
den achten Schritt, bei dem die Bearbeitung durchgeführt
wird, damit die Dichtungsnutseitenfläche 16a im wesentlichen
senkrecht zu der axialen Richtung des Innenrohrs 13 verläuft.
Als nächstes wird der Anschlag 21 aktiviert, um sich in die
Position über dem Innenrohr 13 vorwärts zu bewegen.
Das Innenrohr 13, das durch die vorstehend beschriebenen er
sten bis achten Schritte bearbeitet worden ist, wird durch
Freigeben des Spannfutters 22 entnommen.
Dadurch ist die Bearbeitung zur Ausbildung des Materialrohrs
in das Innenrohr 13 beendet.
Die Änderung der Dicke des Kopfabschnitts des bearbeiteten
Rohrs 13 nach jedem Schritt, vom ersten bis achten Schritt,
ist in der Tabelle 1 für drei unterschiedliche Größen des In
nenrohrs 13 aufgelistet: mit einem Außendurchmesser von 8 mm
und einer Plattendicke von 1,0 mm, mit einem Außendurchmesser
von 0,5 inch und einer Plattendicke von 1,2 mm und einem Au
ßendurchmesser von 5/8 inch und einer Plattendicke von 1,2
mm.
Dabei bedeutet: Einheit: mm, D: Durchmesser, in: inch.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erläutert.
Bei der zweiten Ausführungsform handelt es sich um ein Ver
fahren zum Herstellen eines wulstförmigen Rohrs, bei dem der
sechste Schritt gemäß der ersten Ausführungsform modifiziert
ist.
Die Beschreibung basiert auf der in Fig. 12 gezeigten Vor
richtung, bei der das sechste Stanzwerkzeug 46a des Wulst
stanztisches 20 verwendet wird.
Das sechste Stanzwerkzeug 46a umfaßt einen Halter 56, der an
dem Wulststanztisch 20 anzubringen ist, ein zylindrisches
Zwischenstanzteil 34 und ein zylindrisches Außenseitenstanz
teil 33, wobei diese beiden Stanzteile zum Führen der Außen
seite des Innenrohrs 13 dienen, ein Innenstanzteil 35 zum Be
arbeiten der Innenseite des Innenrohrs 13 und einen Bolzen 40
zum Verbinden des Halters 56 mit dem Innenseitenstanzteil 35
zur Aktivierung des Innenseitenstanzteils 35. Der Halter 56
umfaßt ferner einen zylindrischen Halteteil 56a zum Anbringen
des sechsten Stanzwerkzeugs 46 an dem Wulststanztisch 20, ei
nen Befestigungsteil 56b zum Befestigen des sechsten Stanz
werkzeugs 46 an dem Wulststanztisch 20 und einen Halterkörper
56c.
Der Halterkörper 56c befindet sich an der Innenseite in Kon
takt mit dem Innenseitenstanzteil 35 und ist durch den Bolzen
40 befestigt. Unter dem Halterkörper 56c ist das im wesentli
chen zylindrische Zwischenstanzteil 34c angeordnet. Der Hal
terkörper 56c befindet sich an der Außenseite in Kontakt mit
dem Außenseitenstanzteil 33. Das Zwischenstanzteil 34 ist
vorliegend in dem Außenseitenstanzteil 33 angeordnet, und an
der Außenseite des unteren Endabschnitts des Zwischenstanz
teils 34 ist ein verjüngter Teil 34a ausgebildet, um die Ab
gabe des Schneidöls zu erleichtern. An der Außenseite des
oberen Teils des Zwischenstanzteils 34 ist eine Feder 49 an
gebracht. Das Zwischenstanzteil 34 kann mit dem Außenseiten
stanzteil 33 leicht in verblockter Weise durch die Spannkraft
der Feder 49 bewegt werden. Das Außenseitenstanzteil 33 ist
mit einem Schlitz 33a für den Hindurchtritt des Bolzens 40 zu
der Außenseite versehen, um den vertikalen Bewegungshub des
Innenseitenstanzteils 35 sicherzustellen. Das Außenseiten
stanzteil 33 wird durch den Schlitz 33a und den Bolzen 40 an
dem sechsten Stanzwerkzeug 46 gehalten.
An einem unteren Teil des Außenseitenstanzteils 33 ist eine
Auslaßöffnung 33 zum Auslassen des Schneidöls ausgebildet.
Das Innenseitenstanzteil 35 umfaßt ferner einen zylindrischen
Teil 35a, der an dem Halterkörper 56c durch den Bolzen 40 be
festigt ist, und einen Dorn 35b zum internen Bearbeiten des
Innenrohrs 13. Der Kopfabschnitt des Dorns 35b ist entlang
der axialen Richtung des Dorns 35b mit einem verjüngten Teil
35c dünn ausgebildet. In einem Zwischenteil des Dorns 35b ist
ein Höhendifferenzteil 35d in Kontakt mit dem Kopfende 13a
des Innenrohrs 13 ausgebildet.
Als nächstes wird das Arbeitsprinzip des sechsten Stanzwerk
zeugs 46a des Wulststanztisches 20 und die Formänderung des
bearbeiteten Innenrohrs 13 erläutert.
In dem sechsten Schritt, der als "Nutausbildungsprozeß" be
zeichnet wird, der in Fig. 13 gezeigt ist, wird das sechste
Stanzwerkzeug 46a abgesenkt, bis das Außenseitenstanzteil 33
zum externen Führen des Abschnitts des Innenrohrs 13, der an
der Seite des Kopfteils 13a vom bzw. ausgehend vom Wulststeil
15 liegt und in dem vierten Schritt oder fünften Schritt
nicht eingezogen worden ist, mit dem Spannfutter 22 in Kon
takt gelangt. Das Außenseitenstanzteil 33 dient vorliegend
zur Bestimmung des Außendurchmessers des Innenrohrs 13, das
durch das Spannfutter 22 gehalten wird.
Das Zwischenstanzteil 34, dessen Innendurchmesser im wesent
lichen gleich dem Außendurchmesser des eingezogenen Ab
schnitts des Innenrohrs 13 ist, wird in einem verblockten Zu
stand mit dem Außenseitenstanzteil 33 durch die Kraft der Fe
der 49 abgesenkt. Das Zwischenstanzteil 34 stoppt, wenn das
untere Ende an der Seite des Innendurchmessers des Zwischen
stanzteils 34 in Kontakt mit dem oberen Ende an der Seite des
Kopfteils 13a des verjüngten geneigten Teils des Innenrohrs
13 steht, der zwischen dem eingezogenen Abschnitt und dem
nicht eingezogenen Abschnitt ausgebildet ist. Das Zwischen
stanzteil 34 bestimmt vorliegend, d. h. führt den Außendurch
messer des eingezogenen Abschnitts des Innenrohrs 13.
Als nächstes wird das Innenseitenstanzteil 35 abgesenkt, das
mit dem Dorn 35b versehen ist, dessen Durchmesser im wesent
lichen gleich dem Innendurchmesser des eingezogenen Ab
schnitts des Innenrohrs 13 ist. Zu diesem Zeitpunkt preßt der
Zylinder 35a des Innenseitenstanzteils 35 den Zwischenstanz
teil 34, und der gepreßte oder gedrückte Zwischenstanzteil 34
preßt oder drückt den verjüngten geneigten Teil, der zwischen
dem eingezogenen Abschnitt und dem nicht eingezogenen Ab
schnitt ausgebildet ist. Die Dichtungsnutseitenfläche 16a an
der Seite des Wulststeils 15, die im wesentlichen senkrecht
zu der axialen Richtung des Innenrohrs 13 ausgebildet ist,
und die Dichtungsnutgrundfläche 16b, die im wesentlichen
parallel zu der axialen Richtung des Innenrohrs 13 verläuft,
werden ausgebildet. Das Zwischenstanzteil 34 hat vorliegend
aus dem Grund einen schwimmenden (floating) Aufbau, daß ein
Mechanismus geschaffen wird, der das Maschinenöl aus dem Ab
schnitt zwischen dem Außenseitenstanzteil 33 und dem Zwi
schenstanzteil 34 abläßt, um zu verhindern, daß sich
Schneidöl in dem Eckteil 16c ansammelt, wo das Innenrohr 13
in Kontakt mit dem Außenseitenstanzteil 33 steht. Das Zwi
schenstanzteil 34 kann eine Biegung mit einer großen Krümmung
haben, d. h. eine Eckenverrundung. Daraufhin wird das sechste
Stanzwerkzeug 46a angehoben, um den sechsten Schritt zu been
den.
Mit Ausnahme des vorstehend angeführten Prozesses werden die
selben Prozesse wie bei der ersten Ausführungsform zur Her
stellung des in Fig. 3 gezeigten Innenrohrs 13 angewendet.
Da das unter Verwendung des vorstehend genannten Verfahrens
bzw. Prozesses bearbeitete Innenrohr 13 jedoch in dem sech
sten Schritt, dem "Nutausbildungsprozeß" nicht ausgedünnt
worden ist, gestaltet sich die Bearbeitung des Abschnitts des
Innenrohrs 13 an der Seite des Kopfendes 13a in den nachfol
genden Prozessen schwierig. In manchen Fällen ist es deshalb
schwierig, den Winkel Ψ der Dichtungsnutseitenfläche 16a an
der Seite des Kopfendes 13a gegenüber der axialen Richtung
des Innenrohrs 13 im wesentlichen rechtwinklig zu gestalten,
wie in Fig. 4 gezeigt.
Ein Fall, bei dem das Innenrohr 13, das in Fig. 4 gezeigt
ist, in das Außenrohr 4 geneigt eingesetzt ist, ist in Fig.
14 gezeigt. Ein Fall, bei dem das in Fig. 3 gezeigte Innen
rohr 13 in das Außenrohr 14 unter Neigung eingesetzt ist, ist
in Fig. 15 gezeigt. Fig. 16 zeigt eine vergrößerte Ansicht
des Punkts P in den Fig. 14 und 15.
Der aufgeweitete Teil 13b des Innenrohrs 13 dient zur Führung
des Innenrohrs 13, das in das Außenrohr 14 einzusetzen ist,
und der lange aufgeweitete Teil 13b dient dazu zu verhindern,
daß der O-Ring beim Zusammenbauen schief angeordnet wird, so
daß ein Auslaufen aus diesem verhindert wird.
Wenn deshalb das in Fig. 4 gezeigte Innenrohr 13 für den Zu
sammenbau verwendet wird, kann das Innenrohr deshalb, weil
der aufgeweitete Bereich 13b kurz ist, unter einem großen
Winkel beim Einsetzen in das Außenrohr 14 geneigt werden, wie
in Fig. 14 gezeigt. In diesem Fall kann der O-Ring 12 in Kon
takt mit dem Kopfendteil 18e des Außenrohrs 14 gelangen, wie
in Fig. 16 gezeigt, und der O-Ring kann dadurch während des
Zusammenbaus schief angeordnet werden.
Wenn andererseits das in Fig. 3 gezeigte Innenrohr 13 für den
Zusammenbau verwendet wird, wird das Innenrohr 13 deshalb,
weil der aufgeweitete Teil 13b lang ist, geführt, bis er in
das Außenrohr 14 in einen tieferen Abschnitt eingeführt ist,
wie in Fig. 15 gezeigt. Der O-Ring 12 kontaktiert deshalb den
verjüngten Teil 18d des Außenrohrs 14, wodurch verhindert
wird, daß der O-Ring eingefangen wird.
Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, ist es ratsam, daß die
Dichtungsnutseitenfläche 16a an der Seite des Kopfendes 13a
so senkrecht wie möglich zu der axialen Richtung des Innen
rohrs 13 ausgebildet wird, so daß das Innenrohr 13 einen lan
gen aufgeweiteten Teil 13b haben kann.
Wenn die Bearbeitung des Kopfendabschnitts des Innenrohrs 13
nicht problemlos durchgeführt werden kann, kann zwischen der
Dichtungsnutseitenfläche 16a und der Dichtungsnutgrundfläche
16b an der Seite des Wulststeils 15, wie in Fig. 6 gezeigt,
eine Verformung auftreten, oder die Dichtungsnutgrundfläche
16b kann, wie in Fig. 7 gezeigt, deformiert werden. Dadurch
kann die Standzeit des Innenrohrs 13 verringert werden, oder
eine unzureichende Dichtung kann aufgrund der Verformung des
O-Rings 12 hervorgerufen werden. Um diesen Nachteil zu ver
hindern, ist es ratsam, daß der Abschnitt des Innenrohrs 13
an der Seite des Kopfendes 13a ausgehend vom Punkt B in dem
sechsten Schritt, wie in Bezug auf die erste Ausführungsform
beschrieben, ausgedünnt wird.
Als nächstes wird die dritte Ausführungsform erläutert.
Das Herstellungsverfahren, bei dem die vorliegende Erfindung
auf einen Schlauch 10 angewendet wird, wird als dritte Aus
führungsform erläutert.
Fig. 2 zeigt eine längsgeschnittene Seitenansicht einer
Schlauchleitung, d. h. eines Schlauches 10, der in einem Mo
torfahrzeug verwendet wird. Der Schlauch 10 umfaßt einen Gum
miteil 10b und ein Rohrteil 10a, die durch Verstemmen des
Punkts B der Buchse 59 miteinander verbunden sind. In dem
Rohrteil 10a ist eine Mutter 17 auf dem Innenrohr 13 angeord
net, um den Schlauch 10 mit einem Verdichter 1, einem Ver
flüssiger 2 usw. zu verbinden.
Das Innenrohr 13 des Schlauchs 10 ist vorliegend mit einem
ringförmigen Wulstteil 15 am Außenumfang an der Seite des
Kopfendes versehen, d. h. in Fig. 2 der rechten Seite, ähnlich
wie das Innenrohr 13 des Rohrs 9. An der Seite des Kopfendes
ausgehend vom Wulstteil, dem Wulststeil 15, ist eine ringför
mige Dichtungsnut 16 zum Halten eines O-Rings 12 ausgebildet.
Das Innenrohr 13 umfaßt normalerweise ein Materialrohr oder
Rohrmaterial aus Metall, wie beispielsweise Aluminium, Kup
fer, Messing, rostfreiem Stahl, Eisen oder dergleichen. Bei
dieser Ausführungsform wird hochfestes Aluminium A6063-T83
als das Material für das Innenrohr 13 deshalb verwendet, weil
eine ausreichende Festigkeit in dem Rohrteil 10a zum Verstem
men des Gummiteils 10b und des Rohrteils 10a benötigt wird.
Ein Problem besteht jedoch insofern, als hochfestes Material
nicht problemlos bearbeitet werden kann. Das vorstehende Ma
terial kann deshalb durch Verwenden desselben Verfahrens wie
bei der ersten Ausführungsform nicht bearbeitet werden.
Um dieses Problem zu lösen, wird, wie in Fig. 7 gezeigt, der
Abschnitt des Innenrohrs 13, einschließlich dem Rohrteil 10a
vom Kopfende 13a bis zum Punkt U an der Seite des Innendurch
messers geschnitten, um derart ausgedünnt zu werden, daß das
Innenrohr 13 leicht gepreßt oder gedrückt werden kann. In
dieser Ausführungsform wird das Innenrohr 13 für eine Länge
zwischen 23 mm bis 24 mm ausgehend vom oder von dem Kopfende
13a ausgedünnt. Der vorstehend genannte Prozeß entspricht dem
beanspruchten "Schneidprozeß".
Als nächstes wird der geschnittene oder abgeschnittene Ab
schnitt auf eine Temperatur höher als 250°C (1076°F) in einer
Induktionsaushärtvorrichtung zum Zwecke des Glühens erhitzt.
Dieser Prozeß entspricht dem "Glühprozeß". Die Vickers-Härten
der jeweiligen Abschnitte des geglühten Innenrohrs 13 sind in
Fig. 9 gezeigt.
In Fig. 9 ist auf der Ordinate die Vickers-Härte (Hv) und auf
der Abszisse der Abstand (mm) vom Kopfende 13a des Innenrohrs
13 aufgetragen.
Aus dieser Figur wird deutlich, daß die Härte des Abschnitts
vom Kopfteil 13a zum Punkt U in Fig. 9 mit einer Vickers-
Härte von unter 50 (Hv) niedrig ist. Die Vickers-Härte ist im
Bereich des Punkts U etwas höher; dies stellt jedoch für die
Preßbearbeitung kein ernsthaftes Problem dar. Aus der vorste
hend genannten Tatsache kann abgeleitet werden, daß das In
nenrohr 13 unter Verwendung desselben Verfahrens wie bei der
ersten Ausführungsform in eine zylindrische Dichtform oder
-gestalt überführt werden kann.
Der Punkt Q des Innenrohrs 13, bei dem das Innenrohr 13 und
der Gummiteil 10b durch die Buchse 59 verstemmt sind, hat ei
ne große Dicke und eine hohe Vickers-Härte, die höher als 80
(Hv) und nahezu gleich derjenigen des Materialrohrs ist. Die
Vickers-Härte ist geringfügig niedriger im Bereich des Punkts
Q; sie stellt jedoch für eine Preßbearbeitung kein ernsthaf
tes Problem dar. Das Innenrohr 13 kann deshalb unter Auf
rechterhaltung einer ausreichenden Festigkeit beim Verstemmen
preßbearbeitet werden.
Wie vorstehend beschrieben, kann das Bearbeiten eines Innen
rohrs 13 in eine zylindrische Dichtungsgestalt problemloser
oder leichter durch Schneiden des Kopfendes des Innenrohrs 13
an der Seite des Innendurchmessers durch Ausdünnen und Glühen
des Innenrohrs 13 zur Aufweichung durchgeführt werden.
Durch Anordnen des Innenrohrs 13 auf der Preßmaschine 11 und
Durchführen der in den ersten bis achten Schritten gemäß der
ersten Ausführungsform beschriebenen Preßbearbeitung kann das
Innenrohr 13, das für den Schlauch 10 verwendet wird, in ei
ner in der Fig. 18 gezeigten zylindrischen Dichtform ausge
bildet werden.
Der Fall, bei dem das Herstellungsverfahren gemäß der vorlie
genden Erfindung auf das Rohr 9 des Überwurfmutter-Verbin
dungstyps angewendet wird, wurde in den ersten und zweiten
Ausführungsformen beschrieben, und der Fall, bei dem das er
findungsgemäße Herstellungsverfahren auf einen Schlauch 10
des Überwurfmuttertyps angewendet wurde, ist in der dritten
Ausführungsform beschrieben. Es ist ferner außerdem möglich,
daß die Verbindung des Rohrs 9 oder des Schlauchs 10 mit ei
ner Verblockungsverbindung (block joint) hergestellt wird,
die aus Harz oder Metall besteht.
Während die vorliegende Erfindung in Verbindung mit den zur
Zeit für besonders praktikabel erachteten bevorzugten Ausfüh
rungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht
auf diese Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr umfaßt die
Erfindung sämtliche Abwandlungen und äquivalente Anordnungen
im Rahmen des Geistes und Umfangs der beiliegenden Ansprüche.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen eines wulstförmigen Rohrs, um
fassend die Schritte:
Pressen eines Metallrohrzuschnitts (13) vorbestimmter Länge zur auswärts gerichteten Aufweitung eines Zwischen teils des Rohrs (13) zur Ausbildung eines aufgeweiteten Abschnitts (15a) des Rohrs (13),
Pressen des aufgeweiteten Abschnitts (15a) des Rohrs (13) zur Ausbildung eines wulstförmigen Abschnitts (15),
externes Pressen des Rohrs (13) zum Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Inneren hin an einem Abschnitt von einem Kopfende (13a) zu dem Zwischenteil des wulstförmigen Ab schnitts (15), und
nach außen gerichtetes Aufweiten des Rohrs (13) für eine zweite vorbestimmte Länge an dem Abschnitt zur Ausbildung einer Nut (16) in dem Zwischenteil des Rohrs (13).
Pressen eines Metallrohrzuschnitts (13) vorbestimmter Länge zur auswärts gerichteten Aufweitung eines Zwischen teils des Rohrs (13) zur Ausbildung eines aufgeweiteten Abschnitts (15a) des Rohrs (13),
Pressen des aufgeweiteten Abschnitts (15a) des Rohrs (13) zur Ausbildung eines wulstförmigen Abschnitts (15),
externes Pressen des Rohrs (13) zum Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Inneren hin an einem Abschnitt von einem Kopfende (13a) zu dem Zwischenteil des wulstförmigen Ab schnitts (15), und
nach außen gerichtetes Aufweiten des Rohrs (13) für eine zweite vorbestimmte Länge an dem Abschnitt zur Ausbildung einer Nut (16) in dem Zwischenteil des Rohrs (13).
2. Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohrs nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen zweiten
Aufweitungsschritt zum Aufweiten eines Innendurchmessers
des Rohrs (13) vor dem Metallrohrpreßschritt umfaßt.
3. Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohrs nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt
des Pressens eines Teils des Rohrs (13) an einem zweiten
Abschnitt zwischen dem eingezogenen Abschnitt und einem
nicht eingezogenen Abschnitt umfaßt, um den zweiten Ab
schnitt im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung
des Rohrs (13) verlaufen zu lassen, wobei der Preßschritt
zwischen dem externen Preßschritt und dem Aufweitungs
schritt stattfindet.
4. Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohrs nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der externe Preß
schritt umfaßt:
Ausbilden einer Fläche des Rohrs (13) mit einer Neigung unter einem Winkel zwischen 15° und 30° gegenüber der axialen Richtung des Rohrs (13) zwischen dem eingezogenen Abschnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt des Rohrs (13) durch externes Pressen des Rohrs (13) und Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Innern hin an dem Abschnitt des Rohrs (13), und
Ausbilden der Fläche mit einem zweiten Neigungswinkel von ungefähr 45° gegenüber der axialen Richtung des Rohrs (13) zwischen dem eingezogenen Abschnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt durch externes Pressen des Rohrs (13) und Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Innern hin an dem Abschnitt.
Ausbilden einer Fläche des Rohrs (13) mit einer Neigung unter einem Winkel zwischen 15° und 30° gegenüber der axialen Richtung des Rohrs (13) zwischen dem eingezogenen Abschnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt des Rohrs (13) durch externes Pressen des Rohrs (13) und Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Innern hin an dem Abschnitt des Rohrs (13), und
Ausbilden der Fläche mit einem zweiten Neigungswinkel von ungefähr 45° gegenüber der axialen Richtung des Rohrs (13) zwischen dem eingezogenen Abschnitt und dem nicht eingezogenen Abschnitt durch externes Pressen des Rohrs (13) und Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Innern hin an dem Abschnitt.
5. Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohrs nach
Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zum
Pressen des Rohrs an einem zweiten Abschnitt umfaßt:
internes Pressen des Rohrs (13) zur Reduzierung seiner Dicke an dem Abschnitt von dem Kopfende (13a) zu dem Zwi schenteil und Pressen des Teils des Rohrs (13), damit dieser Teil im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Rohrs (13) verläuft.
internes Pressen des Rohrs (13) zur Reduzierung seiner Dicke an dem Abschnitt von dem Kopfende (13a) zu dem Zwi schenteil und Pressen des Teils des Rohrs (13), damit dieser Teil im wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Rohrs (13) verläuft.
6. Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohrs nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt
Pressen eines dritten Abschnitts des Rohrs (13) zwischen
einem in dem Aufweitungsschritt aufgeweiteten Abschnitt
und einem nicht aufgeweiteten Abschnitt umfaßt, der im
wesentlichen senkrecht zu der axialen Richtung des Rohrs
(13) verläuft, wobei der Schritt des Pressens des dritten
Abschnitts nach dem Aufweitungsschritt stattfindet.
7. Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohrs nach
Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt
Zuschneiden eines Innendurchmessers des Rohrs (13) an dem
Abschnitt vor dem Metallrohrpreßschritt umfaßt.
8. Verfahren zur Herstellung eines wulstförmigen Rohrs nach
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es den Schritt
Glühen des Rohrs (13) an dem Innendurchmesser nach dem
Zuschneidschritt umfaßt.
9. Verfahren zum Herstellen eines wulstförmigen Rohrs durch
Verwenden einer Preßmaschine (11), die eine Mehrzahl von
Stanzwerkzeugen (41, 42, 43, . . . ) hat, wobei das Verfahren
die Schritte umfaßt:
Aufweiten eines Metallrohrzuschnitts (13) auf eine fest gelegte Länge durch Einziehen eines Außendurchmessers des Metallrohrs (13) durch ein Außenseitenstanzteil, während ein Innendurchmesser des Rohrs durch ein Innenseiten stanzteil geführt wird, wodurch ein aufgeweiteter Ab schnitt (15a) ausgebildet wird;
Überführen des Rohrs (13) in eine Wulstform durch Pressen des aufgeweiteten Abschnitts (15a) des Rohrs (13) durch ein Außenseitenstanzteil, während der Innenseitendurch messer des Rohrs (13) durch ein Innenseitenstanzteil ge führt wird;
Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Innern hin zur Ausbil dung eines eingezogenen Abschnitts benachbart zu einem ersten Abschnitt zwischen einem Kopfende (13a) des Rohrs (13) und einen Zwischenteil des wulstförmigen Abschnitts (15) durch externes Pressen des Rohrs (13) mit dem Außen seitenstanzteil, während der Innenseitendurchmesser durch das Innenseitenstanzteil geführt wird, und
zum Äußeren des Rohrs (13) gerichtetes Aufweiten des er sten Abschnitts zur Ausbildung einer Nut (16) in einem Zwischenteil des Rohrs (13) durch internes Pressen des Rohrs (13) mit dem Innenseitenstanzteil, während der Au ßendurchmesser des Rohrs (13) mit dem Außenseitenstanz teil geführt wird.
Aufweiten eines Metallrohrzuschnitts (13) auf eine fest gelegte Länge durch Einziehen eines Außendurchmessers des Metallrohrs (13) durch ein Außenseitenstanzteil, während ein Innendurchmesser des Rohrs durch ein Innenseiten stanzteil geführt wird, wodurch ein aufgeweiteter Ab schnitt (15a) ausgebildet wird;
Überführen des Rohrs (13) in eine Wulstform durch Pressen des aufgeweiteten Abschnitts (15a) des Rohrs (13) durch ein Außenseitenstanzteil, während der Innenseitendurch messer des Rohrs (13) durch ein Innenseitenstanzteil ge führt wird;
Einziehen des Rohrs (13) zu seinem Innern hin zur Ausbil dung eines eingezogenen Abschnitts benachbart zu einem ersten Abschnitt zwischen einem Kopfende (13a) des Rohrs (13) und einen Zwischenteil des wulstförmigen Abschnitts (15) durch externes Pressen des Rohrs (13) mit dem Außen seitenstanzteil, während der Innenseitendurchmesser durch das Innenseitenstanzteil geführt wird, und
zum Äußeren des Rohrs (13) gerichtetes Aufweiten des er sten Abschnitts zur Ausbildung einer Nut (16) in einem Zwischenteil des Rohrs (13) durch internes Pressen des Rohrs (13) mit dem Innenseitenstanzteil, während der Au ßendurchmesser des Rohrs (13) mit dem Außenseitenstanz teil geführt wird.
10. Verfahren zum Herstellen eines Rohrs mit einem wulstför
migen Abschnitt durch Verwenden einer Preßmaschine (11)
mit einer Mehrzahl von Stanzwerkzeugen (41, 42, 43, . . . 46),
wobei jedes Stanzwerkzeug innere und äußere Stanzelemente
hat, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Aufweiten eines Rohrs (13) zur Ausbildung eines aufgewei teten Teils (15a) desselben durch Einführen eines ersten Stanzelements in das Innere des Rohrs (13) und Halten des Rohrs (13) von außen mit einem ersten äußeren Stanzele ment;
Ausbilden eines Wulstteils (15) in dem aufgeweiteten Teil (15a) durch Einführen eines zweiten inneren Stanzelements in das Innere und Halten des Rohrs von außen mit einem zweiten äußeren Stanzelement,
Ausbilden einer geneigten Fläche über dem Wulstteil (15) durch Einziehen des Rohrs (13) von einem Kopf (13a) des selben zu einem Startpunkt der geneigten Fläche unter Verwendung eines dritten inneren Stanzelements und eines dritten äußeren Stanzelements,
Neuausbilden der geneigten Fläche derart, daß sie einen größeren Neigungswinkel hat, durch Verwenden eines vier ten inneren Stanzelements und eines vierten äußeren Stanzelements,
Ausbilden einer Nut (16) in einer Außenoberfläche des Rohrs (13) durch Verwenden eines fünften inneren Stanz elements, eines Zwischenstanzelements und eines fünften äußeren Stanzelements,
Einstellen der Tiefe der Nut (16) durch Verwenden eines sechsten inneren Stanzelements und eines sechsten äußeren Stanzelements, und
Vervollständigen der Ausbildung der Nut (16) unter Ver wendung eines siebten inneren Stanzelements und eines siebten äußeren Stanzelements.
Aufweiten eines Rohrs (13) zur Ausbildung eines aufgewei teten Teils (15a) desselben durch Einführen eines ersten Stanzelements in das Innere des Rohrs (13) und Halten des Rohrs (13) von außen mit einem ersten äußeren Stanzele ment;
Ausbilden eines Wulstteils (15) in dem aufgeweiteten Teil (15a) durch Einführen eines zweiten inneren Stanzelements in das Innere und Halten des Rohrs von außen mit einem zweiten äußeren Stanzelement,
Ausbilden einer geneigten Fläche über dem Wulstteil (15) durch Einziehen des Rohrs (13) von einem Kopf (13a) des selben zu einem Startpunkt der geneigten Fläche unter Verwendung eines dritten inneren Stanzelements und eines dritten äußeren Stanzelements,
Neuausbilden der geneigten Fläche derart, daß sie einen größeren Neigungswinkel hat, durch Verwenden eines vier ten inneren Stanzelements und eines vierten äußeren Stanzelements,
Ausbilden einer Nut (16) in einer Außenoberfläche des Rohrs (13) durch Verwenden eines fünften inneren Stanz elements, eines Zwischenstanzelements und eines fünften äußeren Stanzelements,
Einstellen der Tiefe der Nut (16) durch Verwenden eines sechsten inneren Stanzelements und eines sechsten äußeren Stanzelements, und
Vervollständigen der Ausbildung der Nut (16) unter Ver wendung eines siebten inneren Stanzelements und eines siebten äußeren Stanzelements.
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