DE2851944A1 - Vorrichtung zur herstellung von rohrkoerpern mit axial aufeinanderfolgenden querwellen - Google Patents

Description

Benteler-Werke AG
Werk Neuhaus
Residenzstraße 1

479o Paderborn NH - 3o6

Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkörpern mit axial aufeinanderfolgenden Querwellen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkörpern mit axial aufeinanderfolgenden Querwellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die DE-AS 13 o3 671 zählt eine Vorrichtung zur fortlaufenden Erzeugung ringförmiger Wellen an einem Rohr gemäß dem Gattungsbegriff zum Stand der Technik. Der hierbei ortsfest gelagerte, vertikal angeordnete Kernzapfen besitzt einen schaftartigen hohlen Längenabschnitt zur Führung eines mehrteiligen Rohrdorns sowie eine endseitig des Zapfenschafts vorgesehene, kolbenartige Verdickung, welche ein Widerlager für durch hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbenexnheiten radial

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verlagerbare Halte- und Formbacken bildet. Nach dem Aufschieben des glattwandigen Ausgangsrohrs auf den Kernzapfen wird es zunächst durch die Halte- und Formbacken am Zapfenkolben festgelegt. Danach werden mit dem Rohrdorn verbundene, durch radial angeordnete hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten verlagerbare Klemmbacken an das Ausgangsrohr angepreßt, wobei der Rohrdorn die innere Abstützung bildet. Zwischen dem Zapfenkolben, dem Rohrdorn und dem Ausgangsrohr ist nunmehr ein kreisringförmiger Aufweitraum entstanden, der über den hohlen Zapfenschaft und eine Querbohrung mit Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, so daß sich die Rohrwand nach außen ausbaucht. Ist ein bestimmtes Maß der Ausbauchung erreicht, wird der Rohrdorn zusammen mit den Klemmbacken und dem eingespannten Ausgangsrohr in Richtung auf den Zapfenkolben bewegt, und zwar mit Hilfe von parallel zum Kernzapfen angeordneten hydraulisch beaufschlagbaren Schubkolbeneinheiten, wobei die Rohrwand ausgedehnt und eine ringförmige Welle gebildet wird.

Ein Nachteil der bekannten Vorrichtung ist die Abdichtung des Aufweitraums im Bereich des Zapfenkolbens und des Rohrdorns. Zu diesem Zweck sind Dichtungsringe aus einem elastischen Material vorgesehen, die axial zusammendrückbar sind, sich dadurch radial verformen und gegen die Innenwand des Ausgangsrohrs beziehungsweise der voraufgehend erzeugten Welle anpressen. Das Zusammendrücken

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der Dichtungen wird sowohl im Bereich des Zapfenkolbens als auch des Rohrdorns durch schubkolbenartige Systeme bewirkt, die durch ein Hydraulikfluid axial verlagerbar sind. Neben dem Sachverhalt, daß die elastischen Dichtungen beim Wellen des Ausgangsrohrs dauernd zusammengedrückt und wieder entspannt werden, wodurch das Material zwangsläufig ermüdet bzw. verschleißt und Undichtigkeiten die Folge sind, müssen darüber hinaus die zum Zusammenpressen der elastischen Dichtungen notwendigen Schubkolbensysteme mit hohem Aufwand abgedichtet werden.

Die hiermit verbundenen genauen Passungen und Dichtungen erhöhen den Fertigungsaufwand beträchtlich. Ferner ist ein vermehrter Wartungsaufwand erforderlich, um die einwandfreie Funktion der Vorrichtung sicherzustellen. Besonders nachteilig ist aber die Zuführung des Hydraulikfluids zu dem Schubkolbensystem im mehrteiligen Rohrdorn . Hierzu wird nämlich in den hohlen Schaft des Kernzapfens noch ein weiteres Rohr eingelegt. Auch ist es von Nachteil, daß das Schubkolbensystem im Zapfenkolben mit Druckflüssigkeit versorgt werden muß. Zu diesem Zweck ist stirnseitig des Zapfenkolbens eine weitere Druckflüssigkeitsleitung vorgesehen. Diese behindert gleichermaßen das Abnehmen eines fertig gewellten Rohrs und das Aufschieben eines neuen, glattwandigen Ausgangsrohrs. Ein automatisches Beschicken mit Werkstücken ist folglich nicht denkbar. Darüber hinaus benötigt die bekannte Vorrichtung sehr viel Aufstellungsraum, weil die Schubkolbeneinheiten zur Verlagerung

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des Rohrdorns und damit der Klemmbacken mit erheblichem Abstand umfangsseitig des Ausgangsrohrs angeordnet sind und ferner die Klemmbacken durch radial angeordnete, hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten bewegt werden.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkörpern mit axial aufeinanderfolgenden Querwellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs zu schaffen, die kompakter baut, weniger störungsanfällig ist und welche insbesondere eine automatische Beschickung ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Hierdurch wird eine Vorrichtung geschaffen, die eine vergleichsweise nur geringe radiale Erstreckung über den Außenumfang des Ausgangsrohrs hinaus besitzt. Sie kann dadurch auch unter beengten räumlichen Verhältnissen eingesetzt werden. Die Mittel zum klemmenden Erfassen des Ausgangsrohrs und zum Vorschieben des Ausgangsrohrs zwecks Wellung schmiegen sich eng um das Ausgangsrohr. Im Innern des Ausgangsrohrs sind keine Schubkolbensysteme mehr vorgesehen, die genau gefertigte Paßteile, verschleißgefährdete Dichtungen und so weiter benötigen. Der Rohrdorn ist einteilig und gleitet

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mit seiner gesamten Länge auf dem Schaft des Kernzapfens. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Kernzapfen fliegend gelagert ist und stirnseitig keine Zuführung für ein Hydraulikfluid besitzt, weil auch der Zapfenkolben kein Schubkolbensystem mehr besitzt. Der Zugang zur Vorrichtung ist völlig frei, sodaß ohne weiteres eine automatische Beschickung mit glattwandigen, fix-geschnittenen Ausgangsrohren und die Abnahme der gewellten Rohre erfolgen kann· Das Erfassen des Ausgangsrohrs erfolgt mit Hilfe von axialgerichteten Spannfingern, die durch einen relativ zu den Spannfingern verlagerbaren, d.h. verfahrbaren Klemmkolben an das Ausgangsrohr und damit an den eine innere Abstützung bildenden Rohrdorn angepreßt werden. Durch das Eingreifen der Ringkragen in die entsprechenden Ringnuten werden umfangsseitige Druckkammern gebildet, die durch entsprechende Beaufschlagung mit Hydraulikfluid eine vorgewählte Verlagerung der verschiedenen Teile in die gewünschte Richtung ermöglichen. Der Aufweitraum zwischen dem Zapfenkolben und dem Rohrdorn wird durch einfache metallische Dichtung der Halte- und Formbacken am Zapfenkolben bzw. der Spannfinger am Rohrdorn, selbstverständlich unter Einschluß des Ausgangsrohrs, erzielt. Zusätzliche aufwendige Dichtungssysteme wie bei der bekannten Vorrichtung, entfallen.

Durch Verlagerung des Stauchzylinders gegenüber dem Wellungszylinder wird bei festgespannten Halte- und Formbacken die Wellung erzeugt, wobei durch die Relativverlagerung von Wellungszylinder und Stauchzylinder das axiale Maß der Wellung bestimmbar ist.

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Der Kernzapfen ist vergleichsweise einfach aufgebaut, da er nur eine Längsbohrung sowie eine Querbohrung benötigt, durch die das Druckfluid zur Aufweitkammer hindurchgeführt werden muß.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Klemmkolben mit einem Ringkragen in einer Ringnut der Erweiterungshülse geführt ist. Der Klemmkolben selber ist kreisringförmig gestaltet und besitzt daher nur eine geringe radiale Erstreckung, sodaß auch die Erweiterungshülse einen nur geringen Durchmesser aufweist. Der axiale Weg des etwa mittig des Klemmkolbens angeordneten Ringkragens ist durch die Breite der Ringnut bestimmt. Durch entsprechende Gestaltung des Klemmkolbens und der Spannfinger der Spannpatrone genügt eine geringfügige axiale Verlagerung des Klemmkolbens, um die Spannfinger mit hoher Kraft radial an das Ausgangsrohr anzupressen und dieses gegen den innenseitig stützenden Rohrdorn anzudrücken. Durch den Ringkragen und die Ringnut werden Druckräume gebildet, die über Anschlußbohrungen an einen regelbaren Hydraulikkreislauf anschließbar sind.

Von besonderem Vorteil ist es in diesem Zusammenhang, daß die Spannfinger kegelmantelförmig in Richtung auf den Zapfenkolben ansteigende Außenflächen besitzen, die mit einer sich konisch erweiternden Innenfläche am Klemmkolben zusammenwirken.

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Zur Erzeugung einer gezielten Klemmkraft und um ferner einen einwandfreien Dichtungseffekt im Bereich des Rohrdorns zu erreichen, sieht die Erfindung ferner vor, daß die Spannfinger nur mit dem frei vorkragenden Endabschnitt an das innenseitig auf etwa derselben Länge durch den Rohrdorn abgestützte Ausgangsrohr andrückbar sind. Beispielsweise genügt es, wenn die Spannfinger mit einem Drittel ihrer Gesamtlänge an das Ausgangsrohr angedrückt werden. Der übrige Längenabschnitt der Spannfinger und des sich rückwärts daran anschließende Stauchzylinders einschließlich der entsprechenden Längenabschnitte des Rohrdorns befinden sich im radialen Abstand zum Ausgangsrohr. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch Ausgangsrohre mit unterschiedlichen Wanddicken in ein und derselben Vorrichtung gewellt werden können.

Eine einfache Verbindung von Spannpatrone und Stauchzylinder wird dadurch erzielt, daß die Spannpatrone mit dem Stauchzylinder verschraubt ist. Desgleichen kann die Erweiterungshülse ein besonderer, beispielsweise angeschraubter Bestandteil des Stauchzylinders sein. Sie kann jedoch auch einteilig mit dem Stauchzylinder verbunden sein.

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Eine weitere Verbesserung der sich eng an das Ausgangsrohr anschmiegenden kompakten Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß die Erweiterungshülse des Stauchzylinders und der Wellungszylinder annähernd koaxial hintereinander angeordnet sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß der We]lenzylinder mit seinem dem Zapfenkolben abgewendeten Endabschnitt auf einer innenseitig den Stauchzylinder führenden, mit der Kernzapfenlagerung verbundenen Hülse gleitet, die mit einem Ringkragen in eine Ringnut des Wellungszylinders dichtend eingreift.

Die Bestandteil der Kernzapfenlagerung bildende Hülse hat damit innenseitig und außenseitig eine Funktion. Sie dient einmal der Führung des Stauchzylinders und zum anderen der Führung des Wellungszylinders. Gleichzeitig wird durch den Ringkragen der Hülse ein Kolbenelement gebildet, das durch sein Eingreifen in eine entsprechend ausgebildete Ringnut des Wellungszylinders zwei Druckkammern schafft, bei deren Beaufschlagung mit einem Druckfluid der Wellungszylinder gegenüber der Hülse axial verlagerbar ist. Das Maß der axialen Verlagerung wird durch die geforderte Wellung bestimmt.

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Wellungszylinder an beiden Stirnseiten einerseits zur Erweiterungshülse und andererseits zur Kernzapfenlagerung relativ verlagerbare Einstellmuttern aufweist. Hierbei dient die Einstellmutter im Bereich der Erweiterungshülse dazu, den Stauchweg zu justieren, während mit der Einstellmutter im Bereich der Kernzapfenlagerung eine stufenlose Justierung des Wellenabstands möglich ist.

Die Kernzapfenlagerung kann Bestandteil eines rahmenartigen Gestells bilden. Zwecks kompakter Formgebung ist es jedoch nach der Erfindung vorteilhaft, daß die Kernzapfenlagerung Bestandteil eines den Wellungszylinder und die Erweiterungshülse mit geringem Abstand überfassenden, zylindrisch gestalteten Gehäuses ist, das am zapfenkolbenseitigen Ende mit den Gehäusen für die Halte- und Formbacken radial verlagernden Schubkolben verbunden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Halte- und Formbacken jeweils mit nur einem das Ausgangsrohr am Zapfenkolben festlegenden,nasenartigen Vorsprung und einer spannpatronenseitig daran angrenzenden Ausformung versehen, welche zusammen mit den Stirnflächen der Spannfinger den Wellungsraum bilden.

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Eine einfache Verbindung des Rohrdorns und des Stauchzylinders kennzeichnet sich dadurch, daß Rohrdorn und Stauchzylinder miteinander verschraubt sind.

Die Ausbildung des Wellungszylinders kann auf verschiedene Weise erfolgen» Zweckmäßig ist es jedoch gemäß der Erfindung, daß der Wellungszylinder aus drei koaxial aneinandergesetzten, kreisringförmigen Abschnitten gebildet ist. Die Fertigung jedes einzelnen Abschnitts kann dadurch ohne weiteres auf Automaten erfolgen. Das Zusammensetzen kann beispielsweise durch Verschraubung oder durch Preßpassungen bewirkt werden.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 und 2 jeweils in vertikalem Längsschnitt eine Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkörpern mit axial aufeinanderfolgenden Quer-* wellen in zwei verschiedenen Arbeitspositionen und

Fig. 3 bis 9 in vergrößerter Darstellung den Wellungsbereich der Vorrichtung der Fig.. 1 und 2 ia vertikalem Längsschnitt in verschiedenen Arbeitssituationen.

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Die aus den Fig. 1 und 2 hervorgehende Vorrichtung dient zur Herstellung eines gewellten Rohrkörpers, wie er beispielsweise als Bestandteil einer Lenksäule für ein Kraftfahrzeug Verwendung findet.

Sie umfaßt ein zylindrisch gestaltetes Gehäuse 1, das an einem Ende durch einen Deckel 2 verschlossen ist. Der Deckel 2 dient zur fliegenden Lagerung eines das Gehäuse 1 zentrisch durchsetzenden Kernzapfens 3. Der Kernzapfen ist dabei in eine Bohrung 4 des Deckels 2 stramm eingepaßt und außenseitig des Deckels 2 durch eine Mutter 5 zug- und druckfest gekontert.

Der Kernzapfen 3 besitzt einen langen zylindrischen Schaft 6 und einen kolbenartig geformten Endabschnitt 7. Der Zapfenkolben 7 weist einen zylindrischen Teil 8 auf, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser eines glattwandigen Ausgangsrohrs 9 entspricht, das gewellt werden soll. Zur Stirnseite Io hin schließt sich an den zylindrischen Teil 8 ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 11 an.

Der Zapfenschaft 6 und ein Teil des Zapfenkolbens 7 werden in Längsrichtung von einer Bohrung 12 durchsetzt, die im Mündungsbereich

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an eine Druckquelle für ein Hydraulikfluid angeschlossen ist. Im Übergang vom Zapfenschaft auf den Zapfenkolben 7 verbinden Querbohrungen die Längsbohrung 12 mit einem nachstehend noch näher beschriebenen Aufweitraum 15.

Der Zapfenschaft 6 dient zur weitgehend spielfreien Lagerung und Führung eines Rohrdorns 16, der nur im Bereich des Zapfenkolbens einen zylindrischen Längenabschnitt 17 besitzt, der im Durchmesser dem Innendurchmesser des Ausgangsrohrs 9 entspricht. Im übrigen ist der Durchmesser des Rohrdorns 16 im Vergleich zum Innendurchmesser des Ausgangsrohrs 9 kleiner gehalten. Der innere Endabschnitt weist einen Ringkragen 18 mit einer Verschraubung 19 auf, welche der zug- und druckfesten Verbindung mit einem konzentrisch zum Rohrdorn 16 angeordneten, das Ausgangsrohr 9 jedoch mit Spiel übergreifenden Stauchzylinder 2o dient.

Der mit seinem inneren Endabschnitt 21 in einer am Gehäusedeckel 2 festgelegten Hülse 22 zwangsgeführte Stauchzylinder 2o besitzt im anderen Endabschnitt eine hülsenartige Erweiterung 23, die eine mit dem Stauchzylinder 2o am Innenumfang verschraubte Spannpatrone 24 axial übergreift. Die Spannpatrone 24 besitzt axialgerichtete, gleichmäßig über den Umfang des Ausgangsrohrs 9 verteilt angeordnete, begrenzt radial schwenkbare Spannfinger 25.

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Die Spannfinger 25 weisen zu ihren freien Enden hin ansteigende, kegelmantelförmige Außenflächen auf, während die Innenflächen 27 in diesem Bereich zylindrisch gestaltet sind und in ihrer Länge etwa der Länge der abstützenden Gegenflächen des Rohrdorns 16 entsprechen.

Umfangsseitig der Spannpatrone 24 ist ein kreisringförmiger Klemmkolben 28 axialverschieblich in der Erweiterungshülse 23 geführt. Er besitzt im Bereich der Außenfläche 26 der Spannfinger 25 eine sich konisch erweiternde Innenfläche 29. Ferner weist der Klemmkolben 28 im etwa mittleren Längenbereich einen umfangsseitigen Ringkragen auf, der in eine Ringnut 31 der Erweiterungshülse dichtend eingreift. Die beiderseits des Ringkragens liegenden Räume 32 und 33 der Ringnut 31 sind über Anschlußbohrungen 34 beziehungsweise 35 an einen nicht näher dargestellten, regelbaren Hydraulikkreislauf angeschlossen.

Die mit dem Gehäusedeckel 2 verbundene Hülse dient außenseitig zur Führung eines aus drei koaxial aneinandergesetzten Abschnitten 36, 37, bestehenden Wellungszylinders 39. Die Hülse 22 weist einen Ringkragen 4o im etwa mittleren Längenbereich auf, der in eine Ringnut 41 des Wellungszylinders 39 dichtend eingreift. Die beiderseits des Ringkragens 4o befindlichen Räume 42 und 43 sind über Anschlußbohrungen 44 beziehungsweise

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an einen nicht' näher dargestellten, regelbaren Hydraulikkreislauf angeschlossen.

Ferner ist aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen, daß auch der Stauchzylinder 2o mit einem Ringkragen in eine weitere Ringnut 47 des Wellungszylinders dichtend eingreift. Auch hier sind die beiden beiderseits des Ringkragens 46 liegenden Räume 48, über Anschlußbohrungen 5o beziehungsweise 51 an einen nicht näher dargestellten, regelbaren Hydraulikkreislauf angeschlossen.

Endseitig des Wellungszylinders 39 sind axial verlagerbare Einstellmuttern 52 und 53 vorgesehen, von denen die mit der Erweiterungshülse 23 zusammenwirkende Einstellmutter 52 der Justierung des Stauchwegs des Stauchzylinders 2o und die gegenüberliegende Einstellmutter 53 der Justierung des Wellungsabstands dienen.

In dem dem Gehäusedeckel 2 entgegengesetzten Endabschnitt ist das zylindrische Gehäuse 1 mit den Gehäusen 54 vo.n insgesamt vier jeweils um 90° zueinander auf dem Umfang versetzten Schubkolbeneinheiten 55 verbunden. Jede Schubkolbeneinheit besteht aus einem Schubkolen 56 mit Kolbenstangen 57, die mit einer Halte- beziehungsweise Formbacke 58 fest verbunden ist.

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Die beiderseits des Schubkolbens 56 liegenden Druckräume 59 und 6o sind über Anschlußbohrungen beziehungsweise 62 mit einem nicht näher dargestellten, regelbaren Hydraulikkreislauf verbunden.

Die Halte- und Formbacken 58 sind radial zwangsgeführt und weisen jeweils nur einen abgerundeten, nasenartigen Vorsprung 63 sowie eine spannpatronenseitig daran angrenzende, die Welle formende Ausformung 64 auf, welche zusammen mit den Stirnflächen 65 der Spannfinger 25 einen Wellungsraum 66 bilden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

Gemäß Fig. 1 befinden sich die Schubkolben durch Beaufschlagung des Druckraums 6o über die Anschlußbohrung 62 in der radial außenliegenden Stellung, so daß sich auch die Halte- und Formbacken 58 im Abstand vom Zapfenkolben 7 befinden. Desweiteren ist der Druckraum 33 in der Erweiterungshülse 23 beaufschlagt, so daß der Klemmkolben 28 in die rechte Endstellung verlagert ist und die Spannfinger 25 frei liegen. Ferner ist der Druckraum 43 im Wellungszylinder über die Anschlußbohrung 45 mit Hydraulikfluid beaufschlagt, so daß sich der Wellungszylinder in der linken Endstellung befindet, während der Druckrauriv 49 im Wellungszylinder 39 über die Anschlußbohrung 51 mit Hydraulikfluid beaufschlagt ist,

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so daß sich der Stauchzylinder 2o in der rechten Endstellung befindet.

In dieser Position kann ein glattwandiges, fix geschnittenes Ausgangsrohr 9 ohne weiteres stirnseitig bis zur Bearbeitungslage in die Vorrichtung eingeführt werden.

Zur Festlegung des Ausgangsrohrs 9 werden zunächst gemäß Fig. 2 die Druckräume 59 der Schubkolbeneinheiten 55 über die Anschlußbohrungen 61 mit Hydraulikfluid beaufschlagt, so daß die Schubkolben 56 ausfahren und die Halte- und Formbacken das Ausgangsrohr 9 an den Zapfenkolben 7 anpressen. Parallel hierzu oder kurzzeitig danach wird der Druckraum 32 in der Erweiterungshülse 23 über die Anschlußbohrung 34 beaufschlagt, so daß der Klemmkolben 28 in Richtung auf die Halte- und Formbacken ausfährt und über seine konische Innenfläche 29 die Spannfinqer 25 gegen den Außenumfang de.s Ausgangsrohrs 9 preßt und damit das Ausgangsrohr 9 zwischen dem Rohrdorn 16 und der Spannpatrone 24 einklemmt. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Zapfenkolben 7, dem Rohrdorn 16 und dem Ausgangsrohr 9 der Aufweitraum 15, der über die Querbohrungen 14 und die Längsbohrung 12 im Zapfenschaft 6 an eine Druckquelle angeschlossen werden kann.

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Fig. 3 zeigt nun den Betriebszustand, wo über die Längsbohrung 12 und die Querbohrungen 14 Druckflüssigkeit in den Aufweitraum 15 eingeleitet wird, so daß die Rohrwand zwischen den durch die Halte- und Formbacken 58 beziehungsweise dem Zapfenkolben 7 einerseits und durch die Spannfinger 25 beziehungsweise dem Rohrdorn 16 andererseits gebildeten Klemmbereichen ausgebaucht wird. Die Höhe des Drucks im Aufweitraum 15 wird so gewählt, daß durch das Ausbauchen des Ausgangsrohrs 9 keine Wandstärkenschwächung von Bedeutung erfolgt.

Wird nun anschließend unter Aufrechterhaltung des Innendrucks im Aufweitraum 15 der Druckraum 48 im Wellungszylinder 39 ( siehe Fig.l und 2) über die Anschlußbohrung 5o beaufschlagt, so wird das zwischen den Spannfingern 25 und dem Rohrdorn 16 eingeklemmte Ausgangsrohr 9 in Richtung auf den Zapfenkolben 7 verschoben ( siehe Fig.4) und dabei die erste Wellung 67 im Wellungsraum 66 erzeugt. Die Halte- und Formbacken 58 pressen hierbei weiter fest den Endabschnitt des Ausgangsrohrs 9 an den Zapfenkolben 7 an.

Nach Fertigstellung der ersten Wellung 67 wird zunächst der Aufweitraum 15 wieder entspannt und danach durch Beaufschlagung des Druckraums 33 in der Erweiterungshülse 23 der Klemmkolben 28 in die rechte Endstellung bewegt (Fig.5), so daß sich die Spannfinger 25 wieder vom Ausgangsrohr lösen.

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Das Ausgangsrohr 9 liegt nun frei auf dem " "' Rohrdorn 16. Die Halte- und Formbacken 58 pressen jedoch weiterhin das Ausgangsrohr 9 an den Zapfenkolben 7 an.

Werden anschließend die Druckräume 42 und 49 im Wellungszylinder 39 beaufschlagt, so gleiten sowohl der Wellungszylinder 39 mit der Erweiterungshülse 23 als auch der Spannzylinder 2o zusammen mit den Spannfingern 25 und dem Rohrdorn 16 um einen Weg zurück, der dem Stauchweg zuzüglich des Wellungsabstands entspricht. Dies ist in der Fig. dargestellt. Die Halte- und Formbacken 58 bleiben auch hierbei noch an den Zapfenkolben 7 angepreßt.

Im Anschluß hieran wird der Druckraum 32 in der Erweiterungshülse 23 wieder beaufschlagt und die Spannfinger 25 werden über den Klemmkolben 28 an den Außenumfang des Ausgangsrohrs 9 entsprechend Fig. 7 und damit an den Rohrdorn 16 angedrückt. Daraufhin werden die Druckräume 6o der Schubkolbeneinheiten 55 beaufschlagt, so daß die Halte- und Formbacken 58 vom Ausgangsrohr 9 abheben.

Durch anschließende Beaufschlagung des Druckraums 43 im Wellungszylinder 39 wird das Ausgangsrohr 9 entsprechend der Darstellung der Fig. 8 um den eingestellten Wellungsabstand axial in Richtung auf den Zapfenkolben 7 verschoben. Damit ist der Ausgangszustand gemäß Fig. 1 wieder erreicht, so daß sich der vorstehend beschriebene

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Ablauf der Verformung eines glattwandigen Ausgangsrohrs 9 zu einem gewellten Rohr wiederholen kann.

Die Fig. 9 zeigt abschließend ein gewelltes Rohr 68 nach Fertigstellung der letzten Wellung etwa gemäß der Betriebsposition der Fig. 4. Die Anzahl der Wellen kann hierbei durch ein Zählwerk in der Steuerung für die diversen Hydraulikkreisläufe der Vorrichtung vorgewählt werden.

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Claims (12)

1. Benteler-Werke AG
   Werk Neuhaus
   Residenzstraße 1

   479o Paderborn NH - 3o6

   Patentansprüche

   yl. ι Vorrichtung zur Herstellung von Rohrkörpern mit axial aufeinanderfolgenden Querwellen gleichmäßiger Wanddicke aus glattwandigen Ausgangsrohren durch stufenweise nacheinander erfolgendes radiales Auspressen der Rohrwand, welche einen ortsfest gelagerten Kernzapfen aufweist, der mit einem schaftartigen Längenabschnitt der Führung eines mittels Hydraulikfluid axial verlagerbaren Rohrdorns als innere Abstützung für außenseitig des Ausgangsrohrs angreifende, mit dem Rohrdorn verbundene Klemmglieder und mit dem das Ausgangsrohr innen abstützenden, kolbenartig verdickten Zapfenende als Widerlager für durch hydraulisch beaufschlagbare Schubkolbeneinheiten radial verlagerbare Halte- und Formbacken dient, wobei zwischen dem Zapfenkolben, dem Rohrdorn und dem Ausgangsrohr eine über eine Längsbohrung im Zapfenschaft mit einem Druckfluid beaufschlagbare kreisringförmige Aufweitkammer gebildet ist,

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   ORIGINAL IMSPECTED

   dadurch gekennzeichnet, daß der Kernzapfen (3) fliegend gelagert ist und die Klemmglieder aus axialgerichteten, über den Umfang des Ausgangsrohrs (9) gleichmäßig verteilten, radial begrenzt schwenkbaren Spannfingern (25) einer Spannpatrone (24) bestehen, welche zapfenkolbenseitiger Bestandteil eines mit dem einteiligen Rohrdorn (16) am anderen Ende verbundenen und mit einem Ringkragen (46) in eine Ringnut (47) eines gegenüber der Kernzapfenlagerung (2) axialverschieblichen Wellungszyünders (39) dichtend eingreifenden Stauchzylinders (2o) bilden, der mit einem hülsenartig erweiterten Endabschnitt (23) die Spannpatrone (24) axial übergreift, wobei umfangs— seitig der Spannpatrone (24) ein in der Erweiterungs— hülse (23) axial geführter, hydraulisch beaufschlagberer Klemmkolben (28) angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne t, daß der Klemmkolben (28) mit einem Ringkragen (3o) in einer Ringnut (31) der Erweiterungshülse (23) geführt ist.

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3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfinger (25) in Richtung auf den Zapfenkolben ansteigende kegelmantelformige Außenflächen (26) besitzen, die mit einer sich konisch erweiternden Innenfläche (29) am Klemmkolben (28) zusammenwirken.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfinger (25) nur mit dem frei vorkragenden Endabschnitt (27) an das innenseitig auf etwa derselben Länge durch den Rohrdorn (16) abgestützte Ausgangsrohr (9) andrückbar sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannpatrone (24) mit dem Stauchzylinder (2o) verschraubt ist.

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6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erweiterungshülse (23) des Stauchzylinders (2o) und der Wellungszylinder (39) annähernd koaxial hintereinander angeordnet sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellungszylinder (39) mit seinem dem Zapfenkolben (7) abgewendeten Endabschnitt auf einer innenseitig den Stauchzylinder (2o) führenden, mit der Kernzapfenlagerung (2) verbundenen Hülse (22) gleitet, die mit einem Ringkragen (4o) in eine Ringnut (41) des Wellungszylxnders (39) dichtend eingreift.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellungszylinder (39) an beiden Stirnseiten einerseits zur Erweiterungshülse (23) und andererseits zur Kernzapfenlagerung (2) relativ verlagerbare Einstellmuttern (52, 53) aufweist.

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9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennz e ic h η e t, daß die Kernzapfenlagerung (2) Bestandteil eines den Wellungszylinder (39) und die Erweiterungshülse (23) mit geringem Abstand überfassenden, zylindrisch gestalteten Gehäuses (1) ist, das am zapfenkolbenseitigen Ende mit den Gehäusen (54) für die die Halte- und Formbacken (58) radial verlagernden Schubkolbeneinheiten (55) verbunden ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Formbacken (58) jeweils mit nur einem das Ausgangsrohr (9) am Zapfenkolben (7) festlegenden, nasenartigen Vorsprung (63) und einer spanr.patronenseitig daran angrenzenden Ausformung (64) versehen sind, welche zusammen mit den Stirnflächen (65) der Spannfinger (25) den Wellungsraum (66) bilden.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem

    der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrdorn (16) und Stauchzylinder (2o) miteinander verschraubt sind.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wellungszylinder (39) aus drei koaxial aneinandergesetzten kreisringförmigen Abschnitten (36, 37, 38) gebildet ist.

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