(19)
(11) EP 1 614 485 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
11.01.2006  Patentblatt  2006/02

(21) Anmeldenummer: 05011296.0

(22) Anmeldetag:  25.05.2005
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21D 15/04(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR LV MK YU

(30) Priorität: 23.06.2004 DE 102004030327

(71) Anmelder: Erne Fittings Gesellschaft m.b.H.
6812 Thüringen (AT)

(72) Erfinder:
  • Bitsche, Ernst, Dipl.-Ing, Dr.
    6812 Thüringen (AT)
  • Pritzl, Werner, Dipl.-Ing. Dr.
    6800 Feldkirch (AT)
  • Heinzle, Norbert, Dipl.-Ing.
    6922 Wolfurt (AT)

(74) Vertreter: Bünemann, Egon et al
Busse & Busse Patentanwälte, Grosshandelsring 6
49084 Osnabrück
49084 Osnabrück (DE)

   


(54) Verfahren und Aufweitdorn zur Fertigung eines Rohrelements


(57) Ein Verfahren zur Fertigung eines Rohrelements mit zumindest einem als Rohrwendel ausgebildeten Wendelbereich und zumindest einem ungewendelten Endbereich wird im Sinne möglichst geringem Werkzeug- und Arbeitsaufwands wie auch guter Einflußmöglichkeiten auf die Wandstärke derartig gestaltet, daß der Wendelbereich aus einem zylindrischen Rohr (1) geformt wird, das in Richtung der Rohrachse über einen schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorn (13) bewegt wird.
Ein Aufweitdorn zur Durchführung des Verfahrens besteht vorteilhaft aus einem innenliegenden, sich nach hinten erweiternden Dornkern und mehreren auf dem Dornkern axial beweglich geführten Mantelelementen.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fertigung eines Rohrelements nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Aufweitdorn zu der Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10. Rohrelemente der hier betrachteten Art mit unterschiedlichen Längsbereichen, insbesondere einer oder mehreren Wendeln zwischen ungewendelten Endbereichen sind beispielsweise als Bohrstrangelemente vorgesehen, bei denen die Endbereiche zur Aneinanderreihung von Bohrstrangabschnitten mit standardisierten zylindrischen Enden ausgebildet werden, dazwischenliegende Bereiche aber zur Minderung der Reibung im Erdreich und zur Erzeugung eines Vortriebs gewendelt ausgebildet sein können.

[0002] Ein solches Rohrelement für Tiefbohrzwecke ist beispielsweise in der WO 02/31312 A2 beschrieben, nach der die Formgebung der Rohrwendel mittels hohem hydraulischen oder Explosions-Druck gegen eine außenseitige oder innenseitige Form erfolgen soll.

[0003] An sich ist diese Art der Formgebung bei einem angestrebten Produkt gut geeignet, welches glatte zylindrische Endbereiche aufweisen soll, die sich leicht für den erforderlichen Druckaufbau innen- oder außenseitig druckdicht abschließen lassen. Nachteilig ist allerdings an solchen Formgebungsverfahren, daß jedenfalls bei großen Rohrlängen von mehreren Metern große, schwere und damit teure druckfeste Formen geschaffen werden müssen, die sich nur bei hohen Stückzahlen amortisieren könnten und sich auch nur schwer ändern lassen.

[0004] Problematisch ist weiterhin, daß die Umformung mit hohem Druck gegen eine vorgegebene Außen- oder Innenform praktisch keine Einflußnahme auf die Wandstärke erlaubt. Die Wandstärke bildet sich mit dem Formungsvorgang. Bei der Umformung eines zylindrischen Ausgangsrohrs zu einer Rohrwendel größeren Querschnitts werden die am weitesten nach außen ausgedehnten Wandabschnitte stärker gestreckt und dementsprechend dünnwandiger ausgebildet als andere Wandabschnitte, was beim Einsatz eines Bohrrohrs sowohl hinsichtlich des Abriebs an den außenliegenden Bereichen wie auch hinsichtlich etwaiger Druckbelastungen auf diese Bereiche unvorteilhaft erscheint.

[0005] Ähnliche Probleme ergeben sich bei anders hergestellten Rohrelementen mit gewendelten Längsbereichen, die beispielsweise durch Schmieden, Pressen oder Walzen in die gewünschte Form gebracht werden und die sowohl einen hohen Werkzeug- und Arbeitsaufwand voraussetzen wie auch in der Gestaltung des Produktes, vor allem hinsichtlich der Wandstärke, große Schwierigkeiten bereiten.

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es dementsprechend, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Rohrelemente mit einem als Rohrwendel ausgebildeten Längsbereich und zumindest einem einseitig ungewendelten Endbereich mit geringerem Werkzeug- und Arbeitsaufwand und besseren Einflußnahmemöglichkeiten auf die Wandstärke des Produkts zu fertigen sind. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, zur Durchführung des Verfahrens einen veränderlichen Aufweitdorn zu schaffen.

[0007] Zur Lösung der Aufgabenstellung wird zunächst ein Verfahren vorgesehen, bei dem der Wendelbereich aus einem zylindrischen Rohr geformt wird, das in Richtung der Rohrachse über einen schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorn bewegt wird. Die grundsätzliche Möglichkeit der Umformung von zylindrischen Rohren in die Form einer Wendel ist insbesondere aus der EP 0 344 570 B1 bekannt. Die mechanische Formgebung eines vorzugsweise erwärmten, ggf. aber auch kalten Rohres, insbesondere Stahlrohres, durch eine axiale Längsbewegung über einen Dorn schafft eine fortlaufende Verformung des Rohres, das durch den Endquerschnitt des Dorns in seinem Innenquerschnitt definiert festgelegt wird und durch die Schraubenform des Dorns eine sehr präzise vorgebbare Wendelung erhält. Darüber hinaus besteht bei Aufweitdornen ein umfänglicher Erfahrungsschatz in der Praxis, der von der Lage und der Gestaltung von (ungleichmäßigen) Aufweitzonen eine Material-Fließbewegung in Umfangsrichtung vorzugeben erlaubt, um die Wandstärke in vorgegebenem Maße zu steuern.

[0008] Insbesondere aber stellt ein Aufweitdorn, auch wenn er aus einem hochfesten Material herzustellen ist und auch wenn er geeignet Druck- oder Ziehbänke in eigens zu schaffender oder ggf. anzupassender Form erfordert, gegenüber den für Hochdruckumformungen zu bauende Formen einen geringeren Aufwand dar. Überdies lassen sich Gestaltungsvarianten mit einem anderen oder auch nur geänderten Aufweitdorn einfach, schnell und relativ preisgünstig erstellen.

[0009] Die allgemein vorbekannte Herstellung von Rohrwendeln liefert allerdings zunächst einmal nur einheitlich durchgehende Wendelformen, nicht aber ungewendelte Endbereiche.

[0010] In dieser Hinsicht kann allerdings beispielsweise ein Bohrstrangelement für Tiefbohrungen in der Weise hergestellt werden, daß zwei Rohrelemente mit etwa der halben gewünschten Länge durch Teil-Verformung mittels eines schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorns hergestellt werden, wobei an jedem der beiden Teile ein Endbereich unverformt bleibt. Das Ausgangsrohr wird also nicht ganz über den Dorn geschoben, sondern im Endbereich unverformt belassen und zurückbewegt. Die so erzielten Teile sind dann an den anderen, verformten Endbereichen fluchtend miteinander zu verbinden, um ein Bohrstrangelement mit zwei zylindrischen Enden zu erhalten.

[0011] Ein anderer Weg zu einem Rohrelement mit (zumindest) einem gewendelten Längsabschnitt und ungewendelten, zylindrisch oder anderweitig geformten Endabschnitten besteht darin, daß zunächst mit Hilfe eines schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorns eine durchgängige Rohwendel geformt und diese dann in den Endbereichen und ggf. auch in Zwischenbereiche durch Pressen, Schmieden oder Walzen umgeformt bzw. rückverformt wird.

[0012] Ein besonders leistungsfähiges Herstellungsverfahren für die gewünschten Rohrelemente, insbesondere solche, bei denen der gewendelte Längsbereich mehrgängig gewendelt ist, läßt sich mit einem querschnittsveränderlichen, schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorn erzielen, der sich bei einer der Länge des Rohres nach unterschiedlich anzusetzenden Formvorgang den gewünschten Rohrquerschnitten anpaßt. Wenn etwa zylinderrohrförmige Enden des Rohrelements vorgegeben sind, kann ein zylindrisches Ausgangsrohr mit solchen Enden vorgesehen werden zu einer Verformung durch einen Aufweitdorn, der in einer Ausgangslage den freien inneren Rohrquerschnitt mit Bewegungsspiel passiert und somit einen zylindrischen Endbereich freiläßt, um danach zur Ausformung eines als Rohrwendel ausgebildeten Längsbereich mit erweitertem Querschnitt die Rohrwandung nach außen zu drücken, um schließlich wieder nach einer Querschnittsreduktion des Aufweitdorns am Ende einen unverformten ungewendelten Endbereich vom zylindrischen Ausgangsrohr her zu belassen.

[0013] Insbesondere bei Rohrelementen großer Länge, wie sie etwa für Tiefbohrstränge in Betracht kommen, kann dabei zweckmäßig eine Abstützung des Rohrelements hinter dem Aufweitdorn vorgesehen werden, etwa in Form einer feststehenden oder auch fahrbaren Auflage. Ebenso kann zur Abstützung des Rohrelements hinter dem Aufweitdorn ein Stützstab vorgesehen werden, der in das Rohrelement eingreift. Diese Maßnahmen, die ein Verbiegen des Rohrelements hinter dem Aufweitdorn aufgrund des Eigengewichts verhindern und auch eine gute Rohrführung erzielen sollen, wenn das zu verformende zylindrische Rohr am Ende vor dem Aufweitdorn nur noch kurz und deshalb schlecht geführt ist, empfiehlt sich vor allem in Fällen einer Warmverformung, die insbesondere die Bearbeitung starkwandiger Rohre vereinfacht und beschleunigt und auch sonst die Einflußnahme auf die zu erzielende Wandstärke des Rohres im gewendelten Bereich erleichtert.

[0014] Insbesondere bei großen Rohrlängen kann es vom Vorrichtungsbau für eine Drückbank unvorteilhaft sein, das Rohr vom Ende her auf den Dorn hin zu schieben, da die Kraftübertragung über einen langen Weg erfolgt und da ein axial nachgeordneter Druckmittelantrieb zu einem entsprechenden Raumbedarf führt. In solchen Fällen kann es vorteilhaft sein, das Rohrelement von außen, insbesondere in der Nähe des Aufweitdorns, durch vor- und rückfahrbare, lösbare Klemmbacken zu fassen und in Richtung auf den Aufweitdorn vorzubewegen.

[0015] Es versteht sich, daß der Aufweitdorn bei dieser Bewegung gemäß dem Stand der Technik axial frei drehbar oder auch motorisch zwangsumlaufend ausgebildet sein kann, um die Formung der Wendel zu unterstützen. Ebenso kann das zu verformende zylindrische Ausgangsrohr frei drehbar gelagert oder auch dem Vorschub entsprechend gegenüber einem feststehenden Dorn gedreht werden. Im Allgemeinen wird allerdings ein feststehender, nicht drehbeweglicher Aufweitdorn einzusetzen sein. Vorteilhaft kann weiterhin eine oszillierende, radiale Bewegung von Elementen des Aufweitdorns sein. Dadurch wird sowohl bei der Gleitbewegung der Rohrwendel über den Dorn die Reibung vermindert, wie auch insbesondere eine hämmernde Wirkung erzielt.

[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben: In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1:
Seitenansicht eines Rohrelements mit zwei Wendelbereichen, zwei ungewendelten Endbereichen und einem ungewendelten Zwischenbereich,
Fig. 2:
Längsschnitt durch das Rohrelement nach Fig. 1,
Fig. 3
Längsschnitt durch ein Rohrelement mit einem gewendelten Längsbereich zwischen geöffneten Preßbacken einer Presse,
Fig. 4
Schnitt nach Linie IV in Fig. 3,
Fig. 5
Längsschnitt entsprechend Fig. 3 durch das Rohr bei geschlossenen Preßbacken,
Fig. 6
Schnitt nach Linie VI in Fig. 5,
Fig. 7
Längsschnitt durch ein zylindrisches (Ausgangs-) Rohr mit Schnitt durch einen Teil eines querschnittveränderlichen Aufweitdorns in verengter Querschnittsstellung,
Fig. 8 und 9
Schnitt nach Linie VIII-VIII bzw. IX-IX in Fig. 7,
Fig. 10
Längsschnitt durch das Rohrelement und den Aufweitdorn gemäß Fig. 7 bei querschnittserweiteter Stellung des Aufweitdorns,
Fig. 11 und 12
Schnitt nach Linie XI-XI bzw. XII-XII in Fig. 10
Fig. 13 bis 18
Längsschnitte und Querschnitte durch einen zweiten Aufweitdorn in entsprechenden Ansichten zu den Figuren 7 bis 12,
Fig. 19 bis 24
Längsschnitte und Querschnitte durch einen dritten Aufweit- dorn in entsprechenden Ansichten zu den Fig. 7 bis 12 zum ersten Aufweitdorn bzw. 13 bis 18 zum zweiten Aufweitdorn.


[0017] Ein in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichnetes Rohrelement weist zwei Wendelbereiche 3, 4 auf, die durch einen ungewendelten Zwischenbereich 5 getrennt und von beidseitigen Stirnenenden 6, 7 des Rohrelementes durch ungewendelte Endbereiche 8, 9 abgesetzt sind. Ein solches Rohrelement 1 mit zumindest einem gewendelten Längsbereich wird beispielsweise als Bohrstrangrohrelement für Tiefbohrungen vorgesehen, wozu es eine beträchtliche Länge von beispielsweise etwa zehn Metern erhält. Rohrwendeln in dem gegenüber sehr viel kleineren Abmessungen werden beispielsweise bei Exzenterschneckenpumpen also Rotoren und Statoren eingesetzt.

[0018] In diesem wie auch in sehr vielen anderen Verwendungsfällen ist für die Funktion des Rohres, etwa für einen gewünschten Vortrieb, eine geringere Reibungsanlage gegenüber dem Erdreich und für eventuelle Rückspülkanäle bei Tiefbohrungen eine Wendelung vorgesehen, während die Endbereiche keine derart komplexe Verformung erhalten sollen, um einfache Kupplungsverbindungen, Schweißlinien und dgl. zu erhalten.

[0019] Die bei herkömmlichen Herstellungstechniken oft bevorzugten Formgebungen der Rohrwendel durch Pressen, Schmieden, Walzen und dgl. oder auch durch eine ganzheitliche Verformung mit hydraulischem Druck oder in einem Explosionsverfahren setzten aufwendige und auch spezielle, kaum noch veränderbare Werkzeuge bzw. Formen voraus, was sich in weiten Bereichen als unvorteilhaft darstellt. Vergleichsweise einfach und kostengünstig erweist sich die Herstellung von Rohrwendeln mit Hilfe eines schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorns, wie sie etwa in der EP 0 344 570 B1 eingehend dargestellt ist.

[0020] Diese Fertigung zielt allerdings auf durchgängige Rohrwendeln ohne ungewendelte End- oder Zwischenbereiche, die, wie in der Zeichnung dargestellt, zylindrisch oder auch in anderer Weise im Sinne einfacher Anschlüsse gestaltet sein können.

[0021] Während bei der erwähnten EP 0 344 570 B1 hauptsächlich eine eingängige Wendel betrachtet wurde, wie sie etwa für Rotoren von Exzenterschneckenpumpen in Betracht kommt, beziehen sich die dargestellten Ausführungsbeispiele hier auf mehrgängige Wendel. Schon der Stator einer Exzenterschneckenpumpe mit einem eingängigen Rotor ist in Form einer zweigängigen Wendel auszuführen und erhält damit einen Ovalquerschnitt. Die hier gezeigten Beispiele sind viergängig mit dem Querschnitt sich jeweils in Umfangsrichtung alle 90° wiederholenden Querschnittsformen. Diese Rohrwendel weisen auch, anders als die 1-gängige Rohrwendel, eine gerade durchgehende Symmetrieachse auf.

[0022] Um nun mit Hilfe eines schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorns ein Rohrelement zu erhalten, das nicht nur Wendelbereiche, sondern auch beispielsweise zylindrische Bereiche wie das Rohr 1 in Fig. 1 und 2 aufweist, kann ein Rohr durchgängig als gewendeltes Rohr mit Hilfe eines schraubenförmiggekrümmten Aufweitdorns hergestellt und nachfolgend bereichsweise in ungewendelte Abschnitte verformt werden, etwa zylindrische End- oder Zwischenbereiche. Dies kann sogar in einem Zuge erfolgen, was bei der vorzugsweise anzuwendenden Wandverformung eines Rohres die Zwischenerwärmung erspart. Diese Formgebung, bei der ein zur Wendel umgeformtes Rohr genau oder näherungsweise in die zylindrische Urform bereichsweise zurückverformt wird, ist arbeits- und werkzeugtechnisch sehr viel einfacher einzurichten als eine Wendelformung mit Preß- oder Walzwerkzeugen. In den Fig. 3 bis 6 wird ein anfangs zylindrisches, hier noch mit einem Bereich 11 zu erkennendes (Ausgangs-) Rohr in Richtung eines Pfeils 12 über einen schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorn 13 gedrückt, der das Rohr zu einer Wendelform aufweitet.

[0023] Der Aufweitdorn weist allerdings einen axialsymmetrischen zylindrischen Fortsatz 14 auf, dessen Kreisquerschnitt innerhalb einer sich ergebenden Wendelform 15 des Rohres liegt und der den Innendurchmesser eines zylindrisch vorgegebenen Abschnitts des Rohrelements definiert. Er wirkt als Gegenwerkzeug zu Preßbacken 16, 17, 18, 19 einer Presse, die auf die Rohrwendel 15 von außen einwirken und diese zu einem zylindrischen Abschnitt, hier zum Zwischenabschnitt 5 des Rohres 1 umformen bzw. rückformen. Die Preßbacken können dabei eine kleine oszillierende Bewegung ausführen, um die Reibung zu reduzieren. Der Zwischenabschnitt 5 kann in einem solchen Fall im Durchmesser und in der Wandstärke mit dem Ausgangsrohr 11 übereinstimmen. Bei einer durchlaufenden Formung des Rohres sind dann auch die Endbereiche 8 und 9 entsprechend rückzuformen, wenn diese bei der fortlaufenden Formgebung des Rohres den Fortsatz 14 und die Preßbacken 16 bis 19 passieren.

[0024] Ein anderer Weg zu abschnittsweise unterschiedlichen, teilweise als Rohrwendel ausgebildeten Rohrelementen ist anhand der Fig. 7 bis 24 dargestellt und zwar anhand einer Formgebung mit querschnittsveränderlichen Aufweitdornen, die sich einerseits im Querschnitt über den Innenquerschnitt des Ausgangsrohrs hinaus ausfahren lassen und die Wendelbereiche herzustellen erlauben, andererseits im Querschnitt reduzieren lassen, so daß sie das Ausgangsrohr unverändert belassen. Grundsätzlich denkbar sind auch querschnittsveränderbare Aufweitdorne, die gegenüber den Wendelbereichen vergrößerte Querschnitte in ungewendelter Form herzustellen erlauben.

[0025] In der Zeichnung sind querschnittsveränderliche Aufweitdorne in drei Varianten dargestellt, von denen eine erste in den Fig. 7 bis 12, eine zweite in den Fig. 13 bis 18 und eine dritte in den Fig. 19 bis 24 zu sehen ist.

[0026] Ein in Fig. 7 innerhalb eines zylindrischen (Ausgang-) Rohres 11 nur abschnittsweise dargestellter, insgesamt mit 20 bezeichneter Aufweitdorn weist einen Dornkern 21 auf, auf dem vier übereinstimmende und symmetrisch angeordnete Mantelelemente 23 gelagert sind. Die Mantelelemente sind auf der verjüngten Seite des Aufweitdorns 20 zugfest an eine nicht dargestellte Zieh- oder Drückbank angekoppelt, wenn das Rohr in Richtung eines Pfeils 22 bewegt wird. Der innenliegende Dornkern ist axial gegenüber den Mantelelementen zu verschieben, um diese auseinanderzuspreizen oder zusammenzuführen. Der Dornkern 21 könnte von der verjüngten Seite des Aufweitdorns 20 aus verstellt werden, wobei z.B. eine zentrale Stange durch ein mit den Mantelelementen 23 verbundenes Rohr zu führen wäre. Die Verstellung des Dornkerns 21 gegenüber den Mantelelementen 23 erhielte dann relativ kurze Abstützungen. Der Dornkern 21 kann allerdings auch gemäß der Darstellung in Fig. 10 von der anderen Seite aus über eine Stange verstellt werden, die zusätzlich als Endabstützung 33 für den Aufweitdorn 20 gegen Schwer- und Längskräfte dient.

[0027] Da die Mantelelemente in der in Fig. 7 gezeigten Stellung auf der verjüngten Seite des Dornkerns 21 sitzen, beanspruchen sie einen Querschnitt, der, wie Fig. 8 und Fig. 9 zeigen, innerhalb des Querschnitts des Ausgangsrohrs 11 liegt.

[0028] In Fig. 10 ist demgegenüber eine Spreizstellung des Aufweitdornes 20 zu sehen, bei der der Dornkern axial so positioniert ist, daß die Mantelelemente 23 an seinem dicken Ende zu liegen kommen und die Mantelelemente 23 somit einen Querschnitt einnehmen, der über den Innenquerschnitt des Ausgangsrohrs 11 hinausgeht. Dabei formen die Mantelelemente vor allem die Querschnittsextremitäten aus, also hier die "Ecken" des angenähert quadratischen Wendelquerschnitts, während die dazwischen liegenden Seiten oder Flanken teilweise hohl liegen (können), da die auseinandergespreizten Mantelelemente 23 Zwischenräume 24 aufweisen.

[0029] Die Verschiebbewegung des Dornkerns 21 gegenüber den Mantelelementen 23 ist für den Werkzeugbau mit geläufigen Mitteln einzurichten. Die Mantelelemente 23 sind, ohne daß dieses der Darstellung bedürfte, möglichst direkt über ein gemeinsames Zugelement in einer Zieh- oder Drückbank festgelegt.

[0030] In der Ausführungsform des Aufweitdorns 20 gemäß Fig. 7 bis 12 sind einfache Zwischenflächen zwischen dem Dornkern 21 und den Mantelelementen 23 vorgesehen im Sinne einer besonders robusten Auflagerung. Ein querschnittsveränderlicher Aufweitdorn 25 gemäß den Fig. 13 bis. 18 weist gleichfalls einen nach hinten sich konisch erweiternden Dornkern 26 mit quadratischen Querschnitten auf, bei dem Mantelelemente 27, wiederum zu viert gleichförmig am Umfang verteilt, nicht jeweils im Bereich der Seitenfläche des quadratischen Querschnitts, sondern über Eck aufliegen. Die Mantelelemente 27 umgreifen damit die Kanten des Dornkerns 26 und erhalten auf diesen eine verbesserte seitliche Führung, insbesondere dann, wenn zwischen den Mantelelementen 27 erhebliche Zwischenräume 28 in der gespreizten Stellung gemäß den Fig. 17 und 18 entstehen.

[0031] Wie eine weitere Variante eines querschnittsvariablen Dorn 30 mit einem Dornkern 31 und Mantelelementen 32 in den Figuren 19 bis 24 zeigt, kommt es nicht auf eine Axialsymmetrie zwischen dem Dornkern 31 und den Mantelelementen 32 an, vielmehr sind Winkelstellungen zwischen Dornkern und Mantelelementen vorgebbar, die als Zwischenformen zwischen den vorbetrachteten Aufweitdornen zu verstehen sind.

[0032] Zur leichten Formgebung und zur Minderung der Reibung kann der Dorn mit einer oszillierenden Bewegung ausgestattet werden. Diese kann als radiale Schwingung der Mantelelemente erfolgen, indem der Dornkern zu einer axialen Schwingung angetrieben wird, die sich dann über die konischen Zwischenflächen in oszillierende, reibungsmindernde und hämmernde Spreizbewegungen umsetzen.

[0033] In jedem Falle erlaubt ein solcher querschnittsveränderlicher Aufweitdorn, ein zylindrisches Ausgangsrohr in vorgegebenen Längsabschnitten mit einer Rohrwendelform zu versehen, in End- oder Zwischenbereichen dagegen unverformt zu lassen, so daß es, insbesondere für die Gestaltung von Kupplungen und Anschlüssen, eine geeignete Form oder Vorform erhält.


Ansprüche

1. Verfahren zur Fertigung eines Rohrelements (1) mit zumindest einem als Rohrwendel ausgebildeten Wendelbereich (3, 4) und zumindest einem ungewendelten Endbereich (8, 9), dadurch gekennzeichnet, daß der Wendelbereich (3, 4) aus einem zylindrischen Rohr (11) geformt wird, das in Richtung der Rohrachse über einen schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorn (13, 20, 25, 30) bewegt wird.
 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) nur mit dem Wendelbereich (3, 4) über den Aufweitdorn (13) bewegt und danach zurückbewegt wird.
 
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) und ein zweites in gleicher Weise hergestelltes Rohrelement (1) an den Enden der Wendelbereiche axial fluchtend auf Stoß verbunden werden.
 
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) durchgängig über einen schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorn (13) als Rohrwendel geformt und zumindest an einem Ende zu einem ungewendelten Endbereich um - bzw. rückgeformt wird.
 
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) über einen querschnittsveränderlichen, schraubenförmig gekrümmten Aufweitdorn (20, 25, 30) bereichsweise zu zumindest einem Wendelbereich geformt wird.
 
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendelbereich im erwärmten Zustand geformt wird.
 
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement hinter dem Aufweitdorn durch eine Auflage von unten abgestützt wird.
 
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement hinter dem Aufweitdorn durch einen in das Rohrelement eingreifenden Stützstab geführt wird.
 
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (1) bzw. das zylindrische Rohr (11) von umfangsseitig angreifenden, lösbaren sowie vor- und rückfahrbaren Klemmbacken über den Aufweitdorn bewegt wird.
 
10. Aufweitdorn (20, 25, 30) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem innenliegenden, sich nach hinten erweiternden Dornkern (21, 26, 31) und mehreren auf dem Dornkern axial beweglich geführten Mantelelementen (23, 27, 32) besteht.
 
11. Aufweitdorn nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufweitdorn zumindest bei der Ausformung der Rohrwendel eine radial oszillierende Bewegung ausführt.
 
12. Aufweitdorn (20, 25, 30) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelelemente (23, 27, 32) in einer bezüglich des Dornkerns vorderen Lage einen Querschnitt einnehmen, der innerhalb des Querschnitts des zylindrischen (Ausgangs-) Rohrs (11) liegt.
 
13. Aufweitdorn (20, 25, 30) nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß er zur Formung von Rohrwendeln mit mehreren Gängen mit einer Anzahl von Mantelelementen (23, 27, 32) ausgestattet ist, die der Zahl der Gänge entspricht.
 




Zeichnung



















Recherchenbericht