(19)
(11) EP 0 692 322 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
20.10.1999  Patentblatt  1999/42

(21) Anmeldenummer: 95109489.5

(22) Anmeldetag:  20.06.1995
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)6B21C 37/18, B21C 3/08

(54)

Verfahren und Vorrichtung zum Verformen von Metallrohren zu konusförmigen oder sich verjüngenden Körpern

Method and apparatus for shaping metal tubes into conical or tapering bodies

Procédé et appareil de façonnage de tubes métalliques en corps côniques ou effilés


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE CH DE FR GB IT LI NL SE

(30) Priorität: 24.06.1994 DE 4421683

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
17.01.1996  Patentblatt  1996/03

(73) Patentinhaber: CONTIPOLE Aluminium-Verarbeitungsgesellschaft m.b.H.
4843 Ampflwang (AT)

(72) Erfinder:
  • Weichhart, Peter
    A-4800 Attnang-Puchheim (AT)

(74) Vertreter: Brose, D. Karl, Dipl.-Ing. et al
Patentanwaltsbüro Brose & Brose, Postfach 11 64, Leutstettener Strasse 13
82301 Starnberg
82301 Starnberg (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 381 116
GB-A- 2 030 819
GB-A- 431 135
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verformen von Metallrohren zu konusförmigen oder sich verjüngenden Körpern, bei dem das den Rohling bildende Metallrohr durch ein Paar auf der Außenseite angreifende walzenförmige Werkzeuge verformt wird, welche auf ihrer Arbeitsfläche je eine im Querschnitt der halbierten Querschnittsform des Rohlings entsprechende Rille aufweisen, die in Umfangsrichtung konisch geformt sind, wobei der Rohling an beiden Enden unter einer entsprechenden Vorspannkraft in seiner Axialrichtung eingespannt ist und die walzenförmigen Werkzeuge entlang des Rohlings verfahren, (siehe Z.B. EP-A-0381116)

    [0002] Weiters betrifft diese Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

    [0003] Metallrohre mit kreisförmigem Querschnitt werden insbesondere für Masten, Lichtmasten, Fahnenstangen od. dgl. zu konischen Körpern umgeformt.

    [0004] Aus der US-PS 3 019 678 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verformen von Metallrohren zu konusförmigen Körpern bekannt, bei denen das den Rohling bildende Metallrohr durch ein Paar auf der Außenseite angreifende Walzen verformt wird, welche auf ihrer Arbeitsfläche je eine im Querschnitt der halbierten Querschnittsform des Rohlings entsprechende Rille aufweisen, die in Umfangsrichtung konisch geformt ist, so daß beim Abwälzen der Walzen aufeinander ein sich konisch verändernder Verformungsquerschnitt zwischen den beiden Walzen bildet, wobei die Walzen entlang dem sich in dem ein Gesenk bildenden Verformungsquerschnitt befindlichen Rohling verfahren werden und die Walzen während des Ziehens zur Veränderung des Verformungsquerschnittes angetrieben werden, und wobei der Rohling durch eine Spannzange gehalten und gedreht wird.

    [0005] Ausgehend von dem Verfahren der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, in dem nicht nur ausschließlich nahtlose Rohre, sondern auch geschweißte Rohre als Ausgangsmaterial verwendet werden können und darüber hinaus mit ein und demselben Werkzeug konusförmige oder sich verjüngende Körper mit kreisförmigem Querschnitt, mit unterschiedlichen Längen und unterschiedlichen Steigungen des Konus hergestellt werden können, und dies bei einem sehr geringen, vernachlässigbaren Wandstärkenzuwachs im verjüngten Teil des konischen Körpers. Dieser geringe Wandstärkenzuwachs bietet den Vorteil der Herstellung von konstruktionstechnisch optimalen Bauteilen. Im Basisbereich durch den großen Durchmesser bedingt große Widerstandsmomente und in Topbereich, durch die niedrige Wandstärke bedingt, kleine Widerstandsmomente und geringes Eigengewicht.

    [0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 oder 7 gelöst.

    [0007] Besonders bevorzugt ist es dabei, die Steigung des erzeugten Konus über die Geschwindigkeit der Werkzeugzustellbewegung (Drehbewegung) zur Geschwindigkeit der Werkzeuglängsbewegung zu steuern. Dadurch kann mit dem gleichen Werkzeugsatz (Walzensatz) eine Vielzahl unterschiedlicher Konusformen hergestellt werden, wobei auch eine Abfolge unterschiedlicher Steigungen sowie nicht-konische Zwischenabschnitte herstellbar sind.

    [0008] Insbesondere ist es bevorzugt, die Werkzeuge und/oder den Rohling während des Ziehvorgangs mit zusätzlichen Rüttelbewegungen relativ zueinander in Axialrichtung des Rohlings zu beaufschlagen. So kann der Rohling zusätzlich mittels einer Rütteleinrichtung in seiner Achse in eine Rüttelbewegung versetzt werden, die bewirkt, daß dadurch der Werkstoff des Rohlings beim Umformvorgang sein Fließverhalten verbessert, so daß auch hochwertige Metalle und Metall-Legierungen, die sich üblicherweise nur schlecht umformen lassen, auch mit diesem Verfahren verarbeitet werden können.

    [0009] Insbesondere ist es bevorzugt, die Ziehvorgänge mehrstufig durchzuführen, wobei jeder Ziehvorgang einer einzelnen Verformungsstufe entspricht. Dieser stufenweise Verformungsvorgang beginnt in der Nähe desjenigen Abschnitts des zu verformenden Rohlings, welcher am Ende der Verformung den geringsten Querschnitt aufweisen soll. Dadurch wird einerseits erreicht, daß bei einem einzelnen Ziehvorgang keine zu großen Verformungen bewirkt werden müssen, zum anderen bleibt der Arbeitszeitaufwand für die Verformung in erträglichen Grenzen, da in den Anfangsschritten nicht die gesamte Länge des Rohlings überfahren werden muß.

    [0010] Im einzelnen wird das erfindungsgemäße Verfahren folgendermaßen ausgeführt:
    Die walzenförmigen Ziehwerkzeuge werden im geöffneten Zustand in die Nähe der Stelle gefahren, die am Ende der Verformung den geringsten Querschnitt aufweisen soll, und dann soweit geschlossen, daß sie gerade die Oberfläche des Rohlings berühren. Nun beginnt die erste Stufe des Ziehvorgangs, wobei Rohling und Ziehwerkzeug zueinander relativ bewegt werden, und die walzenförmigen Werkzeuge langsam entgegen ihrer normalen Abrollrichtung auf dem Rohling um einen Bruchteil ihres Gesamtumfanges zugefahren werden, wobei die engste Öffnung an demjenigen Punkt des Rohlings erreicht wird, der später einmal den geringsten Querschnitt aufweisen soll. Nach Abschluß dieser ersten Stufe des Verformungsvorganges werden die walzenförmigen Werkzeuge wiederum ganz auseinandergefahren, und an eine Stelle verfahren, die ein Stück entgegen der Ziehrichtung von der Stelle entfernt ist, an der der letzte Ziehprozeß begonnen hat, so daß die Werkzeuge nun ein weiteres Stück bisher unverformten Rohlings überfahren. Die walzenförmigen Werkzeuge werden nunmehr wieder bis auf den unverformten Durchmesser des Rohlings zusammengefahren, dann beginnt wieder ein Ziehprozeß, bei dem die walzenförmigen Werkzeuge gegen ihre Abrollrichtung auf dem Rohling zugefahren werden. Dieser Prozeß kann kontinuierlich fortgesetzt werden, bis diejenige Stelle des Rohlings erreicht ist, die später einmal den geringsten Querschnitt aufweisen soll. Wenn diese Stelle erreicht ist, sind die walzenförmigen Werkzeuge um einen größeren Bruchteil ihres Gesamtumfangs zusammengefahren worden. Eine weitere Stufe des Konifizierungsprozesses ist damit abgeschlossen. Die Werkzeuge werden durch Drehung wieder auseinandergefahren, und an eine um ein bestimmtes Stück von dem letzten Verformungsbeginn entfernte Stelle auf dem noch unverformten Stück des Rohlings bewegt. Der übrige Ablauf ist dann der gleiche. Dieser Ablauf wird so oft wiederholt, bis der Rohling oder die zu konifizierenden Teile des Rohlings vollständig konifiziert ist.

    [0011] Vorteilhafterweise wird auf diese Weise eine mehrstufige Verformung in einzelnen Verformungsstufen erreicht. Dabei wird zuerst nur derjenige Bereich verformt, der insgesamt der stärksten Verformung unterworfen werden muß. Stück für Stück arbeitet sich der Prozeß dann in Richtung auf die weniger stark zu verformenden Abschnitte des Rohlings vor. Durch diese Vorgehensweise wird eine hervorragende Oberflächenqualität des verformten Rohlings erzielt, ohne daß die Bearbeitungszeiten zu lange werden.

    [0012] Allgemein wird durch die vorliegende Erfindung eine erheblich bessere Oberflächenqualität des fertigen Werkstücks dadurch erreicht, daß die sich gegen die Abrollrichtung drehenden walzenförmigen Umformwerkzeuge eine Steigung der konischen Arbeitsflächen bildenden umlaufenden Rille entgegen der Steigung des zu fertigenden Rohlings aufweisen. Dadurch ist die Umformung kein Walzen des Rohlings, sondern eine dem Ziehen ähnliche Umformung. Weiter wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens geschaffen, die ein Paar von drehangetriebenen Walzen, welche auf ihrer mit dem Rohling in Eingriff gelangenden Arbeitsfläche je eine im Querschnitt der halbierten Querschnittsform des Rohlings entsprechende Rille aufweisen, die in Umfangsrichtung der Walzen konisch ausgebildet ist, und mit einer Spannzange zum Halten des Rohlings, wobei die Spannzange um eine mit der Längsachse des Rohlings fluchtende Achse drehbar gelagert ist, ein Drehantrieb für die Spannzange vorgesehen ist, eine Einrichtung vorgesehen ist, um zwischen den Walzen und dem Rohling eine Relativbewegung zu erzeugen, wobei erfindungsgemäß die Rillen der Walzen eine der angestrebten Steigung des Rohlings entgegengesetzte Steigung aufweisen.

    [0013] Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zur Erzeugung einer Rüttelbewegung zwischen dem Rohling und den Walzen in Axialrichtung des Rohlings aufweist. Durch zusätzliche Rüttelbewegungen des Rohlings während des Umformvorganges wird nämlich das Fließen des Materials während des Umformens verbessert. Dadurch können auch schwer umformbare Werkstoffe mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung umgeformt werden.

    [0014] Im einzelnen kann die Erfindung, wie bereits angeführt, durch eine Rütteleinrichtung, die über den Rohling oder das Umformwerkzeug dynamische Energie in die Verformungszone einleitet, wodurch das Fließen des Werkstoffes verbessert wird, weitergebildet werden.

    [0015] Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

    Figur 1 eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

    Figur 2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Verformungswerkzeuge mit ihrem Antrieb;

    Figur 3 eine Ansicht der Reckeinrichtung, und

    Figur 4 eine Ansicht der Rütteleinrichtung.



    [0016] Wie in den Zeichnungen gezeigt, weist die erfindungsgemäße, allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung als Hauptbestandteile ein Paar walzenförmige Werkzeuge 2, 3 auf (vgl. Figur 2), welche auf ihrer mit dem nicht dargestellten Rohling in Eingriff gelangenden Arbeitsfläche 4 jeweils eine um den Umfang der Walzen 2, 3 verlaufende, im Querschnitt halbkreisförmige Rille 5 aufweisen. Wie sich insbesondere aus der teilweise geschnittenen Ansicht von Figur 2 ergibt, ist die Rille 5 in Umfangsrichtung der Walzen 2, 3 konisch ausgebildet, so daß beim Abwälzen der Walzen 2, 3 aufeinander ein sich verändernder Querschnitt entsteht.

    [0017] Die Spannzange 6 ist um eine mit der Längsachse des Rohlings fluchtende Achse 7 drehbar gelagert, wobei ein durch den Pfeil 8 in Figur 1 symbolisierter Drehantrieb für die Spannzange vorgesehen ist.

    [0018] Bei der Umformung von Rohren zu konischen Körpern wird das den Rohling bildende Rohr durch die einer Drehung unterworfenen walzenförmigen Umformwerkzeuge 2, 3, die auf dem Wagen montiert sind, und entlang des Rohlings bewegt werden, gleichzeitig durch den zwischen ihnen ausgebildeten Querschnitt verformt.

    [0019] Die Steigung der Arbeitsfläche am Umfang der Werkzeuge ist nicht wie bei einem Walzvorgang gleich der Steigung des Rohlings, sondern diesem entgegengesetzt, wodurch der Rohling eine der Technologie des Ziehens ähnliche Umformung erfährt.

    [0020] Zur Erreichung der Relativbewegung zwischen der den Querschnitt verändernden Werkzeuge 2, 3 und der Bewegung entlang des Rohlings ist in Figur 2 eine mit 12 bezeichnete Einrichtung vorgesehen.

    [0021] Diese Einrichtung 12 ist als Wagen ausgebildet, auf dem die Werkzeuge 2, 3 mit ihren Achsen bzw. Wellen 21, 22 gelagert sind. Auf dem Wagen ist ferner der mit 10 bezeichnete Antrieb der walzenförmigen Werkzeuge gelagert.

    [0022] Bei dem Antrieb 10 handelt es sich bevorzugt um eine drehzahlregelbaren Motor 14 mit einem Getriebe 15, so daß sich die Drehgeschwindigkeit der Werkzeuge stufenlos steuern läßt.

    [0023] Der Wagen 12 ist gegenüber der Spannzange 6 durch einen Zugantrieb 13 verschiebbar, bei welchem es sich bevorzugt um einen formschlüssigen Antrieb, wie einen Kettenzug oder einen Zahnstangenantrieb handeln kann.

    [0024] In Figur 2 ist noch ein Paar von Stirnrädern 23, 24 dargestellt, mittels derer die Werkzeuge 2, 3 in eine zueinander gegensinnige Drehung versetzt werden.

    [0025] Um nun ein Metallrohr mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu einem konischen Körper zu verformen, wird das Rohr in die Vorrichtung eingelegt und an dem einen Ende in der Spannzange geklemmt und an dem zweiten Ende in der Reckvorrichtung eingespannt. Durch Drehung der Werkzeuge 2, 3 unter gleichzeitigem Fahren der Werkzeuge entlang des Rohlings erfolgt dann die Verformung des Rohres zu einem konischen Körper, wobei die Verformung in mehreren Abschnitten erfolgt und zwischen diesen Verformungsabschnitten die Spannzange gedreht wird, um dadurch ein möglichst rundes und gleichmäßiges Ziehergebnis zu bekommen.

    [0026] Der stufenweise Verformungsvorgang beginnt in der Nähe desjenigen Abschnitts des zu verformenden Rohlings, welcher am Ende der Verformung den geringsten Querschnitt aufweisen soll. Die walzenförmigen Ziehwerkzeuge werden im geöffneten Zustand an diese Stelle gefahren, und dann soweit geschlossen, daß sie gerade die Oberfläche des Rohlings berühren. Nun beginnt die erste Stufe des Ziehvorgangs, wobei Rohling und Werkzeuge zueinander relativ bewegt werden, und die walzenförmigen Werkzeuge langsam entgegen ihrer normalen Abrollrichtung auf dem Rohling um einen Bruchteil ihres Gesamtumfanges zugefahren werden, wobei die engste Öffnung an demjenigen Punkt des Rohlings erreicht wird, der später einmal den geringsten Querschnitt aufweisen soll. Nach Abschluß dieser ersten Stufe des Verformungsvorganges werden die Werkzeuge wiederum ganz auseinandergefahren, und an eine Stelle verfahren, die ein Stück entfernt ist von der Stelle, an der der letzte Ziehprozeß begonnen hat, so daß die walzenförmigen Werkzeuge nun ein weiteres Stück bisher unverformten Rohlings überfahren. Die Werkzeuge werden nunmehr wieder bis auf den unverformten Durchmesser des Rohlings zusammengefahren, dann beginnt wieder ein Ziehprozeß, bei dem die Walzen gegen ihre Abrollrichtung auf dem Rohling zugefahren werden. Dieser Prozeß wird kontinuierlich fortgesetzt, bis diejenige Stelle des Rohlings erreicht ist, die später einmal den geringsten Querschnitt aufweisen soll. Wenn diese Stelle erreicht ist, sind die walzenförmigen Werkzeuge um einen größeren Bruchteil ihres Gesamtumfanges zusammengefahren worden. Eine weitere Stufe des Konifizierungsprozesses ist damit abgeschlossen. Die Werkzeuge werden wieder auseinandergefahren, und an eine um ein bestimmtes Stück von dem letzten Verformungsbeginn entfernten Stelle auf dem noch unverformten Stück des Rohlings bewegt. Der übrige Verlauf ist dann der gleiche.

    [0027] Auf diese Weise wird eine mehrstufige Verformung in einzelnen Verformungsstufen erreicht. Dabei wird zuerst nur derjenige Bereich verformt, der insgesamt der stärksten Verformung unterworfen werden muß. Stück für Stück arbeitet sich der Prozeß dann in Richtung auf die weniger stark zu verformenden Abschnitte des Rohlings vor. Durch diese Vorgangsweise wird eine hervorragende Oberflächenqualität des verformten Rohlings erzielt, ohne daß die Bearbeitungszeiten zu lange werden.

    [0028] Durch die variable Geschwindigkeit der Bewegung des Wagens 12 und/oder die variable Drehgeschwindigkeit der walzenförmigen Werkzeuge 2, 3 wird die Steigung des Konus des fertigen Erzeugnisses gesteuert. Die Drehbewegung der Walzen, welche im Zusammenhang mit der Ziehgeschwindigkeit für die Steigung des Konus ausschlaggebend ist, wird über Drehzahlregelung des Motors 14 vorzugsweise durch eine elektronische Steuerung verändert.

    [0029] Es läßt sich ohne Änderung der Werkzeuge 2, 3 eine große Anzahl verschiedenster konischer Körper mit unterschiedlichsten Steigungen der Konizität herstellen, wobei durch die Drehung des Rohlings zwischen den Ziehvorgängen durch die Spannzange ein ausgesprochen gleichförmiges Produkt erzeugbar ist.

    [0030] Durch entsprechende Gestaltung der Rillen 5 in den walzenförmmigen Werkzeugen 2, 3 lassen sich beliebige Querschnitte von Rohlingen verarbeiten. Bei runden Rohlingen sind, wie bei der beschriebenen Ausführungsform, die Rillen im Querschnitt zentrisch bzw. konzentrisch halbkreisförmig ausgeführt. Bei Verarbeitung von Rohlingen mit polygonalem Querschnitt weisen die Rillen einen Querschnitt auf, welcher der Hälfte des Polygons des Querschnittes der Rohlinge entsprechen. Hierbei ist dann die Spannzange 6 in diskreten Schritten drehbar, wobei die Schritte entsprechend den vorliegenden Winkelverhältnissen des Rohlings bestimmt werden.

    [0031] Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird auf der gegenüber dem der Spannzange gegenüberliegenden Ende des Rohlings angeordneten Reckeinrichtung (Figur 3) der Rohling während der Verarbeitung durch Aufbringen einer axial wirkenden Kraft gereckt. Die Reckeinrichtung besteht in der bevorzugten Ausführungsform aus einer Spanneinrichtung 30, die über einen Dorn in ihrer Achse 31 gelagert ist und durch einen Zylinder 32, sowie einem Stahlseil 33 und einer Seilwinde 34 die Rohrklemmung durchführt, sowie die für die Reckung notwendige Kraft aufbringt. Die Spanneinrichtung der Reckeinrichtung ist drehbar gelagert.

    [0032] Eine Erweiterung der Erfindung besteht in der Aufbringung einer Drehbewegung der Spannzange der Reckeinrichtung in beiden Richtungen zur Verdrehung des Rohres.

    [0033] Eine bevorzugte Ausführung für die Weiterbildung der Erfindung besteht in einer Anordnung einer Rütteleinrichtung (Figur 4) an der Spannzange des Rohlings und/oder an der Reckeinrichtung. Die Rütteleinrichtung besteht in der bevorzugten Ausführung aus einer exzentrisch gelagerten, schwingungserzeugenden Einrichtung bzw. aus pneumatischen, hydraulischen, oder magnetischen Einrichtungen.

    [0034] Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.


    Ansprüche

    1. Verfahren zum Verformen von Metallrohren zu konusförmigen Körpern, bei dem ein Metallrohr durch ein Paar auf der Außenseite des Rohres angreifende walzenförmige Werkzeuge (2, 3) konisch verformt wird, die Werkzeuge (2, 3) auf ihrer Arbeitsfläche je eine im Querschnitt der halbierten Querschnittsform des Rohlings entsprechende Rille (5) aufweisen, die in Umfangsrichtung konisch geformt ist und durch Verfahren der Werkzeuge (2, 3) entlang des Rohlings bei gleichzeitiger Veränderung des Verformungsquerschnitts durch die Werkzeuge (2, 3) das zylindrische Rohr konisch gezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling während der Umformung durch eine zusätzliche, axial über den ganzen Rohling wirkende Kraft gereckt wird und die Werkzeuge (2, 3) zur Verringerung des Querschnitts entgegen der Abrollrichtung auf dem Rohling bewegt werden und die Rillen (5) der Werkzeuge (2, 3) eine der angestrebten Steigung des Rohlings entgegengesetzte Steigung aufweisen.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des erzeugten Konus über die Geschwindigkeit der Werkzeugzustellbewegung (Drehbewegung) zur Geschwindigkeit der Werkzeuglängsbewegung gesteuert wird.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge und/oder der Rohling während des Ziehvorgangs mit zusätzlichen Rüttelbewegungen relativ zueinander in Axialrichtung des Rohlings beaufschlagt werden.
     
    4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziehvorgänge mehrstufig erfolgen, wobei jeder Ziehvorgang einer einzelnen Verformungsstufe entspricht und der stufenweise Verformungsvorgang in der Nähe desjenigen Abschnitts des zu verformenden Rohlings beginnt, welcher am Ende der Verformung den geringsten Querschnitt aufweisen soll.
     
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die walzenförmigen Ziehwerkzeuge im geöffneten Zustand in die Nähe der Stelle gefahren werden, die am Ende der Verformung den geringsten Querschnitt aufweisen soll, und dann soweit geschlossen werden, daß sie gerade die Oberfläche des Rohlings berühren, und dann die erste Stufe des Ziehvorganges beginnt, wobei Rohling und Werkzeuge (2, 3) zueinander relativ bewegt werden, und die walzenförmigen Werkzeuge langsam entgegen ihrer normalen Abrollrichtung auf dem Rohling um einen Bruchteil ihres Gesamtumfanges zugefahren werden, wobei die engste Öffnung an demjenigen Punkt des Rohlings erreicht wird, der später einmal den geringsten Querschnitt aufweisen soll, und nach Abschluß dieser ersten Stufe des Verformungsvorganges die walzenförmigen Werkzeuge wiederum ganz auseinandergefahren, und an eine Stelle verfahren werden, die ein Stück entgegen der Ziehrichtung von der Stelle entfernt ist, an der der letzte Ziehprozeß begonnen hat, so daß die Werkzeuge nun ein weiteres Stück bisher unverformten Rohlings überfahren, und die walzenförmigen Werkzeuge nunmehr wieder bis auf den unverformten Durchmesser des Rohlings zusammengefahren werden, wobei wieder ein Ziehprozeß beginnt, bei dem die walzenförmigen Werkzeuge gegen ihre Abrollrichtung auf dem Rohling zugefahren werden, wobei dieser Prozeß kontinuierlich fortgesetzt wird, bis diejenige Stelle des Rohlings erreicht ist, die später einmal den geringsten Querschnitt aufweisen soll, wenn diese Stelle erreicht ist, sind die walzenförmigen Werkzeuge um einen größeren Bruchteil ihres Gesamtumfanges zusammengefahren worden, und eine weitere Stufe des Konifizierungsprozesses ist damit abgeschlossen, die Werkzeuge werden durch Drehung wieder auseinandergefahren, und an eine um ein bestimmtes Stück von dem letzten Verformungsbeginn entfernten Stelle auf dem noch unverformten Stück des Rohlings bewegt, wobei sich dieser Ablauf so oft wiederholt, bis der Rohling vollständig konifiziert ist.
     
    6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling zwischen den einzelnen Ziehvorgängen gedreht wird.
     
    7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Paar von drehangetriebenen Walzen (2, 3) welche auf ihrer mit dem Rohling in Eingriff gelangenden Arbeitsfläche (4) je eine im Querschnitt der halbierten Querschnittsform des Rohlings entsprechende Rille (5) aufweisen, die in Umfangsrichtung der Walzen (2, 3) konisch ausgebildet ist und mit einer Spannzange (6) zum Halten des Rohlings, wobei eine Einrichtung (9) vorgesehen ist, um zwischen den Walzen (2, 3) und dem Rohling eine Relativbewegung zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (5) der Walzen (2, 3) eine der angestrebten Steigung des Rohlings entgegengesetzte Steigung aufweisen, und zusätzlich eine Vorrichtung (30, 31, 32, 33, 34) vorgesehen ist, die an dem der Spannzange (6) gegenüberliegenden Ende des Rohlings angreift, und den Rohling während der Verarbeitung mit einer axial wirkenden Kraft beaufschlagt.
     
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Erzeugung einer Rüttelbewegung zwischen dem Rohling und den Walzen (2, 3) in Axialrichtung des Rohlings vorgesehen ist.
     


    Claims

    1. A method for shaping metal tubes into cone-shaped bodies, in which a metal tube is conically shaped by a pair of roll-shaped tools (2, 3) contacting the exterior of the tube, said tools (2, 3) on their working surface each are having a groove (5), which in cross-section is corresponding to the halved cross-section of the blank, which in the circumferential direction is conically shaped and, wherein, by moving the tools (2, 3) along the blank with a simultaneous changing of the shaping cross-section, the cylindrical tube is conically drawn by the tools (2, 3), characterized in that the blank during the shaping is stretched by the means of an additional force acting in an axial direction over the entire blank, in that the tools (2, 3) for decreasing the cross-section are moved on the blank opposite to the rolling direction and, in that the grooves (5) of the tools (2, 3) are having an upgrade being contrary to the desired upgrade of the blank.
     
    2. A method according to claim 1, characterized in that the upgrade of the produced cone is controlled by the velocity of the advance movement of the tools (turning movement) with respect to the velocity of the longitudinal movement of the tool.
     
    3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the tools and/or the blank during the stretching procedure are exposed to additional shaking movements relative to each other in the axial direction of the blank.
     
    4. A method according to claim 1 to 3, characterized in that the stretching procedures are in multiple steps, wherein each stretching step is corresponding to a singular shaping step and that the step-wise shaping is beginning close to that section of the blank to be formed, which is to have the smallest cross-section at the end of the shaping.
     
    5. A method according to claim 4, characterized in that the roll-shaped drawing tools in their opened state are moved close to the position, which, at the end of the shaping, should have the smallest cross-section and thereafter are closed so far that they are just touching the surface of the blank and that thereafter the first stage of the drawing procedure begins, wherein the blank and the tools (2, 3) are moved relative to each other and the roll-shaped tools slowly and contrary to their normal rolling direction are moved by a fraction of their entire circumference, wherein the smallest opening is achieved at that point of the blank, which later should have the smallest cross-section and that after the termination of this first stage of the shaping procedure the roll-shaped tools again are completely opened and moved to a point, which against the drawing direction is in a distance from the point at which the previous drawing procedure had begun such that the tools now are moved along a further section of the undeformed blank and in that the roll-shaped tools now again are closed up to the undeformed diameter of the blank, wherein again a drawing procedure begins in which the roll-shaped tools against their rolling direction are moved towards the blank, wherein this procedure is continuously continued until the point of the blank is reached which later should have the smallest cross-section, wherein, when this point is reached, the roll-shaped tools have been moved towards each other by a larger fraction of their entire circumference and a further step of the conical shaping therewith is terminated, wherein the tools by turning are opened and are moved to a point on the undeformed section of the blank being by a defined section distant from the last beginning point of the shaping, wherein this procedure is repeated until the blank is completely conically shaped.
     
    6. A method according to claim 4 or 5, characterized in that the blank is turned between the singular drawing procedures.
     
    7. Apparatus for performing the method according to any of the claims 1 to 5 having a pair of rotatably driven rolls (2, 3), which on their working surface (4) contacting the blank each are having a groove (5) the cross-section of which is corresponding to the halved cross-sectional shape of the blank, said grooves being conically shaped in the circumferential direction of the rolls (2, 3) the apparatus having a collet chuck (6) for holding the blank, wherein a means (9) being provided to create a relative movement between the rolls (2, 3) and the blank, characterized in that the grooves (5) of the rolls (2, 3) are having an upgrade being contrary to the desired upgrade of the blank and that additionally an apparatus (30, 31, 32, 33, 34) is provided engaging the end of the blank opposite to the collet chuck (6) subjecting the blank during the processing to an axially acting force.
     
    8. Apparatus according to claim 7, characterized in that there is provided a means for producing a shaking movement between the blank and the rolls (2, 3) in the axial direction of the blank.
     


    Revendications

    1. Procédé de formage de tubes métalliques en corps coniques, dans lequel un tube métallique est déformé coniquement par une paire d'outils (2, 3) en forme de rouleaux, agissant sur le côté extérieur du tube, les outils (2, 3) présentent chacun, sur leur surface de travail, une gorge (5) dont la section correspond à la moitié de la forme de la section de l'ébauche, laquelle gorge a une forme conique dans la direction périphérique et le tube cylindrique est étiré coniquement par déplacement des outils (2, 3) le long de l'ébauche en même temps que la section de formage est modifiée par les outils (2, 3), caractérisé en ce que pendant la déformation, l'ébauche est étirée par une force supplémentaire, agissant axialement sur toute l'ébauche et les outils (2, 3) sont déplacés sur l'ébauche dans le sens contraire au sens du roulement, pour réduire la section, et les gorges (5) des outils (2, 3) présentent une pente opposée à la pente recherchée pour l'ébauche.
     
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pente du cône produit est commandée par la vitesse du mouvement d'avance de l'outil (mouvement de rotation) par rapport à la vitesse du déplacement longitudinal de l'outil.
     
    3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les outils et/ou l'ébauche sont soumis, pendant l'étirage, à des mouvements de secousses supplémentaires les uns par rapport aux autres, dans la direction axiale de l'ébauche.
     
    4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les opérations d'étirage s'effectuent en plusieurs étapes, chaque opération d'étirage correspondant à une étape individuelle de formage et l'opération de formage par étapes commençant à proximité de la partie de l'ébauche à déformer qui doit présenter la plus petite section à la fin du formage.
     
    5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les outils d'étirage en forme de rouleaux, à l'état ouvert, sont déplacés à proximité de l'emplacement qui doit présenter la plus petite section à la fin du formage et sont ensuite fermés, jusqu'à ce qu'ils touchent tout juste la surface de l'ébauche, et commence ensuite la première étape de l'opération d'étirage, l'ébauche et les outils (2, 3) étant déplacés l'une par rapport aux autres et les outils en forme de rouleaux étant approchés lentement de l'ébauche dans le sens contraire à leur sens normal de roulement sur une partie de leur périmètre total, l'ouverture la plus étroite étant atteinte au point de l'ébauche qui devra présenter plus tard la section la plus réduite, et à la fin de cette première étape de l'opération de formage, les outils en forme de rouleaux sont à nouveau totalement écartés l'un de l'autre, et sont déplacés en un point qui est un peu éloigné, dans le sens contraire au sens d'étirage, du point auquel a commencé le dernier processus d'étirage, de sorte que les outils passent sur une autre partie de l'ébauche non encore déformée, et les outils en forme de rouleaux sont maintenant à nouveau réunis jusqu'au diamètre non déformé de l'ébauche, un processus d'étirage commençant à nouveau au cours duquel les outils en forme de rouleaux sont approchés de l'ébauche, dans le sens contraire à leur sens de roulement, le processus étant poursuivi en continu jusqu'à ce que soit atteint le point de l'ébauche qui doit présenter plus tard la section la plus réduite, lorsque ce point est atteint, les outils en forme de rouleaux sont rapprochés d'une partie assez grande de leur périmètre total, et une autre étape du processus de réalisation d'un cône est ainsi terminée, les outils sont à nouveau écartés par rotation, et déplacés en un point éloigné d'une distance déterminée du dernier début de formage, sur la partie non encore déformée de l'ébauche, cette séquence se renouvelant jusqu'à ce que l'ébauche soit totalement transformée en cône.
     
    6. Procédé selon la revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'on fait tourner l'ébauche entre les différentes opérations d'étirage.
     
    7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 5, comportant une paire de rouleaux (2, 3) entraînés en rotation qui présentent chacun sur leur surface de travail (4) venant en prise avec l'ébauche, une gorge (5) dont la section correspond à la moitié de la forme de la section de l'ébauche qui a une forme conique dans la direction périphérique des rouleaux (2, 3) et comportant une pince de serrage (6) pour maintenir l'ébauche, un dispositif (9) étant prévu pour produire un déplacement relatif entre les rouleaux (2, 3) et l'ébauche, caractérisé en ce que les gorges (5) des rouleaux (2, 3) présentent une pente opposée à la pente recherchée pour l'ébauche et en ce qu'il est prévu en supplément un dispositif (30, 31, 32, 34) qui agit à l'extrémité de l'ébauche, opposée à la pince de serrage (6) et l'ébauche est soumise à une force agissant axialement pendant la transformation.
     
    8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un dispositif destiné à produire un mouvement de secousses entre l'ébauche et les rouleaux (2, 3) dans la direction axiale de l'ébauche, est prévu.
     




    Zeichnung