DE8021907U1

DE8021907U1 - Vorrichtung zur herstellung von rohren mit polygonalem querschnitt

Info

Publication number: DE8021907U1
Application number: DE19808021907
Authority: DE
Original assignee: BSL Bignier Schmidt Laurent SA
Current assignee: BSL Bignier Schmidt Laurent SA
Priority date: 1980-08-16
Filing date: 1980-08-16
Publication date: 1981-03-12

Description

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Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Rohres mit polygonalem Querschnitt durch Aufweitung eines zylindrischrohrförmigen Rohlings mit Kreisquerschnitt, gegebenenfalls auch eines bereits vorgeformten Rohlinges mit einer angenähert polygonalen Form.

Ziel der Erfindung ist es, einfache Vorrichtungen aufzuzeigen, welche die Herstellung verschiedener Profile mit engen geometrischen Toleranzen erlauben und, ausgehend von Rohlingen mit kreisförmigem oder polygonalem Querschnitt, bei der Ausführung aller polygonalen Profile anwendbar sind.

Bekannt ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines nicht kreisförmigen Rohres durch Aufweitung eines kreisförmigen Rohlinges (Schweizer Patentanmeldung 407 926)j bei diesem bekannten Verfahren wird auf die Wände des Rohlinges ein parallel zu den Seitenflächen des herzustellenden Rohres ausgerichteter Druck ausgeübt, dazu dienen T-förmige Druckstücke. Folge dieses Verfahrens sind unterschiedliche Spannungen auf den Wänden des Rohres.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, welche regelmäßige plastische Verformungen auf allen Seiten des Rohres zu erreichen gestatten, so daß präzise Maße und die Geradheit der Seitenflächen gewährleistet sind.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die einen langgestreckten Dorn aufweist, an dem longitudinal verlaufende Rillen angeordnet sind, in denen radial verschiebbare Radialdruckstücke geführt gleiten.

Mittels der Druckstücke wird ein rohrförmiger, gegebenenfalls polygonaler Rohling in radialer Richtung bis auf die gewünschte Querschnittsform aufgeweitet. Der ausgebildete Querschnitt des Rohlings entspricht dem zu erreichenden Profil, wobei Längung bzw. Dehnung entsprechend den Eigenschaften des Metalles variieren und gegebenenfalls bis zu einer plastischen Verformung gehen können.

Der Dorn wird in den Rohling eingeführt, und dann werden die Druckstücke radial verschoben, um die Aufweitung des Rohlings zu bewirken.

Dorne und gleitend geführte Druckstüoke berühren einander am Boden der Rillen mittels einer Vielzahl longitudinal unterteilter identischer Schrägflächen, dergestalt, daß eine longitudinale Relativverschiebung zwischen Dorn und Druckstücken auf der gesamten Länge derselben gleich große und zur^ gleichen Zeit erfolgende radiale Schubkräfte bewirkt.

Um die erforderlichen Genauigkeiten zu erreichen und um jegliche Verwindung unter dem Eigengewicht des Werkzeuges oder jede Überlastung aufgrund des Gewichtes des Rohlings auszuschalten, arbeitet der Dorn vorzugsweise in vertikaler Stellung innerhalb des Rohlings.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die radiale Aufweitung des Rohlings durch einen entsprechenden Vorschub der Druckstücke erreicht, wobei dieser Vorschub durch eine in Längsrichtung erfolgende Druckbeaufschlagung bewirkt wird, welche auf die Gesamtheit der Druckstücke gleichzeitig oder auf den Dorn ausgeübt wird.

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Die radiale Resultierende der Druckbeaufschlagungen bewirkt die Radialverschiebung der Schieber und die Dehnungsbeanspruchung der Wand des rohrförmigen Rohlings, die zu dessen plastischer Verformung notwendig ist, um das Viereckprofil oder das gewünschte Profil zu erhalten.

Die anliegende Zeichnung zeigt erfindungsgemäße Vorrichtungen zur Formung eines Viereck-Rohres aus einem rohrförmigen, zylindrischen Rohling.

Dabei zeigen

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Dorn, welcher vier gleitend in Rillen des Dornes geführte Druckstücke zur Aufweitung und Umformung eines kreisförmigen Rohres in ein Viereck-Rohr trägt, und zwar vor der Aufweitung;

Fig. 2 ein der Fig. 1 entsprechendes Schnittbild nach der Aufweitung;

Fig. 3 einen Längsschnitt einer vertikal angeordneten Vorrichtung mit Dorn und Druckstücken entsprechend der Erfindung, wobei eine Bildfläche den Zustand vor der Aufweitung und eine Bildhälfte den Zustand nach der Aufweitung zeigen;

Fig. 4 ein der Fig. 3 entsprechendes Schnittbild für eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt einen langgestreckten, massiven, aus einem Stück hergestellten Dorn Dieser Dorn kann als Kern in das Innere eines Rohlings 2 eingeführt werden und besitzt vier Rillen 3,4,5 und 6, in denen jeweils ein flaches Druckstück 7 aufgenommen ist.

Die Rillen sind longitudinal angeordnet und jeweils gegeneinander um einen Winkel von 90° versetzt.

Die dem Boden der zugehörigen Rille zugewandte Kante 9 eines jeden Druckstückes besitzt ein Sägezahnprofilj und der Boden 10 jeder Rille weist ein komplementäres Sägezahnprofil auf, welches vorzugsweise zusammen mit dem Dorn oder durch entsprechende Bearbeitung in dem Dorn hergestellt wird (welches aber auch in den Rillen angestückt sein kann), wie am besten in den Fig. 3 und 4 zu erkennen ist.

Die Druckstücke haben eine Länge, die zumindest gleich der Länge des Rohlings ist. Die nutzbare Länge des Dorns muß zumindest gleich der Summe der Länge der Druckstücke und der longitudinalen Relativverschiebung zwischen Dorn und Druckstücken sein.

Die longitudinale Relativverschiebung der Druckstücke und des Dornes erfolgt mittels einer hydraulischen Zwei-Weg-

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Hubvorrichtung bzw. -Winde 11 mit Mehrfachgestänge oder mittels mehrerer. Hubvorrichtungen-bzw-. Winden, -um die Aufweitung auszuführen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Dorn fest und vertikal angeordnet. Der Rohling 2 wird auf den Dorn aufgeschoben, und die Druckstücke werden gleichzeitig längs der Rillen mittels einer Druckplatte 12 vorgeschoben, welche durch die Hubvorrichtung oder die Hubvorrichtungen verschoben wird. Die longitudinale Verschiebung der Druckstücke bewirkt gleichzeitig aufgrund des Zusammenwirkens der Sägezahnprofile 10 und 9 eine Radialverschiebung der Druckstücke. Nach Herstellung des Rohres 15 werden die Druckstücke durch Zurückziehen der Stangen l4 der Hubvorrichtung zurückgezogen, und zwar mittels eines auf der Druckplatte 12 angeordneten Rückholkranzes 15, der zu diesem Zweck mittels der Zähne l6, welche in Kerben 17 der Druckstücke angreifen, die Verbindung der Druckstücke und der Platte während .des Rückhubes der Hubvorrichtung bewirkt.

Ein starker, massiver und fester Dorn, welcher eine einwandfreie Stabilität für das Werkzeug gewährleistet, und die vertikale Anordnung, welche jegliche Verwindung verhindert, sind eine Kombination, die insbesondere zur Herstellung von Rohren mit großer Länge und hoher Präzision geeignet ist. (Ein Rohr mit polygonalem Querschnitt, im

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allgemeinen quadratisch oder rechteckig, kann bis zu 6 m lang sein. )

Bei der schematisch in Fig. 4 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist der Dorn horizontal und beweglich angeordnet, während die Druckstücke in longitudinaler Richtung unverschiebbar und nur in Radialrichtung beweglich angeordnet sind.

Bei dieser Ausführungsform drückt die Hubvorrichtung 11 auf ein Organ 20, um die Aufweitung auszuführen. Eine Druckplatte 18 dient bei der Radialverschiebung der Druckstücke als Gegendruckplatte für die Hubvorrichtung und als Anschlag für die Druckstücke. Die Verbindung zwischen dem Organ 20 und der Hubvorrichtung ist schematisch mittels Stange 19 dargestellt.

Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Der Fachmann kann Abwandlungen vorsehen, indem er Einzelheiten ändert bzw. hinzufügt oder die beschriebenen Merkmale durch äquivalente Mittel ersetzt.

Claims

PATENTANWÄLTE ; ', GRÄMKOW. MANITZ & FINSTERWALD • DEUTSCHE PATENTANWÄLTE Λ η On r t fVM7 Il WERNER CRAMKOW · DIPL.-INO. AZ.: Lr oO dl yO(.Hdr. cerhart manitz · dipl.-phys. MANFRED FINSTE.1WALD · DIPL.-INC.DIPL.-WIRTSCH.-INC DR. HELIANE HEYN · DIPL.-CHEM. Anmelderin: hanns-jörg rotermund · dipl.-phys. BRITISH CHARTERED PATENT ACENT B. S.L. Bignier Schmid-Laurent james g. morcan · b.sc.iphys.>.d.m.s. ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT 25, Quai Marcel-Boyer SEELBERCSTRASSE 33/95 F-94201 Ivry sur Seine 7000 Stuttgart so ,bad can ν statt, IHR ZEICHEN UNSER ZEICHEN DATUM Ro/Bt 14. November 198Ο Vorrichtung zur Herstellung von Rohren mit polygonalem Querschnitt Ansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von Rohren mit polygonalem, insbesondere rechtwinklig polygonalem Querschnitt durch plastische Verformung eines rohrförmigen Rohlinges, wobei der Rohling bis zum Erreichen des richtigen gewünschten Querschnittes aufgeweitet wird, gekennze ichnet durch einen langgestreckten Dorn (1) mit longitudinal verlaufenden Rillen (3 bis 6), in denen radial verschiebbare Radialdruckstücke (7) geführt sind.

GRAMKOW · ROTERMUND MANITZ · FINSTERWALD · HEYN · MORCAN

SEELBERGSTR. S3/SS. 7000 STUTTGART 50 ROBERT-KOCH-STRASSE I. 8000 MÖNCHEN 22

2» Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vier Radialdruckstücke (7) jeweils um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (1) und die radial ausgerichteten RadialdruckstUcke (7) relativ zueinander longitudinal verschiebbar angeordnet sind, und daß der Boden (10) einer jeden Rille (3,4,5,6) und die dem Boden zugewandte Kante (9) des jeweiligen Druckstückes (7) komplementäre Sägezahnprofile aufweisen, dergestalt, daß die genannte longitudinale Relativverschiebung eine Radialverschiebung des jeweiligen DruckstUckes (7) in der Rille (3,4,5,6) bewirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (l) feststehend angeordnet ist, und daß die Druckstücke (7) in den Rillen (3,4,5,6) mittels einer Hubvorrichtung (11) längsverschiebbar sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß-die Hubvorrichtung-(11) auf Druck arbeitet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (l) vertikal angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (7) während der Expansionsbewegung gegen eine Longitudinalbewegung gesperrt sind und der Dorn (1) mittels einer Hubvorrichtung (11) längs der Druckstücke (7) längsverschiebbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (11) auf Zug arbeitet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (l) horizontal angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (1) als Block ausgebildet ist, welcher vier radiale Längsrillen (3,4,5,6) aufweist, die gegeneinander Jeweils um einen Winkel von 90° versetzt angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (7) Flachprofilstücke sind.