DE19513559A1

DE19513559A1 - Vorrichtung zum Herstellen von verformten mehrwandigen Rohren mit einem oder mehreren Hohlräumen zwischen den Wandungen

Info

Publication number: DE19513559A1
Application number: DE1995113559
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr Oswald; Manfred Dr Jansen; Holger Wenzel
Original assignee: Fahrzeugwerk Werdau GmbH and Co KG
Current assignee: Fahrzeugwerk Werdau GmbH and Co KG
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2015-04-19
Also published as: DE19513559C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von verformten mehrwandigen Rohren mit einem oder mehreren Hohlräumen zwischen den Wandungen die aus einem mehrteiligen Formwerkzeug mit mehrteiliger Hohlmatrize und Druckkolben sowie aus Dichtungs- und Medien führungssystemen zur Druckmittelförderung zwischen die zu verformenden Rohrwandungen besteht. Derartige Vorrichtungen werden insbesondere dort benötigt, wo aus Gründen der Wärmedämmung, des Schall- und/oder Korrosionsschutzes bzw. wegen der geforderten Hitzebeständigkeit verformte rohrförmige Bauteile mit wärmegedämmter Wandgestaltung und gegebenenfalls mit mehreren Rohrwandungen unterschiedlicher Qualität erforderlich sind. Hauptanwendundungsgebiete dieser Vorrichtung sind deshalb die der Anlagenbau für Verbrennungsmotoren-, Förder- sowie für Klima- und Lüftungstechnik.

Bei der Förderung fluider Medien geht die Weiterentwicklung der Technik mit zunehmend höheren Anforderungen an den Gebrauchswert der dabei eingesetzten Fördersysteme einher. Im Gegensatz zu gestreckten mehrwandigen Rohren mit Hohlräumen zwischen den Wandungen stellt das Herstellen von verformten mehrwandigen Rohren mit Hohlräumen zwischen den Wandungen wegen fehlender verfahrenstechnischer und vorrichtungstechnischer Voraussetzungen ein nur unzureichend gelöstes Problem dar. In Rohrfördersystemen für Gase und/oder Flüssigkeiten ist es bekanntermaßen bedeutungsvoll und wirtschaftlich erstrebenswert, die rohrförmigen Bauelemente so auszugestalten, daß mit ihrer Hilfe zugleich Aufgaben der Mantelheizung, der Mantelkühlung, der Verminderung oder der Verbesserung der Wärmeabstrahlung, der verminderten Schallemission, der Hitze- bzw. Korrosionsbeständigkeit, der mechanischen Stabilisierung und/oder bedarfsweise auch der Veränderung der Bauteileigenfrequenz zumindest von Teilen der mehrlagigen Rohrwand erfüllt werden können. Wesentlich ist hierbei, daß die gewünschten Eigenschaften der rohrförmigen Fördersysteme ununterbrochen zur Verfügung stehen und fertigungsbedingt nicht auf die geradlinigen Förderstrecken beschränkt bleiben. Derartige Anforderungen werden beispielsweise von Abgassystemen für Hochleistungsverbrennungsmotoren und von Wärmetauschersystemen in modernen Kesselanlagen gestellt. Die bisher bekannt gewordenen Bemühungen gingen deshalb dahin, als Vorrichtung für das Herstellen von verformten mehrwandigen Rohren mit Hohlräumen zwischen den Rohrwandungen an sich bekannte Biegemaschinen zu verwenden. Beim Anwenden dieser bekannten Vorrichtungen mußte sichergestellt werden, daß sowohl der Förderquerschnitt als auch der Hohlraum zwischen den Rohrwandungen beim Biegeprozeß zumindest weitgehend erhalten bleiben. Dazu sind Form- und Füllstoffe von nöten, die durch mehrstufige thermische Beanspruchung bedarfsweise in wechselnde Aggregatzustände überführt werden können. Diese sowohl aus energetischen und fertigungstechnischen als auch aus effektiven Erwägungen aufwendige Technik erscheint insbesondere für eine Massenfertigung von mehrwandig verformten rohrförmigen Bauteilen ungeeignet. Hinzu kommt, daß die bekannte technische Lösung nur eingeschränkte Möglichkeiten für die Differenzierung der Querschnittsform und der Querschnittsabmessungen von Innen- und Außenkontur des Hohlraumes zwischen den Rohrwandungen des verformten Bauteils gegenüber dem vorgefertigten geraden doppelwandigen Rohr besitzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb in erster Linie darin, die Nachteile des bekannten Standes der Technik zu überwinden.

Darüber hinaus soll eine weiterentwickelte vorrichtungstechnische Lösung das Herstellen von mehrwandigen verformten rohrförmigen Bauelementen aus industriell konfektionierten oder individuell vorgefertigten mehrwandigen Rohren ohne Hohlräume zwischen den Rohrwandungen ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist die vorgeschlagene Vorrichtung zum Herstellen von verformten mehrwandigen Rohren mit einem oder mehreren Hohlräumen zwischen den Wandungen dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem mehrteiligen Formwerkzeug besteht. Bestandteile des Formwerkzeuges sind im wesentlichen eine mehrteilige Hohlmatrize, Druckkolben sowie Dichtungs- und Medienführungssysteme zur Druckmittelförderung zwischen die zu verformenden Rohrwandungen. Dabei ist die Innenfläche der Matrize glatt oder profiliert ausgebildet. Dies ermöglicht das Anbringen gewünschter Profilierungen des bedarfsweise verformten Außenrohres. Zwischen Matrize und Druckkolben sind ein oder mehrere Dichtschultern an der Matrize und/oder am Druckkolben angeordnet, zwischen denen bedarfsweise eines der Rohrenden, vorzugsweise das konisch verformte Ende des äußeren Rohres, als Dichtungsmittel im Preßsitz gehalten wird. Der Druckkolben enthält eine axiale Bohrung zur Einführung eines als Stütz- und/oder Verformmedium dienenden Fluids. Über diese axiale Bohrung wird grundsätzlich das Stütz- und/oder Verformmedium unter einem definierten Druck dem geschlossenen Formwerkzeug zugeführt, unabhängig davon, auf welche Weise das als Stützmedium dienende Fluid innerhalb des Innenrohres zugleich als Verformmedium zwischen Innen- und Außenrohr gelangt.

Bedarfsweise besitzt dazu der Druckkolben zur Förderung des als Verformmedium dienenden Fluids radiale und/oder axiale Drainagen. Im Falle der Herstellung erforderlicher Startspalten verfügt der Druckkolben über einen ringförmigen oder wenigstens einen dorn- und/oder meißelförmigen am Umfang angeordneten Aufweiter. Mit Hilfe dieser Aufweiter wird vor allem sichergestellt, daß für das Eindringen des Verformmediums zwischen die Wandungen des Innen- und Außenrohres definierte Förderwege verfügbar sind. Zugleich kann mit Hilfe des Aufweiters die Funktion der Dichtschulter zur Systemabdichtung und bedarfsweise zur Umformung wenigstens eines der Rohrenden für die nachträgliche Verwendung des Bauteils, beispielsweise zu Zwecken der Flansch- oder Muffenausbildung, genutzt werden. Bedarfsweise sind zwischen Matrize und Druckkolben druckfeste Runddichtungen vorgesehen. Dies wird insbesondere immer dann erforderlich, wenn die Drainagen für die Zuführung des Verformmediums außerhalb der Dichtschulter- bzw. Klemmspaltsysteme angeordnet sind.

In einer besonderen Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Matrize im Bereich des axialen Kontaktes mit dem Druckkolben eine das konisch aufgeweitete äußere Rohr erfassende Dichtschulter besitzt, die in einem Winkel zwischen 10° und 90° zur Achse des Druckkolbens angeordnet ist. In diesem Falle besitzt auch der Druckkolben eine adäquate Dichtschulter, zwischen denen das erfaßte Rohrende während des Einbringens des Verformmediums zwischen dem inneren und äußeren Rohr im Preßsitz gehalten wird.

In einer weiteren Variante der Vorrichtung ist der die Dichtschulter bildende Bereich der Matrize als wechselfähiger Einsatz ausgebildet. Dies ermöglicht den rationellen Einsatz des Formwerkzeuges sowohl für unterschiedliche Verformaufgaben als auch für die Beseitigung von mechanischen Verschleißerscheinungen.

Derartige Verschleißerscheinungen müssen in erster Linie im Bereich der Dichtschultern erwartet werden.

Auch der Druckkolben ist mit einer das konisch aufgeweitete äußere Rohrende erfassenden Dichtschulter ausgebildet, wobei bedarfsweise die Dichtschulter zwischen 10° und 90° gegen die Druckkolbenachse geneigt ist.

In einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung ist die Dichtschulter am Druckkolben als keilförmiger Klemmspalt mit einer Neigung der Keilfläche gegenüber der Druckkolbenachse von 2° bis 20° ausgebildet.

Dies bewirkt beim Einführen des Druckkolbens in das Innenrohr bedarfsweise das Festklemmen von Kanten der Rohrwandungen im keilförmigen Klemmspalt unter teilweisem Verformen des Materials an der entsprechenden Rohrwandkante. Die Neigung der Keilfläche wird überwiegend in Abhängigkeit von der Festigkeit des Rohrmaterials und von den Anforderungen an die Dichtigkeit der Preßsitzverbindung gewählt.

In einer weiteren speziellen Ausführungsform der Vorrichtung ist ein Aufweiter am Druckkolben auswechsel bar als mit einer Meißelschneide ausgestattete Hülse befestigt. Beim Einführen des Druckkolbens in das Innenrohr wird mit diesem Aufweiter das äußere Rohrende erfaßt und nach außen aufgebogen. Das konisch deformierte Rohrende gelangt dabei zwischen die Dichtschulter der Matrize und die als Dichtschulter ausgebildete Keilfläche des meißelförmigen Vorderteils des hülsenförmigen Aufweiters. Bedarfsweise enthält die Innenseite des hülsenförmigen Aufweiters bis zur Meißelschneide führende axiale Drainagen in Form von über den Umfang verteilten Nuten. Diese Nuten reichen bis zu radialen Förderbohrungen für das Verformmedium, die ihrerseits mit der axialen Bohrung des Druckkolbens in Verbindung stehen.

Im Falle der Verwendung eines hülsenformigen Aufweiters am Grundkörper des Druckkolbens ist vorgesehen, daß zwischen dem Grundkörper des Druckkolbens und dem hülsenförmigen Aufweiter außerhalb der bohrungs- und nutformigen Drainagen für das Verformmedium eine druckfeste Ringdichtung angeordnet ist.

Bei Erfordernis sind die Drainagen für das Verformmedium als radiale Bohrungen und/oder als ringförmige und/oder als axiale Nuten im Druckkolben ausgebildet, wobei die radialen Bohrungen für die Verteilung des Verformmediums in der Ringnut am Umfang des Druckkolbens enden. Die axialen Nuten stehen in diesem Falle bedarfsweise mit der Ringnut in Verbindung.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung ist vorgesehen, daß die formgebende Innenfläche der Matrize mit axialen, radialen und/oder diagonalen wellenförmigen und/oder kantigen Profilierungen zur Gestaltung der Oberflächenstruktur des Außenrohres ausgestattet ist. Beim Verformen des Außenrohres zur Schaffung eines definierten Hohlraumes zwischen den Rohrwandungen werden damit zugleich Oberflächenstrukturen, beispielsweise axial oder radial angeordnete stabilisierende Wellenprofile oder andere oberflächenvergrößernde Profilierungen, geschaffen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen damit insbesondere in der Verfügbarkeit einer technischen Lösung für das rationelle Herstellen von verformten mehrwandigen Rohren mit einem oder mehreren Hohlräumen zwischen den Wandungen, die günstige Voraussetzungen für eine vollständige Mechanisierung des Fertigungsprozesses und für einen vergleichsweise geringen spezifischen Energieverbrauch besitzt. Die Vorteilhaftigkeit besteht auch in der hohen Variabilität der Anwendbarkeit der entwickelten Vorrichtung für rohrförmige Bauteile unterschiedlicher Abmessungen, Qualitäten und Oberflächenstrukturen.

Die Erfindung soll nachstehend an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der beiliegenden Zeichnung zeigen:

Fig. 1 den schematischen Längsschnitt eines Formwerkzeuges, bestehend aus Hohlmatrize und Druckkolben mit Klemmspalt für das nichtabgelängte äußere Rohr;

Fig. 1a den schematischen Querschnitt A zur Fig. l

Fig. 2 den schematischen Längsschnitt eines Formwerkzeuges mit äußerer Ringdichtung und radialer Drainage für die Förderung des Verformmediums zu Beginn des Verformungsprozesses;

Fig. 2a den schematischen Längsschnitt gemäß Fig. 2 zum Ende des Verformungsprozesses;

Fig. 3 den schematischen Längsschnitt eines Formwerkzeuges, bestehend aus Hohlmatrize und Druckkolben ohne radial und axiale Drainagen, jedoch mit Klemmspalt für die beiden Rohrenden und Druckausgleichsöffnungen am Innenrohr;

Fig. 4 den schematischen Längsschnitt eines Formwerkzeuges, bestehend aus Matrize mit Dichtschulter und Druckkolben mit auswechselbarem hülsenförmigem Aufweiter;

Fig. 4a den schematischen Querschnitt B zur Fig. 4;

Fig. 5 den schematischen Längsschnitt eines Formwerkzeuges mit auswechselbarem Dicht schultereinsatz in der Matrize und mit Ringnut und radialen Drainagen für die Förderung des Verformmediums;

Fig. 6 den schematischen Längsschnitt eines Formwerkzeuges gem. Fig. 5, allerdings mit Ringnut und axialen Drainagen für die Förderung des Verformmediums;

Fig. 6a den schematischen Querschnitt C zur Fig. 6;

Fig. 7 den schematischen Längsschnitt der Innenfläche einer Matrize zur Ausstattung des verformten äußeren Rohres mit einer radialen wellenförmigen Oberflächenstruktur;

Fig. 8 den schematischen Querschnitt der Innenfläche einer Matrize zur Ausstattung des verformten äußeren Rohres mit axialen Profilierungen;

Fig. 9 den schematischen Längschnitt der Innenfläche einer Matrize zur Ausstattung des verformten äußeren Rohres mit einem gewindeförmigen Profil.

Beispiel 1

Ein Doppelrohr mit einer Nennweite von 40 mm und mit einem fertigungsbedingten Abstand zwischen den beiden Rohrwandungen von im Mittel 0,5 mm soll mit einem Luftspalt von im Mittel 10 mm ausgestattet werden. Dazu wird zunächst das Innenrohr 22 gemäß Fig. 1 und Fig. 1a um ca. 50 mm gekürzt. Danach wird das präparierte Doppelrohr in an sich bekannter Weise so verformt, daß ein Rohrbogen mit einer Abwinklung von 60° entsteht. Dieser Rohrbogen wird in eine geteilte Matrize 2 eingelegt. Nach Verschluß der Matrize 2 werden in die axialen Öffnungen der Matrize 2 Druckkolben 3 eingeschoben und während des anschließenden Verformprozesses axial gegen die Matrize 2 verspannt. Am Umfang der Druckkolben 3 sind keilförmige Flächen so angeordnet, daß sie mit der in diesen Bereichen zylindrischen Matrize 2 jeweils einen Klemmspalt 15 zur Aufnahme des nicht abgelängten äußeren Rohrendes bilden.

Die Druckkolben 3 enthalten zentrale axiale Bohrungen 5 für die Zuführung des Verformmediums 6, das zunächst in den Raum zwischen innerer Rohrwand und den Stirnflächen der Druckkolben 3 gelangt und dort die Funktion einer Stützflüssigkeit 6 übernimmt. Am Umfang der Druckkolben 3 sind insgesamt jeweils vier 5 mm breite axiale Drainagen 8 angeordnet, die jeweils bis in den Bereich eines Bundes vor dem Klemmspalt 15 reichen. Über diese Drainagen 8 gelangt das unter Druck eingeführte Fluid durch den fertigungsbedingten Spalt zwischen die Rohrwandungen. Da die äußeren Rohrenden jeweils in Klemmspalt 15 zwischen Druckkolben 3 und Matrize 2 im Preßsitz gehalten werden, wirkt das eingeführte Fluid bei Drucksteigerung als Verformmedium 6. Zwischen den beiden Preßsitzen besitzt die Innenfläche 1 der Matrize 2 einen um 20 mm vergrößerten Durchmesser, der unter der Wirkung des Verformmediums 6 von der äußeren Rohrwandung eingenommen wird.

Beispiel 2

Die im Beispiel 1 genannte Aufgabe wird alternativ mit Hilfe einer modifizierten Vorrichtung gemäß Fig. 2 und 2a gelöst. Hierbei ist an den beiden äußeren Enden der geteilten Matrize 2 jeweils eine druckfeste Runddichtung 11 angeordnet, die das Entstehen eines druckfesten Raumes zwischen der Matrize 2 und den beiden Druckkolben 3 gewährleistet. Im vorliegenden Beispiel wird der vorgefertigte doppelwandige Rohrbogen mit fertigungsbedingten Abstand zwischen den Rohrwandungen in die Matrize 2 eingelegt, ohne daß zuvor ein Ablängen einzelner Rohrbereiche erfolgte. Die Druckkolben 3 sind mit jeweils einem Bund ausgestattet, der im Eingriff mit dem Innenrohr 22 steht.

Der Bund des Druckkolbens 3 besitzt einen Durchmesser, der etwa dem Außendurchmesser des Innenrohres 22 entspricht. Zwischen dem Bund und dem Bereich der druckfesten Runddichtung 11 bildet der Druckkolben 3 zur Innenfläche 1 der Matrize 2 einen Ringspalt, der durch insgesamt drei radiale Drainagen 7 mit der zentralen axialen Bohrung 5 des jeweiligen Druckkolbens 3 verbunden ist. Das unter Druck eingeführte Fluid gelangt über die axiale Bohrung 5 als Stützmedium 6 zwischen die Stirnwände der Druckkolben 3 und über die radialen Drainagen 7 und den Ringspalt als Verformmedium 6 zwischen Innenrohr 22 und Außenrohr 21. Die Innenfläche 1 der Matrize 2 hat etwa ab den Ebenen der Stirnflächen der Druckkolben 3 einen Durchmesser von 65 mm. Nach Abschluß der Verformung liegt das Außenrohr 21 über die gesamte Länge der Matrize 2 an der Innenfläche 1 der Matrize 2 an, während das Innenrohr 22 unter der Wirkung des Stützmediums 6 praktisch keine weitere Verformung erfahren hat.

Beispiel 3

Ein Doppelrohrbogen wird mit einer modifizierten Vorrichtung gemäß Fig. 3 ebenfalls mit einem Luftspalt zwischen Innenrohr 22 und Außenrohr 21 ausgestattet. Dazu weist der Druckkolben 3 in einem Bereich von etwa 50 mm ab der Stirnfläche des Druckkolbens 3 ein um 2 mm geringeren Außendurchmesser als das lichte Maß des Innenrohres 22 auf. Bis zu einem Bund, dessen Außendurchmesser etwa dem lichten Durchmesser der geschlossenen Matrize 2 entspricht, ist der Druckkolben 3 konisch ausgebildet, so daß vor dem Bund ein keilförmiger Klemmspalt 15 entsteht. Unter axialem Druck der Druckkolben 3 werden die beiden Rohrenden in einen Preßsitz überführt, der auch bei größeren Drücken des Stütz- und/oder Verformmediums 6 eine ausreichende Dichtigkeit der Vorrichtung gewährleistet.

Die Druckkolben 3 sind ebenfalls mit axialen Bohrungen 5 zum Einführen des Stütz- und Verformmediums 6 ausgestattet. Zur Förderung des Fluids zwischen die Rohrwandungen sind im Innenrohr 22 jeweils etwa 60 mm vom Rohrende entfernt drei Druckausgleichsöffnungen 23 am Umfang verteilt angebracht, durch die das Fluid als Verformmedium 6 zwischen Innenrohr 22 und Außenrohr 21 gelangt. Zwischen den Preßsitzen ist die Matrize 2 im lichten Maß erweitert ausgebildet, so daß es zur Aufweitung des Außenrohres 21 bis zu dessen vollständigem Anliegen an der Innenfläche 1 der Matrize 2 kommt.

Beispiel 4

Entsprechend Fig. 4 und 4a besteht eine modifizierte Vorrichtung aus einer Matrize 2, die an beiden Enden mit einer Dichtschulter 4 ausgestattet ist. Die Dichtschulter 4 ist gegenüber der Matrizenachse als konischer Bereich mit einer Neigung von ca. 45° ausgebildet. Der Druckkolben 3 ist mit einem hülsenförmigen Aufweiter 10 ausgestattet. Der Aufweiter 10 ist durch eine Klemmverbindung am äußeren Umfang des Druckkolbens 3 fest positioniert, wobei zwischen dem Aufweiter 10 und dem Druckkolben 3 eine druckfeste Runddichtung 11 angeordnet ist. Der Aufweiter 10 weist im vorderen Bereich eine Keilfläche 16 auf, die in einer ringförmigen Meißelschneide 17 endet. Die Keilfläche 16 ist gegenüber der Druckkolbenachse ebenfalls etwa 45° geneigt. Zwischen der Dichtschulter 4 der Matrize 2 und der Keilfläche 16 des Aufweiters 10 entsteht bei axialer Belastung des Druckkolbens 3 ein Klemmspalt 15, in dem das konisch aufgeweitete äußere Rohrende 12 im Preßsitz gehalten wird. Unter dem Aufweiter 10 befindet sich am Umfang des Druckkolbens 3 eine ringförmige Nut 19, die durch radiale Drainagen 7 mit der axialen Bohrung 5 des Druckkolbens 3 verbunden ist.

Insgesamt vier am Umfang gleichmäßig verteilte axiale Drainagen 8 stellen die Verbindung zwischen der ringförmigen Nute 19 und der Startspalte 9 her, die zwischen dem aufgeweiteten Ende 12 des Außenrohres 21 und dem unverformten Innenrohr 22 entstanden ist. Durch diese Startspalte 9 gelangt das unter Druck stehende Fluid zwischen Innenrohr 22 und Außenrohr 21 und bewirkt die Verformung des Außenrohres 21 bis zu dessen Anliegen an der Innenfläche 1 der am Umfang erweiterten Matrize 2.

Beispiel 5

Eine modifizierte Vorrichtung entsprechend Fig. 5 wird zur Herstellung eines verformten doppelwandigen Rohres mit definierten Hohlraum zwischen Innenrohr 22 und Außenrohr 21 verwendet. An der Matrize 2 sind an beiden Enden wechselfähige Verschleißeinsätze 14 angeordnet, die mit einem nach außen erweiterten konischen Bereich 12 ausgestattet sind. Die etwa 35° gegen die Achse geneigte Konusfläche bildet die Dichtschulter 4 der Matrize 2. Der Druckkolben 3 ist analog dazu ebenfalls mit einem konischen Bereich ausgestattet, der seinerseits ebenfalls als Dichtschulter 4 fungiert. Das zuvor konisch aufgeweitete Ende 12 des Außenrohres 21 wird zwischen beiden Dichtschultern 4 beim Verformungsprozeß unter axialer Belastung des Druckkolbens 3 im zugleich dichtenden Preßsitz gehalten. Das Innenrohr 22 ist vor dem Aufweiten des Außenrohres 21 um ca. 60 mm abgelängt worden. Zugleich sind Startspalten 9 zwischen Außenrohr 21 und Innenrohr 22 so erzeugt worden, daß an vier am Umfang verteilten Positionen Verformungen des Innenrohres 22 nach innen erreicht wurden. Im Bereich vor dem Ende des Innenrohres 22 besitzt der Druckkolben 3 eine ringförmigen Nute 19, die mit acht axialen Drainagen 8 in Form von etwa 3 mm breiten Längsnuten zwischen ringförmiger Nute 19 und Stirnwand des Druckkolbens 3 verbunden ist.

Das unter Druck eingeführte Fluid gelangt als Stütz- und Verformmedium 6 durch die axiale Bohrung 5 des Druckkolbens 3 in den Raum zwischen die Stirnflächen der Druckkolben 3 und die Rohrwandung des Innenrohres 22 sowie über die axialen Drainagen 8 und die ringförmige Nute 19 durch die Startspalten 9 zwischen Innerohr 22 und Außenrohr 21.

Beispiel 6

Gemäß Fig. 6 und 6a wird die Vorrichtung nach Beispiel 5 unter Verzicht auf die axialen Drainagen 8 angewendet. Dazu ist die ringförmige Nute 19 durch radiale Drainagen 7 in Form von drei gleichmäßig am Umfang verteilte Bohrungen mit der zentralen axialen Bohrung 5 des Druckkolbens 3 verbunden. Das unter Druck eingeführte Fluid gelangt damit über die zentrale axiale Bohrung 5 nicht nur als Stützmedium 6 vor die Stirnwand des Druckkolbens 3 sondern gleichzeitig auch über die radialen Drainagen 7 in die ringförmige Nute 19 und von dort als Verformmedium 6 durch die Startspalten 9 zwischen Innenrohr 22 und Außenrohr 21.

Beispiel 7

Eine modifizierte Vorrichtung ist gemäß Fig. 7 durch eine Matrize 2 gekennzeichnet, deren Innenfläche 1 quer zur Längsachse der Matrize 2 durch sinusförmige Wellen profiliert ist. Die Profilierung 20 der Innenfläche 1 der Matrize 2 führt nach Abschluß des Verformungsprozesses zu einem stabilisierten Außenrohr 21, daß zum Zwecke eines verbesserten Wärmeübergangs über eine vergrößerte Oberfläche verfügt.

Beispiel 8

Gemäß der Fig. 8 und 9 ist die Innenfläche 1 der Matrize 2 mit unterschiedlichen Profilierungen 20 ausgestattet. In einem Teilbereich weist die Innenfläche 1 der Matrize 2 ein radial ausgerichtetes wellenförmiges Profil auf, das insbesondere die Längsstabilität des Außenrohres erhöht. In einem anderen Teilbereich weist die Innenfläche 1 der Matrize 2 eine solche Profilierung 20 auf, die dem verformten Außenrohr 21 eine wellenförmige Oberfläche verleiht, die sich schraubenförmig die Längs- und Querstabilität verbessernd um den Umfang des Außenrohres 21 erstreckt.

Bezugszeichenliste

1 - Innenfläche der Matrize
2 - Matrize
3 - Druckkolben
4 - Dichtschulter
5 - axiale Bohrung
6 - Stütz- und/oder Verformmedium
7 - radiale Drainage
8 - axiale Drainage
9 - Startspalte
10 - Aufweiter
11 - druckfeste Runddichtung
12 - konisch aufgeweitetes äußeres Rohr
13 - Achse des Druckkolbens
14 - wechselfähiger Einsatz
15 - keilförmiger Klemmspalt
16 - Keilfläche
17 - Meißelschneide
18 - Hülse
19 - ringförmiger Nut
20 - Profilierung
21 - Außenrohr
22 - Innenrohr
23 - Druckausgleichsöffnung.

Claims

1. Vorrichtung zum Herstellen von verformten mehrwandigen Rohren mit einem oder mehreren Hohl räumen zwischen den Wandungen, bestehend aus einem mehrteiligen Formwerkzeug mit mehrteiliger Hohlmatrize und Druckkolben sowie aus Dichtungs- und Medienführungssystemen zur Druckmittelförderung zwischen die zu verformenden Rohrwandungen, da durch gekennzeichnet, daß

- die Innenfläche (1) der Matrize (2) glatt oder profiliert ausgebildet ist;
- zwischen Matrize (2) und Druckkolben (3) ein oder mehrere Dichtschultern (4) an der Matrize (2) und/oder am Druckkolben (3) angeordnet sind;
- im Druckkolben (3) eine axiale Bohrung (5) zur Einführung eines als Stütz- und/oder Verformmedium (6) dienenden Fluids angeordnet ist;
- bedarfsweise zur Förderung des als Verformmedium (6) dienenden Fluids am Druckkolben (3) radiale und/oder axiale Drainagen (7, 8) angeordnet sind;
- im Falle der Herstellung erforderlicher Startspalten (9) am Druckkolben (3) ein ringförmiger oder wenigstens ein dorn- und/oder meißelförmiger Aufweiter (10) am Umfang befestigt ist und
- bedarfsweise zwischen Matrize (2) und Druckkolben (3) druckfeste Runddichtungen (11) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Matrize (2) im Bereich des axialen Kontaktes mit dem Druckkolben (3) mit einer das konisch aufgeweitete äußere Rohr (12) erfassenden Dichtschulter (4) ausgestattet ist, die in einem Winkel zwischen 10° und 90° zur Achse des Druckkolbens (13) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß der die Dichtschulter (4) bildende Bereich der Matrize (2) als wechselfähiger Einsatz (14) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß der Druckkolben (3) mit einer das konisch aufgeweitete äußere Rohr (12) erfassenden Dichtschulter (4) ausgebildet ist, die zwischen 10° und 90° gegen die Druckkolbenachse (13) geneigt ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die die Enden des Außen- und/oder Innenrohres (21, 22) erfassende Dichtschulter (4) am Druckkolben (3) als keilförmiger Klemmspalt (15) mit einer Neigung der Keilfläche (16) gegenüber der Druckkolbenachse (13) von 2° bis 20° ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß der Aufweiter (10) am Druckkolben (3) auswechselbar als mit einer Meißelschneide (17) ausgestattete Hülse (18) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Keilfläche (16) des hülsenförmigen Aufweiters (10) zugleich als Dichtschulter (4) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß zwischen dem Grundkörper des Druckkolbens (3) und dem hülsenförmigen Aufweiter (10) außerhalb der bohrungs- und nutförmigen Drainagen (7, 8) für das Verformmedium eine druckfeste Ringdichtung (11) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Drainagen (7, 8) als radiale Bohrungen (7) und/oder als ringförmige und/oder als axiale Nuten (19, 8) im Druckkolben (3) ausgebildet sind und die radialen Bohrungen (7) für die Verteilung des Verformmediums in der Ringnut (19) am Umfang des Druckkolbens (3) enden, wobei die axialen Nuten (8) bedarfsweise mit der Ringnut (19) in Verbindung stehen.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die axialen Nuten (8) zur Verteilung des Verformmediums auch an der Innenfläche des hülsenförmigen Aufweiters (10) angeordnet sind und bedarfsweise mit einer Ringnut (19) am Druckkolben (3) in Verbindung stehen.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, da durch gekennzeichnet, daß an der formgebenden Innenfläche der Matrize (1) axiale, radiale und/oder diagonale wellenförmige und/oder kantige Profilierungen (20) zur Gestaltung der Oberflächenstruktur des Außenrohres (21) angeordnet sind.