DE928642C

DE928642C - Verfahren zur Warmverformung eines Rohres mit kreisfoermigem Innenquerschnitt zur Erzielung von Laengsrippen

Info

Publication number: DE928642C
Application number: DEH9260A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-07-28
Filing date: 1951-07-28
Publication date: 1955-06-06

Description

Verfahren zur Warmverformung eines Rohres mit kreisförmigem Innenquerschnitt zur Erzielung von Längsrippen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Warmverformung eines Rohres mit kreisförmigem Innenquerschnitt und mit geeigneter Wandstärke, und zwar soll das Verfahren dazu dienen, ein Außenprofil mit Längsrippen herzustellen, die tangential oder diametral, symmetrisch oder asymmetrisch angeordnet sein können.
Gemäß der Erfindung geht man von einem Rohr mit zylindrischem Innenquerschnitt aus, dessen Wandung mindestens eine örtliche Verdickung aufweist, die parallel zur Rohrachsrichtung verläuft, unterzieht diese Verdickung, die eine Rippe bilden soll, einer schnellen und starken Erhitzung, und zwar vorzugsweise durch elektrische Induktion, und unterwirft hiernach den erhitzten Bereich des Rohres einer Zusammendrückung, die eine derartige Verformung und Verschiebung des Metalls im erhitzten Bereich herbeiführt, daß sich abschließend bei einmaliger oder mehrmaliger Durchführung dieses Arbeitsganges das gewünschte Rippenprofil ergibt. Die Erhitzung durch elektrische Induktion macht es dabei möglich, die notwendige Temperatur nur im erhitzten Bereich und nur bis zu gewünschten Tiefen zu erhalten. Die Zusammendrückung des erhitzten Bereiches kann mittels eines geeigneten Werkzeuges derart erfolgen, daß die Verformung oder Fließbewegung des erhitzten Metalls vor sich geht. Man kann dabei im Innern des Rohres einen gekühlten oder wärmeisolierten Dorn vorsehen, der im Zusammenwirken mit den kalt gebliebenen Teilen des Rohres in gewisser Weise eine Art Matrize bildet, die der Wirkung des verformenden Werkzeuges längs des erhitzten Teiles Widerstand leistet. Man kann sich auch damit begnügen, im Innern des Rohres eine Sandfüllung anzubringen oder auch eine Abkühlung im Innern des Rohres herbeizuführen, die die Starrheit der kalten Teile des Rohres erhöht. Die auf diese Weise durchgeführte Warmverformung der erhitzten Teile bewirkt die Verformung des Metalls und gibt dem Rohr schließlich bei einem oder mehreren Arbeitsgängen dieser Art jedes beliebige gewünschte Profil.
Will man z. B. ein Rohr mit symmetrischen Längsrippen herstellen, so geht man zweckmäßig von einem zylindrischen Rohr aus, das über zwei sich in der Längsrichtung erstreckenden, einander diametral gegenüberliegenden Bereichen Verdickungen und demzufolge einen elliptischen oder ovalen äußeren Umriß aufweist. Die Verdickungen des Rohres werden einer Induktionserhitzung unterzogen und übereinstimmend durch ein beliebiges geeignetes Warmverformungsorgan, wie z. B. unter einer Presse oder zwischen Rollen oder Zylindern, derart geformt, daß man eine Verschiebung bzw. Bewegung des Metalls erhält, die den Verdickungen das gewünschte herzustellende Rippenprofil gibt.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Erhitzung und anschließende Warmverformung aufeinanderfolgend über aneinander anschließende Längsabschnitte eines Rohres herbeigeführt werden können, das derart ruckweise vorrückt, daß schließlich die ganze Längsausdehnung des Rohres in der gewünschten Weise-profiliert ist.
Der Vorzug des Herstellungsverfahrens im Vergleich zu einem Ziehverfahren oder einem Metallwickelverfahren od. dgl. (filage) besteht darin, daß es gegebenenfalls ein in bezug auf eine zum Rohr diametrale Ebene asymmetrisches Profil herzustellen erlaubt. Bekanntlich ist es ja bei den Ziehverfahren und den Wickelverfahren od. dgl. erforderlich, daß die Endprofile symmetrisch in bezug auf eine diametrale Ebene gestaltet sind, derart, daß ein Gleichgewicht zwischen den Metallmengen auf jeder Seite dieser diametralen Ebene besteht. Die Erhitzung eines oder mehrerer asymmetrisch liegender Bereiche des Rohres, die sowohl asymmetrisch als auch symmetrisch liegen können, erlaubt nun aber gemäß der Erfindung, jedes beliebige gewünschte asymmetrische Profil herzustellen.
In der nachstehenden Beschreibung ist die Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung an Hand der Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i schematisch und im Schnitt die Induktionserhitzung der verdickten Teile eines Rohres, das einander diametral gegenüberliegende Verdickungen aufweist; Fig. 2 und 3 zeigen schematisch und im Schnitt Profile, wie sie ausgehend von den verdickten Teilen des in Fig. i gezeigten Rohres erzielt werden können; Fig.4 zeigt ein an verschiedenen Teilen seiner Längenausdehnung unterschiedlich profiliertes Rohr; Fig. 5, 6 und 7 zeigen Schnitte nach den Linien 7-7 bzw. 8-8 bzw. 9-9 der Fig. 4; Fig. 8 zeigt das Rohr der Fig. 4 nach Krümmung in Haarnadelform; Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie i 1-i i der Fig. 8, und-Fig. 1o ist ein Schnitt nach der Linie 12-z2 der Fig. B.
Wie aus Fig. i ersichtlio'h,geht man von einem zylindrischen Rohr a aus, das kreisförmigen Innenquerschnitt und zwei einander diametral gegenüberliegende Verdickungen aufweist, d. h. der äußere Umriß des Rohres ist oval oder elliptisch. Man unterzieht dann die beiden .Erweiterungen c und d einer elektrischen Induktionserhitzung. Der Vorteil der elektrischen Induktionserhitzung besteht darin, daß sie rasch und zu hohen Temperaturen fortschreitet und daß sie sowohl in der Tiefenrichtung als auch längs der Oberfläche auf einen genügend genau begrenzten Bereich des Rohres beschränkt ist. Hiernach werden diese in geeignetem Maße durch die Hitze erweichten Bereich durch Pressung warm verformt oder zwischen Rollen oder Zylindern durchgeführt, derart, daß sie dabei das gewünschte Profil erhalten. Während des Warmverformungsvorganges kann man einen gekühlten Dorn oder einen Wasserstrahl oder Kühlluftstrahl in das Innere des Rohres einführen. Ferner ist vorgesehen, daß der Dorn durch eine Sandfüllung ersetzt werden kann. Es ist von Bedeutung, daß der innere Teil des Rohres genügend kalt oder genügend unterstützt ist, um sich während der Warmverformung nicht zu verformen, Das Endprofil des Rohres kann ein Profil mit tangentialen Rippen gemäß Fig.2 oder auch ein Profil -mit diametralen Rippen gemäß Fig. 3 oder auch jedes beliebige andere Profil sein. Insbesondere können die auf der einen und der anderen Seite des Rohres vorgesehenen Rippen asymmetrisch statt wie in Fig. 2 und 3 symmetrisch gestaltet sein bzw. verlaufen.
Statt geradlinig zu verlaufen, können die Rippen in der Längsrichtung gewellt sein. Ihre Anzahl kann größer als zwei sein. Außerdem kann man streckenweise und/oder mit Abständen voneinander diametrale Rippen vorsehen, die überdies als Querverbindungen wirken.
Ferner ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Behandlung der Verdickungen mit Matrize und/oder Stempel durch aufeinanderfolgendes Verschieben des Rohres erfolgt, wobei eine gewisse Strecke des Rohres der Erhitzung unterworfen wird und dann den Warmverformungsvorgang durchmacht, während die nachfolgende Strecke erhitzt wird, usf., bis das gewünschte Profil über die ganze gewünschte Strecke des Rohres hergestellt worden ist.
Auf diese Weise kann man ein einstöckiges Rohr erhalten, dessen Profil an verschiedenen Teilen seiner Länge unterschiedlich gestaltet ist, wie in Fig. 4 gezeigt ist. In dieser Figur ist das Rohr a über die Strecke E-F derart profiliert, daß es Rippen gemäß Fig. 5 aufweist; auf der mittleren Strecke F-G besitzt das Rohr das in Fig. 6 gezeigte Profil mit eliner einzigen Verdickung bzw. Erweiterung ä ; schließlich ist das Rohr über die Strecke G-H mit tangentialen Rippen gemäß Fig. 7 versehen, die in bezug. auf eine waagerechte, durch die Rohrachse gehende Ebene symmetrisch angeordnet sind. Ein auf diese Weise profiliertes Rohr kann nun in seinem Teil F-G derart gebogen werden, daß es Haarnadelform entsprechend Fig. 8 annimmt, wobei der aufgeweitete bzw. verdickte Teil g der Krümmung der Außenseite der Krümmung zugekehrt ist (Fig. io). Die im Teil E-F liegenden Rippen der Haarnadel verlaufen nach dem Biegen parallel zu den im Teil G-H gelegenen Rippen, wie im Schnitt nach Fig. 9 dargestellt ist. Somit erhält man in einem Stück ein Rohr in Haarnadelform, dessen beide Schenkel tangentiale, parallel zueinander verlaufende Rippen aufweisen, so daß das Rohr z. B. ein Element eines Wärmetauschers mit mit parallelen Rippen versehenen Rohren bilden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Warmverformung eines Rohres mit kreisförmigem Innenquerschnitt zur Erzielung von Längsrippen, dadurch gekennzeichnet, daß man von einem Rohr mit kreisförmigem Innenquerschnitt ausgeht, dessen Wandung mindestens eine örtliche Verdickung aufweist, die parallel zur Rohrachsrichtung verläuft, daß man diese Verdickung, die eine Rippe bilden soll, einer schnellen und starken Erhitzung unterzieht, und zwar vorzugsweise durch elektrische Induktion, wonach der erhitzte Bereich des Rohres einer Zusammendrückung unterworfen wird, die eine derartige Verformung und Verschiebung des Metalls im erhitzten Bereich herbeiführt, daß sich abschließend bei einmaliger oder mehrmaliger Durchführung dieses Arbeitsganges das gewünschte Rippenprofil ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch i in Anwendung auf ein Rohr von bestimmter Länge und in kontinuierlicher Durchführung, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr zweckmäßig schrittweise vorgerückt wird und auf die Erwärmung eines Rohrabschnittes sofort die Warmverformung dieses Abschnittes folgt, während der nachfolgende Abschnitt erih:itzt wird, usf.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge für die Warmverformung während des Ablaufes der Arbeitsgänge derart gewechselt werden, daß man ein einstückiges Rohr mit über bestimmte Teile seiner Längenausdehnung unterschiedlichen Profilen erhält. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 77 952, 317 i26.