-
Verfahren zum Profilieren von Rohren, Stangen und ähnlichen langgestreckten
Körpern Das Verfahren, befaßt sich mit dem Verformen von Rohren, Stangen und ähnlichen
langgestreckten Körpern, und zwar sollen sie mit einer schraubenförmigen Profilierung
versehen werden, die sich entweder nur über einen Teil oder über die gesamte axiale
Länge des Werkstückes fortlaufend erstreckt. Es sollen mithin 'beispielsweise Welllrohre
erzeugt werden, der-en Wandung schraubenf5rmig profiliert ist. Rohre mit einer schraubenartigen
Profilierung der Wandung sind an, sich bekannt und solche Rohre werden in Wärmeaustauschern
benutzt. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Wellrohre zu erzeuigen, bei denen
die Oberfläche an einzelnen senkrecht zur Achsrichtung stehenden Querschnittzonen
wörtlich elektroinduktiv erhitzt- werden, worauf durch axialen Stauch-druck Wellen
erzeugt werden,. Die parallel zueinander liegenden Wel#len liegen senkrecht zur
Achsrichtung. Bei einem solchen Rohr ist die Wel,le selbst Bestandteil der Rährwandung.
Dadurch ist ein günstiger Wärmeübergang gegeben und außerdem ist die Herstellung
solch-er Rohre, verglichen mit bekannten Rohren ä!hnlicher Art, verhältnismäßig
einfach. Sie weisen aber insofern einen gewissen Nachteil auf, als die Wellen, im
Innern des Rohres zu Stauungen und Wirbelbildungen in dem das Rohr durchströmenden
Medium Anlaß geben.
-
Die Erfindung löst die Aufgabe, Rohre, Stangen od. dgl. mit schraubenlinienförmig
fortlaufenden Wellen zu versehen, die einerseits aus dem Grundwerkstoff und insbesondere
aus der Rährwandung
heraus- aufgelbaut sind, dabei aber die Nachteile
vermeiden, die &ich. 'bei Wellen ergeben-, die senkrecht zur Athsrichtung stehen.
Um solche Stangen od. dgl. zu profilieren, wi-rd das. Werkstück während einer Umlaufbewegung
und gleichzeitigem axialen Vorschuh von einem schraubenlinienfö migen Induktor örtlich
an den zu verformenden Stellen aufgeheizt. Zur Billdung der schraubenlinienförmigen
Profilierung wird das Werkstück .durch einen entsprechend geformten Zi-ehring hindurchgezogen,
nachdem die erhitzten Stellerif auf Verformungstemperatur gebracht worden. sind.
Dias Verfahren kann auch so ausgeübt werden, daß das Werk,stück ohne Zuhilfena:hme
eines Werk-zeuges .durch axialen Stauchdruck verformt wird, nach-.dem eine en-tsprec#he4de
schraubenlinienförmige Erhitzung stattgefunden hat bzw. wghrend- die. Erhitzung
stattfindet.
-
Gleichgültig ob das Verfahren mit oder ohne Verformungswerkzeug durchgeführt
wird, ist es erforderlich, die Teile der Vorrichtung, in.die dias Werkstück eingespannt
wird, in Umlauf zu versetzen; 'bzw. ihnen einen axialen Umlauf zu gestatten. Es
gilt insbesondere auch für den profllierten Ziehring, der dito Umlaufbewegung des
Werkstüdkes mitmachen mirß, während sich das Werkstück mit der entstehenden Verformung
durch den Ziehring hinidurchschrauht.
-
Es ist zwar schon, vorgeschlagen worden" beim Ziehen, -von Rohren
-unter induktivem Erhitzen zu profilieren. Es 'handelte,sidh, jedoch hierbei darum,
Rohr-, bewußt mit unrundem Querschnitt zu erzeugen, und es wurde daher mit Induktoren
gearbeitet, die das Werkstück auf Mantellinien, parallel zur Achsrichtung unterschiedlich
hoch erwärmten, um so in einem entsprechend geformten Ziehweikzeug Verformungen'zum
unrunden Quer-Schnitt zu gestattem Auf Grund dieses älteren Verfahrens: konnten
Schlüs,se, wie bei der Erzeugung schrauben1.Inig gewellter Rohre, Stangen oder ähnlich
langgestreckter Werkzeuge -zu verfahren sei, nicht gezogen werden.
-
Für das Verfahren gemäß der Erfindung werden besondere Induktchren
benötigt, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Wilkflächen schraubenlinienförmig
verlaufen. Die Steigung der Schraubenlinie des Induktors muß in Werkstückvorschubrichtung
zu- -bzw. abn>#ihmen, und zwar deshalb, weil heim Ziehen eine - axiale Verlängerung
und beim Stauchen eine axiale VeiJkÜrzung des Werkstückes, eintritt. Der Induktor
wird gemäß der Erfindung als Heizleiters.chleife ausgebildet, deren Xste eng benachbart
sind, parallel verla,-u-fen und mit Magnetjochen -versehen sind. Die Heizleiterschleife
umfaßt das Werksbück schraubenilinienförmig, und zwar 'kann sie das WerkstÜck auf
einem Teflumfang umfas.sen oder auf einem oder mehreren Umfängen. Die Leitersthleife
kann aber auch so ausgebildet sein, daß die Heizleiteräste mäanderförmig verlegt
sind. Auch.diese Induktorform kann das Werkstück auf einem Teilumfang umfassen(
oder mehrmals um den Umfang herumgelegt sein, In den, Fällen, wo es, angezeigt erel
scheint, das Werl<stück von dem Heizleiter mehrmals umfassen zu lassen, -ist
diese Art der Ausbildung des Heizleiters besonders zweckmäßig.
-
Die Anordnung des Inddktors kann auch so ge-
troffen werden,
:daß er aus mehreren in Reihe ge-
schalteten Heizleiterschleifen von der beschriebenen
Form besteht, die das Werkstück schraubenlinienförmig teilumfassen und in Werkstückvorschubrichtung
zu- oder abnehmende Steigung besitzen. Es iist ferner möglich, die Äste der Hei,zleitersch16fe
durch einen Zwischenraum voneinander zu trennen unddiesen so groß zu wählen, daß
der verformte Werkstoff in diesem Zwischenraum hineinwachsen, kann. Diese Ausbildungsform,
bei der die bei-den Heizleiteräste an, den Flanken der entstehenden schraubenförmigen
Welle liegen-, ist besonders z#v-ec4zmäßig für die Ausführungsform. des Verfahrens,
bei welcher die Verformung durch axialen-. Stauchdruck ohne Zuhilfenahme eines Zie#bwerkzeuges
herbeigeführt wird.
-
Im nachfolgenden werden das Verfahren. und einige Ausbildungsfo,rmen
des Induktors an Hand der Abbildungen näher erläutert.
-
Die glatte Wandung des Rohres i nach Abb. i soll mit einer schrauben-linig
verlaufenden wellenartigen Verformung 2 versehen werden, Zu diesem Zweck wird die
Wandung des Rohres i, das um seine Achse umläuft und in Richtung des Pfeiles
3
vorgeschoben wird, mittels mdhrwind!iger Heizleiterschltife 4 örtlich erhitzt.
Die einzelnen Windungen der Heizleiterschleife sind im Schnitt dargestellt. Die
Äste der Schleifen sind, eng fienachbart und verlaufen parallel. Sie sind mit Magnetjochen
5 (Abb.,:2) versehen, die so ausgebildet sein müssen, daß ein Ansatz
6 jedes einzelnen jochbleches zwischen die-beiden Äste hindurchraat und diese
trennt, um eine Bifilarwir'kung der beiden eng benachbarten Äste -zu -verhindern.
Wie aus -der Abl>. i ersichtlich, 'haben die einzelnen Windungell der Heizleiterschlei#fe
abnehmende Steigung in Richtung des Vor-schubes 3, weil sich das Werkstück
durch die Verformung in, Achsrichtung verkürzt und die Schraubenlinie verflacht.
-
Während -des Erhitzens des sich schraubenlinig in Achsenzichtung bewegenden
Rohres wird der Verformungs4ruck axial ausgeübt, so -daß sich die wellenffirmigen,
schraubenlinig verlaufenden, Er-,h.6h,u,nge-n"bilden. Das Verfahren kann auch so
ausgeübt werden, daß die Verformung #durch einen mit Profilierungen versehenen und
um seine Achse .drehbar angeordneten Zi-ehring durch Zug bewirkt wird. Hierbei wird
die Steigung der Schraubenlinie vergrößert, detnentspredhend muß die Steigung der
-schraubenlinienförmigen Efhitzu-ngszone zunehmen,4.h. der Heizleiter muß eine Schraubenlinie
zunehmender Steigung besitzen.
-
An Stelle von Heizleiterschleifen mit parallelen Ästen, wie sie in
Abb. i und .2 dargestellt #sind, können auch Heizleiterschleifen benutzt werden,
deren Äste mäanderartig verlaufen, wie dies in Abwicklung in die Ebene (Abb.
3) dargestellt ist. Es ist auch möglich, die Heizleiter nach Abb. i
so
auszubilden, daß sie das Werkstück nur auf einem Teilumfang umfassen, wodurch ein
schwächeres Auf-heizen ermöglicht wird, ohne das Grundsätzliche,der Heizwirkung
abzuwandeln. In Abb. 4 ist eine besondere Schaltung und Anordnung dargestellt,bei
dereinzelne teilumfassende Heizleiterschleifen 7, 8 und 9, die in.
sich entweder nach Abb. i oder Abb. 3 ausgebildet sein können, in Reihe geschaltet
vorgesehen sind, Während bei allen bisher beschriebenen Ausführungsfortnen. die
Äste der Heizleiterschleife eng benachbart sind, zeigt Abb. 5 im Teilschnitt
,eine Heizleiterschleife, bei der die Äste io und i i einen größeren. Zwischenraum
aufweisen, und zwar derart, daß in diesem Zwischenraum die ent-,stehende Erhöhung
2 hineinwachsen kann. Die Äste io und, i i liegen dabei an den Flanken der entstehenden
schraubenförmigen Erhöhung und werden in ihrer Lage der Erstredkung dieser Flanken.
angepaßt. Die Äste sind wie üblich mit jochblechen 1:2 und 13 lbßstÜc#lz:t.
-
Das Verfahren und die hierzu benötigten. Vorrichtungen sind in Verbindung
mit der Wellrohrherstellung erläutert. Sinngemäß können diese Vorrichtungen, auch
für eine entsprechende Verformung von. Vollwerkstoff benutzt werden.