[0006] Die Erfindung ist damit vorteilhaft ausgebildet, daß bei rotationssymmetrischen Körpern
die einwirkenden Kräfte radial gerichtet, gleichwinklig und konzentrisch angeordnet,
den Umfang des Körpers mit strukturierenden Verformungen versehend, zum Eingriff gebracht
werden, wobei die Verformung sektorial auf die Oberfläche des Körpers, diesen in beiden
Körperachsen gleichmäßig strukturierend, verlaufend vorgenommen wird. Eine sinnvolle
Ausformung des erfindungsgemäßen Gedankens ist darin zu sehen, daß die Kräfte dynamisch
in den Körper eingetragen werden und den Körper in einem gegen die Außenkontur gerichtet
verlaufenden Arbeitsstoß, anhaltend und formbeständig, mit einer frei bestimmbaren
Struktur ausprägen. Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, daß jetzt
mittels dynamisch und kurzzeitig einwirkender Kräfte eine Strukturierung, vorrangig
eine Beulstrukturierung, auf insbesondere dünnwandige hohle Körper bzw. ebene monolitwandige
Körper oder Materialbahnen vorgenommen werden kann. Das Einwirken der Kräfte, die
berührungslos angreifen, ist in ihrer Einwirktiefe in das Material hinein begrenzt.
Das Material wird vorteilhafterweise mittels eines dynamischen Kraftstoßes, der vektoriell
begrenzt und gerichtet ist, ohne die Zuhilfenahme stützender Kerne oder Matrizen oder
anderer Formunterlagen in den Werkstoff der Körper eingebracht. Die Besonderheit des
Verfahrens gestattet es dabei, die Formstabilität der Struktur dadurch zu erreichen,
däß die strukturierten Flächen in ihren Sohlen- und Scheitelbereichen, also dort,
wo die größte Verformung zu verzeichnen ist, in partiellen Materialbereiche plastisch,
also bleibend verformt werden, und die einer geringeren Verformungsarbeit ausgesetzten
Bereiche der Struktur elastisch verformt werden, die sich dann gegen die Scheitel-
und Sohlenbereiche elastisch abstützen. Dadurch wird bei Anwendung des Verfahrens
durch das in einer plastischen Verformung realisierte Auslenken des Materials in den
Sohlenund Scheitelbereichen die Möglichkeit gegeben, daß die einer geringeren Verformungsarbeit
ausgesetzten partiellen Teile der Struktur sich elastisch gegen die Sohlen- und Scheitelbereiche
der Struktur abstützen.
Das Verfahren ist sinnvoll ausgebildet, wenn das Rohr von einer Druckkammer umschlossen
wird und die Druckkammer mit einem Druckmedium ausgefüllt, in einem kontinuierlich
steigenden Druck ausgesetzt wird, der im inneren Druckbereich auf die Rohroberfläche
zur Einwirkung gebracht wird, wobei die ringförmige Begrenzung der Druckkammer mit
unter hohem Druck auf das Rohr gepreßten Druckringen hergestellt wird, innerhalb der
ein Beulstrukturierter Rohrabschnitt mit gleichmäßig über dem Rohrumfang verteilten
Beulen ausgebildet wird. Es ist eine Ausbildungsform der Erfindung, daß der von den
Druckringen mit hohem Druck umschlossene Abschnitt des Rohres in einer gleichmäßig
gekrümmten mit den Druckringen konzentrischen Form gehalten wird, wobei vorteilhafterweise
in dem Druckkörper mehrere Druckkammern in axialer Richtung nebeneinanderliegend angeordnet
werden. In ausgebildeter Form zeigt die Erfindung, daß die Druckkammern durch ein
Verschieben der Druckringe im Druckkörper in axialer Richtung des Rohres in ihrer
Größe verändert werden, wobei durch ein Öffnen, der in zwei Halbschalen geteilten
Druckkammer der Anpreßdruck der als Halbringe ausgebildeten Druckringe aufgehoben
und das Rohr für eine Bewegung in eine veränderte Lage freigegeben wird. Es ist ein
Vorteil der erfinderischen Lösung und macht die Erfindung wirtschaftlich sehr wertvoll,
daß jetzt eine Strukturierung erreicht werden kann, die sich annähernd selbst organisierend,
ohne die Verwendung von aufwendigen Stützkernen oder Stützkonstruktionen eine Strukturierung
gestattet, die formbeständig und kräftehomogen im Werkstück eingearbeitet werden kann.
Die Erfindung ist weiterhin vorteilhaft ausgebildet, wenn die zu verformenden Körper,
an welche das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung gelangt, eine ebene und/oder
gleichförmig gekrümmte Oberfläche aufweisen und sinnvoll ausgeführt, wenn die zu verformenden
Körper als Hohlkörper, einem Rohr, oder einem Hohlprofil beliebigen Querschnitts ausgebildet,
einer Verformung unterzogen werden. Das Verfahren weiterführend, kann eine Verwendung
der erfindungsgemäßen Lösung bei planparallel ausgebildeten Körpern einer geringen
Wanddicke mit einer Oberflächenstruktur versehen, ausgebildet werden.
Die Erfindung vorteilhaft ausformend, wird die Oberfläche ebener, planparalleler Körper
mit einer reliefartigen Oberflächenstruktur versehen, die an der Oberfläche unregelmäßig
ausgeführt wird. Es ist aufgrund der Möglichkeit, die Strukturen berührungslos zu
erzeugen jetzt gestattet, Strukturformen auszubilden, die in sich unregelmäßig geformt
sind. Diese Unregelmäßigkeit kann sich in einer flächenhaften Anordnung fortsetzen
und so zu inhomogen Oberflächenstrukturen geführt werden. So ist es jetzt auch vorteilhaft
möglich, gleichmäßige Strukturformen mit ungleichen zu paaren oder auch völlig homogen
strukturierte Oberflächen auszubilden. Die Erfindung ist ausgestaltet, wenn die verformende
Kraft berührungslos auf die zu strukturierenden Körperbereiche in einer vorgesehenen
flächigen Aufteilung eingetragen werden. Vorteilhaft läßt sich dieses Merkmal mit
dem vorstehend Gesagten verbinden, wobei hier nicht unerwähnt bleiben kann, daß bei
einem Auslenken der berührungslos einwirkenden Kräfte aus ihrer axialen Richtung die
Kontur der Struktur beliebig geformt werden kann, wobei die verformende Kraft als
hochenergetische Kraft, insbesondere als hochenergetische Strahlen in den Körper eingetragen
werden sollen. Die Erfindung in vorteilhafter Weise variierend, ist es möglich, die
zu verformenden Kräfte aus hochgespannten flüssigen oder pneumatischen Medien auszubilden,
die in den Körper eingetragen werden.
Die Wirkung des Verfahrens ist dadurch so vorteilhaft, daß nicht nur die Struktur
durch eine eingetragene Verformungsarbeit schlechthin erzeugt wird, sondern daß diese
Verformungsarbeit in dem behandelten Werkstück partiell unterschiedlich ist und plastische
sowie elastisch sich verformende Bereiche erzeugt werden, die nach Abschluß der Verformungsarbeit
ihre, durch die Verformung erhaltene Lage beibehalten. So ist es erfindungsgemäß auch
gestattet, daß Verfahren so auszuformen, daß die zur Strukturierung angreifenden Kräfte
mit dem Einsatz mechanischer Mittel auf die zu strukturierenden Bereiche der Körper
zur Wirkung gebracht werden. Als die Erfindung ausbildend ist anzuführen, daß die
Form der in den Körper eingetragenen Struktur eine sich über beide Körperachsen erstreckende
regelmäßige und unterbrochene Ausbildung hat, wobei nach einer Ausbildungsform der
Erfindung die Form der in den Körper eingetragenen Struktur, eine sich über eine der
Körperachsen erstreckende, regelmäßige und unterbrochene Ausbildung aufweist.
Die Erfindung ist durch eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Verformen der Oberfläche
rotationssymmetrischer hohlprofilierter Werkstücke ausgestaltet, die aus zwei konzentrisch
zueinander angeordneten ringförmigen Grundkörpern gebildet ist, in deren Zentrum das
Werkstück zwischen Preßstempeln, einem Verformungsdruck, durch eine Verdrehung mindestens
eines Grundkörpers, der mit den Preßstempeln in einer Wirkverbindung ist, die über
eine radiale Bewegbarkeit in ihrer Lage veränderlich zum Werkstück positionierbar
sind, erzeugt wird, wobei die Vorrichtung einen inneren und äußeren konzentrisch zueinander
angeordneten Grundkörper aufweist, auf den Hebel radial gerichtet, beweglich verbunden
sind, die an ihrem Rücken verlaufend sich verjüngende, sich annähernd gegen das Zentrum
richtende Erstreckungen aufweisen, die mit ihrer Formstücke tragenden Vorderseite
tangential gegen die Werkstückoberseite, diese führend und zentrierend gerichtet,
sich radial gegenüberliegend und parallelverlaufend, mit einer um die auf dem inneren
Grundkörper angeordneten Achse mit dem äußeren Grundkörper drehend erzeugten Schwenkbewegung
formgebend auf der Innenseite der Erstreckung eingefügten Formstükke, radial und tangential
in das Werkstück bewegt, für eine Verformungsarbeit vorgesehen sind, wobei die Erstreckung
an ihrem Kopf geneigte Anlageflächen aufweisen, die mit der Innenseite, der im Drehsinn
folgenden Erstreckung zur Anlage gebracht und wird die Tiefe der Verformungswirkung
der auf den Erstreckungen angeordneten Formstücke bestimmt ist.
Die Erfindung ist vorteilhaft ausgebildet, wenn auf dem Umfang der konzentrisch angeordneten
Grundkörper mindestens drei Hebel in gleichen Abständen verteilt angeordnet sind,
die mit ihren Erstreckungen das Werkstück umfassen, dieses dabei zentriert geführt
und einem gleichsinnig radial gerichteten Druck ausgesetzt ist, wobei der Winkel α
der Kante des Hebels ein Drittel von 360° = 120° beträgt. Es ist eine Ausbildungsform
der Erfindung, daß der Winkel α der Hebelkante der auf den Grundkörpern angeordneten
Hebel durch die Menge der Hebel bestimmt wird, deren Zahl der Divisor von 360° ist
und deren Quotient das Verhältnis der Neigung der Innenseite der Erstreckung sowie
der tangentialen Lage zum Werkstück bestimmt ist. Sinnvoll ist die Erfindung ausgebildet,
wenn die Formstücke in den Erstreckungen der Hebel lös- und auswechselbar angeordnet
sind und in gleichmäßigen Abständen der Krümmungslinie des rotationssymmetrischen
Werkstükkes folgend, um dessen Oberfläche angeordnet sind.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung kann darin gesehen werden, daß die Köpfe
der Formstücke entsprechend den Ausbildungen der Verformung in dem Werkstück gestaltet
sind und jede geometrische Grundform sowie deren Abwandlungen aufweisen können. Eine
weitere Ausbildung der Erfindung ist darin zu sehen, daß für eine manuelle Drehbewegung
des äußeren Grundkörpers zur Realisierung der Verformungsarbeit ein am Grundkörper
wirkender Hebel angeordnet ist. Die Erfindung ausgestaltend kann für eine Drehbewegung
des äußeren Grundkörpers eine mechanisch einwirkende Einrichtung mit einer Anlenkung
am äußeren Grundkörper zur Anwendung gelangen. In gleicher Art können zur Realisierung
der Verformungsbewegung pneumatische, hydraulische und elektrische Einrichtungen zur
Erzeugung der Verdrehbewegung und Aufbringung der Verformungskräfte auf das Werkstück
verwendet werden.
Die erfindungsgemäße lösung weist den Vorteil auf, daß durch die Anordnung von Hebeln
auf konzentrisch angeordneten, ringförmigen Grundkörpern, deren Lage und Beweglichkeit
durch Achsen bestimmt ist, die die Hebel auf den Grundkörpern beweglich positionieren,
Hebelwirkungen erzeugt werden können, die auf Erstreckungen übertragen werden, welche
als Lastarm in eine tangentiale Lage zum Werkstück gebracht sind und an ihren äußeren
Enden lösbare Formstücke tragen, mittels der das Verhältnis Kraftarm zu Lastarm in
eine günstige Beziehung versetzt ist, und die Eintragung der Verformungskräfte nicht
nur radial, sondern in einer technologisch günstigen Komponente, mit einem tangentialen
Vektor, gleichzeitig radial eine Walkbewegung ausübend, in das Werkstück erfolgt.
Die Ausbildung des Winkels α an der Vorderseite des Hebels ist abhängig von der Anzahl
der gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Hebel im Verhältnis zu 360°. Der Winkel
gestattet die Herausbildung einer geschlossenen, das Werkstück konzentrisch umfassenden
Hebelanordnung im Bereich der Lastarme. Die Innenseite der Erstreckungen, welche die
Lastarme bilden, umschließen in einer der Anzahl der angeordneten Hebel folgenden
Form, bei drei Hebeln in einer Dreiecksform, bei sechs Hebeln in einer Sechseckform,
das Werkstück mit den Formstücken, das damit axial geführt wird.
Die Ausbildung der Drehgelenke auf den ringförmigen Grundkörpern in Form von Achsen
gewährleistet eine annähernd spielfreie Bewegbarkeit der Hebel auf den Achsen und
damit eine gleichzeitig mit geringen Toleranzgrößen zusammenpassende Anordnung der
Hebel im Bereich der Erstreckungen. Der angestrebte Versatz der Bohrungen für die
Hebelachsen zur Längsmittenachse des Körpers der Hebel bedingt eine gewollte Ausklinkung
aus der Symmetrie des Achsenkreuzes der konzentrisch angeordneten Grundkörper. Jedoch
wird hierdurch ein homogener Bewegungsablauf der Hebel mit ihren Hebelarmen und eine
bessere Kraftverteilung erreicht. Es ist eine sinnvolle Ausbildung der erfindungsgemäßen
Lösung, däß bei einer ungesteuerten Bewegung des äußeren Grundkörpers die Länge des
Bewegungsweges des Formstückes durch eine schlüssige Anlage des Kopfes der Erstreckung
eines Hebels auf der Innenseite des im Uhrendrehsinn folgenden Hebels begrenzt wird.
Die äußerst wartungsarme und offene Konstruktion der Vorrichtung mit wartungsarmen
Gelenkanordnung, Achse - Bohrung, garantiert deren wirkungsvollen Einsatz auch im
Bereich starkwandiger Rohre, die weitestgehend im plastischen Bereich warmverformt
werden.
[0008] Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in
einer Seitenansicht. Die Verfahrensdurchführung mit der Anordnung gestattet ein formfreies
hydrostatisches Umformen von Körpern, die als rotationssymmetrische Werkstücke ausgebildet
sind. Das rotationssymmetrische Werkstück, hier ein Rohr 1 ist als Rohrhalbzeug in
einen Druckkörper 3 eingeschoben. Der Druckkörper 3 verfügt über konzentrisch angeordnete
Düsenzylinder 5, die bewegbar im Druckkörper 3 angeordnet sind. Die Bewegungsrichtung
der Düsenzylinder 5 ist durch die Richtungspfeile 10 dargestellt. Der Druckkörper
3 umschließt das Rohr 1 konzentrisch. Im Bereich der Stirnflächen des Druckkörpers
3 sind Verschlußringe 4 zwischen der Außenfläche des Rohres 1 und der Innenfläche
des Druckkörpers 3 angeordnet. Sie verschließen den Zwischenraum zwischen dem Innendurchmesser
des Druckkörpers 3 und dem Außendurchmesser des Rohres 1 und stellen seine konzentrische
Lage im Druckkörper 3 her. Gleichzeitig bilden sie eine Ableitkammer 7, in welche
die Düsen 6 der Düsenzylinder 5 hineinragen. Gemäß Fig. 2 ist dargestellt, daß die
Düsenzylinder 5 in gleichmäßigen Abständen auf dem Umfang des Druckkörpers 3 angeordnet
sind und mit ihren Düsen 6 auf die Längsmittenachsen des Rohres 1 gerichtet verlaufen.
Gemäß Fig. 2 sind sechs Düsenzylinder 5 ringförmig auf dem Umfang des Druckkörpers
3 verteilt. Die Düsen 6 sind mit einer Druckleitung 9 verbunden und werden durch diese
Leitung mit unter Druck stehenden Arbeitsmedien versorgt. Die Düsenzylinder 5 mit
den Düsen 6 sind bewegbar in Richtung der Richtungspfeile 10 im Druckkörper 3 eingefügt
und werden zur Durchführung des Strukturierungsvorganges auf die Oberfläche des Rohres
1 bewegt. Bei der Strukturierung gibt die Düse 5 einen kurzen hochintensiven Druckstrahl
auf die Oberfläche des Rohres 1 ab und strukturiert partiell in diesem Bereich das
Rohr 1 durch die Herstellung einer Beule 2. Durch die ringförmig, in gleichen Winkeln
auf die Längsmittenachse gerichteten Düsenzylinder 5 mit ihren Düsen 6 entsteht, bei
gleichzeitigem Arbeitsvorgang aller Düsen 6 mit ihren Düsenzylindern 5, ein beulstrukturierter
Ring auf dem Rohr 1. Der Druckstrahl der Düsen 6 ist so ausgebildet, daß er mit hoher
Geschwindigkeit und großem Druck in einem kurzen Intervall auf die Rohroberfläche
auftrifft und das Rohr 1 in diesem Bereich verformt. Durch die ringförmige Anordnung
in gleichen Winkeln auf die Rohroberfläche auftreffender Druckstrahlen wird das Rohr
1 gleichmäßig belastet und die Ausbildung gleichgeformter Beulen 2 in einem Ring auf
dem Rohr 1 erreicht. Es ist sinnvoll, wenn der Düsenzylinder 5 die Düse 6 in einem
notwendigen Abstand 8 zur verformenden Rohroberfläche bewegt wird. Bei Ausbildung
der Beule oder Beulen 2 vergrößert sich der Abstand 8 zwischen den Austrittsöffnungen
der Düsen 5 und der Rohroberfläche und die erforderliche Druckintensität des Druckstrahles
der Düse 6 auf den partiell zu strukturierenden Bereich wird abgeschwächt. Um diesen
Nachteil zu vermeiden, ist es verfahrensgerecht, wenn der Düsenzylinder 5 in Richtung
des Richtungspfeiles 10 sich bewegend der sich ausbildenden Beule 2 folgen kann und
der Abstand 8 zwischen Düsenmündung und Rohroberfläche gleich bleibt. Damit wird eine
sichere Formgebung der Beulstruktur erreicht. Die Druckkammer 3, in welche die Düse
6 hineinragt, ist an der Stirnseite durch die Verschlußringe 4 abgedichtet. Wenn auch
der Druckimpuls des die Düse 6 verlassenden Druckstrahles, der auf die Rohroberfläche
auftrifft, kurz und impulsartig ist, so würde das in diesem Arbeitsvorgang austretende
Druckmedium die Ableitkammer 7 füllen und die Arbeitsintensität des Mediums behindern.
Deshalb ist die Ableitkammer 7 verfahrensgemäß so bemessen, daß sie zum Einen durch
das aufzufangende Druckmedium nicht gefüllt wird und die Druckwirkung des Mediums
nicht bremst. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Düse 6 mit dem Düsenzylinder
5 auf die Oberfläche des Rohres 1 zu bewegen, in dieser Stellung den Düsenzylinder
5 zu fixieren und durch einen kurzen, dynamischen Druckimpuls des Druckmediums eine
ringartige Struktur gleichmäßig ausgebildeter Beulen 2 auf dem Umfang des Rohres 1
zu erzeugen.
Dem Fachmann ist mit dieser technischen Lehre an die Hand gegeben, daß es erforderlich
ist, bei einer Beulstrukturierung ringförmige Beulstrukturen in einem Ring zu erzeugen,
da das Rohr 1 sich durch die Einbeulungen verkürzt. Damit ist es technologisch nicht
erforderlich, daß die Ableitkammer 7 mit den Verschlußringen 4 so weit wie nötig hermetisch
abgedichtet wird und das Rohr 1 in den Verschlußringen 4 gleiten kann.
Dabei erscheint es notwendig, daß der Verschlußring 4, welcher der Bewegungsrichtung
entsprechend dem Richtungspfeil 10' entlang der Längsmittenachse des Rohres 1 nachlaufend
angeordnet ist, den technologischen Anforderungen entsprechend ausgebildet ist, da
dieser Verschlußring 4 über die Beulstrukturierung hinweg gesetzt werden muß, weil
die Strukturierung in der dynamischen Art und Weise des Verfahrens Scheitelpunkte
28 und Sohlenpunkte 29 auf der strukturierten Oberfläche des Rohres 1 erzeugt und
damit die Ebenflächigkeit und Formtreue der Rohroberfläche zerstört ist. Dem mitlesenden
Fachmann wird entsprechend dem Grundsatz der technischen Lehre an die Hand gegeben,
nun zu entscheiden, daß bei der Erzeugung mehrerer beulstrukturierter Ringe, die nebeneinander
liegend, die gesamte Rohrlänge bedecken können, es nicht notwendig erscheint, Verschlußringe
4 anzuordnen, um eine geschlossene Ableitkammer 7 zur Anwendung zu bringen. Die Verfahrensdurchführung,
geprägt durch einen kurzzeitigen, hochintensiven Strukturierungsvorgang, initiiert
durch einen zeitlich begrenzten, mit hohem Druck austretenden, partiell wirkenden
punktuell auftreffenden Druckstrahl auf die Oberfläche des Rohres 1, bedarf bei dem
Prägevorgang keiner großen Menge an Druckmedium, welches aus der Düse 6 austritt,
da die Düse 6 zur punktuellen Strukturierung einen scharf gebündelten dünnen Strähl
kurzzeitig, also mit geringem Mediumvolumen, auf die Rohroberfläche abgibt. Die geringe
Medienmenge kann frei und beruhigt aus dem Druckkörper 3 austreten und abgeleitet
werden. Die wahlweise in Richtung auf die Längsmittenachse verschieblichen Druckzylinder
5 gewährleisten dabei eine präzise Justierung des Düsenabstandes zur Rohroberfläche.
Durch das Weglassen der Verschlußringe 4 ist eine gute Abführung des nun drucklos
anstehenden Druckmediums aus der Ableitkammer 7 gewährleistet. Die jetzt offene Ableitkammer
7 mit dem im größeren Abstand das Rohr 1 umschließenden Druckkörper 3 gewährleistet
weiterhin, daß der Druckkörper 3 mit den Aggregaten Düsenzylinder 5, Düsen 6 in Längsrichtung
des Richtungspfeiles 10' über die Rohroberfläche hinweggeführt werden kann, ohne daß
das Rohr 1 in Richtung seiner Längsmittenachse lagebeweglich an den DÜsen 6 vorbeigeführt
werden muß, um aufeinanderfolgende beulstrukturierte Ringe 1 erzeugen zu können. Jetzt
ist es auch möglich, das Rohr in einer Verdrehung um seine Längsachse, d.h. in einer
begrenzten Rotationsbewegung, die Beulstrukturierung so herzustellen, daß die Beulen
eines jeden Ringes, versetzt auf Lücke gegeneinander hergestellt werden können. Auch
ist es damit gestattet, die Abstände der Beulringe variabel zu gestalten und damit
partielle Gruppen von strukturierten Oberflächenbereichen mit Bereichen einer Glattmanteloberfläche
abwechselnd herzustellen. Der mit den technischen Gegebenheiten vertraute Fachmann
erkennt, däß es verfahrensgemäß ohne weiteres möglich ist, den Druckkörper lagegerecht
zu fixieren und das Rohr 1 konzentrisch durch den Druckkörper 3 zu führen und dabei
das Verfahren durchzuführen.
Fig. 2 zeigt, däß die Beulen 2 in ihren Sohlenbereichen 29 in gleichmäßigen Abständen
homogen verteilt in den Innenraum des Rohres 1 ragen. Der mitlesende Fachmann versteht
selbstverständlich, daß die Scheitelbereiche 28 der Strukturierung zeichnerisch nicht
darstellbar sind, aber entsprechend der Verfahrensdurchführung bei der dynamischen
Strukturgebung auf jeden Fall vorhanden sein müssen, da das Rohr 1 von seiner Oberfläche
aus jetzt durch einen intensiven Druckstoß partiell nach innen gedrückt wird, und
bei dieser Bewegung der Oberflächenpartie im Scheitelbereich 28 eine intensive Verformung
erfolgt, welche das Material in seiner Struktur bis in den Bereich einer plastischen
Verformung beansprucht und die Sohlenbereiche 29 der Beulstruktur sich gegen die plastisch
verformten Bereiche, deren Elastizität wieder hergestellt ist, statisch abstützen,
die Beulform halten und damit eine Stabilisierung der gesamten Beulstruktur hier in
gleichförmig gebildeten Beulringen erhalten.
Fig. 3 zeigt eine Ausbildungsform des Verfahrens. Gemäß dieser Verfahrensdurchführung
ist einem horizontal angeordneten Rohr 11 beliebiger Länge ein Düsenring 13, das Rohr
11 in konzentrischer Lage umfassend, zugeordnet. Der Düsenring 13 ist in seinem, auf
die Rohroberfläche gerichteten Innenbereich mit Düsen versehen, die einen Profilierungsstrahl
15 auf die Oberfläche des Rohres 11 richten. Konzentrisch zum Rohrinnenraum und zur
Lage der Längsmittenachse des Rohres 11, gleichlaufend ist ein Innenrohr 14 angeordnet,
aus dem durch Düsenöffnungen Stützstrahlen 16 auf die inneren Oberflächen des Rohres
11 gerichtet werden. Zur Profilierung von ringförmigen Beulstrukturen mit auf dem
Umfang des Rohres 11 gleichmäßig verteilten Beulen 12 ist es erforderlich, daß der
Düsenring 13 eine der Beulenanzahlen des Beulringes entsprechende Zahl an Profilierungsstrahlen
15 aufweist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel entsprechend der Verfahrensdurchführung
nach Fig. 1 ist eine Aufteilung von sechs Beulen auf dem Rohrumfang vorgesehen. Die
Profilierungsstrahlen 15 des Düsenringes 13 treten in gleichmäßig aufgeteilten Abständen
aus den Innenflächen des Düsenringes 13 aus und sind auf die Oberfläche des Rohres
11 gerichtet. Die Arbeitsrichtung der Profilierungsstrahlen 15 ist auf die Längsmittenachse
des Rohres 11 eingestellt und gestattet eine gleichmäßig verteilte partiell strukturierende
Wirkung auf das Rohr 11. Die Arbeitsintensität der Profilierungsstrahlen 15 ist so
ausgebildet, daß ihre Einwirkzeit sehr kurz ist und mit hohem Druck, schlagartig verformend,
auf die Oberfläche des Rohres 11 einwirkt. Die partielle Wirkung der Profilierungsstrahlen
15 konzentriert sich dabei punktartig auf die Sohlenbereiche 29 der Beulstruktur.
Um die Längserstreckung der auszubildenden Beulen 12 beeinflussen zu können, werden
aus dem Innenrohr 14 Stützstrahlen 16 auf die Innenflächen des Rohres 11 gerichtet.
Dabei sind die Stützstrahlen 16 im gleichen Abstand zu dem Aktionspunkt 30 der Profilierungsstrahlen
15 angeordnet und treffen in den Scheitelbereichen der Längsausdehnung der Beulen
12, im Innenraum wirksam werdend, auf. Da die Stützstrahlen 16 den Aktionsdruck der
Profilierungsstrählen 15 partiell einschränken sollen und nur in bestimmten Fällen
profilierend wirksam werden müssen, ist ihr Druck und ihr Arbeitsimpuls der Intensität
und dem Impulsverlauf des Profilierungsstrahls 15 angepasst. D.h., daß die Stützstrahlen
16 gleichzeitig, die Arbeitswirkung des Profilierungsstrahls 15 unterstützend, zur
Wirkung gebracht werden, aber in ihrem Druck nicht größer sind als der Druck der Profilierungsstrahlen
15.
Es ist anhand dieses Ausführungsbeispiels erkennbar, daß der Verfahrensverlauf, betrachtet
am sicheren Verfahrensregime der grundsätzlich dynamisch und kurzzeitig einzusetzenden
Verformungskraft in Richtung auf das Rohr 11 und unter Betrachtung der Herausbildung
sich selbst haltender Beulstrukturen dadurch noch sicherer in der Wirkung gestaltet
wird, daß Stützstrahlen 16 die Lage und Form der auszubildenden Beulen 12 bzw. Beulstrukturen
dimensionssicher in ihrer Breite und Lage der Scheitelpunkte 29 gestalten lassen.
Es ist jetzt erkennbar, daß das Verfahren seine sichere Durchführung erreicht, wenn
die Stützstrahlen 16 zeitversetzt die späteren Scheitelbereiche der Außenkonturen
der Beulringe halten und für die Einwirkung des dynamisch auftreffenden Profilierungsstrahls
15 auf den Aktionspunkt 30 der Beulen 12 sichern. Die Variationsbreite des Verfahrens
findet auch darin ihren Ausdruck, daß die Gegenkraft der Stützstrahlen 16 zeitgleich
und impulsartig als Reaktion auf den schlagartig auftretenden Verformungsdruck des
Profilierungsstrahls 15 ihre Verwendung finden und damit das Strukturprofil 16 homogen
gestalten helfen.
Das Verfahren wird bisher an rotationssymmetrischen Körpern zur Anwendung gebracht.
Der Grundsatz des Verfahrens, kurzzeitig und partiell intensiv, einen Verformungsdruck
auf die Oberfläche dünnwandiger Körper zu erzeugen und diesen damit im Rahmen einer
Beulstruktur zu prägen, ist in Fig. 4 in einer Ausführungsart dargestellt. Dabei ist
auf einem Tisch 18 eine Platine 22 aufgelegt. Die Platine 22 kann ein dünnwandiges
Blech oder ein andersartig parallel symmetrisch ausgebildeter Körper sein. In der
dargestellten Ausführung handelt es sich um ein Blech mit geringer Dicke, das auf
einem Tisch 18 aufliegt, in dem ein Gesenk 19 ausgebildet ist. Das Gesenk 19 hat die
Form der verfahrensgemäß einzubringenden Struktur, hier einer Beule 20. Die Platine
22 wird in Richtung des Pfeiles 21 über den Tisch 18 bewegt und gelangt unter eine
Magnetspule 17, die genau über dem Gesenk 19 positioniert ist. Durch die Einwirkung
des durch die Magnetspule 17 erzeugten magnetischen Impulses wird die Platine 22 sich
verformend in das Gesenk 19 gedrückt. Die Verformung geht partiell vor sich, so daß
durch die angenommene Verkürzung der Platine 22 in beiden Richtungen und durch den
Verlust ihrer planparallelen Ausbildung nur ein Gesenk 19 und eine Magnetspule 17
zur Anordnung gelangen. Die Platine 22 kann zur Erzeugung von Beulstrukturreihen in
Richtung des Richtungspfeiles 21 bewegt werden. Dabei verläßt die Beule 20 das Gesenk
19 und gelangt in einen tiefer gesetzten Teil des Tisches 18, der so abgesetzt ist,
daß er die konvexe Form der Beule 20 unter Beachtung der gleichmäßigen Ebene der Platine
22 aufnimmt. So ist es jetzt möglich, in Richtung des Pfeiles 21 die Platine 22 vorwärts
zu bewegen und eine Reihe von Beulen 20 auf der planparallelen Platine 22 zu erzeugen.
Durch ein gleichmäßiges Verrücken der Platine 22 in der Richtung des Pfeiles 21 kann
eine gleichmäßige Struktur erreicht werden. Beim ungleichmäßigen Verrücken bildet
sich eine heterogene ungleichmäßig beabstandete Beulstruktur aus.
Dem mitlesenden Fachmann ist es jetzt an die Hand gegeben, daß durch ein Bewegen der
Platine 22 in die Tafelebene hinein, eine auf die ursprüngliche Reihe von Beulen 20
gerichtete Struktur geprägt werden kann. Dazu ist die Platine 22 lediglich in Richtung
der Tafelebene oder entgegengerichtet dazu, zu bewegen. Dafür sind die technologischen
Voraussetzungen auf dem Tisch 18 vorhanden (nicht dargestellt), um die konvex ausgeformten
Bereiche der Beulen 20 satt aufliegen zu lassen. Der Magnetstoß erfolgt bei den Profilierungsstrahlen
15 gemäß den Ausführungsarten der Fig. 1 bis 3 kurzzeitig, dynamisch intensiv und
mit hohem Druck. Das Verfahren ist in seiner Durchführung auch dann erfüllt, wenn
es sich bei dem Tisch 18 um eine gitterstrukturierte Platte handelt, deren Gitteröffnungen
den später zu erzeugenden Beulstrukturierungen auf der Platine 22 entsprechen. Dabei
kann die Platine 22 vollständig aufliegen und die Magnetspule 17 wird jeweils über
der Platine 22 gehalten, zentrisch über eine der Gitteröffnungen bewegt. Über dem
Bereich der Gitteröffnungen zentriert, gibt die Magnetspule 17 den magnetischen Druck
kurzzeitig und dynamisch intensiv auf die Platine 22 ab und formt sie in die Öffnung
hinein. Dabei wirkt die Öffnung wie das Gesenk 19. Es ist ein Vorteil dieser Variation
der Ausführungsart nach Fig. 4, daß die Platine 22 nicht entlang ihrer großen Achsen
bewegt zu werden braucht. Das Verfahren kompliziert gestaltet das genaue Anfahren
des Öffnungszentrums des Gitters auf der Gitterplatte durch die Magnetspule 17 und
deren zentrische Positionierung.
Die Fig. 5 und 6 des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen eine weitere Ausgestaltungsart.
Gemäß dieser Gestaltung ist eine Einbringung des Druckes mittels eines Werkzeuges
vorgesehen, daß die Druckeinwirkung nicht wie bei den vorhergehend dargestellten Ausführungsarten
berührungslos, sondern mit Berührung eines Stößels 25 erfolgt. Zur Durchführung dieser
Verfahrensvarianz ist ein Rohr 1 konzentrisch in einem Druckkörper 3 angeordnet. Beispielhaft
sind Verschlußringe 4 zur Zentrierung des Rohres 1 im Druckkörper 3 vorgesehen. Die
Verwendung von Verschlußringen 4 ist nur dann verfahrenswirksam, wenn Beulen 2 nur
in einem Ring, das Rohr 1 strukturierend, eingearbeitet werden sollen. In dem Fall,
wenn mehrere Ringe das Rohr 1 strukturierend, angeordnet werden soll, d.h. dann, wenn
der Druckkörper 3 sich in Richtung der Längsachse des Rohres 1 über dem Rohr bewegt
wird oder auch, wenn sich das Rohr in konzentrischer Lage der Richtung seiner Längsachse
folgend, durch den Druckkörper 3 bewegt, kann auf die Verwendung von Verschlußringen
4 zur Zentrierung des Rohres 1 verzichtet werden, weil die Stößel 25 gleichmäßig auf
dem Umfang des Rohres 1 verteilt, bei einer homogenen Druckausübung das Rohr 1 selbsttätig
bei dem Strukturierungsvorgang, also bei dem Eindrücken der Beulen 2 in das Rohr 1,
zentrieren. Der Verfahrensverlauf wird so gestaltet, daß das Rohr 1 in den Druckkörper
3 eingefahren und in eine konzentrische Lage zu diesem gebracht wird. Zur Durchführung
des Strukturierungsvorganges sind sechs Druckzylinder 23 in gleichmäßigem Abstand
auf dem Umfang des Druckkörpers 3 angeordnet. Ihre Kolben 24 sind mit Stößeln 25 verbunden
und bewegen bei Einlassen des Druckes über eine Druckleitung 26 den Kolben 24 mit
den Stößeln 25 gegen die Oberfläche des Rohres 1. Die Bewegung erfolgt in Richtung
des Richtungspfeiles 31 bis zur Anlage auf dem Rohr 1. Sind die Stößel 25 auf dem
Rohr 1 zur Anlage gebracht, werden kurzzeitig und mit hohem Druck die Kolben 24 im
Druckaylinder 23 durch die Druckleitung 26 beaufschlagt und die Stößel 25 in das Rohr
1 getrieben. Dabei erfolgt der gleiche Vorgang wie bei der berührungslosen Verformung,
daß im Bereich der Scheitelbereiche 28 eine kurzzeitige plastische Verformung hervorgerufen
wird, welche die Sohlenbereiche 29 der Beule 2 in ihre unteren Bereiche gelangen läßt
und nach Beendigung des plastischen Zustandes der Materialstruktur der Scheitelbereiche
28, den Sohlenbereich 29 in seiner unteren Lage hält. Der bereits zitierte Aktionspunkt
30 ist bei dieser Verfahrensart der Anlagepunkt des Stößels 25. Der Stößel 25 wird
dabei nur soweit bewegt, wie unter Beachtung der Rückstellkraft des Sohlenbereiches
29 der Beule 2 die Beultiefe eingehalten werden soll. Fig. 6 zeigt die Anordnung in
einer Seitenansicht mit sechs gleichmäßig auf dem Umfang des Druckkörpers 3 verteilten
Druckzylindern 23. Es versteht sich von selbst, daß jeder Druckzylinder 23 über eine
eigene Druckleitung 26 verfügt, die den Verformungsdruck auf den Kolben 24 ausübt.
Es wird hier nicht verkannt, daß dieses Verfahren Unsicherheiten aufweist, die durch
die Trägheit des Druckmediums im Zylinderbereich des Druckzylinders 23 begründet sind.
Dazu ist jedem Zylinder eine Ableitung 26' zugeordnet, welche in dem drucklosen Bereich
des Druckzylinders 23, zusätzlich zu dem Druck des Mediums im Druckbereich ein Vakuum
erzeugt und damit die dynamische Geschwindigkeit des Kolbens 24 erhöht sowie seine
Wegbegrenzung ermöglicht. Der Arbeitsweg des Kolbens 24 kann durch das untere Ende
des Druckzylinders 23 begrenzt sein. Dadurch ist eine hinreichend genaue Strukturtiefe
der Beule 2 zu erreichen. Die Anordnung der Beulen 2 im Bereich der Druckzylinder
23 im Rohr 1 ist aus der Fig. 6 zu erkennen.
Es ist entnehmbar, daß die Einbringung der Strukturierung auf den Werkstücken, gleichwohl
ob es sich um ein rotationssymmetrisches oder ein planparalleles Werkstück oder Halbzeug
handelt, welches durch eine Strukturierung zu einem Produkt geformt werden soll, immer
nur partiell so ausgebildet wird, daß die Veränderung seiner Erstreckung in Richtung
der großen Körperachsen beachtet wird. D.h., daß sich rotationssymmetrische sowie
planparallele Körper durch die Beulstrukturierung gegenüber ihren ursprünglichen Dimensionen
verändern. Das trifft nicht nur auf die gewollte Beulstrukturierung zu, sondern beinhaltet
auch die gleichzeitig damit einhergehende Verkürzung der Werkstücke in ihren ursprünglichen
Körperlängen. Bezeichnend ist für das Verfahren seine Grundsätzlichkeit, die darin
ihren Ausdruck findet, daß durch eine dynamische, kurzzeitig wirksame, unter hohem
Druck eines Mediums betriebene Verformungsarbeit, Oberflächen von Körpern bleibend
verformt werden, wobei die Verformungsarbeit im Bereich von plastischen und elastischen
Verformungsarten kombiniert ist und nach Abschluß der plastischen Verformung in partiellen
Bereichen die gesamten Strukturbereiche in Form einer elastischen Verformungsstruktur
beharren. Der Zustand wird dadurch erreicht, daß sich die Sohlen- und Scheitelbereiche
29;28 der Beulen 2; 12;20 sich gegenseitig stützen und einen statischen Zustand erreichen.
Die Fig. 7 zeigt einen Rohrabschnitt 27, dessen neutrale Wandlinie 32 durch Sohlen-
und Scheitelbereiche 29;28 profiliert ist. Der betrachtende Fachmann erkennt hier,
daß die Scheitelbereiche 28 mit ihren prägnanten Krümmungen, den Bereich der beim
Strukturierungsvorgang einstweilig plastisch verformten Partien darstellen und die
Sohlenbereiche 29 elastisch, mit sanften Linien verformt, sich gegen die Scheitelbereiche
28 abstützend, die Beulstrukturierung formstabil ausbilden.
Gemäß Fig. 8 und 9 ist das Rohr 1 von einem Druckkörper 3 umschlossen, der in zwei
Halbschalen geteilt, ausgeführt wird. Im Druckkörper 3 ist eine Druckkammer 35 ausgebildet,
welche durch eingefügte Druckringe 37 in mehrere Druckkammern 35 unterteilt werden
kann. Die Druckringe 37 sind in axialer Richtung beweglich und als Halbringe gestaltet,
sie lassen durch ihre Beweglichkeit die Herstellung veränderlicher Größen der Druckkammern
35 zu. Ein Druckring 36, an beiden Stirnflächen der Halbschalen des Druckkörpers 3
vorgesehen, ist unbeweglich und bildet die seitliche Begrenzung der Druckkammer 35,
die durch die Druckringe 37 im Inneren des Druckkörpers 3 eingegrenzt werden. Die
beiden Halbschalen des Druckkörpers 3 werden durch eine Bewegung in Richtung der Richtungspfeile
33 in eine Funktionslage gebracht, um das Rohr 1 herumgelegt und fest miteinander
verbunden. Dabei werden die Druckringe 37 mit ihren Innenflächen mit hohem Druck auf
das Rohr 1 gepreßt, in eine unverschiebliche Lage gebracht und formen die Druckkammer
35 im Inneren des Druckkörpers 3 aus. Nach Erreichen der Bestimmungslage und Größe
der Druckkammer 35 wird durch eine Bohrung 34 ein Druckmedium in die Druckkammer 35
geleitet und füllt diese mit ständig steigendem Druck aus. Der Druck wird solange
erhöht, bis sich eine ringförmige Strukturierung des von der Druckkammer 35 umschlossenen
Rohrabschnittes einstellt. Der mitlesende Fachmann versteht bei Betrachtung der für
die Durchführung des Verfahrens ausgewählten Vorrichtung, däß sich der Druck in der
Druckkammer 35 um den Rohrabschnitt herum gleichmäßig aufbaut. Das Verfahren sichert
damit, daß die Selbstorganisierung der die Struktur ausbildenden Beulen 2 gleichmäßig
in ihrer Lage und Größe erfolgt. Die Begrenzung der Beulen 2 in axialer Richtung des
Rohres 1 erfolgt durch die Druckringe 36;37, die mit hohem Druck auf die Rohroberfläche
gepreßt werden. Durch den hohen Anpreßdruck wird eine Scheitelbildung der Beule 2
im Bereich der Auflage der Druckringe 36;37 unterbunden und in den inneren, in der
Druckkammer 35 liegenden Kantenbereich der Druckringe 36;37 zwangsverlagert. Die Strukturierung
wird auch dadurch in eine Beulenform gezwungen, daß die Druckringe 36;37 ein Ausweichen
des Rohrmantels aus der gleichförmig gekrümmten Form unterbinden und nicht zulassen,
daß eine axial durchgehende Faltenbildung des Rohres 1 erfolgt. Wenn die Einbeulung
abgeschlossen ist, sinkt der Druck linear mit der Größe der Beulstrukturierung ab.
Das Absinken des Druckes erfolgt schlagartig, da die Beulen 2 innerhalb kürzester
Zeit sich nach innen wölben und das Volumen der Druckkammer 35 sich vergrößert, das
Druckmedium sich entspannt und der Druck schlagartig absinkt. Ist dieser Zustand erreicht,
dann ist der Strukturvorgang abgeschlossen. Es ist in der Verfahrensdurchführung möglich,
in einem Druckkörper 3 mehrere Druckkammern 35 anzuordnen. Um den nachteiligen Vorgang
der Längenverkürzung des Rohres 1 durch die Beulen 2 auszugleichen, sind die Druckringe
37 an den Flächen, mit denen sie an der Innenwand des Druckkörpers 3 anliegen, verschieblich
ausgebildet und können damit bei einem Arbeiten mit mehreren Druckkammern 35 in einem
Druckkörper 3 den axialen Bewegungen des Rohres 1 folgen. Durch diesen Verfahrensschritt
ist es möglich entweder alle vorhandenen Druckkammern 35 gleichmäßig mit Druck zu
beaufschlagen und das Rohr 1 zu strukturieren oder auch aufeinanderfolgend die Druckkammern
35 in eine Funktionslage zu versetzen, in dem diese nacheinander unter Druck gesetzt
werden.
Der Verfahrensverlauf läßt für den Fachmann erkennen, daß die Herstellung der Struktur
durch die sich jetzt selbst organisierenden Beulen 2 schlagartig erfolgen muß. Damit
ist der Grundsatz des Verfahrens im Rahmen einer Selbstorganisierung der Struktur,
gleichförmige Strukturen zu erhalten, erfüllt, weil ausführungsgemäß beim Erreichen
des notwendigen Arbeitsdruckes, wie bereits dargestellt, sich die Strukturierung schlagartig
selbst einstellt. Bei dieser Selbsteinstellung eines strukturierten Ringes läuft der
gleiche Vorgang ab wie bei einer dynamischen, punktuellen Strukturierung, weil der
Druck, stetig aufgebaut, über mehrere Arretierungsstellen bis zum Nenndruck geführt,
eine Ausbildung der Beulstruktur erzeugt, die in den Scheitelbereichen 29 über eine
zeitweilige plastische Verformung eine Selbststützung aller Beulenelemente im Rahmen
der sich vollständig einstellenden, durchgängigen elastischen Verformung aller Bereiche
erreicht ist.
Wenn die Bereiche strukturiert sind, wird das Druckmedium aus den Druckkammern 35
entfernt und die Druckkammer 35 in Richtung des Richtungspfeiles 33 geöffnet. Jetzt
kann das Rohr 1 für die Strukturierung eines weiteren Beulabschnittes weiterbewegt
und die Druckkammer 35 wieder geschlossen werden.
Fig. 10 läßt die konstruktive Grundform der Vorrichtung und die Ausübung der technologischen
Vorgänge und Bewegungsabläufe deutlich erkennen. Zwei ringförmige Grundkörper 38;39
sind in einer konzentrischen Lage angeordnet. Die Grundkörper 38;39 verbindend, sind
mittels Achsen 41;42, die mit gleichen Teilungen auf dem äußeren Grundkörper 39 sowie
auf dem inneren Grundkörper 38 Hebel 40 angeordnet, die Erstreckungen 45 aufweisen,
welche sich in Richtung des Mittelpunktes der Vorrichtung erstreckend, auf den Hebeln
40 eingearbeitet sind. Die Erstreckungen 45 sind annähernd fluchtend mit dem Hebelrücken
53. Auf der Innenseite 54 der Erstreckung 45 sind Formstücke 43;44 angeordnet, die
in Führungen 48 haften, lösbar in der Erstreckung 45 des Hebels 40, für eine Druckbeauflagung
vorgesehen sind, jedoch im gelösten Bereich, wenn das Werkstück 1 herausgenommen,
gelöst werden können. Die Fig. 10 zeigt, daß die Hebelanordnungen mit ihren Erstreckungen
45, in dem Fall sechs Hebel 40, eine das Werkstück 1 konzentrisch umgebende sechseckförmige
Führungsöffnung erzeugt, in der das Werkstück 1 zwischen den Formstücken 43;44 genau
geführt, für eine Verformungsarbeit positioniert ist. Der Winkel α der Kante 55 des
Hebels 40, in der Fig. 10 als Winkel in Komplementlage eingetragen, ist der Quotient
aus 360° durch Anzahl der Hebel 40. Er gestattet mit der anliegenden Seite, die mit
dem Rücken 53 des nachfolgenden Hebels 40 parallel verläuft, eine sichere Lagefixierung
der Hebelmimikry der Vorrichtung.
Der innere ringförmige Grundkörper 38 ist vorwiegend nicht drehbar und fest gelagert.
Um diesen Grundkörper 38 wird in einer Drehbewegung, in vorliegendem Beispiel in Richtung
des Uhrzeigers, der äußere Grundkörper 39 bewegt und die Hebel 40 um die Achse 41
geschwenkt. Dabei bewegt sich der Hebel 40 in der Achse 42 als Gegenhalter und erzeugt
aufgrund des längeren Hebelarmes eine Kraft, die über die Erstreckung 45 in einer
radialen und vektorialen Tangentialbewegung in das Werkstück 1 eingetragen wird. Die
Krafteintragung in das Werkstück 1 wird als plastische Verformungsarbeit in dem Werkstück
1 aufgenommen. Die bei diesem Vorgang erzeugte Prägung bzw. Strukturierung des Körpers
des Werkstückes 1 erfolgt mittels der Formstücke 43;44. Die Eintragung der Kräfte
wird gleichgerichtet, radial gegenüberliegend eingeleitet, so daß eine ungleichmäßige
Verformung des Werkstückes 1, hier eines Rohres, gar nicht erfolgen kann. Die Form
der Struktur bzw. der dabei erzeugten Einbeulungen des hier Rohres 1 ist abhängig
von der Kopfform der Formstücke 43;44. Im Ausführungsbeispiel ist die Form des Kopfes
der Formstücke 43;44 kugelförmig und gleichmäßig gekrümmt und bildet Kalotten, die
gleichmäßig auf dem Umfang des Rohres 1 verteilt sind. Durch ein rhythmisches Öffnen
und Schließen, mittels einer Hin- und Herbewegung des Grundkörpers 39, mit einer gleichmäßig
axialen Vorschubbewegung des Rohres 1 werden ringförmige Strukturen in das Rohr 1
eingetragen. Das Strukturmuster kann entweder durch ein Verschwenken der Vorrichtung
um ihre Mittenachse oder um ein Verschwenken des Rohres 1 um seine Längsmittenachse
erfolgen. Das Verschwenken erfolgt, angepaßt an die gewollte Struktur, bei dieser
Form um eine halbe Breite der Größe der strukturierten Kalotte.
Selbstverständlich kann die im Ausführungsbeispiel gewählte Ausbildung des Kugelabschnitts
des Formstückkopfes durch eine andere geometrische Form, beispielsweise einer Pyramide,
einer Ellipse u.ä. geometrische Grundformen, ersetzt werden. Zu vermeiden sind solche
Formen, die eine Rissbildung oder Knickung im Verformungsbereich des Materials bilden.
Fig. 11 zeigt die Ausbildung des Hebels 40. Der Hebel 40 hat eine vorwiegend rechteckige
Form mit planparalleler Dickenausbildung. Die Bohrungen 50;51 sind von der Längsmittenachse
des Hebels 40 seitlich versetzt, haben eine genaue Paßbarkeit und nehmen die Achsen
41;42 der Grundkörper 38;39 auf. Der Versatz 52 aus der Längsmittenachse erzeugt eine
günstige Anschrägung der Lage der Hebel 40 zu ihrer radialen Erstreckung auf den Grundkörpern
38;39, beeinträchtigt aber nicht ihre gegenüberliegende, exakte radiale Anordnung.
Durch die Einführung der Hebel 40 in die Achsen 41;42 werden die Grundkörper 38;39
in ihrer konzentrischen Lage fixiert. Die Stellung der Hebel 40 entsprechend ihrer
angeordneten Anzahl wird durch den Winkel α an der Kante 55 der vorderen Hebelseite
bestimmt, die mit dem Rücken 53 des nachfolgenden Hebels 40 in Berührung gelangt.
Der Fachmann sieht natürlich, daß bei einer Anordnung von drei Hebeln 40 ein paarweises
Gegenüberliegen der Hebel 40 nicht möglich ist. Mit der Innenseite 54 der Erstreckung
45 ist ein wesentlicher Funktionsteil der Gesamtvorrichtung herausgebildet.
Die Innenseite 54 trägt in ihrer Bohrung 48 das Formstück 43. Die Größe des Winkels
α bestimmt den Verlauf der Neigung 49 der Innenseite 54 der Erstreckung 45. Die Neigung
49 der Innenseite 54 garantiert, daß bei einer erzeugten Bewegung des Kraftarmes des
Hebels 40 zwischen den Achsen 41;42 eine radial gerichtete Kraft mit vektorialer Tangentialrichtung
erzeugt wird. Diese Konfiguration, mit der Neigung des durch die Erstreckung 45 herausgebildeten
Lastarmes und seine, wenn auch sehr schwach gekrümmte Bewegungslinie im Bereich des
Formstückes 43;44, läßt den erfindungsgemäßen Erfolg zu, mittels der Vorrichtung Strukturen
auf Rohren zu erzeugen, die gleichmäßig ausgebildet und zueinander gerichtet sind.
Dem mit diesen technologischen Vorgängen vertrauten Fachmann ist es selbstverständlich,
daß die Formstücke 43;44 an ihren Wirkoberflächen einer Feinstbearbeitung unterzogen
worden sind oder durch Oberflächenbeschichtung eine äußerst geringe Rauhtiefe aufweisen.