DE1602950A1

DE1602950A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen einzelner Ringe von rohrfoermigen Werkstuecken

Info

Publication number: DE1602950A1
Application number: DE19671602950
Authority: DE
Inventors: Jacob Marcovitch
Original assignee: ROTARY PROFILE ANSTALT
Current assignee: ROTARY PROFILE ANSTALT
Priority date: 1966-01-10
Filing date: 1967-01-07
Publication date: 1970-05-14
Also published as: GB1177639A

Description

ROTARY· PROFILS ANSTALT Vaduz / Liechtenstein

Verfahren und Vorrichtung zum Abtrennen einzelner Ringe-von rohrförmigen Werkstücken

Prioritäten« 10. Januar I966 - Südafrika - Nr. 66/106 5. April 1966 - Südafrika - Nr. 66/2003

Trennen ist eine der schwierigsten Arbeiten bei der Bearbeitung von Werkstücken. Durch die Erfindung soll ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auftrennen τοη rohrförmigen Werkstücken verfügbar gemacht werden, bei dem bzw. der die Nachteil· üblicher Verfahren weitgehend vermieden werden.

Unter "Trennen" soll nicht nur das volletHndige Auftrennen-der Röhre an einem Querschnitt verstanden werden, sondern auch ein Arbeitsgang, der zwar kurz vor der endgültigen Abtrennung beendet

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wird, jedoch nur einen so schwachen Steg stehen lässt, dass da:) Werkstück leicht an diesem abgebrochen, v.erden kann.

Erfindungsgemäss wird daa rohrförni^e Werkstück relativ zu einem konvergierenden Profilwerkzeug gedreht, welches gegen die Werkstückoberfläche jepresst wird, um in dioser eine progressiv tiafer verfieni Vertiefung um den Umfang herum hervorzurufen. Genn'ee einor Weiterbildung der Erfindung wird das Werkstück gegen den Radialdruck öea Psofilierwerkzeuges abgestützt, "beispielsweise mit einer Pormepindel, die im Hohlraum des V.'erkstäckes liegt. Die Pornispindel kann mi*; einem scharfen Schneidflansch in der Eben© des Profilierwerkzougee versehen sein, und dieser wird relativ zum Werkstück stationär gehalten, und zwar nicht nur, um das Werkstück abzustützen, sondern auch um in der Innenfläche eine Vertiefung hervorzurufen, die beim Trennen hilft.

Der Ausdruck "konvergierend'¹ soll ein Werkzeug bezeichnen, dessen wirksamer Teil zu einer Spitze hin konvergiert,, Ein 3tenmei8en ist beispielsweise ein solches Werkzeug, nur konvergiert «8 zu einer Schneidkante hin, während ein erfindungegemäseea Werkzeug eine Profilier- oder Bintief-Funktion hat, aber keine Schneidfunktion*

Die Formspindsl kann an beiden ßnden über daa Werkstück und die hervorstehenden Enden tonnen auf einer Flache abrollen,

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eine von gegenüberliegenden Flächen ist, zwischen denen ein Profilierraum sich verringernder Ausdehnung gebildet wird} das Profilierwerkzeug bildet eine der Flächen und die Formspindel dient dazu, bei Verringerung der Auedehnung der Kehl·* das Werkstück zwischen eich, selbst und dem Profilierwerkzeug einzuquetschen, um die Eintiefung der Röhre hervorzurufen und diese dadurch aufzutrennen.

Jn der überwiegenden Mehrzahl der Fälle bilden die Umfengsfläshen von benachbarten Rollen die erwähnten Flächen, und im Folgenden werden deshalb diese Flachen als Rollen bezeichnet, ββ ist jedoch darauf hinr-.iteisen, ie.ee geradlinige Flächen, die als Segment eirer Rolle mit deii Radius unendlich beträchtet werden können, und gekrümmte Fl&chen, di'G als Segcent einer Rolle mit sahr grosaem Radius betrachtet werden können, ebenfalle hierunter verstanden werden sollen.

Es können zwei solche Rollen vorgesehen sein, die eine konvergierende Kenle bilden, durch die die Formspindel und das Werkstück hindurch* wandern, wobei dan Werkstück zwischen die Formspindel und das Pr^filisrwerkzeug eingequetscht wird, nenn sich die Kehle alImHhIich verengt, bis am engsten Teil der Kehle der Trennvorgang beendet ist. AuΓ der anderen Seite können drei Rollen vorgesehen werden, die relativ zueinander beweglich sind, um den Profilierra.ua zwischen ihnen zu verkleinern, wobei die Formspindelenden auf zwei Rollen abrollen upö dan Tierkstück gegen die dritte Rolle pressen, von den das Profilier-W einen Teil bildet«

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Wenn das Profilierwerkzeug sich dreht« ist es selbetreratiürfliah ringfuraig. . .

Die Erfindung soll an Hand von in der Zeichnung dargestellt·* Atte-' "

fUhrungebeispielen näher erlSutert werden} es zeigern * · , ·

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Zwei-Rollen-Profliier« systems;' .

Fig. 2 eine schematiche Darstellung eines Drel-Rollen-Frofliier- systems j

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch einen Teil einer Profllienrorrichtung mit glatter Formspindel;

Fig. 4 eine Fig» J entsprechende Darstellung einer Torriohtusg mit ' einer profilierten Formspindelf

Fig. 5 eine Abwicklung einer Profilierroll·}.

Fig« 6 eine schematische Darstellung eines Zwei-Rollen-Syetees alt einer abgeschnittenen Profilierrolle}

Fig. 7 eine Fig. 6 entsprechende Darstellung eines Drei-Hollen-

Syetemej

Fig. θ einen Teilsohnitt durch ein V.erketück mit Phantondarstellung der Kontur des Profilierers;

Fig. 9 einen Teilschnitt duroh einen Schneckenprofilierer}

Fig. 10 eine Fig. 9 entsprechende Darstellung einer abweiobendea Ausführungßform;

Flg. 11 eine Fig. 10 entsprechende Darstellung einer Torrichtung mit einer anderen Stütz-Formspindel;

Fig. 12 einen Schnitt durch die Torrichtung nach Fig. 11} ""

Fig. 13 schematisch eine weitere Au s fiih runge form einer Profilierrolle} Fig. 14 einen Schnitt längs der Linie 14-14 in Fig. 13.

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In Pign. 1 und 2 sind «wet Hollenanordnungen dargestellt» CemHö· Fig. 1 sind zwei Rollen 10, 12 vor gesehen» di· »wischen tioh eine konvergierende Kehle bilden} gemäee Pig. 2 sind drei Rollen 14, 16, 18 Torgeaehen, zwieohen denen ein Profilierraum gebildet wird» der durch Blnw&rtsbewegung der Rolle 18 rerkleinert wird. Sine 'For** ' spindel 20 let duroh das au trennende Werketüok 22 hindurohgoführt und steht an jedem Ende ror; dl· hervorstehenden lüden rollen auf , der Rolle 12 oder den Rollen 14, 16 ab» Di· in ftf. 3 «it 24 be- · zeichnete Rolle let entweder 12 gea&ss Pig. 1 oder dl· Rolle 14 β«· mftae Fig· 2. ;

Sie Rolle 10 oder 18 «eist eine Reihe τοη parallelen« ringföraigen Einsetzen 26 auf» di· in den Umfang eingelassen sind und iron diese· als eine Reihe τοη konvergierenden Frofllieransftttta 28 beirorstehen, die bei Verkleinerung der Kehle (entweder duroh Wandern der Foraspindel durch die Kehle gemäee Flg. 1 oder duroh Einwärtsbewegung der Rolle 16 gemSss Fig. 2) das Werkstück profilieren, so dass Bintie iungen 30 gebildet werden, dl· progressiv tiefer werden» bis bei . echtaalater Kehle das Werkstück gans oder fast durohgetrennt ist.

Si· Foraspindsl 20 selbst kann «in· glatt· Oberfläche 23,(Fif. 4) haben, um als StBtae zu wirken, di· den radial «inwärts feriohtsten Druck der Profilierer 28 widersteht und sin Terwerfen d«r Röhre υ·γ-hindert, oder sie kann mit einer Reih« τοη schärfen Kragen 32 versehen sein, die mit den Profilierern 28 übereinstimmen und in den

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Ebenen der Sintiefttngen 30 Innen liegende lintiefungen hervorrufen. ' Sie liegen den Profilierern 28 diametral gegenüber. Si« ROhre iet ia diese« Falle robust genug, um eine« Verwerfen au videretehen. Sie Por·- spindel rollt auf flansohen 31 ab, die dafür sorgen» das· die tragea die Innenseite der Röhre eindrücken* und »war gegenüber Asm won den · Profilierern 2Θ hervorgerufenen Nuten» vor alle· fegen Bad« 4·· Abtztnm» Torganges. Die inneren Blntlefungen untcrstütssn das Abtrennen und ▼erhindern auoh die Bildung eines inneren Orates» wenn das Rohr niet gegen die Profilierer abgeetütst wird·

• - t

Wenn das Werkstück al !altbuch profiliert wird» breitet se si oh wegea des plastischen Fliessens des Werketoffee in axialer Richtung aus. Bs ist deshalb erforderllofa» dass die Profilierer 2Θ sich nach aussen spreizen, wenn das Profilieren fortschreitet· Eine Abwicklung der Profilierer ist in Pig. 5' dargestellt» wo su erkennen ist» dass die Profilierer euniohst parallel verlaufen, dann divergieren und in der Nähe der Enden wieder parallel werden, wenn die axiale Ausbreitung des Werkstückes aufhört. Selbstverständlich »use das Werkstück ent·* sprechend den Profilierern in den Profilierraua eingeführt werden» so dass das Profilieren beginnt, wenn die Profilierer den kleinsten Abstand haben.

Bei einer Weiterentwicklung der Vorrichtung nach Pign. 1 bis 4» die in Fign. 6 und 7 dargestellt 1st, wird zwisohen benachbarten Rollen 50, 52 (Fig. 6) oder 54t 56, 58 (Fig. 7) eine Profilierkehle gebildet,

BAD ORiQlNAL

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die io Pall· der Fig« 6 durch dl· Geometrie ,der Vorrichtung konrergiert und im Fall· der Fig. 7 auf Orund eiηtr relativen Klnvltrtabe- «egung der Roll· 54» Bei «inigen Vorrichtungen mit konvergierenden Kohlen können di· Rollen euaammen-be«egt «erden* um die fehle zu rerengen.

Me Rolle 50 oder 54 let mit einem epiralenförmigen Profilieranaats 60 am Umfang tereehen. Ba* rohrförmig· Werketüok 62 in der Profilierkehle rotiert, «Ehrend eioh der Roller dreht _t und während einer Umdrehung der Rolle 50 oder 54 vertieft der Profilieransatz die Var-

tiefung in der Oberfläche dea WerketUokee um deaaen Umfang bis da« Werkettlok abgetrennt wird ode* «enigatena ao tief eingetieft ist, daea ee leicht abgebrochen «erden kann» «aa der Fall iat, «enn der Spalt 64, der dae Sndo de· Aneatie· tob Beginn trennt, erreicht iat·

Wie in Fig* 8 erkennbar iat, let ·· nicht erforderlich, daae der Frofllieranaata 60 um den Uafanf herum gleichförmige Kontur hat. Zu Beginn der Berührung alt dem VerkatUok 22 kann dieeea eingetieft «erden und die folgenden Teile de· Aneatie· Indern Allaihlloh die Form dar Eintiefung, «i· dttroh di· Konluran 1,2 und 5 in Fig. 8 dargeetellt iat, bi· di· Kontur 4 erreioht «ird, dl· dl· endgültige For« der Eintiefung beetimnt. Di· Konturan 1 bi· 3 aind im allgemeinen dirergent, eo dae β eioh da· Werke ttick axial auebreiten kann, «ie in Fig. 5 dargeatellt let. Die Kontur 4 verläuft rein in Uafangerichtung.

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BeI der in Pig. 9 dargestellten Weiterentwicklung der Erfindung sind die parallelen Profilieren 26 der Ausführungeform nach Pign. 1 bis 4 duroh eine Profillerwendel 34 auf einer Rolle 37 ersetzt. Sie Formspindel 34 liegt in der aufzutrennenden Röhre, um diese gegen den Druck des Profilierere abzustützen.

Der Profilierrorgang erfordert bei dieser AusfUhrungefora» dass Bioh das rohrförmige'Werkstüok bei Drehung der Pendelrolle 37 axial bewegt. Der Durohmesser der Wendel wächst rom Beginn 38 zum Ende hin an. Dae rohrförmige Werkstück wird der Wendel dargeboten» und die Wendel beisst sich in den Aussenumfang des Werkstückes ein· Wenn einmal die Wendel das Werkstück erfasst hat, wird dieses in axialer Richtung duroh die Drehung der wendelrolle rorgeechoben, wobei die Formepindel das Werkstück auf einer festen Achse hält, tut cie das Werkstüok gedreht wird· Wenn das Werkstück fortschreitet und sich dreht, werden in dessen Oberflfiche parallele Ruten eingetieft, deren Tiefe progressir anwachst, in dem MaBe₉ in dem der Durchmesser der Wendel steigt, bis am Ende der Wendel die in das Werkstück eingetieften Nuten entweder dafür sorgen, dass das Rohr in Ringe aufgeteilt wird, wie bei 42 (TIg. 10) angedeutet 1st, oder da·· lediglich ein dünner Steg stehen bleibt, der leioht gebrochen werden kann. Im letzteren Falle kann ein hin- und hergehender Stößel 44 oder eine Rolle vorgesehen sein, mit der die Ringe nacheinander abgestossen werdenο

BAD ORIGINAL

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Gemsβa Fig. 10 sind zwei Sehneokenrollen 46, 48 vorgesehen» zwischen denen ein Profillerraum gebildet wird» der aioh in den Sinne mengt_f dass der Durchmesser jeder Schnecke von einem Ende 38 sum anderen Ende. 40 anwächst, oder bei einer anderen Anordnung in dem Sinne, daee die Sohneoken zwar Überall den gleichen Durchmesser haben, die Achsen der Rollen jedoch geneigt sind, so dass eine konvergierend· Kehle gebildet wird. In jedem Falle haben die Schnecken gleiche Steigung und sind so übereinstimmend angeordnet, dass die durch eine Schnecke eingetieften Nuten durch die andere Sohnecke weiter vertieft werden· Diese Anordnung ist besser ausgeglichen als die Vorrichtung räch Fig. 8. · ■

Sie Rollen nach Fig. 10 werden gleichsinnig gedreht.

Selbstverständlich können drei oder mehr solche Rollen vorgesehen sein» jede mit ihrer eigenen Schnecke, und j-ede angetrieben.

Bei allen Anordnungen mit Wendel-Profilierern soll die Steigung der Wendel vom Anfang zum Ende ansteigen, um die axiale Ausbreitung des Werkstückes durch den Profiliervorgang zu kompensieren·

GemäsB Fign. 11 und 12 wird das rohrförmig· Werkstück 50 innen alt einer Reihe von faesförmigen Hollen 52 gestützt, die drehbar ua einen zentralen Halter 54 angeordnet sind* Sie Anzahl der Rollen 52 ist gleich der Anzahl der Profilier-Sohneoken, die dem Werkstück 50 zu dessen Profilierung gegenüber angeordnet sind. Zwei solche

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Wendelproflllerer sind bei 56 angedeutet»und aelbatreratlndlioh aind drai vorgesehen» Jeweils einer gegenüber einer Holla 52· Die Rollen 52 atehan eohief zur Achse des Haltera 54» und dia konvexe Aueeen_r fora ist ao gewählt, dass sie mit der Innenseite des Werkstückes in Linienberührung stehen» Wie in Fig. 12 gezeigt ist» «erden die Rollen mit einem KHfig 58 Toneinander entfernt gehalten» der einen Teil des Halters bildet.

Genäse 7ign. 13 und 14 liegt das rohrförmige Werkstück 60 zwischen iwel eohräg gestellten Rollen 62» 64» die konkav aind» so dass sie Linienberührung mit dem Werkstück herstellen, und einer Rolle 66. Die Rolle 66 «eist eine Reihe τοη ringförmigen Profilierern 68 auf» die radial um den Umfang herum angeordnet aind· Jeder Profilierer iat drehbar auf eine Spindel 69 montiert» die in einem Einsatz 70 liegt» der in eine Aussparung im Umfang der Rolle 66 passt.

Die Rolle 66 wird in Drehung versetzt» ebenso die Rollen 62» 64. Das Werkstück wird gedreht und der konvergierenden Kehle offeriert» die Bwiaohen den beiden Rollen 62» 64 einerseits und der Rolle 66 andererseits gebildet wird. Wenn daa TTerkstück auf den erattn der Profilierer 68 trifft, wird es am Umfang eingetieft,und ea wird dafür gesorgt» dass es mit dem Profillerer in die Kehle «ändert. Die folgenden Profilierer ergreifen ββ dann, und die Eintiefungen du roh die Profilierer am Umfang des Werkatüokea «erden allmählich vertieft,

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bis an der engsten Stelle der Kehle rom Werkstück ein Ring 72 naoh dem anderen abgetrennt wird, oder wenigstens die Röhre so tief eingetieft wird, dass der dünne Steg zwischen den Ringen leicht abtrennbar ist·

Die erfindungsgemaase Vorrichtung bietet interessante Möglichkeiten bei der Herstellung τοη ringfömigen Rohlingen für weitere Arbeitsgänge, beispielsweise der Eotier-Profilierung τοη Ringen. Rohrlfingen können schnell und genau in einzelne Rohlinge aufgeteilt werden« Es ist hervorzuheben, dass die Form der Profilierer die Aussenkontur der abgetrennten Ringe bestimmt, so dass Rohlinge für die bestimmte Form, in die sie sohllessllch gebracht werden sollen, "maßgeschneidert" werden können. Dadurch'können erhebliche Einsparungen an Werkstoffabfallt Zeit und Energiebedarf erzielt werden.

Bei irfindungsgemäseen Torrichtungen mit Wendel-Profilierern bestimmt die Kontur der Rolle oder Rollen zwischen den Windungen der Wendel das Profil der abgetrennten Ringe, so dass auch hier die Rohlinge für die rorgesehen Aufgabe "maßgeschneidert" werden können. Wenn bei diesen Vorrichtungen die Formspindel oder andere Stüteeinriohtung im Profilierraum gehalten wird und das Werkstück über dies· bewegt wird, werden kontinuierlich Ringe produziert, und der Ausstoß wird lediglich dadurch begrenzt, dass die Vorrichtung gelegentlich mit abgelängten Rohren nachgeladen werden muss.

..«/Ansprüche

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Claims

Ji R4 P4 / 04 D

1. Verfahren zum Abtrennen einzelner Ringe von einem rohrförmigen Werkstück,/dadurch gekennzeichnet, dase das Werkstück relatir zu einem konrergierenden Profilwerkzeug gedreht wird, welches gegen die Werkstückoberfläche gepresst wird, um in dieser eine am den Umfang rerlaufende Vertiefung wachsender Tiefe herrorzurufen.

2» Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, dass das Werkstück geg^n den Radialdruck des Profilierwerkzeuges mit einer Einrichtung gestützt wird, die ia Bohlraum des Werkstückes liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Profilierwerkzeug mit einer Schnecke rersehen 1st und das Werkstück axial relatir zur Sohnecke vorgeschoben und durch Berührung mit der Sohneoke gedreht wird.

.../A2

GO98;D/O2CU

■β

4* Vorrichtung zur Durchführung dee Verfahrene naoh Anspruch 1« gekennzeichnet durch dl· Kombination einer drehbar montierten Holle» einem Antrieb für diese, konvergierenden ProfilaneStsen am Umfang der Solle« und einer Montageeinrichtung für ein rohrförmig·· Werkstück, das relativ zur Rolle drehbar ist·

5· Vorrichtung naoh Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet# daee dl· ProfilieranaStze ein· Reihe von ringförmigen Profilierern sind» dl· vom Umfang der Rolle hervorstehen.

6» Vorrichtung naoh Anapruoh 5fdadurch gekennzeichnet, das· die Profilierer in Drehrichtung der Rolle voneinander divergieren.

7> Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Profilierer auf Ihrer Länge unterschiedliches Profil haben.

8. Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 4 hie 7» gekennzeichnet durch wenigstens eine der Profilierroll· gegenüberliegend« Rolle, die mit dieser.einen Profilierraum eich verringernder Ausdehnung bildet, wobei die Montageeinrichtung für das Werkstück eine Porespindel 1st, die auf jeder Seite aus dem Werkstück heraussteht und deren hervorstehende Enden auf einer der beiden Rollen abrollen·

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9· Vorrichtung naoh einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dlt Montageeinrichtung mit scharfen Kragen ver-■ehen ist, die mit den Profilierern übereinstimmen und eine Eintiefung in der Innenseite des Werkstückes hervorrufen.

10· Vorrichtung naoh Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Profilaneatz eine Schnecke auf der Aussenseite der Rolle·ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10« gekennzeichnet durch einander gegenüberliegende Rollen, zwischen denen ein Profilierraum gebildet wird, wobei jede Rolle eine Profilierschnecke aufweist und beide Rollen in gleloher Richtung drehbar sind.

12* Vorrichtung nach Anspruoh 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Schnecke vom Anfang zum Ende progressiv anwachsenden Durchmesser hat.

1}· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Schnecke tob Beginn bis zum Ende anwachsende Steigung hat.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüohe 10 bis 13* daduroh gekennzeichnet, dass eine Ablegeeinrichtung für die einzelnen Ringe rom Werkstück vorgesehen 1st«

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15« Torrlohtung nach einem der Ansprüohe 10 bie 14» dadnrob gekenn-Belohnet, da·· die Hontageelnrlohtong ein in den Hohlraum de· TTerkstüokes einzusetzender Körper let, der mit wenigsten· einer Rolle am Umfang reraehen ist* die gegen die Innenseite des Werkstück·« anliegt«

16· Torrlohtung naoh Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, dass die Ansah 1 der Rollen gleloh ist der Anzahl der Schnecken, und da·· die Rollen um den Unfang de· Körper· herum entsprechend den Sohnecken angeordnet Bind·

17* Torrlohtung naoh Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennseiohnet, da·· die oder jede Schnecke aussen konkav ist und so sohrSg aur Ach·· des Werkstückes angeordnet ist, dass sie mit der Innenseite des Werkstückes in Linienberührung steht.

18. Torriohtung naoh Anspruch 4t daduroh gekennzeichnet, dass die Profilieransltse eine Reihe τοη ringförmigen Profilierern sind» die im Abstand voneinander drehbar um den umfang der Rolle angeordnet sind, wobei die Achsen der Profilierer parallel su den Achsen der Rollen liegen und die Profilierer über die Kontur der Rolle hervorstehen, und dass Stützrollen mit konkaver Auesenfliehe vorgesehen sind, die drehbar den die Profilierer tragenden Rollen gegenüber angeordnet sind und mit diesen einen Profilierraum bilden, und dass die Stützrollen schräg gestellt,

.../AS 0098210/020*

um eine Linienteührung mit einem Werkstück herbeizuführen» das duroh den Profilierraum hindurohtritt und in Profilierberührung mit den Profilierern eteht, die gleichzeitig duroh den Profilier- " raum hindurchlaufen.

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