EP3590618B1 - Verfahren zur herstellung eines hüllrohrs, hüllrohr hergestellt nach dem verfahren, sowie teleskoprohr mit einem derartigen hüllrohr - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines hüllrohrs, hüllrohr hergestellt nach dem verfahren, sowie teleskoprohr mit einem derartigen hüllrohr Download PDF

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EP3590618B1
EP3590618B1 EP19183911.7A EP19183911A EP3590618B1 EP 3590618 B1 EP3590618 B1 EP 3590618B1 EP 19183911 A EP19183911 A EP 19183911A EP 3590618 B1 EP3590618 B1 EP 3590618B1
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EP
European Patent Office
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seam
edge
tube
sheathing tube
radius
Prior art date
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EP3590618A1 (de
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Paul Heigl
Harald Schachinger
Edwin Pfisterer
Holger Kerstan
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WELSER PROFILE AUSTRIA GmbH
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WELSER PROFILE AUSTRIA GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
    • B21C37/0803—Making tubes with welded or soldered seams the tubes having a special shape, e.g. polygonal tubes

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a cladding tube from sheet metal.
  • the cladding tube has a protrusion pointing into the interior of the cladding tube, the protrusion acting as an anti-twist device for an insertion tube, the sheet metal having a first longitudinal edge and a second longitudinal edge, the first and second longitudinal edges being parallel to the longitudinal alignment of the sheet metal, wherein the first longitudinal edge is bent into a first envelope with a first envelope edge and the second longitudinal edge is bent into a second envelope with a second envelope edge, the sheet metal being bent in such a way that the first envelope and the second envelope lie within the cladding tube, the first The envelope edge and the second envelope edge are in direct contact, the first envelope edge and the second envelope edge being welded to one another so that the first envelope and the second envelope together form the projection, the longitudinal edges being bent over by 180 ° so that the envelopes are each at the later inside of the cladding tube attached en, wherein the longitudinal edges are bent in such a way that, after the sheet
  • Cladding tubes are used in combination with push-in tubes as telescopic tubes.
  • an insert tube has an outer diameter which corresponds to the inner diameter of the cladding tube, so that the insert tube can be inserted into the cladding tube and is displaceable relative to it.
  • the length of the telescopic tube formed in this way is adjustable and can be expanded by further cladding tubes, the previous cladding tube forming an insertion tube for the surrounding cladding tube.
  • a method of making a cooling tube is from, among others DE 2 210 006 A1 known. Process of this type used for the production of tubular telescopic rods.
  • the flow-forming method used to provide an anti-rotation device for the cladding tube requires an additional manufacturing step and, due to the local material weakening, leads to a lower stability of the cladding tube.
  • a method according to the preamble of independent claim 1 is from WO2018 / 056886 A1 known.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a cladding tube with an anti-rotation device from a sheet metal, which is easy to manufacture and has a high level of stability.
  • independent claim 1 the object is achieved by the features of independent claim 1. Accordingly, in a method according to the preamble of independent claim 1, there is an inventive solution to the object when the edges are welded together by means of inductive high-frequency welding, the first radius R1 being smaller than half of the sheet metal thickness D and the second radius R2 is greater than the first radius R1, with a groove being rolled into the sheet metal before or during the bending of the longitudinal edges in the area of the later folded edge, in particular in the area of the first radius R1, and / or the longitudinal edge is thinned to a smaller thickness up to the later folded edge, the smaller thickness of the thinned longitudinal edge being between 50% and 80% of the sheet metal thickness D.
  • an additional production step of flow molding or the use of an additional strip of material for this purpose can be dispensed with, and production can be simplified.
  • a thicker and more stable weld can be provided than through the direct welding of two longitudinal edges.
  • the sheet is preferably a pure metal sheet without a plastic coating or the like. In any case, the base material of the sheet metal is welded.
  • the sheet metal is more preferably a steel sheet.
  • the HF welding process can achieve a particularly high surface quality and weld stability.
  • the first radius is smaller than half the sheet thickness D, preferably less than 10% of the sheet thickness D, particularly preferably less than 2% of the sheet thickness, and very particularly preferably the first radius is so small that a sharp one at this point Edge exists.
  • the second radius is larger than the first radius and is preferably more than 30% of the sheet metal thickness D.
  • a groove is rolled in the sheet metal in the area of the later folded edge, in particular in the area of the first radius, the groove being made in the side of the sheet metal opposite the later first radius, and / or the longitudinal edge is made up to the later Edge of the cover thinned to a smaller thickness.
  • the smaller thickness of the thinned longitudinal edge is between 50% and 80% of the sheet metal thickness D.
  • the front side preferably runs straight between the first radius and the second radius, so that the front sides of the two folded edges can be at least partially brought into flat contact during welding.
  • this has the advantage that the longitudinal edges can be bent over by 180 ° with as little damage as possible.
  • it is thereby possible to upset the edges of the envelope with sharp edges before welding on the outer circumference and then to weld the edges of the envelope without breaking.
  • the step of high-frequency welding comprises the use of an impedance core.
  • a rod made of ferritic material is held in the area of the induction coil in the interior of the cladding tube, it being possible for the heat input to be concentrated further on the edges to be welded.
  • the production of the cladding tube includes an additional step of reworking a weld seam formed by the welding, so that the weld seam has neither an elevated seam nor an arched seam. This ensures a particularly high surface quality in the area of the weld seam.
  • the folded edges are preferably pressed against one another in such a way that a weld seam protrusion is created on the outer circumference of the cladding tube, which is planed off immediately after welding while it is still hot in order to achieve a high surface quality.
  • the elevation of the weld seam is preferably planed in the line at a distance of 500 mm to 700 mm from the welding point. A particularly economical production is achieved as a result.
  • This embodiment also contributes to rapid production of the cladding tube.
  • the width of a weld seam formed by the welding is at least a single thickness of the sheet metal, but is at most three times the thickness of the sheet metal.
  • the first and second folds are bent through 180 °, the first and second folds resting against the inside of the cladding tube.
  • the rigidity and the geometrical moment of inertia of the cladding tube can be increased further.
  • the effect of the eddy currents and thus of the heat input on the edges to be welded can be improved by the high-frequency welding step.
  • a first width of the first envelope perpendicular to the longitudinal extent of the cladding tube and a second width of the second envelope perpendicular to the longitudinal extent of the cladding tube are each at least twice the sheet metal thickness D of the sheet metal and preferably at most four times the sheet metal thickness D of the sheet metal.
  • a weld seam formed by the welding does not have any excess root relative to the projection. This ensures that an insertion tube can be inserted into the cladding tube without any problems.
  • the absence of a root elevation can in particular be achieved in that the inner second radius of the edge of the fold is greater than the first radius located on the outer circumference,
  • the present invention also provides a cladding tube which is produced from sheet metal by a method according to one of the preceding claims.
  • the present invention provides a telescopic tube with a cladding tube and a push-in tube, the push-in tube being insertable into the cladding tube and in relation to it Cladding tube is displaceable, wherein the insertion tube has at least one longitudinally extending groove along an outer side of the insertion tube, wherein the cladding tube has at least one longitudinally extending projection along an inner side of the cladding tube, wherein the groove and the projection cooperate in the manner of a rotation lock, the cladding tube through a method according to any one of the preceding claims is made from sheet metal.
  • the cladding tube 1 shown is formed from a sheet metal 10, in particular a sheet metal strip, the sheet metal 10 having a first envelope 3 bent by 180 ° with a first envelope edge 5 and a second envelope 4 bent by 180 ° with a second envelope edge 6.
  • the sheet metal 10 is brought into the shape of the cladding tube 1, the first folded edge 5 and the second folded edge 6 of the formed sheet 10 are against each other.
  • the area of the sheet metal 10 lying between the first folded edge 5 and the second folded edge 6 thus forms a cladding sheet 11 of the cladding tube 1.
  • the envelopes 3 and 4 are bent inward in such a way that the first longitudinal edge 7 and the second longitudinal edge 8 inside the cladding tube 1 lie.
  • the bending and the means for its implementation are already known and are not described in detail here.
  • the envelopes 3 and 4 are pressed firmly against the cladding sheet 11 of the cladding tube 1 by the 180 ° bending, so that the envelopes 3 and 4 form a double-walled area of the cladding tube 1 with the cladding sheet 11.
  • the first envelope 3 has a first width 13 perpendicular to the longitudinal extension of the cladding tube 1 and the second envelope 4 has a second width 14 perpendicular to the longitudinal extension of the cladding tube 1, the first width 13 and the second width 14 each being at least twice a thickness of the Sheet 10.
  • the cladding tube 1 is continuously passed through at least one induction coil through which alternating current flows, with a gap between the first folded edge 5 and the second folded edge 6 which, after passing through the induction coil, is caused by pressing the first folded edge 5 and the second folded edge 6 together is closed.
  • the cladding tube 1 is pressed together by profile rollers, so that the material of the folded edges 5 and 6, which is heated to a welding temperature, is welded together to form a weld seam 2.
  • the width 15 of the weld seam 2 is approximately twice the thickness of the sheet metal 10, so that the edges 5 and 6 are welded to one another over their entire thickness, but the envelopes 3 and 4 themselves are essentially not welded to the cladding sheet 11 are welded.
  • the means for performing high-frequency welding are already known and will not be described in more detail.
  • the first envelope 3 and the second envelope 4 together form a projection 9 which protrudes into the interior 12 of the cladding tube 1 and acts as an anti-twist device for an insertion tube 20.
  • the root 17 of the weld seam 2 does not protrude beyond the projection 9 formed by the envelopes 3 and 4, so that the weld seam 2 does not have any root elevation.
  • a subsequent step of mechanical post-processing of the weld seam 2 by a step of scraping or planing, the surface quality of the cladding tube is further improved, so that a seam elevation 16 is removed.
  • the cladding tube 1 forms a telescopic tube 20 together with an insertion tube 18.
  • the projection 9 of the cladding tube 1 engages in a groove 19 located on the outside of the insertion tube 18, so that the projection 9 acts as a rotation lock for the insertion tube 18.
  • the push-in tube 18 can be inserted into the cladding tube 1 and is displaceable with respect to it.
  • a groove 21 is rolled in the area of the later edge of the fold in order to facilitate further deformation and to reduce the risk of cracks.
  • the longitudinal edge is thinned to a smaller thickness until the later edge of the envelope, as is the case Figure 5 indicates.
  • the smaller thickness is preferably between 50% and 80% of the original sheet metal thickness D of the sheet metal 10.
  • the thinned edge area is then reshaped as shown in FIG Figure 6 is shown.
  • the resulting edge 5 has an end face facing the other edge 6, which extends radially in relation to the axis of the cladding tube and with a first radius R1 into the outer circumference of the Cladding tube, and merges with a second radius R2 into the inner circumference of the cladding tube, the first radius R1 being significantly smaller than the sheet metal thickness D of the sheet metal and the second radius R2.
  • the turning edge is upset during the deformation in such a way that the first radius R1 is particularly small and essentially forms a sharp edge.
  • the end face facing the other folded edge runs essentially straight between the first radius R1 and the second radius R2, so that the two folded edges can be at least partially brought into flat contact during welding, which makes the welding process much easier and a relatively low contact pressure during welding requires. This can reduce the risk of cracks.
  • FIG. 7 shows, when welding on the outer circumference, a certain weld seam elevation 16 arises, which is also desired, since this weld seam elevation 16, like Figure 8 shows, in a planing step immediately following the welding process, planing can be carried out while still hot in order to achieve a particularly high level of dimensional accuracy and surface quality.
  • a certain elevation 17 also arises on the inner circumference, but due to the relatively large second radius R2 it does not protrude beyond the projection 9 and therefore does not require any further treatment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Hüllrohrs aus einem Blech. Dabei weist das Hüllrohr einen ins Innere des Hüllrohrs weisenden Vorsprung auf, wobei der Vorsprung nach Art einer Verdrehsicherung für ein Einschubrohr wirkt, wobei das Blech einen ersten Längsrand und einen zweiten Längsrand aufweist, wobei der erste und zweite Längsrand parallel zur Längsausrichtung des Blechs sind, wobei der erste Längsrand zu einem ersten Umschlag mit einer ersten Umschlagkante und der zweite Längsrand zu einem zweiten Umschlag mit einer zweiten Umschlagkante gebogen wird, wobei das Blech derart gebogen wird, dass der erste Umschlag und der zweite Umschlag innerhalb des Hüllrohr liegen, wobei die erste Umschlagkante und die zweite Umschlagkante in direktem Kontakt stehen, wobei die erste Umschlagkante und die zweite Umschlagkante miteinander verschweißt werden, sodass der erste Umschlag und der zweite Umschlag zusammen den Vorsprung bilden, wobei die Längsränder um 180° umgebogen werden, sodass die Umschläge jeweils an der späteren Innenseite des Hüllrohrs anliegen, wobei die Längsränder derart umgebogen werden, dass die Umschlagkante, nach Umformen des Blechs zu dem Hüllrohr und vor dem Verschweißen der beiden Umschlagkanten, eine der jeweils anderen Umschlagkante zugewandte Stirnseite aufweist, die bezogen auf die Achse des Hüllrohrs radial verläuft und mit einem ersten Radius in den Außenumfang des Hüllrohrs, und mit einem zweiten Radius in den Innenumfang des Hüllrohrs übergeht, wobei zumindest der erste Radius kleiner ist als die Blechdicke D des Blechs. Die Umschlagkante bildet die Falzkante des Umschlags. Sie bildet nach erfolgter Umbiegung sozusagen die neue Außenkante des jeweiligen Randes.
  • Hüllrohre werden in Kombination mit Einschubrohren als Teleskoprohre verwendet. Dabei weißt ein Einschubrohr einen äußeren Durchmesser auf, welcher dem inneren Durchmesser des Hüllrohrs entspricht, sodass das Einschubrohr in das Hüllrohr eingesetzt werden kann, und gegenüber diesem verschiebbar ist. Das so gebildete Teleskoprohr ist in seiner Länge verstellbar, und ist durch weitere Hüllrohre erweiterbar, wobei das vorherige Hüllrohr ein Einschubrohr für das umschließende Hüllrohr bildet.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Hühlrohrs ist unter anderem aus DE 2 210 006 A1 bekannt. Verfahren dieser Art zur Herstellung von rohrförmigen Teleskopstäben verwendet. Jedoch erfordert das zur Bereitstellung einer Verdrehsicherung für das Hüllrohr verwendete Verfahren des Fließdrückens einen zusätzlichen Herstellungsschritt, und führt durch die lokale Materialschwächung zu einer geringeren Stabilität des Hüllrohres.
  • Ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 ist aus der WO2018/056886 A1 bekannt.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Hüllrohres mit einer Verdrehsicherung aus einem Blech, welches einfach in der Herstellung ist und eine hohe Stabilität aufweist.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Demnach liegt bei einem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 dann eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe vor, wenn die Umschlagkanten mittels induktivem Hochfrequenzschweißen miteinander verschweißt werden, wobei der erste Radius R1 kleiner ist als die Hälfte der Blechdicke D und der zweite Radius R2 größer ist als der erste Radius R1, wobei in das Blech vor oder während des Umbiegens der Längsränder eine Rille im Bereich der späteren Umschlagkante, insbesondere im Bereich des ersten Radius R1, eingewalzt wird und/oder der Längsrand bis zur späteren Umschlagkante auf eine geringere Dicke ausgedünnt wird, wobei die geringere Dicke des ausgedünnten Längsrandes zwischen 50% und 80% der Blechdicke D beträgt.
  • Durch das Bereitstellen einer Verdrehsicherung durch die nach innen gebogenen Umschläge kann auf einen zusätzlichen Herstellungsschritt des Fließdrückens oder den Einsatz eines zusätzlichen Materialstreifens zu diesem Zweck verzichtet werden, und die Herstellung vereinfacht werden. Außerdem kann durch Verschweißen der ersten Umschlagkante mit der zweiten Umschlagkante eine dickere und stabilere Verschweißung bereitgestellt werden, als durch das direkte Verschweißen zweier Längsränder.
  • Bei dem Blech handelt es sich vorzugsweise um ein reines Metallblech ohne Kunststoffbeschichtung oder dergleichen. Verschweißt wird jedenfalls das Grundmaterial des Blechs. Weiter vorzugsweise handelt es sich bei dem Blech um ein Stahlblech.
  • Zusammen mit dem Nachinnenbiegen der Umschläge kann durch das HF-Schweißverfahren eine besonders hohe Oberflächengüte und Stabilität der Verschweißung erreicht werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Erfindungsgemäß ist der erste Radius kleiner als die Hälfte der Blechdicke D, vorzugsweise kleiner als 10% der Blechdicke D, besonders bevorzugt kleiner als 2% der Blechdicke, und ganz besonders bevorzugt ist der erste Radius so klein, dass an dieser Stelle eine scharfe Kante besteht. Der zweite Radius ist dabei erfindungsgemäßgrößer als der erste Radius und beträgt vorzugsweise mehr als 30% der Blechdicke D. Um eine derartige Geometrie mit einem besonders kleinen ersten Radius zu erreichen und die Längsränder mit möglichst geringer Schädigung um 180° umbiegen zu können, wird in das Blech vor oder während des Umbiegens der Längsränder eine Rille im Bereich der späteren Umschlagkante, insbesondere im Bereich des ersten Radius, eingewalzt, wobei die Rille in die dem späteren ersten Radius gegenüberliegende Seite des Blechs eingebracht wird, und/oder der Längsrand wird bis zur späteren Umschlagkante auf eine geringere Dicke ausgedünnt. Die geringere Dicke des ausgedünnten Längsrandes beträgt zwischen 50% und 80% der Blechdicke D. Weiter vorzugsweise verläuft die Stirnseite zwischen dem ersten Radius und dem zweiten Radius gerade, so dass die Stirnseiten der beiden Umschlagkanten beim Verschweißen zumindest teilweise flächig in Kontakt gebracht werden können.
  • Dies hat wie oben bereits erwähnt den Vorteil, dass die Längsränder mit möglichst geringer Schädigung um 180° umgebogen werden können. Zudem ist es dadurch möglich, die Umschlagkanten vor dem Verschweißen am Außenumfang scharfkantig zu stauchen und die Umschlagkanten anschließend bruchfrei zu verschweißen.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt des Hochfrequenzschweißens die Verwendung eines Impederkerns. Insbesondere wird ein Stab aus ferritischem Material im Bereich der Induktionsspule im inneren des Hüllrohrs gehalten, wobei der Wärmeeintrag weiter auf die zu verschweißenden Kanten konzentriert werden kann.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Herstellung des Hüllrohrs einen zusätzlichen Schritt des Nachbearbeitens einer durch das Verschweißen gebildeten Schweißnaht, sodass die Schweißnaht weder eine Nahtüberhöhung noch eine Nahtunterwölbung aufweist. Dadurch kann eine besonders hohe Oberflächenqualität im Bereich der Schweißnaht sichergestellt werden. Die Umschlagkanten werden beim Verschweißen vorzugsweise derart aufeinander gepresst, dass am Außenumfang des Hüllrohrs eine Schweißnahtüberhöhung entsteht, die unmittelbar nach dem Verschweißen im noch heißen Zustand abgehobelt wird, um eine hohe Oberflächenqualität zu erreichen. Das Abhobeln der Schweißnahtüberhöhung erfolgt bevorzugt in der Linie in einem Abstand von 500 mm bis 700 mm zum Schweißpunkt. Dadurch wird eine besonders wirtschaftliche Fertigung erreicht. Diese Ausführungsform trägt außerdem zu einer schnellen Fertigung des Hüllrohrs bei. Durch das oben beschriebene Stauchen der Umschlagkanten vor dem Schweißvorgang müssen die Umschlagkanten beim Verschweißen nicht so stark zusammengepresst bzw. gestaucht werden, um insbesondere am Außenumfang eine saubere Schweißnaht sowie, nach Abhobeln der Schweißnahtüberhöhung, eine hohe Oberflächengüte zu erreichen. Dadurch wird auch die Rissgefahr verringert.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Breite einer durch das Verschweißen gebildeten Schweißnaht zumindest das Einfache einer Dicke des Blechs, beträgt jedoch höchstens das Dreifache einer Dicke des Blechs.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der erste und zweite Umschlag um 180° gebogen, wobei der erste und der zweite Umschlag an der Innenseite des Hüllrohrs anliegen. Dadurch kann die Steifigkeit und das Flächenträgheitsmoment des Hüllrohrs weiter gesteigert werden. Insbesondere kann durch den elektrischen Kontakt zwischen den Umschlägen und dem Hüllrohr die Wirkung der Wirbelströme und damit des Wärmeeintrags auf die zu verschweißenden Kanten durch den Schritt des Hochfrequenzschweißens verbessert werden.
  • Weiter vorzugsweise betragen eine erste Breite des ersten Umschlags senkrecht zur Längserstreckung des Hüllrohrs und eine zweite Breite des zweiten Umschlags senkrecht zur Längserstreckung des Hüllrohrs jeweils zumindest das Doppelte der Blechdicke D des Blechs und vorzugsweise höchstens das Vierfache der Blechdicke D des Blechs. Dadurch kann insbesondere der unmittelbar an die Schweißnaht angrenzende Bereich des Trägerprofils verstärkt werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist eine durch das Verschweißen gebildete Schweißnaht keine Wurzelüberhöhung gegenüber dem Vorsprung auf. Dadurch wird das problemlose Einsetzen eines Einschubrohrs in das Hüllrohrs sichergestellt. Das Nichtvorhandensein einer Wurzelüberhöhung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass der innen gelegene zweite Radius der Umschlagkanten größer ist als der am Außenumfang gelegene erste Radius,
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Hüllrohr, welches durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche aus einem Blech hergestellt ist, bereit.
  • Außerdem stellt die vorliegende Erfindung ein Teleskoprohr mit einem Hüllrohr und einem Einschubrohr bereit, wobei das Einschubrohr in das Hüllrohr einsetzbar ist und gegenüber dem Hüllrohr verschiebbar ist, wobei das Einschubrohr zumindest eine längsseitig entlang einer Außenseite des Einschubrohrs verlaufende Nut aufweist, wobei das Hüllrohr zumindest einen längsseitig entlang einer Innenseite des Hüllrohrs verlaufenden Vorsprung aufweist, wobei die Nut und der Vorsprung nach Art einer Verdrehsicherung zusammenwirken, wobei das Hüllrohr durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche aus einem Blech hergestellt ist.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • Figur 1:
    einen Querschnitt eines durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellten Hüllrohrs 1.
    Figur 2:
    einen detaillierten Querschnitt einer Schweißnaht 2 eines durch ein erfindungsgemäßes Verfahren hergestellten Hüllrohrs 1.
    Figur 3:
    ein erfindungsgemäßes Teleskoprohr 20 mit einem erfindungsgemäßen Hüllrohr1 und einem Einschubrohr 18,
    Figur 4:
    eine Detailansicht eines der beiden Längsränder im Querschnitt vor dem Umbiegen mit einer eingewalzten Rille,
    Figur 5:
    die Detailansicht aus Figur 4 mit einem ausgedünnten Randbereich anstatt einer eingewalzten Rille,
    Figur 6:
    die Detailansicht aus Figur 5 nach dem Umbiegen des Längsrands,
    Figur 7:
    die Detailansicht aus Figur 6 nach dem Verscheißen der Umschlagkanten, und
    Figur 8:
    die Detailansicht aus Figur 7 nach dem Abhobeln der Schweißnahtüberhöhung.
  • Das in Figur 1 gezeigte Hüllrohr 1 wird aus einem Blech 10, insbesondere einem Blechstreifen geformt, wobei das Blech 10 einen ersten um 180° gebogenen Umschlag 3 mit einer ersten Umschlagkante 5 und einen zweiten um 180° gebogenen Umschlag 4 mit einer zweiten Umschlagkante 6 aufweist. Durch Biegen parallel zur Längserstreckung des Blechs 10, und somit parallel zum ersten Längsrand 7 und dem zweiten Längsrand 8, wird das Blech 10 in die Form des Hüllrohrs 1 gebracht, wobei die erste Umschlagkante 5 und die zweite Umschlagkante 6 des geformten Blechs 10 aneinander liegen. Der zwischen der ersten Umschlagkante 5 und der zweiten Umschlagkante 6 liegende Bereich des Blechs 10 bildet somit ein Hüllblech 11 des Hüllrohrs 1. Die Umschläge 3 und 4 werden dabei derart nach innen gebogen, dass der erste Längsrand 7 und der zweite Längsrand 8 innerhalb des Hüllrohrs 1 liegen. Das Biegen und die Mittel zu dessen Durchführung sind bereits bekannt und werden hier nicht näher beschrieben.
  • Die Umschläge 3 und 4 sind durch das 180°-Biegen fest an das Hüllblech 11 des Hüllrohrs 1 gepresst, sodass die Umschläge 3 und 4 mit dem Hüllblech 11 einen doppelwandigen Bereich des Hüllrohrs 1 bilden. Dabei weißt der erste Umschlag 3 eine erste Breite 13 senkrecht zur Längserstreckung des Hüllrohrs 1 und der zweite Umschlag 4 eine zweite Breite 14 senkrecht zur Längserstreckung des Hüllrohrs 1 auf, wobei die erste Breite 13 und die zweite Breite 14 jeweils zumindest das Doppelte einer Dicke des Blechs 10 betragen.
  • Im Schritt des Hochfrequenzverschweißens wird das Hüllrohr 1 kontinuierlich durch zumindest eine mit Wechselstrom durchflossene Induktionsspule geführt, wobei zwischen der ersten Umschlagkante 5 und der zweiten Umschlagkante 6 ein Spalt vorliegt, welcher nach Durchgang durch die Induktionsspule durch Aneinanderpressen der ersten Umschlagkante 5 und der zweiten Umschlagkante 6 geschlossen wird. Dabei wird das Hüllrohr 1 durch Profilrollen zusammengepresst, sodass das auf eine Schweißtemperatur erhitzte Material der Umschlagkanten 5 und 6 zu einer Schweißnaht 2 zusammengeschweißt wird.
  • Wie in Figur 2 zu sehen ist, beträgt die Breite 15 der Schweißnaht 2 dabei in etwa das Doppelte der Dicke des Blechs 10, sodass die Umschlagkanten 5 und 6 über ihre gesamte Dicke miteinander verschweißt sind, die Umschläge 3 und 4 selbst jedoch im Wesentlichen nicht mit dem Hüllblech 11 verschweißt sind. Die Mittel zur Durchführung des Hochfrequenzschweißens sind bereits bekannt und werden nicht näher beschrieben.
  • Durch das Verschweißen bilden der erste Umschlag 3 und der zweite Umschlag 4 gemeinsam einen ins Innere 12 des Hüllrohrs 1 ragenden Vorsprung 9, welcher als Verdrehsicherung für ein Einschubrohr 20 wirkt. Dabei steht die Wurzel 17 der Schweißnaht 2 nicht über den durch die Umschläge 3 und 4 gebildeten Vorsprung 9 hinaus, sodass die Schweißnaht 2 keine Wurzelüberhöhung aufweist. Durch einen anschließenden Schritt einer mechanischen Nachbearbeitung der Schweißnaht 2 durch einen Schritt des Schabens oder Hobelns, wird die Oberflächenqualität des Hüllrohrs weiter verbessert, sodass eine Nahtüberhöhung 16 entfernt wird.
  • Wie in Figur 3 gezeigt, bildet das Hüllrohr 1 zusammen mit einem Einschubrohr 18 ein Teleskoprohr 20. Dabei greift der Vorsprung 9 des Hüllrohrs 1 in eine auf der Außenseite des Einschubrohrs 18 befindliche Nut 19, sodass der Vorsprung 9 als Verdrehsicherung für das Einschubrohr 18 wirkt. Das Einschubrohr 18 ist in das Hüllrohr 1 einsetzbar und gegenüber diesem verschiebbar.
  • Wie Figur 4 zeigt, wird vor oder während des Umbiegens der Längsränder in das Blech vorzugsweise eine Rille 21 im Bereich der späteren Umschlagkante eingewalzt, um die weitere Umformung zu erleichtern und die Rissgefahr zu reduzieren. Alternativ oder zusätzlich wird der Längsrand bis zur späteren Umschlagkante auf eine geringere Dicke ausgedünnt, so wie es Figur 5 zeigt. Die geringere Dicke beträgt vorzugsweise zwischen 50% und 80% der ursprünglichen Blechdicke D des Blechs 10. Der ausgedünnte Randbereich wird anschließend so umgeformt, wie es in Figur 6 dargestellt ist. Die entstandene Umschlagkante 5 weist, nach Umformen des Blechs zu dem Hüllrohr und vor dem Verschweißen der beiden Umschlagkanten, eine der jeweils anderen Umschlagkante 6 zugewandte Stirnseite auf, die bezogen auf die Achse des Hüllrohrs radial verläuft und mit einem ersten Radius R1 in den Außenumfang des Hüllrohrs, und mit einem zweiten Radius R2 in den Innenumfang des Hüllrohrs übergeht, wobei der erste Radius R1 bedeutend kleiner ist als die Blechdicke D des Blechs sowie der zweite Radius R2. Im Idealfall wird die Umschlagkante bei der Umformung derart gestaucht, dass der erste Radius R1 besonders klein ist und im Wesentlichen eine scharfe Kante ausbildet. Die der jeweils anderen Umschlagkante zugewandte Stirnseite verläuft zwischen dem ersten Radius R1 und dem zweiten Radius R2 im Wesentlichen gerade, so dass die beiden Umschlagkanten beim Verschweißen zumindest teilweise flächig in Kontakt gebracht werden können, was den Schweißvorgang wesentlich erleichtert und einen relativ geringen Anpressdruck beim Schweißen erfordert. Dadurch kann die Rissgefahr reduziert werden.
  • Wie Figur 7 zeigt, entsteht beim Verschweißen am Außenumfang dennoch eine gewisse Schweißnahtüberhöhung 16, was auch gewünscht ist, da diese Schweißnahtüberhöhung 16, wie Figur 8 zeigt, in einem unmittelbar an den Schweißvorgang anschließenden Hobelschritt im noch heißen Zustand abgehobelt werden kann, um eine besonders hohe Maßhaltigkeit und Oberflächengüte zu erzielen. Am Innenumfang entsteht zwar auch eine gewisse Überhöhung 17, die jedoch aufgrund des relativ großen zweiten Radius R2 nicht über den Vorsprung 9 hinaussteht und daher keiner weiteren Nachbehandlung bedarf.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Hüllrohrs (1) aus einem Blech (10), wobei das Hüllrohr (1) einen ins Innere (12) des Hüllrohrs (1) weisenden Vorsprung (9) aufweist, wobei der Vorsprung (9) nach Art einer Verdrehsicherung für ein Einschubrohr (18) wirkt, wobei das Blech (10) einen ersten Längsrand (7) und einen zweiten Längsrand (8) aufweist, wobei der erste (7) und zweite (8) Längsrand parallel zur Längsausrichtung des Blechs (10) sind, wobei der erste Längsrand (7) zu einem ersten Umschlag (3) mit einer ersten Umschlagkante (5) und der zweite Längsrand (8) zu einem zweiten Umschlag (4) mit einer zweiten Umschlagkante (6) gebogen wird, wobei das Blech (10) derart gebogen wird, dass der erste Umschlag (3) und der zweite Umschlag (4) innerhalb des Hüllrohrs (1) liegen, wobei die erste Umschlagkante (5) und die zweite Umschlagkante (6) in direktem Kontakt stehen, wobei die erste Umschlagkante (5) und die zweite Umschlagkante (6) miteinander verschweißt werden, sodass der erste Umschlag (3) und der zweite Umschlag (4) zusammen den Vorsprung (9) bilden, wobei die Längsränder (7, 8) um 180° umgebogen werden, sodass die Umschläge (3, 4) jeweils an der späteren Innenseite des Hüllrohrs (1) anliegen, wobei die Längsränder (7, 8) derart umgebogen werden, dass die Umschlagkante (5, 6), nach Umformen des Blechs (10) zu dem Hüllrohr und vor dem Verschweißen der beiden Umschlagkanten (5, 6), eine der jeweils anderen Umschlagkante (5, 6) zugewandte Stirnseite aufweist, die bezogen auf die Achse des Hüllrohrs (1) radial verläuft und mit einem ersten Radius R1 in den Außenumfang des Hüllrohrs, und mit einem zweiten Radius R2 in den Innenumfang des Hüllrohrs übergeht, wobei zumindest der erste Radius R1 kleiner ist als die Blechdicke D des Blechs (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlagkanten (5, 6) mittels induktivem Hochfrequenzschweißen miteinander verschweißt werden, wobei der erste Radius R1 kleiner ist als die Hälfte der Blechdicke D und der zweite Radius R2 größer ist als der erste Radius R1, und dass in das Blech (10) vor oder während des Umbiegens der Längsränder (7, 8) eine Rille (21) im Bereich der späteren Umschlagkante (5, 6), insbesondere im Bereich des ersten Radius R1, eingewalzt wird und/oder der Längsrand (7, 8) bis zur späteren Umschlagkante (5, 6) auf eine geringere Dicke ausgedünnt wird, wobei die geringere Dicke des ausgedünnten Längsrandes zwischen 50% und 80% der Blechdicke D beträgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Radius R1 kleiner als 10% der Blechdicke D ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radius R2 mehr als 30% der Blechdicke D beträgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite zwischen dem ersten Radius R1 und dem zweiten Radius R2 gerade verläuft, so dass die Stirnseiten der beiden Umschlagkanten (5, 6) beim Verschweißen zumindest teilweise flächig in Kontakt gebracht werden können.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Hochfrequenzschweißens die Verwendung eines Impederkerns umfasst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlagkanten (5, 6) beim Verschweißen derart aufeinander gepresst werden, dass am Außenumfang des Hüllrohrs (1) eine Schweißnahtüberhöhung (16) entsteht, die unmittelbar nach dem Verschweißen im noch heißen Zustand abgehobelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abhobeln der Schweißnahtüberhöhung (16) in der Linie in einem Abstand von 500 mm bis 700 mm zum Schweißpunkt erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Breite (13) des ersten Umschlags (3) senkrecht zur Längserstreckung des Hüllrohrs (1) und eine zweite Breite (14) des zweiten Umschlags (4) senkrecht zur Längserstreckung des Hüllrohrs (1) jeweils zumindest das Doppelte der Blechdicke D des Blechs (10) und vorzugsweise höchstens das Vierfache der Blechdicke D des Blechs (10) betragen.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch das Verschweißen gebildete Schweißnaht (2) keine Wurzelüberhöhung (17) gegenüber dem Vorsprung (9) aufweist.
  10. Hüllrohr (1) aus einem Blech (10) hergestellt, wobei das Hüllrohr (1) einen Vorsprung (9) aufweist, wobei der Vorsprung (9) nach Art einer Verdrehsicherung für ein Einschubrohr (18) wirkt, wobei das Blech (10) einen ersten Längsrand (7) und einen zweiten Längsrand (8) aufweist, wobei der erste Längsrand (7) zu einem ersten Umschlag (3) mit einer ersten Umschlagkante (5) und der zweite Längsrand (8) zu einem zweiten Umschlag (4) mit einer zweiten Umschlagkante (6) gebogen ist, wobei das Blech (10) derart gebogen ist, dass der erste Umschlag (3) und der zweite Umschlag (4) innerhalb des Hüllrohr (1) sind, wobei die erste Umschlagkante (5) und die zweite Umschlagkante (6) in direktem Kontakt sind, wobei die erste Umschlagkante (5) und die zweite Umschlagkante (6) miteinander verschweißt sind, sodass der erste Umschlag (3) und der zweite Umschlag (4) zusammen den Vorsprung (9) bilden, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (1) durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 hergestellt ist.
  11. Teleskoprohr (20) mit einem Hüllrohr (1) und einem Einschubrohr (18), wobei das Einschubrohr (18) in das Hüllrohr (1) einsetzbar ist und gegenüber dem Hüllrohr (1) verschiebbar ist, wobei das Einschubrohr (18) zumindest eine längsseitig entlang einer Außenseite des Einschubrohrs (18) verlaufende Nut (19) aufweist, wobei das Hüllrohr (1) zumindest einen längsseitig entlang einer Innenseite des Hüllrohrs (1) verlaufenden Vorsprung (9) aufweist, wobei die Nut (19) und der Vorsprung (9) nach Art einer Verdrehsicherung zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (1) durch ein Hüllrohr nach Anspruch 10 gebildet ist.
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