DE1900741A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von konischem Rohr - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von konischem RohrInfo
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Description
Ältere Verfahren, die im Folgenden beschrieben werden, sind zum Erzeugen von koniHchem Rohr aus nahtloser Rohrluppe bekannt
:
1. Press-Verfahren, bei welchem eine metallene Pressform, die
in Ober- und Unterhalfte geteilt ist, in einer Presse vorgesehen
wird, wobei die Rohrluppe rotierend in die Pressform eingebracht wird, während die Presse derart betätigt wird,
daß das Rohr zu gewünschter Gestalt zwischen der oberen und unteren Formhälfte verformt wird.
2ο Drückverfahren, bei welchem die Luppe mit Hilfe eines metallischen
Dorns in eine Drehbank oder ähnliche Vorrichtung eingespannt und in Umdrehungen versetzt wird, wobei die Rohrluppe
in einem oder mehreren Arbeitsgängen bearbeitet wirde
3ο Press-Verfahren besonderer Art, etwa zur Aufweitung mit Hilfe
hydraulischen Drucks oder durch Explosiv-Umformung, wobei
man die hohe Energie und hohe Geschwindigkeit zum Zeitpunkt
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der Explosion benutzt*
Obgleich, jedes der oben beschriebenen herkömmlichen Verfahren
seine eigenen Vorzüge hat, besitzt jedes auch besondere Nachteile:
Verfahren 1 und 2*
1. Bei diesen Verfahren neigt die Wandstärke bei den Erzeugnissen dazu, im Bereich kleinerer Durchmesser dicker, dagegen im
Bereich größerer Durchmesser dünner zu seinj Präzisionserzeugnisse
sind mit diesen Verfahren nur schwer zu erhalten» 2e Die Oberfläche dieser Erzeugnisse ist im allgemeinen rauh}
deren Gflättung erfordert beträchtlichen Aufwand an zusätzlicher Arbeit,
3β Die Durchführung dieser Verfahren erfordert ein hohes Maß an
Geschicklichkeit.
4« Bei diesen Verfahren erfordert der VerformungsVorgang einen
beträchtlichen Zeitaufwand»
Verfahren 3 J
1,Es wird eine entsprechend große Anlage benötigte 2β Die Verteilung der Wandstärkendicke im Erzeugnis ist ungleichmäßig·
3o Bei Benutzung gewisser Werkstoffe ergibt sich eine hohe Ausschußrate·
4. Die erforderlichen Arbeiten sind zum !Teil gefährlich
5. Es treten ^Leicht rauhe Oberflächen auf.
Von diesen Nachteilen wiegt insbesondere der der Ungleichmäßigkeit
der Wandstärke sehr schwer, vor allem bei der Herstellung von Teilen für Blasinstrumente. Wegen der geringen Dicke, die
für Musikinstrumente verwendetes konisches Rohr besitzt, verursachen
schon geringe Ungleichmäßigkeiten nicht nur eine Veränderung in Tonfarbe und Timbre, sondern auch in Tonhöhe und
Lautstärke des Instruments. Die den beschriebenen herkömmlichen
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Herstellungsverfahren für konisches Rohr mit ihrer charakteristischen
Schwierigkeit, eine aieichförmigkeit der Wandstärke zu erhalten, haben sich als äußerst ungeeignet für ihre Anwendung
zur Herstellung solcher Rohre erwiesen. Deshalb ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Herstellungsverfahren
und eine Vorrichtung zu seiner Durchführung zu schaffen, mit Hilfe welcher unter Vermeidung komplizierter
Vorgänge und anderer Nachteile wie sie bei den herkömmlichen Methoden auftreten, Ungleichmäßigkeiten in der
Wandstärke des konischen Rohres praktisch vollkommen ausgeeohaltet
werden.
Das konische Rohr von gleichmäßiger Wandstärke soll auf einfache Weise duroh einen einzigen Schritt oder durch Wiederholung gleichartiger
Schritte bei Verwendung einer einfachen Vorrichtung zu erhalten sein·
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit Hilfe der erfindungsgemäßen
Vorrichtungen soll auch ein leicht gebogenes Rohr, dessen Durchmesser sich stetig vergrößert und dessen gekrümmte
Mittellinie in einer Ebene verläuft, hergestellt werden können, wobei das Erzeugnis nach Beendigung des Herstellungsvorganges
leicht vom Kern zu lösen sein soll.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer unter der
Wirkung einer Antriebswelle horizontal beweglichen Platte besteht sowie aus einer festen, der beweglichen Platte gegenüber
angebrachten Platte, die in ihrer Mitte einen Matrizenhalter enthält, einem mit der beweglichen Platte verbundenen konischen
Dorn, der durch den von der festen Platte gehaltenen Matrizenhalter geführt wird, aus einer aus verformbarem und elastischem
Werkstoff bestehenden Matrize, deren Verformungswiderstand höher
ist als der der Rohrluppe, wobei die Matrize eine entsprechend der Konizität des konischen Dorns plastisch verformbare innere öffnung
besitzt. .
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Der riatrizenhalter kann an dei1 festen Platte fest oder beweglieh
angebracht werden, je nach Gestalt des zu erzeugenden konischen iiohres. Der feste Matrizenhalter wird zur Herste!
Jung des geraden konischen itolii-es benutzt, der bewegliche
Matrizenhalter zur HerstelJ.un/r von gebogenem konischen liolir,
das heisst zur Herstellung von konischem Rohr mit gebogener Mittellinie.
Das eri'iiidungsgeiuässe Veri'alu~en bietet insbesondere lolgende
Vorteile:
1. Das hierdurch hergestellte konische Rohr ist nicht auf solches mit Kreisquerschnitten begrenzt, sondern es kann auch
konisches Rohr von polygonalen: oder elliptischem querschnitt
bei Benutzung eines ähnlichen und einmaligen Vorganges eriialten
werden.
2. Konisches Rohr mit leicht gebogener Mittellinie kann ebenfalls
leicht erzeugt werden.
3. Die Yfandstärkenverteilung des so hergestellten konischen
Rohres ist erstaunlich gleichförmig, die Genauigkeit des
Erzeugnisses wird wegen seiner festen Umschliessung der
Dornoberfläche merklich verbessert werden.
hm Auf der Oberfläche des konischen Rohres entstehen keine
Risse oder Furchen, wodurch die nachträgliche Arbeit der Oberflächenbehandlung entfal It.
5. Es kann nicht nur konisches Rohr von geradliniger, sondern auch von gebogener Gestalt gezogen werden, falls die Durchmesseränderung
nur positiv verläuft. Das Verfahren kann in einem sehr weiten Produktionsbereich angewandt werden.
6. Es sind keine komplizierten oder teuren Anlagen, sowie keine hochgradige Geschicklichkeit des Bedienenden erforderlich.
Der Herstellungsgang wird bedeutend verbilligt.
7· Bei Verwendung des beweglichen Matrizenhalters wird der Anstellwinkel
des Matrizenhalters automatisch stets so eingestellt, dass er einen rechten Winkel mit der Mittellinie des
Dorns bildet, wobei das gebogene Rohr automatisch, wie im
Fall des geradlinigen Rohres, erzeugt werden kann.
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Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens werden nachfolgend anhand der
Zeichnungen beispielsweise näher erläutert» Es zeigen:
Fige 1 einen Schnitt durch den Hauptteil der erfindungsgem'ißen
Vorrichtung während der Herstellung eines konischen Rohres,
Pig« 2a perspektivische Ansichten einer Matrize vor und
un nach dem Arbeitsgang,
Fig- 3 Längsschnitte durch den Hauptteil der erfindungsgemäßen
Vorrichtung, nämlich Luppe, Dorn und Matrize vor Einleitung bzw0 nach Durchführung der einzelnen
Schritte eines mehrstufigen Ziehvorganges,
Pig«, 4 einen Schnitt entlang der Längsachse des konischen
Rohres, welches in mehreren Schnitten, wie in Fige 3 gezeigt, hergestellt wurde 9
Fige 5 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
Pig. 6 eine Ansicht der in Fig, 5 gezeigten Vorrichtung
Figo 7 einen Schnitt durch den Hauptteil einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung zum Ziehen von gebogenem Rohr,
Pig. 8 eine perspektivische Darstellung des Kupplungselements
zwischen Dorn und beweglicher Platte,
Figo 9 einen Längsschnitt duroh Dorn und bewegliche Platte in gekuppeltem Zustand,
Fig, 10 eine perspektivische Darstellung des Matrizenhalters,
wie er zur Herstellung von gebogenem konischen Rohr benutzt wird,
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Figo 11 einen Längsschnitt durch den Hauptteil der Vorrichtung während des Ziehvorgangs,
Fig, 12 einen Längsschnitt der Hauptteile der Vorrichtung
nach dem Ziehvorgang "beim Abstreifen des fertigen konischen Rohres,
I1Ig0 13 eine Ansicht der Abstreifvorrichtung.
In Fig. 1 ist ein konischer Dorn 1 dargestellt, der aus einem Metall mit hoher Festigkeit, wie SK, hergestellt,ist und eine
gehärtete Oberfläche besitzt, und in dessen dünnerem Ende 2 (von kleineren Durchmesser) eine Gewindeöffnung 3 angebracht
is to Um den konischen Dorn 1 mit einer beweglichen Platte 6
zu verbinden, sind ein Zwischenstück 4 und eine Kupplungsklaue 7 an der beweglichen Platte 6 angebracht» An einem Ende
des Verbindungsstückes 4 ist ein mit Gewinde versehenes Teil 3a angeordnet, und dieses kommt mit der Gewindeöffnung 3 des
konischen Dorns 1 in Eingrifft. Das andere Ende des Zwischenstückes
4 ist zu einem Kupplungskopf 5 erweitert, welcher von der Kupplungsklaue 7 umfasst wird, die an der beweglichen
Platte 6, die mit Hilfe eines geeigneten Antriebsmechanismus bewegt wird, befestigt iste
Es ist ein Formgebungselement bzw. eine Matrize 8 aus Weicheisen,
Messing, Bronze, Aluminium, Blei, Polyurethan oder ähnlichem Werkstoff mit hinreichender Verformbarkeit und Elastizität
vorgesehen. Wenn die Matrize 8 auch als vergleichsweise dünne Scheibe gezeigt wird, so kann sie doch von jeder gewünschten
Gestalt sein, so wie es ihrem jeweiligen Werkstoff und den Ziehbedingungen der Luppe entspricht» Der Werkstoff
der Matrize 8 sollte einen größeren Verformungswiderstand
haben als das Metall der Rohrluppe und bevorzugt aus einem anderen Werkstoff gemacht sein« Falls die gleicher, Metallarten
für die Matrize 8 und di-3 Luppe verwendet w-srdan., tritt
häufig der Vorgang des Fressens zwischen den beiden Stücken
auf. Die Größe der Matriso 8 sollte depart bestimmt //erdsn,
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daß ihr innerer Durchmesser 9 etwa gleich dem des dünneren
Endes des konischen Dorns 1 ist, und der äussere Durchmesser der Matrize ß sollte wesentlich größer sein, als das breitere
Ende des konischen Dorns 1 ist, so daß ein Teil der Matrize 8 selbst in der letzten Phase des Ziehvorgangs keiner plastischen
Verformung ausgesetzt ist·
Die Randzone der inneren Öffnung 9 der Matrize 8 ist abgeschrägt
oder zusammengedrückte Ist jedoch die Matrize 8 von flacher Gestalt, so kann die innere Öffnung ausgestanzt werden,
Die hierdurch entstandene Deformation rings um die ausgestanzte Öffnung kann für den darauf folgenden Ziehschritt benutzt werden.
In Pig. 2a ist die Matrize 8 im Ausgangszustand dargestellt, in Fig. 2b bei Vollendung des Ziehschrittesβ
Das Bezugszeichen 10 bezeichnet einen Matrizenhalter, der eine innere Öffnung 11 von genügend großem Durchmesser besitzto Die
Matrize 8 wird durch einen stufenförmigen Anschlag 12 im Matrizenhalter 10 gehalten, der seinerseits unbeweglich von einer
festen Platte 13 getragen wird. Eine Rohrluppe 14 besteht aus
einem Metallrohr mit einem inneren Durchmesser, der etwa gleich dem maximalen inneren Durchmesser des gewünschten Rohres ist.
Ein Ende der Luppe 14 ist nach Innen umgebogen, so dai?. dieser
Abschnitt der Luppe vom dünneren 1-nde 2 des konischen Dorns 1
in Position ,-ehalten werden kann.
DeL1 weiteren wird erfindungsgemäß die Luppe 14 über den konischen
Dorn 1 jezo^en, der wie in Pig. 1 dargestellt, vorbereitet
wurde, so dni ein Ende der Luppe 14 sich ^egen das dünnere Ende
2 des konischen Dorns 1 anlegt, und es gleichzeitig zwischen
die Endfläche des Verbindungsstücks 4, das den konischen Dorn mit öe-r beweglichen Platte 6 verbindet, und das dünnere Ende
2 des konischen Dorns 1 eingeklemmt wird.
Wird die bewegliche Platte 6 bewegt, Z0B. durch Betätigung
einer Schraube in einer solchen Richtung, daß der konische
-G-
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BAD ORIGINAL
tforn 1 nach links gezogen wird, so wirkt die Matrize 8, die
starr an dem Matrizenträger 10 befestigt ist, so auf die luppe 14, als ob die Matrize 8 sich über die Oberfläche der Rohr-Luppe
14 bewegen würde. Da in diesem Falle der Innendurchmesser der Öffnung 9 in der Matrize 8 so bestimmt ist, daß er kleiner
als der Außendurchmesser der Luppe 14 ist, wird die Luppe 14 einer starken Verformungswiderstandskraft der Matrize 8 ausgesetzt
und bis zur Berührung des konischen Dorns 1 verformt· Jedoch kann die Druckkraft der Matrize 8 nicht die hohe Festigkeit
des Dorns 1 übersteigen· Daher wird die innere öffnung 9 der Matrize 8 durch Verformung vergrößert« Wird der konische
Dorn 1 weiter nach links bewegt, so wird das Teilstück der Rohrluppe 14, das in die Matrize kommt, fortlaufend verformt
und mit dem konischen Dorn 1 in Berührung gebracht. Gleichzeitig vergrößert die innere Öffnung 9 der Matrize 8 fortlaufend
ihren Durchmesser, wobei das gewünschte konische Rohr schließlich erhalten wird.
Im Verlaufe des oben beschriebenen Vorgangs kann, falls Werkstoff
und Stärke der Matrize 8 im Verhältnis ,zum Material und zur Dicke der Rohrluppe passend gewählt sind, die Rohrluppe
plastisch zusammengedrückt und das zusammengedrückte Material kräftig in Längsrichtung gedehnt und derart verformt werden, daß
eine partielle ZU- oder Abnahme der Wandstärke über die Länge der Rohrluppe 14 fast aufgehoben wird«, Es sollte auch beachtet
werden, daß es wegen der abgeschrägten oder zusammengedrückten Kantenoberfläche der inneren öffnung 9 der Matrize 8, keinen
Anlaß zu Beschädigung der Luppe während der Zeit gibt, da die Matrize 8 relativ zur Luppe bewegt wird, wodurch eine glatte
und glänzende Oberfläche des erzeugten Rohres erhalten werden kann.
Obgleich das oben Beschriebene für den Fall gilt, daß das
konische Rohr in nur einem Ziehsohritt erzeugt wird, kann ein solcher Vorgang auch in zwei oder mehr Schritte unterteilt
werden, falls die Konizität des Rohres zu stark ist, und eine
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endgültige Formgebung in einem Schritt nicht durchführbar ist. Dabei kann das stark konische Rohr in der gleichen günstigen
Qualität erhalten werden, wie oben erläutert.
Ein solcher Vorgang iat in Fig. 3 dargestellt, worin jeder der
mit (I), (II), (III) bezeichneten Schritte durchgeführt wird, um ein stark konisches Rohr wie in Fig. 4 zu erhalten. Die für
diese Schritte benutzten konischen Dorne 1, 1a, 1b besitzen in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehende verschiedene
Konizitäten. Die Durchmesser der inneren öffnungen 9, 9a, 9b der Matrizen 8, 8a, 8b sind ebenfalls untereinander unterschiedlich
und entsprechen den Abmessungen der konisohen Dorne 1, 1a, 1b. Im letzten Schritt, bei welchem der Unterschied zwischen
den Durchmessern am dünneren und dickeren Ende des Dornes 1b groß ist, der Innendurchmesser 9b der Matrize 8b schwierig zu
vergrößern ist und zum Ausbrechen neigt, ist es auch möglich, eine andere Matrize 8o zu verwenden, die einen geeigneten Durchmesser
hat, und in der Mitte des dritten Schrittes au beginnen, wodurch der Ziehvorgang fortgesetzt werden kann, ohne einen stufenartigen
Absatz auf dem Rohrteil zu hinterlassen.
Dadurch wird dsutlich, daß sogar ein stark konisches Rohr durch
Verwendung verschiedener Dorne und Matrizen mit verschiedenen Innen-Durchmessern in solch getrennten Schritten hergestellt
werden kann.
Während des oben beschriebenen Ziehvorgangs sollte ein normales Schmiermittel mit hoher Viskosität benutzt werden, um ein Fressen
durch Verschweißen der sich berührenden Werkstoffe zu verhindern.
Die in jedem der Schritte benutzte Matrize 8 wird deformiert und erweitert während des Ziehvorgangs ihren Durchmesser, woduroh
die Matrize 8 das Rohrerzeugnis nicht beschädigt, selbst wenn der Dorn 1 und das frische Rohr nach Fertigstellung des Rohres
zur Entnahme nach rechts bewegt werden. Die Matrize 8 kann naoh jedem Ziehvorgang ausgewechselt werden. Einige der aus Polyurethan
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hergestellten Matrizen, die nur elastisch verformt werden,,
können wiederholt benutzt werden«
Die Mg. 5 und 6 zeigen ein Gerät, welches die praktische An«
Wendung darstellt. In der Zeichnung sind eine feste Platte 13 und dazu parallele Stützplatten 17 an beiden Enden eines Geräterahmens
16 angebracht. An beiden Seiten der oben beschriebenen Platten 13, 17 sind ein Paar Verbindungsbolzen 18 in waagerechter
Richtung angeordnet. 6 zeigt eine bewegliche Platte, die von diesen-Verbindungsbolzen 18 so geführt wird, daß-sie in
Längsrichtung des Geräts frei verschiebbar ist. Auf der Oberfläche der beweglichen Platte 6, sind in Richtung der festen
Platte 13 gemeinsam eine Kupplungsklaue 7, und auf der anderen Seite der beweglichen Platte 6 ein Gewindebolzen 19 angebracht,
der durch die Bohrungen der Stützplatten 17 geführt und nicht drehbar befestigt ist» Dieser Gewindebolzen 19 besitzt ein
Antriebselement 20, das darauf frei drehbar gelagert ist und zwischen dem oben beschriebenen Paar Stützplatten 17 gelagert
ist. Auf dem Antriebselement 20 ist ein Zahnkettenrad fest angebracht,
welches von einer Gelenkkette 22, die sich zwischen dem Zahnkettenrad und einem anderen, an eine Antriebswelle 21
befestigten Kettenrad erstreckt, in Umdrehungen versetzt wird. Mit Hilfe dieser beiden Zahnkettenräder wird das Antriebsele—
ment 20 um den Gewindebolzen 19 gedreht, und aufgrund des Innen-,
gewindes des Antriebsteils 3D, das mit dem Gewinde des Gewindebolzens
19 in Eingriff steht, kann das Antriebselement die bewegliche Platte 6 zusammen mit dem Gewindebolzen 19 entlang
den Verbindungsbolzen t8 vor- und zurückbewegen·
Außerdem ist in dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ein Verbindungsstück 4 an dem dünneren Ende des konischen
Dorns 1 vorgesehen, welches an der Kupplungsklaue 7 durch den
Steokbolzen 23 befestigt ist, wodurch der konische Dorn 1 gemeinsam
mit der beweglichen Platte 6 in Längsrichtung des Gerätes bewegt wird.
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Auf der anderen Seite ist an dem Matrizenhalter 10, der in der Mitte der festen Platte 13 angeordnet ist, eine plastisch
verformbare Matrize 8 angebracht. Durch die innere Bohrung dieser Matrize 8 werden die Rohrluppe 14 und der konische
Dorn 1 geführt·
Die oben beschriebene Befestigung von Matrize 8 und Matrizenhalter
10 kann auch anders ausgebildet sein, insbesondere dann, wenn das zu erzeugende konische Rohr von geradliniger
oder gebogener Gestalt ist· V/ird ein gekrümmtes konisches Rohr gewünscht, so wird der Matrizenhalter 10 beweglich an der
festen Platte 13 befestigt, wie in Mg. 7 und 10 dargestellt. Bei dem Beispiel in Fig. 7 ist ein innerer llLing 26 mit außen
gewölbter Oberfläche 25 vorgesehen, welche mit der inneren Oberfläche 24 der festen Platte 13 konzentrisch ist« Ein mit
der Matrize 8 verbundener Matrizenhalter 10 ist im Inneren des Ringes 26 gelagert. Zwischen der inneren Oberfläche 24
und der äußeren Ringoberfläehe 26 sind Kugeln oder Rollen 27 in einem Haltering bzw. in einem Käfig angeordnet, so daß der
innere Ring 26 innerhalb der inneren Oberfläche 24 der festen Platte 13 frei drehbar ist, und die Matrize 8 stets senkrecht
zu dem Teil der gebogenen Mittellinie des Doms 1 gehalten wird, der sich in der Mitte der festen Platte 13 befindet.
In einem anderen Ausführungsbeispiel, dargestellt in Mg. 10,
wird das sog. "Universal-Gelenk" benutzt, wobei ein Ring 29 zwischen den inneren Kanten der festen Platte 13 durch ein Paar
vertikaler Stifte 28 gehalten v/ird, so daß der Ring 29 um die vertikale Achse frei drehbar ist. Außerdem gibt es einen anderen
Ring 31, der in gleicher V/eise mit Hilfe eines Paares horizontaler Stifte 30 gelagert ist, so daß er um die Stifte 30 frei
drehbar ist. Die Matrize 8 ist in dem zweiten Ring 31 befestigt, und arbeitet in der gleichen Weise wie oben beschrieben.
Die Verbindung zwischen der Kupplungsklaue 7 und fern Verbindungsstück
4 kann auch auf andere Weise als mit dem Steckbolzen
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23 erhalten werden, etwa durch eine Konstruktion der Kupplungselemente, bei welcher die Kupplungsklaue 7 mit einer vorspringenden
Mitnehmerplatte 33 versehen ist und außerdem einen ausgesparten Teil 32 aufweist. Auf der anderen Seite ist eine
Kehle 34- an einem Ende des Zwischenstückes 4 vorgesehen, wobei die Kehle 34, wie in Pig, 8 und 9 gezeigt, in den ausgesparten
Teil 32 eingreift. Die Kehle 34 kann so angeordnet werden, daß sie mit einem ähnlioh ausgesparten Teil 35 einer
Verbindungsplatte 36, die im Inneren der Mitnehmerplatte 33 eingebaut ist, derart in Eingriff kommt, daß die ■Verbindungsplatte
36 in vertikaler Richtung in gewissem Umfang beweglich ist. Auf diese Weise kann das Verbindungsstück 4 mit der Möglich?-
keit einer gewissen Vertikalbewegung mit der beweglichen Platte 6 verbunden werden.
Das oben beschriebene Gerät zur Erzeugung von konischen Rohren arbeitet wie folgtt
Zuerst wird die Rohrluppe, deren eines Ende nach innen gebogen ist, über den konischen Dorn 1 gestreift. Das Verbindungsstück
4 wird an dem dünneren Ende des konischen Dorne 1 befestigt. Die
so verbundene Rohrluppe und der konische Dorn 1 werden durch die innere Öffnung 9 der Matrize 8 geführt und das Zwischenstück
4 mit der Kupplungsklaue 7 an der beweglichen Platte 6 befestigt. Nach Einschalten des Motors wird das Antriebselement 20 durch
die Kette 22 und die Kettenräder in Umdrehung versetzt, und der Gewindebolzen 19 von den Stützplatten 17 weg nach außen
(in Pig. 5 und 6 nach links) bewegt.
Wenn der Gewindebolzen 19 sich nach außen bewegt, wird die bewegliche Platte 6, die mit den konischen Dorn 1 und der Rohrluppe
14 verbunden ist, zusammen mit dem Gewindebolzen 19 an den Verbindungsbolzen 18 entlang bewegt, und zieht den konischen Dorn
und die darauf befindliche Rohrluppe 14 'durch die Matrize 8e
Die Matrize, die am Matrizenhalter 10 befestigt ist, wirkt auf die Rohrluppe H ein, während die beiden gegeneinander bewegt
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werden, und die Rohrluppe 14 wird dabei vom Rand der inneren Bohrung 9 der Matrize 8 her einer starken Druckkraft unterworfen,
da die Bohrung der Matrize 8 kleiner ist als der Außendurchmesser der Rohrluppe Ho Die Rohrluppe 14 wird plastisch
verformt und mit der Oberfläche des konischen Dorns 1 in Berührung
gebracht, wodurch das gewünschte konisohe Rohr erzeugt wird.
Die Fig. 11 und 12 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei nur die Hauptteile
gezeigt werden, und wobei diese Vorrichtung mit einer Vorriohtung zur automatischen Abgabe des Erzeugnisses versehen "
ist. In Pig« 11, die die Ausführung zu dem Zeitpunkt zeigt, da die Rohrluppe gerade gezogen wird, ist ersichtlioh, daß das
dickere Ende des konischen Dornes 1 diesmal anstatt des dünneren mit der beweglichen Platte 6 (nicht dargestellt) durch die
Kupplung 7 und das Verbindungsstück 4 (ebenfalls nicht dargestellt) verbunden ist, so daß das dickere Ende 2a des konischen
Dorns 1 innerhalb der festen Platte 13 zu liegen kommt« Das dünnere Ende 2 des konischen Dorns wird dann duroh den Werkzeugteil
37 geführt-, der in der Mitte der festen Platte 13 angebracht ist ο
Der beschriebene Werkzeugteil 37 besteht aus einer am Matrizenhalter
10· befestigten Matrize 8 und einer selbsttätig schliessenden, das Erzeugnis abstreifenden Vorrichtung 38, die an der
äußeren Seite (rechte Seite in Fig. 11 und 12) des Matrizenhalters
10 angebracht ist. Die Abnehmervorrichtung 38 ist eine solche, wie in Pig. 13 dargestellt,'die aus z.B. einem Paar
Kreissegmenten 39 und einem Paar Spiralfedern 40, die quer über die Segmente 39 gespannt sind, besteht, so daß die Segmente
nach außen geöffnet werden können, sich aber nach Entlastung wieder schließen. Solche Segmente 39 können duroh Aufteilen
einer Scheibe mit einer inneren Öffnung 42, die den äußeren
- 14 -
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Durchmesser des konischen Doms umschließt, hergstellt
werden* Die Segmente werden so zueinander angeordnet, daß sie sich mit ihren Trennkanten gegenüberliegen*. Das Segmentpaar
39 wird mit Hilfe eines Stiftes 41 miteinander verbunden, der an einer Seite der inneren öffnung 42 angebracht ist und sich
in axialer -dichtung des Matrizenhalters 10 erstreckt, so daß
das Segmentpaar 39 um den Stift 41 gegen die Schließkraft der Spiralfedern 40 mit Hilfe einer Zugkraft geöffnet werden kann,
die von der Oberfläche des konischen Dorns 1 ausgeübt wird, welcher sich innerhalb der inneren öffnung 42 des Segmentpaares
39 befindet.
Mit dieser Konstruktion können die Segmente 39, wenn ein konisches
Rohrerzeugnis 15» welches über die konische Oberfläche eines konischen Dorns 1 gezogen wurde und aus der Matrize 8 in
die innere Öffnung 42 des Segmentpaares 39 gestoßen wird, und wenn sich das dickere Ende 2a des konischen Dorns dem Segmentpaar
39 nähert, geöffnet werden. Wenn das den maximalen Durchmesser aufweisende Ende des Erzeugnisses 15 die innere öffnung
42 gerade verläßt, wird das Segmentpaar 39 wieder um einen Betrag zurückgeführt, der der Dicke des Erzeugnisses 15 entspricht
und zwar infolge der Rückstellkraft der Spiralfedern 40, so daß die Segmente den konischen Dorn 1 direkt berühren·
Auf diese Weise wird das Erzeugnis 15, wenn der konische Dorn zusammen mit der beweglichen Platte 6 in seine Ausgangslage
zurückgezogen wird, mit Hilfe des Segmentpaares 39 an einer Rückwärtsbewegung gehindert. Wenn der konische Dorn 1 in seine
Ausgangsstellung zurückkehrt, wird das Erzeugnis 15 völlig von dem konischen Dorn 1 getrennt und fällt hinab* Es ist zu bemerken,
daß aufgrund der oben beschriebenen Konstruktion der Abstreifrichtung
38, die Abstreifkraft gleichmäßig rund herum auf das Endstück des Erzeugnisses 15 wirkt, und das Abstreifen ausgeführt
werden kann, ohne das dünne Erzeugnis 15 zu beschädigen. Da die Vorrichtung es möglich macht, abwechselnd den Ziehvor-
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gang und das Abstreifen des Erzeugnisses duroh die Hin- und
Herbewegung des konischen Dorns 1 auszuführen, ist die Verwendung eines solchen Gerätes bei der Massenproduktion von konischen Rohren äusserst vorteilhaft.
Herbewegung des konischen Dorns 1 auszuführen, ist die Verwendung eines solchen Gerätes bei der Massenproduktion von konischen Rohren äusserst vorteilhaft.
Es folgen Beispiele, in denen das erfindungsgemäße Herstellungs·
verfahren in der Praxis durchgeführt worden istο
Werkstoff der Rohrluppe | RBST* | AgTCsilver tub |
Wandstärke der Rohrluppe | 0,5 mm | o,4 mm |
Innerer/äußerer Durch« messer der Luppe |
34 mnr/35mnr | 20mn//20,8mi/ |
SifftSftSt8 k°nischen Ab | 550 mm | 200 mm |
Durchmesser des koni schen Dorns: |
||
am dünneren Ende | 25 mm 0 | 19 mm $ |
am dickeren Ende | 34 mm 0 | 20 mm 0 |
Matrizenwerketoff | SPCI (Weich eisen) |
SPCI (Weich eisen) |
Matrizendicke | 1,2 mm | 0,8 mm |
Innerer Matrizendurchmesser | 25 mm 0 | 19 mm 0 |
Äußerer Matrizendurchmesser | 80 mm 0 | 60 mm 0 |
♦handelsübliches Rohr aus Cu-Legierung mit ζ,Β. 90
10 # Zn.
10 # Zn.
Cu und
Da das oben beschriebene erfindungsgemäße Herstellungsverfahren es ermöglicht, maßhaltiges Rohr entsprechend der Oberfläche des
konischen Dorns zu erhalten, kann dieses Verfahren vorteilhaft für die Gestaltung von konischem Rohr geringer Wandstärke,
speziell für Blasinstrumententeile verwendet werden, wobei
eine äußerste Gleichmäßigkeit der Wandstärke und glatte Ober-
eine äußerste Gleichmäßigkeit der Wandstärke und glatte Ober-
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fläohen erforderlich sind. Durch die einfachen Vorgänge
und die hohe Fertigungsgenauigkeit dieses Verfahrens werden die Herstellungskosten des konischen Rohres erheblich gesenkt,
und es wird eine Massenherstellung bei gleichmäßiger Qualität ermöglicht.
Patentansprüche ι
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Claims (5)
1. Herstellungsverfahren für konisches Rohr, dadurch gekennzeichnet,
daß auf eine Oberfläche eines konischen Dorns (1) eine metallene Rohrluppe (14) aufgezogen wird, eine aus
einem hinreichende Verformbarkeit und Elastizität besitzenden Werkstoff bestehende Matrize (8), auf der äußeren Oberfläche
der Rohrluppe (H) angeordnet wird, wobei der Verformungswiderstand der Matrize größer ist als der der Rohrluppe
(14) und die Matrize eine innere öffnung (9) von im wesentlichen gleichem Durchmesser wie das dünnere Ende des
konischen Dorns (1) besitzt, und dass der konische Dorn (1) und die Matrize (8) derart gegeneinander bewegt werden, daß
die Matrize (8) von einem Ende des konischen Dorns (1) zum anderen geführt und die Rohrluppe (14) gemäß der Oberfläche
des konischen Dorns (1) zu einem konischen Rohr verformt wird.
2. Herstellungsverfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohrluppe (14) von konstantem Durchmesser der
etwa dem größten Innendurchmesser des gewünschten konischen Rohres entspricht, wiederholt in verschiedenen Schritten von
geringster zu größter Konizität gezogen wird, und zwar unter Verwendung einer Anzahl konischer Dorne (1, 1a, 1b) mit verschiedenen
Steigungswinkeln gemäß einem vorbestimmten Verhältnis und einer Anzahl Matrizen (8, 8a, 8b) mit verschiedenen
inneren öffnungen (9, 9a, 9b), die jedem der oben erwähnten konischen -^orne (1, 1a, 1b) entsprechen und die über
hinreichende Verformbarkeit und Elastizität verfügen sowie einen höheren Verformungswiderstand als die Rohrluppe (14)
besitzen.
3. Herstellungsverfahren für konisches Rohr naoh Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (8) aus
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Weicheisen, Messing, Bronze, Aluminium, Al-legierung, Blei,
Polyurethan oder ähnlichem Werkstoff besteht, welcher über hinreichende Verformbarkeit und Elastizität verfügt.
4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die über den konischen Dorn (1) gestreifte Rohrluppe zunächst mit dem dünneren und dann mit dem dickeren
Ende des konischen Dornea (1) durch die Matrize (8) geführt wird.
5. Vorrichtung zur Erzeugung von konischen Rohren, dadurch gekennzeichnet,
daß sie.aus einer unter der Wirkung einer Antriebswelle horizontal beweglichen Platte (6) besteht sowie
aus einer festen, der beweglichen Platte gegenüber angebrachten Platte (13), die in ihrer Mitte einen Matrizenhalter
(10) enthält, einem mit der beweglichen Platte (6) verbundenen konischen Dorn (1), der durch den von der festen Platte
(13) gehaltenen Matrizenhalter (10) geführt wird, aus einer aus verformbarem und elastischem Werkstoff bestehenden Matrize
( 8), deren Verformungswiderstand höher ist als der
der Rohrluppe (14), wobei die Matrize (8) eine entsprechend der Konizität des konischen Dorns (1) plastisch verformbare
innere öffnung (9) besitzt·
6« Vorrichtung zur Erzeugung von gebogenem konischen Rohr, da-'
durch gekennzeichnet, daß sie aufgebaut ist, aus einer unter der Wirkung einer Antriebswelle horizontal beweglichen Platte
(6), einer festen, der beweglichen Platte gegenüber angebrachten Platte (13), in deren Mitte ein Matrizenhalter (10) angeordnet
ist, der mit einer Matrize (8) versehen ist, die eine entsprechend der Konizität des konischen Dorns (i) plastisch
! verformbare innere öffnung (9) besitzt, wobei die Matrize der- : art angeordnet ist, daß der Matrizenhalter frei drehbar ist,
wodurch die luppe (14) zu konischem Rohr verformt wird, aus
einem konischen Dorn (1) mit gebogener Mittellinie, der durch
ein Verbindungsstück (4) frei beweglioh mit der beweglichen
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Platte verbunden ist, so daß der konische Dorn (1) durch die an der festen Platte (13) befestigte Matrize (8) hindurohbewegt
werden kann, wobei das gebogene konische Rohr, dessen Winkel fortlaufend gemäß der Bewegung des konischen
Dornes veränderbar ist, automatisch unter der Wirkung der Matrize (8) geformt wird·
Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Rohrabstreifvorrichtung (38), die aus einem Segmentpaar (39) besteht, welches um eine Achse (41) gegen die
Spannung von Spiralfedern (40) bewegt werden kann, die quer
über die Segmente (39) gespannt sind, außerhalb der Matrize (8) vorgesehen ist, die am Matrizenhalter (10) befestigt ist,
welcher in der Mitte der festen Platte (13) vorgesehen ist, wodurch das Segmentpaar (39) entlang der konisohen Oberfläche
des konischen Doms (1) geöffnet wird.
MP/Vt/Ze - 20 658
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Leerseite
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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