DE1602249A1

DE1602249A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen tief genuteter Rohre

Info

Publication number: DE1602249A1
Application number: DE19671602249
Authority: DE
Inventors: House Charles Joseph
Original assignee: CALUMET AND HECLA CORP
Current assignee: CALUMET AND HECLA CORP
Priority date: 1967-03-06
Filing date: 1967-10-30
Publication date: 1970-08-06
Also published as: SE329986B; GB1131585A; BE701826A; US3487673A; FR1532197A

Description

Die Eri'indung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Ziehen von tief geriffelten oder kannelierten Rohren.

Bis jetzt haben Versuche, in der Längsrichtung geriffelte bzw. gewellte Rohre dadurch zu formen, daß zylindrische Rohre durch eine Konstruktion hindurchgezogen werden, die geeignet ist, Rillen mit der gewünschten Tiefe zu erzeugen, im allgemeinen nicht zu befriedigenden Ergebnissen geführt. Bei diesen Versuchen zeigte es sich, daß die Gefahr besteht, daß das Rohr auf unvorhersehbare Yiieise zusammenfällt oder Palten bildet, so daß das Rohr während der anfänglichen Verformung bricht.

Gemäß der Erfindung wird Rohrmaterial gleichzeitig gezogen und mit Längsrillen oder Wellungen versehen, und zwar auf eine solche Vifeise, daß Rillen von relativ großer Tiefe oder Höhe erzeugt werden können, wobei es gleichzeitig möglich ist, sowohl den Innendurchmesser als auch den Außendurchmesser des Rohrs an aileiPunkten längs des Rohrumfangs sowie die Wandstärke

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genau zu regeln. Allgemein gesprochen wird dies durch die Verwendung eines zusammengesetzten Ziehwerkzeugs ermöglicht, das einen ersten Abschnitt umfaßt, der so geformt ist, daß er in dem Rohrmaterial relativ seichte Rillen erzeugt, die sich gegenüber der ursprünglichen zylindrischen fform des Rohrs radial nach innen erstrecken, sowie einen zweiten oder nachgeschalteten gerillten Abschnitt, der eine konische Kehle aufweist und mit Rillen versehen ist, die so bemessen sind, daß das Rohrmaterial die gewünschte Außenabmessung erhält. Mit diesen Abschnitten des Ziehwerkzeugs arbeitet ein zusammengesetzter Dorn zusammen.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, Verfahren und Vorrichtungen vorzusehen, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die Rillen in zwei Arbeitsscnritten erzeugt werden; hierbei ist die anfängliche Erzeugung der Rillen von einem Binsenken des Materials auf einen erheblich verkleinerten Innen- und Außenäurchmesser begleitet, wobei gleichzeitig die Tiefe der Rillen auf die gewünschte Abmessung vergrößert wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausfünrungsbeispiel näher erläuterte

]?ig. 1 zeigt perspektivisch einen Rohrabschnitt und läßt die Stadien erkennen, die bei dessen -Herstellung durchlaufen werdem.

Fig. 2 ist ein vergrößerter Querschnitt durch ein fertiges, mit Längsrillen versehenes Rohr.

Mg. 3 ist ein Längsschnitt durch das zusammengesetzte

Ziehwerkzeug- und Dornaggregat längs der Linie 3-3 in i'ig. 4.

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Pig. 4 ist ein Querschnitt längs der gebrochenen linie 4-4 in Fig. 3.

In Ji¹Ig. 1 ernennt man in einer perspektivischen Seitenansicht einen Teil eines Rohrs T. In Pig. 1 ist angenommen, daß der Ziehvorgang unterbrochen wurde, als sich das Rohrmaterial in dem Ziehwerkzeug "befand, und daß das teilweise geformte und gezogene Eohr aus dem Zienwerkzeug herausgezogen worden ist. Man erkennt, daß das Rohr T an seinem linken Ende einen glatten zylindrischen Abschnitt 10 aufweist, während es an seinem äußersten rechten Ende bei 12 mit tiefen Rillen 14 versehen ist und außerdem einen erheblich verkleinerten Durchmesser aufweist. Zwischen den Abschnitten 10 und 12 bildet das teilweise mit den Längsrillen versehene Rohr innerhalb einer Zone 16 einen konischen Abschnitt. Insbesondere sei bemerkt, daß in einer weiteren Zone 17 die Rillen anfänglich in einem zylindrischen Abschnitt des Rohrs dadurch erzeugt v/erden, daß Material radial nach innen verlagert wird, um nach innen vorspringende, teilweise ausgebildete Rillen bzw. Wellungen zu erzeugen, ohne daß der größte Durchmesser des Rohrs erheblich verkleinert wird.

Um ein Beispiel für ein Rohr zu geben, bei dessen Herstellung sich die Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen hat, wird im folgenden auf Fig. 2 Bezug genommen; Pig. 2 zeigt die Abmessungen eines bestimmten, mit Längsrillen versehenen Rohrs, das Rillen oder Nuten 20 aufweist, die jeweils zwischen ihnen benachbarten, nach außen vorspringenden Rippen 22 liegen; die Hüten begrenzen nach innen vorspringende Rippen 24; das

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Rohr besitzt zwischen den Scheiteln der nach außoir ratenden Rippen 22 einen größten Durchmesser von etwa j>8 mm, zwischen den Scheiteln der nach innen ragenden Rippen -24 einen kleinsten Innendurchmesser von etwa 29*2 mm, wobei sich zwischen den Scheiteln der nach außen ragenden Rippen und den Scheiteln der nach innen ragenden Rippen eine Tiefe der Hüten von etwa 4»45 mm ergibt, sowie eine Wandstärke von etwa 0,8 mm. Dieses gerillte oder genutete Rohr kann gemäß der Erfindung aus einem Rohrmaterial hergestellt werden, das sich zu 70$ aus Kupfer und zu 30;i aus Mekel zusammensetzt, wobei der Außendurchmesser etwa 62,5 nun und die Wandstärke etwa 0,8 mm beträgt. Bei dem hier behandelten speziellen .Beispiel" si#d 16 Nuten oder iüllen vorgesehen, doch sei bemerkt, daß man die Zahl der Buten nach Bedarf verändern kann.

In Fig. 3 ist ein zusammengesetztes, insgesamt mi c -JQ bezeichnetes Ziehwerkzeug dargestellt, das in einem ,/erkzeugklotz von bekannter Konstruktion gelagert ist; dem Ziehwerkzeug 30 ist ein zusammengesetzter Dorn 32 zugeordnet, der in der Öffnung des Ziehwerkzeugs durch geeignete Unterstüt-zungsmittel, z.B. eine Dorntragstange 34, unterstützt wird.

Die erste Stufe des zusammengesetzten Ziehwerkzeug umfaßt einen Ring 36 mit mehreren radialen zylindrischen Öffnungen 38, deren Zahl der Anzahl der üuten entspricht, mit denen das Rohr versehen werden soll. Jede der zylindrischen Öffnungen 38 nimmt ein kurzes Stuck 40 eines zylindrischen Materials, z.B. eines Bohrstangenmaterials, auf? die radial nach innen weisenden Enden der Stangen 40 sind'in-i'-ig. 4 mit 42 bezeichnet.

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Die iiourstangen werden, genau- eingestellt,.·so daß:_ sie im er-, forderlichen Ausmaß nach innen vorspringen, und; sie werden in der. richtigen La^e auf geeignete v/eise, z.B. durch Klemmschrauben 44> -i-'eöiijSlegt. Auf der- in die. Ziehriehtung weisenden Seite des xtings 36 ist ein zur Lagebestimmung dienender Bund 46 aus- \ gebildet·, auf. dessen Wirkungsweise im folgenden näher eingegangen vvird. ■

Der Hing. 36 wird von einem Halte- oder !Tragring 48 ■ umschlossen, der ""Öffnungen ■ 50 zum Aufnehmen von Verbiiidungsscnrauben 52'aufweist. Unter den Köpfen der Yerhindungsschrau-"ben 52 liegen Scheiben 56, die mit ihren radial weiter innen liegenden '!eilen den Ring 36 überlappen, und die dazu dienen, den Hing in der richtigen ϊ/inkelsteilung festzuhalten, um die richtige Fluehtung zwischen den durch die Stangen 40 gebildeten Flächen zum Formen der fluten, und den entsprechenden flächen ' zu gewährleisten, welche im-zweiten Abschnitt des: zusammengesetzten Ziehwerkzeugs vorgesehen sind*

Der zweite Abschnitt des zusammengesetzten Ziehwerkzeugs> der in Fig. 3 mit 58 bezeichnet ist, weist G-ewindebohrungen zürn Aui"rxehmen der Verbindungsschrauben 5-2 auf. Auf seiner .Vorderseite ist der Abschnitt 58 bei 62 mit einer Aussparung zum Aufnehmen des Bundes 46 versehen, so daß die v/erkzeugabacünitue 36 und 58 in ihrer yLeichachsigen Lage gehalten werden.

lii.Q. bpi 64 dar^ejjteilt, ist die Innenfläche des t/erkzeugau3-crmii:t3" 36" zylindriücix";.. und die JDraeu^ung .der fluten wird bjt αΐν-θίπ iLij:jr;hnibt Juroh die radial nach innen vorspringenden !■,nden -if-r JLui;-;un 40 bewirkt, uer zweite (/erk«3iigab:iohnitb 58

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ist bei -56 mit einer sich verjüngenden Einmündung verseilen, und der in die Zienrichtung weisende.Teil dieses Abschnitts des Siehwerkzeugs weist relativ tiefe Kuten auf,'und er umfaßt einen letate-n zum Formen der Hüten dienenden Abscnnitt 67 von im wesentlichen gleichbleibender Querschnittsiorm.

Der insgesamt mit 32 bezeichne be zusammengesetzte Dorn umfaßt einen die Huten endgültig formenden Abschnitt 68 von allgemein gleichbleibender, tief genuteter Querschnittsform, der genau in den genuteten Abschnitt 67 des Y/erkzeugteils 58 paiät. Dieser Dornabschnitt erstreckt sich von einem mit einer G-ewindebohrung versehenen Verbindungsstück 70 aus, in' das die Dorntragstange 34 eingeschraubt ist. Auf dem Dorn ist ein Abschnitt 76 zur vorbereitenden Formgebung der Uuten angeordnet. Dieser Abschnitt kann aus einem beliebigen geeigneten Material bestehen, doch sei bemerkt, daß hervorragende Ergebnisse erzielt werden, wenn dieser Abschnitt aus Nylon besteht. Der anfänglich zur Wirkung kommende, zum Formen der Nuten dienende Dornabschnitt 76 umfaßt einen Bund oder Ring 78 und kann sich an einer Ringschulter 79 des die endgültige Form der Nuten be- _/ stimmenden Dornabschnitts 68 oder des Verbindungsstücks 70 abstützen} der Bund oder Ring 78 kann in der richtigen Winkelstellung .auf geeignete Weise, z.B. durch eine Klemmschraube 80, festgehalten werden.

Wenn die vorstehend beschriebene Vorrichtung benutzt werden soll, wird ein ilnde des einen relativ großen Durchinenjer aufweisenden- Ruhrinateriala auer.rt angespitzt, in das zusammen--abe Ziehwerkzeug eingeführt und dann mit einer Einrichtung

zum Ziehen des Rohrs durch das Werkzeug verbunden, .Tenn das

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Rohrmaterial anfänglich in Berührung mit den abgerundeten Enden 42 der dtangen 40 kommt-, wird es einleitend mit Hüten von erheblicher Tiefe versehen, ohne daß jedoch der Außen— durchmesser des Rohrmaterials erheblich verkleinert wird. Danach kommt das RohriHaterial mit den teilweise ausgebildeten liuteh zur Anlage an der sich verjüngenden Mündung des ',/erkzeugabschnitts 58, und nunmehr wird das Rohrmaterial annähernd auf den gewünschten Innen- und Außendurchmesser eingezogen, und gleichzeitig kommen die Unten in Berührung mit den genuteten Teilen 67 des Ziehwerkzeugs und den genuteten Teilen 68 des Horns. Man erkennt, daß bei der beschriebenen Anordnung die augenblicklichen Außen— und Innenabmessungen des Rohrmaterials während der Erzeugung der lauten und des Einziehens des Rohr— materials ständig genau bestimmt sind, und daß daher entsprechend, eine ständige Regelung der .Vandstärke aufrecht erhalten wird.

Die 'Erfindung ist natürlich' insbesondere dann anwendbar, wenn mit tiefen Nuten versehene Rohre von relativ geringer ',/andstärke von Z..B. etwa 0,50 bis etwa 1,25 mm hergestellt werden sollen. Gemäß der Erfindung werden die aufeinander folgenden Ziehschritte bei Rohrmaterial durchgeführt _p dessen anfänglicher Durchmesser erheblich größer ist als der endgültige mittlere Durchmesser des genuteten Rohrs φ Bei dem in Pig« 2 dargestellten Anwendungsbeispiel betrug der anfängliche Außen«? durchmesser des glatten Rohrs etwa 67 mm, und der mittlere effektive Durchmesser,, d.h_o das Mittel zwischen dem Innen- und dem Außendurchmesser, betrug bei dem fertigerr^genuteten

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Rohr etwa "31 mm. Somit wurde der Durchmesser des Eonrmaterials annähernd auf die Hälfte verkleinert.

Die Zeichnungen und die vorstehende Beschreibung geben ein so vollständiges, klares und genaues Bild der Erfindung, daß hiernach jeder Fachmann in der Lage ist, die Erfindung praktisch anzuwenden. . . -

Patentansprüche: 009832/0528

Claims

PAIEHT A. H SPEU C H E

1. Verfahren zum Formen dünnwandiger Rohre mit' tiefen iängsnuten, dadurch g e k e η η' ζ e i c h η e i>. , daß das Rohr anfänglich dadurch zwischen nach außen vorspringenden Rippen fortschreitend mit Längsnuten Versehen wird, daß die Wand des ..Rohrs fortschreitend gebogen wird, ohne daß sich der größte Außendurchmesser des Rohrs erheblich verkleinert, und daß danach der Außendurchmesser des Rohrs fortschreitend erheblich verkleinert wird und die Hüten bis zum Erreichen der gewünschten Abmessungen vertieft und geformt werden* .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g. e k e η η ζ e i ohne t , daß die Hüten anfänglich dadurch erzeugt werden, daß das Rohrmaterial durch einen Ringraum hindurchgezogen wird, der durch ein erstes Ziehwerkzeug mit nach innen vorspringenden Abschnitten zum Formen von Hüten und einen genuteten ersten Dorn abgegrenzt wird,

3» Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Hüten dadurch vertieft und in ihre endgültige Form gebracht werden, daß das RöhrmatexiHl durch einen erneblich kleineren Ringraum hindurchgezogen wird, der von einem zweiten Ziehwerkzeug mit einer genuteten Öffnung und einem genuteten zweiten Dorn abgegrenzt wird,

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4. Zum Erzeugen von Muten geeignete Ziehwerkzeugkonstruktion in Form eines zusammengesetzten Ziehwerlczeugs, g e kennzeichnet durch einen ersten ringförmigen Abschnitt (36) mit einer Öffnung (64), die mit radial nach innen ratenden, zum Formen von Unten dienenden Vorsprüngen (42) versehen ist, und einen innerhalb des ersten Ziehwerkzeugabschnitts angeordneten ersten genuteten Dornabschnitt (76), wobei die Ziehwerkzeugkonstruktion einen dem ersten Zoehwerkzeugabscnnitt unmittelbar benachbarten zweiten Ziehwerkzeugabschnitt 'umfaßt, der eine Öffnung (67) aufweist, deren Durchmesser erheblich kleiner ist als die Öffnung des ersten Ziehwerkzeugabschnitts, wobei der zweite Ziehwerkaeu^abschnitt nach, innen vorspringende, zum Formen von Nuten dienende Teile (68) umfaßt, und wobei in dem zweiten Zlehwerkzeugabachnitt ein zweiter genuteter Dornabschnitt angeora.i^t is.t„

.5. Ziehwerkzeugkotistruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet« daß der erste Ziehwerkzeugabschnitt einen ringförmigen Körper (36) mit radialen Offnungen (38) umfaßt, in denen in der Längsrichtung verstellbare Stangen (40) angeordnet airidj. wobei diese Stangen zum Formen von Nuten dienende5 in die Öffnung hineinragende abgerundete Enden (42) aufweisen.

6. Ziehwerkzeugkonstruktion nach Anspruch 4» dadurch _wJ e k e η η a e i ο h η e t » daß der zweite Ziehwerkaeugubschnitt einen ringförmigen Körper (58) umfaßt, der i# axialer • ü'luchtung mib dem ersten Ziehwerkzeugabi.ioimitt mit diesem verbunden iiütj, wobei der zweite Ziehwerkzeugaböchiiitt :.-.·>■<.-.jcuö seinen zum Formen von Nuten dienenden Teilen und dem ersten

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Ziehwerkzeugabschnitt eine konische Einmündung (66) aufweist,

7. " Ziehwerkzeugkonstruktion_:nach Anspruch 6, dadurch gekennz eich net , daß der genutete zweite Dornabschnitt (68)über die ganze Länge des zweiten Ziehwerkzeugabschnitts eine im wesentlichen gleichbleibende Querschnittsform besitzt. ' ' _ _'

8. Ziehwerkzeugkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch ge k. e η η ζ e i c h η e t , daß der erste genutete Dornabschnitt (76) auf der Unterstützung (34) für den zweiten genuteten Dornäbschnitt drehbar ist, und daß eine Einrichtung

(80) vorgesehen ist, um den ersten Dornabschnitt in der richtigen Winkelstellung gegenüber dem z?/eiten Dornabschnitt festzulegen.

9· Ziehwerkzeugkonstruktion nach Anspruch 4» dadurch g e k e η- η ζ e i ohne t ,daß der erste Dornabschnitt als auf seiner ,Außenseite mit Hüten versehener ringförmiger Körper aus einem Harzmaterial, ζ_βΒ_β ljylon, ausgebildet ist.

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L e e r s e i t e