-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung
eines Metallrohrs unbestimmter Länge mit durchbrochenen
Öffnungen, wobei das Rohr durch ein Walzverformungsverfahren
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus einem Metallstreifen
hergestellt ist.
-
Ein weiter Bereich von Techniken ist zum Einsatz beim
Zusammenfügen von Kanten von metallischem Material bekannt. Einige
dieser Techniken, z.B. das Nieten überlappender Anschlüsse,
sind am besten für im wesentlichen ebene Materialien geeignet.
-
Zur Verwendung bei rohrförmigen Teilen wird in der GB-542450
die Herstellung von ineinandergreifenden,
schwalbenschwanzförmigen Ausformungen auf gegenüberliegenden Kanten eines
flachen Streifens vorgeschlagen. Der Streifen wird gestanzt,
während er sich in flachem Zustand befindet, um diese
Ausformungen auszubilden. Der Streifen wird dann rohrförmig gebogen,
indem auf den Streifen entlang seiner gesamten Länge
gleichzeitig eingewirkt wird und der Streifen um eine Achse gerollt
wird, bis die Ausformungen auf gegenüberliegenden Seiten in
einer ineinanderpassenden Beziehung miteinander stehen. Der
gleiche Vorgang wird auch in der GB-1403823 offenbart. Dieses
Verfahren kann zweckmäßig eingesetzt werden, um nur relativ
kurze, rohrförmige Teile herzustellen, da die Werkzeuge, die
den Streifen biegen, eine Länge haben müssen, die gleich der
Länge des Streifens ist. Darüber hinaus haben die Werkzeuge,
die die ineinanderpassenden Ausformungen ausstanzen, eine
Länge, die wenigstens gleich der Länge des rohrförmigen Teils
ist, welches hergestellt werden soll.
-
Das in der GB-542450 und der GB-1403823 offenbarte Verfahren
könnte zweckmäßig eingesetzt werden, wenn ein rohrförmiges
Teil eine oder mehrere durchbrochene Öffnungen haben soll. Die
oder jede Öffnung könnte während des Schritts des Ausstanzens
der ineinanderpassenden Kantenbereiche durchbrochen werden.
Allerdings würden Schwierigkeiten beim Herstellen von
Öffnungen mit einer genau vorbestimmten Größe und Form auftreten.
Der Schritt des Biegens des Werkstücks in eine Rohrform würde
das Metall unvermeidlich strecken, wenigstens dort, wo sich
später die Außenseite des rohrförmigen Teils befindet. Der
Betrag der Streckung ist am Werkstück von Ort zu Ort
unterschiedlich, da Teile des Werkstücks benachbart zu der oder den
durchbrochenen Öffnung(en) weniger Halt haben als Teile des
Werkstücks, die relativ weit von den Kanten des Werkstücks und
von (einer) durchbrochenen Öffnung(en) entfernt sind.
-
Den Fachmann würde es abschrecken, ein relativ langes Rohr mit
durchbrochenen Öffnungen in den Schritten herzustellen, daß
die erforderlichen Öffnungen aus einem flachen
Metallstreifenmaterial ausgestanzt werden, an gegenüberliegenden Kanten des
Materials ineinanderpassende Ausformungen ausgebildet werden
und dann der Streifen entlang seiner gesamten Länge
gleichzeitig in Rohrform gebogen wird, da dies die Bereitstellung
langer Werkzeuge erfordern würde. Die Kosten der Werkzeuge und
insbesondere der Vorrichtung zum Bedienen der Werkzeuge wären
übermäßig hoch. Die Probleme, die aufgrund der Streckung des
metallischen Materials beim Biegen auftreten, würden den
Fachmann ebenfalls von der Verwendung dieses Verfahrens
abschrecken.
-
In den meisten Fällen, in denen eine Notwendigkeit besteht,
einen relativ langen Streifen Metallmaterial über seine
gesamte Länge in eine Gestalt vorbestimmten Querschnitts zu
biegen, wird das Biegen des Materials durch ein
Walzverformverfahren ausgeführt. Beim Walzverfahren wird das Biegen
benachbart zu einem Ende des Materials begonnen und
fortschreitend entlang der Länge des Materials ausgeführt, so daß,
wenn das Biegen eines ersten Endabschnitts des Materials
beendet ist, das Biegen eines gegenüberliegenden Endabschnitts
noch nicht begonnen ist und das Biegen eines
dazwischenliegenden Abschnitts des Materials lediglich teilweise
ausgeführt ist. Bei einem Walzverformungsvorgang wird eine
Anzahl von Walzensätzen verwendet, wobei das Material
nacheinander durch die Walzensätze geführt wird und die Walzen eines
jeden Satzes das Material zusammenfügen.
-
Wenn ein Material durch Walzverformen in eine rohrförmige Form
gebracht werden soll, sind die mit einer Streckung des
Materials zusammenhängenden Probleme größer als dann, wenn das
Material über seine gesamte Länge gleichzeitig gebogen wird. Bei
einem Walzverformungsverfahren ist die Biegung, der das
Material zu irgendeinem Zeitpunkt unterworfen ist, über der Länge
des Materials veränderlich, wodurch das Strecken des Materials
verstärkt wird. Walzverformen wurde erfolgreich zur
Herstellung eines Rohrs aus einem Material verwendet, das keinerlei
Öffnungen aufweist und keine Unregelmäßigkeiten entlang seiner
Kanten hat. Die gleichmäßige Natur eines solchen Materials
minimiert die mit Dehnung des Materials zusammenhängenden
Probleme. Dennoch wird durch die Wirkung der Formrollen auf
das Material das Metall unvermeidlich gedehnt, wenigstens
örtlich, z.B. benachbart zu der Oberfläche des Metalls, die
später die Außenfläche des Rohrs bildet. Andere Teile des
Materials können zusammengedrückt werden.
-
Teilweise weil das Vorhandensein von Öffnungen im Material die
Probleme aufgrund Dehnung des Metalls vergrößern würden, und
teilweise weil das Durchbrechen von Öffnungen im allgemeinen
ein relativ langsamer Schritt ist, werden die Öffnungen, wenn
Rohre mit Öffnungen erforderlich sind, in dem Rohr
ausgebildet, nachdem das Rohr auf die erforderlichen Längen
geschnitten ist.
-
Eine weitere bekannte Technik zum Zusammenfügen der Kanten
eines aus einem flachen Material gebildeten Rohrs ist das
Schweißen der Kanten. Ein Schweißvorgang setzt Energie mit
einem schlechten Wirkungsgrad ein. Außerdem ist es sowohl
unzweckmäßig als auch teuer, zusätzlich zu Anlagen zum
Walzverformen Anlagen zum Schweißen vorzusehen. Weiterhin
beeinträchtigt die intensive Erwärmung des Materials, die beim
Schweißvorgang auftritt, die Oberflächenveredelung des
entstehenden Rohrs und neigt dazu, eine Verformung zu
verursachen, insbesondere dann, wenn das Rohr nicht gleichmäßig
über seine gesamte Länge ist. Es ist schwierig, eine
geschweißte Verbindung herzustellen, die unauffällig ist, außer
wenn nach Fertigstellung des Schweißvorgangs Material von der
Verbindung abgeschliffen wird. Wenn ein Rohr mit glatter
Oberfläche, einschließlich der Verbindung, verlangt wird, ist
Schleifen erforderlich.
-
Ein weiterer Weg, gegenüberliegende Kanten eines
Metallmaterials zusammenzufügen, um ein Rohr herzustellen, besteht darin,
jeden Randabschnitt des Materials so aufzurollen, daß die
Randabschnitte jeweils wenigstens eine 180º-Biegung bilden,
und dann einen Randabschnitt in den anderen einzuhaken. Eine
auf diese Weise gebildete Verbindung ist in mancher Hinsicht
zufriedenstellend, aber die Dicke der Verbindung überschreitet
die Dicke des Rohrs und ist auffällig. Dennoch wird ein auf
diese Weise hergestelltes Rohr für viele Zwecke akzeptiert, da
keine zufriedenstellende Alternative verfügbar ist. Wenn
Schlitze oder andere Öffnungen in dem Rohr erforderlich sind,
werden sie in der Rohrwand durchbrochen, nachdem das Rohr
hergestellt und auf die verlangte Länge geschnitten ist. Der
Lochvorgang ist relativ langsam. Damit meinen wir, daß die
Zeit, die erforderlich ist, um eine Einheitslänge des Rohrs
mit Löchern zu versehen, beträchtlich größer ist als die zur
Herstellung einer Längeneinheit des Rohrs erforderliche Zeit.
Für manche Zwecke wird auch ein Rohr eingesetzt, bei dem
gegenüberliegende Kanten eines Streifens, aus dem das Rohr
hergestellt ist, aneinanderstoßen, aber nicht miteinander
verbunden sind. Dies vermeidet einige der Nachteile der bekannten
Rohre, aber das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht eines auf
diese Weise hergestellten Rohrs ist schlechter. Ein solches
Rohr wird verwendet, da die anderen Wege, auf denen relativ
lange Rohre hergestellt werden, nicht vollständig
zufriedenstellend sind.
-
Vollständigkeitshalber erwähnen wir die GB-960464, die die
Herstellung eines Ablaufrohrs aus einem
Kunststoffmaterialstreifen offenbart. Eine Reihe von Vorsprüngen wird längs
einer Kante des Streifens ausgebildet, und eine Reihe
komplementärer Aussparungen wird entlang der gegenüberliegenden
Kante des Streifens ausgebildet. Wenn der Streifen zu einem
Rohr verformt wird, werden die Vorsprünge an einer Kante in
den Aussparungen an der anderen Kante aufgenommen. Hierbei ist
allerdings nicht nötig, daß die Vorsprünge genau in die
Aussparungen hineinpassen. Die Formen der Aussparungen und
Vorsprünge sind so gewählt, daß gewährleistet ist, daß
schlitzförmige Öffnungen zwischen den Vorsprüngen und Aussparungen
auftreten. Diese Öffnungen gestatten eine ungehinderte
Strömung von Wasser in das Ablaufrohr. Die Herstellung eines
Ablaufrohrs mit dem gleichen Verfahren ist auch in der GB-
969948 offenbart. In dieser Beschreibung wird ebenfalls
unterstrichen, daß in der Längsfuge Schlitze vorhanden sind,
um eine Wasserströmung durch die Fuge zu ermöglichen. Diese
Offenbarungen sind in Bezug auf die Herstellung eines
Metallrohrs eines guten Erscheinungsbilds und eines guten
Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht nicht zweckdienlich.
-
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Herstellen eines
Metallrohrs mit einer Reihe von Öffnungen geschaffen, die mit
gegenseitigem Abstand entlang der Länge des Rohrs angeordnet
sind, wobei das Verfahren das Walzverformen eines
Metallstreifenmaterials einschließt, um das Rohr herzustellen, und
dadurch gekennzeichnet ist, daß an jeder der beiden
gegenüberliegenden Kanten des Materials jeweils eine Reihe von
Ausformungen gebildet wird, wobei jede Reihe abwechselnd Vorsprünge
und Aussparungen aufweist, die Vorsprünge einer Reihe
komplementär zu den Vorsprüngen der anderen Reihe sind, jede oder
wenigstens einige der Aussparungen eine Mündung und einen
Innenbereich haben und die Länge der Mündung, entlang der
Reihe gemessen, kleiner ist als die Länge des Innenbereichs,
ebenfalls entlang der Reihe gemessen, wobei die Öffnungen der
besagten Reihe gleichzeitig mit den Ausformungen der besagten
Reihen ausgebildet werden und dann das Material walzverformt
wird, um die Kanten des Materials zueinander zu bringen, wobei
die Vorsprünge einer Reihe in den Aussparungen der anderen
Reihe liegen.
-
Die Reihen von Ausformungen und die Reihen von Öffnungen
werden vorzugsweise ausgebildet, während das Material im
wesentlichen eben ist. Andere Ausformungen können gleichzeitig im
Material durchbrochen werden.
-
Ein Beispiel des die Erfindung verkörpernden Verfahrens und
eines durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Rohrs
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, in denen:
-
Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines Endabschnitts des Rohrs
zeigt,
-
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Rohrs zeigt,
-
Fig. 3 eine Seitenansicht auf einen Teil des Rohrs zeigt,
-
Fig. 4 eine Stirnansicht des Rohrs zeigt,
-
Fig. 5 die in Fig. 2 gezeigten Ausformungen vergrößert zeigt,
-
Fig. 6, 7 und 8 ähnliche Ansichten wie Fig. 5 sind, die
alternative Ausformungen zeigen, die anstelle der in Fig. 5
gezeigten Ausformungen verwendet werden können,
-
Fig. 9 nochmals vergrößert weitere alternative Ausformungen
zeigt, die anstelle der in Fig. 5 gezeigten Ausformungen
verwendet werden können,
-
Fig. 10 eine Querschnittsansicht des Rohrs nach Fig. 1 ist,
wobei auch Werkzeuge dargestellt sind, die auf die Innenseite
des Rohrs wirken, und Walzen, die das Rohr während eines
Schritts beim Herstellungsverfahren des Rohrs von außen
abstützen,
-
Fig. 11 eine Draufsicht auf ein in einem vorangehenden Schritt
verwendetes Werkzeug zeigt,
-
Fig. 12 eine Draufsicht auf Kantenabschnitte des Materials
zeigt, wobei einer der Kantenabschnitte durch das Werkzeug
nach Fig. 11 ausgebildet wurde,
-
Fig. 13 eine Draufsicht auf ein weiteres Werkzeug zeigt, und
-
Fig. 14 in einer Ansicht ähnlich Fig. 12 alternative
Kantenabschnitte zeigt, von denen einer ebenfalls durch das
Werkzeug nach Fig. 11 ausgebildet wurde.
-
Das in Fig. 1 bis 5 der beigefügten Zeichnungen erläuterte
Rohr ist geradlinig und hat eine polygonale
Querschnittsgestalt. Die Querschnittsgestalt des speziell
dargestellten Beispiels ist rechteckig. Daher hat das Rohr in
diesem speziellen Beispiel, wie in Fig. 1 gezeigt, eine im
wesentlichen ebene Bodenwand 10, gegenüberliegende Seitenwände
11 und 12, von denen jede etwas schmaler ist als die Bodenwand
10 und die dazu senkrecht sind, und eine im wesentlichen
ebene, obere Wand 13, die im wesentlichen die gleiche Größe
wie die Bodenwand 10 aufweist. Die obere Wand ist im
wesentlichen eben und parallel zur Bodenwand. In der oberen
Wand befindet sich eine Fuge 14, die entlang des Rohrs
verläuft und von den Seitenwänden 11 und 12 jeweils gleich
weit entfernt ist.
-
Das Rohr nach Fig. 1 ist aus einem Längenabschnitt eines nicht
dargestellten Metallstreifens mit parallelen Seiten
hergestellt, dessen Breite etwas größer als die Summe der Breite
der Bodenwand 10, der Seitenwände 11 und 12 und der oberen
Wand 13 ist. Entlang jeder der Längskanten dieses Streifens
ist jeweils eine Reihe von Ausformungen ausgebildet, von denen
eine in Fig. 5 gezeigt ist. Die Reihe von Ausformungen, die in
Fig. 5 dargestellt sind, besteht aus abwechselnden
Aussparungen 15 und Vorsprüngen 16. In dem speziell dargestellten
Beispiel sind die Aussparungen untereinander alle identisch. Die
Vorsprünge sind ebenfalls untereinander identisch, und jeder
Vorsprung hat gleiche Form und Größe wie jede Aussparung.
-
Jede in Fig. 5 gezeigte Aussparung 15 hat eine Mündung 18
benachbart zu einer Kante des Streifens und erstreckt sich von
der Mündung in den Streifen hinein. Die Länge des inneren
Teils 17 der Aussparung, entlang der Reihe der Ausformungen
gemessen, ist beträchtlich größer als die Länge der Mündung
18, ebenfalls entlang der Reihe gemessen.
-
Jede Aussparung 15 an einer Kante des Streifens liegt einem
Vorsprung 16 an der gegenüberliegenden Kante des Streifens
direkt gegenüber. Die Reihen von Vorsprüngen und Aussparungen
werden vorzugsweise durch einen Preßvorgang hergestellt, wobei
sich der Streifen im ebenen Zustand befindet. Während des
Preßvorgangs können weitere Ausformungen in dem Streifen
ausgebildet werden. Im erläuterten Beispiel wird eine Reihe von
Schlitzen in der Seitenwand 12 hergestellt, von denen einer
mit 20 bezeichnet ist. Eine weitere Reihe von Öffnungen wird
in der Bodenwand 10 ausgebildet, wobei diese Öffnungen mit 21
bezeichnet sind. Eine Reihe von Schlitzen, die dem Schlitz 20
entsprechen, können in der Seitenwand 11 des Rohrs ausgebildet
werden. Alle diese Öffnungen werden in dem Streifen
hergestellt, während sich der Streifen im flachen Zustand befindet.
Die Öffnung 20 wird gleichzeitig mit einer Aussparung der in
Fig. 5 gezeigten Reihe und einer Aussparung in der
gegenüberliegenden
Kante des Streifens ausgebildet.
-
Nach dem Pressen wird der Streifen in eine Produktionsstrecke
zur Walzenkaltverformung geführt, die eine Anzahl von
Walzensätzen aufweist, die der Streifen nacheinander durchläuft. Die
Walzen biegen den flachen Streifen allmählich in das in Fig. 1
gezeigte Rohr. Eine erste Walzengruppe biegt relativ zum
übrigen Streifen diejenigen Randabschnitte, die später die
obere Wand 13 bilden. Diese Abschnitte werden jeweils in
unterschiedlichen Winkeln relativ zum übrigen Streifen
gebogen, z.B. 80º und 85º. Eine zweite Walzengruppe biegt
diejenigen Abschnitte des Streifens, die später die
Seitenwände 11 und 12 bilden, unter rechten Winkeln zu einem
mittleren Abschnitt des Streifens. Dies bringt die Reihen von
Ausformungen an einer Kante des Streifens in eine Stellung, in
der sie die Reihen von Ausformungen auf der gegenüberliegenden
Kante des Streifens überlappen. Eine weitere Rollengruppe
vervollständigt dann die Herstellung des Rohrs, indem die
gegenüberliegenden Randabschnitte des Streifens nach unten parallel
zur Bodenwand 10 gebogen werden, wodurch die Vorsprünge auf
einer Kante des Streifens in die Aussparungen auf der
gegenüberliegenden Kante eingefügt werden. Dort, wo die Vorsprünge
in die Aussparungen eingefügt werden, wird die obere Wand 13
des Rohrs innerhalb des Rohrs von einem Dorn abgestützt, der
gegen die Bodenwand 13 anliegt. Eine oder mehrere Rollen
können vorgesehen sein, um die Ausformungen zwischen dieser
Rolle und dem Dorn zusammenzudrücken. Der Dorn kann eine oder
mehrere Rollen aufweisen, die gegen das Rohr anliegen.
-
Ein Zusammendrücken der Ausformungen verbreitert jeden
Vorsprung, wenn nötig, um ein Spiel zwischen den Kanten der
Vorsprünge und den Rändern der entsprechenden Aussparungen
aufzunehmen.
-
Es sei bemerkt, daß die Vorsprünge entlang einer Kante des
Streifens die entlang der gegenüberliegenden Kante des
Streifens ergänzen, so daß, wenn die Vorsprünge in die Aussparungen
eingesetzt sind, die Vorsprünge gemeinsam einen Teil der
oberen Wand 13 bilden, der im wesentlichen über die gesamte
Länge des Rohrs fortlaufend ist. In der oberen Wand 13
befinden sich keine bedeutsamen Spalte.
-
Ein Beispiel für eine Anordnung zum Zusammendrücken der
Ausformungen ist in Fig. 10 dargestellt. Fig. 10 zeigt einen
Walzensatz der Fertigungsstrecke zur Walzenverformung, wobei
man in Richtung der Strecke blickt. Das aus dem Streifen
gebildete Rohr ist in Fig. 10 mit 22 bezeichnet. Die Bodenwand
10 wird von einer Walze 23 abgestützt, die außerhalb des Rohrs
liegt. Innerhalb des Rohrs befindet sich ein Dorn 24, der eine
Stützwalze 25 trägt, welche in dem Dorn zur Drehung relativ
dazu um eine Achse gehalten ist, die quer zur Länge des Rohrs
und parallel zur Bodenwand 10 verläuft. Zwischen der oberen
Wand 13 des Rohrs und der Stützwalze 25 befindet sich eine
Quetschwalze 26, die ebenfalls in dem Dorn zur Drehung relativ
dazu um eine Achse parallel zur Achse der Stützwalze 25
gehalten ist. Die Quetschwalze ist auf der Außenseite mit einer
Rippe 27 versehen, und die Stützwalze 25 hat eine
komplementäre Nut, um die Rippe aufzunehmen. Die obere Wand 13 des
Rohrs wird durch eine weitere Walze 28, die außerhalb des
Rohrs liegt und zur Drehung um eine zur Achse der Stützwalze
25 parallele Achse drehbar gehalten ist, in festem Kontakt mit
der Quetschwalze 26 gehalten. Die Achsen der Walzen 23, 25, 26
und 28 liegen alle in der gleichen vertikalen Ebene.
-
Wenn sich das Rohr entlang der
Walzverformungs-Fertigungsstrecke bewegt, bildet die Rippe 27 der Quetschwalze in der
oberen Wand 13 des Rohrs im Inneren des Rohrs eine geradlinige
Nut aus, die sich über die Länge des Rohrs erstreckt. Diese
Nut liegt mittig zwischen den Seitenwänden 11 und 12 des
Rohrs, so daß die Nut die Aussparungen 15 und die Vorsprünge
16 schneidet. Die Walze 28 hat eine glatte, zylindrische
Oberfläche, die gegen die obere Wand 13 des Rohrs anliegt, so daß
der glatte, ebene Zustand der Außenfläche der oberen Wand
beibehalten wird.
-
Die Wand des in Fig. 1 gezeigten Rohrs kann eine Dicke von
mehr als 1,5 mm haben und hat vorzugsweise eine Dicke von
wenigstens 2 mm. Die Dicke der Wand kann mehrere mm betragen.
Material mit einer Dicke von weniger als 1,5 mm kann verwendet
werden. Wenn die Dicke des Streifens, aus dem das Rohr
hergestellt wird, gleichmäßig ist und die Vorsprünge nicht
zusammengedrückt werden, um die Dicke wesentlich zu ändern, ist
sowohl die innere als auch die äußere Oberfläche des Rohrs
glatt. Anstreichen des Rohrs kann die Fuge im wesentlichen
verschließen.
-
Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Tiefe einer jeden Aussparung 15
wesentlich geringer als die Länge dieser Aussparung. Das
Verhältnis von Tiefe zu Länge einer jeden Aussparung liegt
vorzugsweise im Bereich 1:3 bis 1:20 und vorzugsweise innerhalb
des Bereichs 1:5 bis 1:10. Die Tiefe einer jeden Aussparung
ist vorzugsweise nicht geringer als die Dicke der Wand, aber
überschreitet vorzugsweise die Dicke nicht um einen Faktor von
mehr als 4.
-
Der in Fig. 5 gezeigte Vorsprung 16 hat eine geradlinige
Kante, die mit der Kante des Streifens übereinstimmt, aus der das
Rohr hergestellt wird. Diese geradlinige Kante verläuft fast
über die gesamte Länge des Vorsprungs. Die Aussparung 15 hat
eine entsprechende, geradlinige, innere Grenze, die nahezu
über die gesamte Länge der Aussparung verläuft und parallel
zur geradlinigen Kante des Vorsprungs ist. Die spezielle, in
Fig. 5 gezeigte Aussparung hat eine Mündung, die zwischen
konvexen Randabschnitten der benachbarten Vorsprünge
festgelegt ist, und der innere Teil der Aussparung hat
entsprechend
gebogene Randabschnitte an gegenüberliegenden Enden der
Aussparung. Zwischen diesen gebogenen Randabschnitten und der
Mündung der Aussparung können sich geradlinige Randabschnitte
befinden, die unter einem Winkel von beträchtlich weniger als
90º zum geradlinigen Rand der Aussparung geneigt sind. Dieser
Winkel liegt vorzugsweise im Bereich von 45º.
-
Die Form der Aussparung kann modifiziert werden, wie in Fig. 6
gezeigt. Die Grenzen der in Fig. 6 dargestellten Aussparung
sind alle im wesentlichen geradlinig. Ränder an den Enden der
Aussparung sind unter einem Winkel innerhalb des Bereichs von
20º bis 50º zum geradlinigen Rand geneigt, der von einem Ende
der Aussparung zum anderen Ende verläuft.
-
Eine weitere Modifkation der Form der Aussparungen ist in Fig.
7 gezeigt. Die Enden der in Fig. 7 gezeigten Aussparung
enthalten keinerlei geradlinige Randabschnitte. Die konvexen
Oberflächen der Vorsprünge, die die Mündung der Aussparung
festlegen, gehen sanft in konkave Randabschnitte der
Vorsprünge über, die die Enden des inneren Teils der Mündung
festlegen. Diese gebogenen Randabschnitte der Aussparung sind
vorzugsweise Kreisbögen mit gleichem Radius, die so angeordnet
sind, daß eine Verbindungslinie der Krümmungsmittelpunkte der
Bögen senkrecht zum Längsrand des Aussparung ist. Fig. 8 zeigt
eine weitere Modifikation der Form der Aussparung. In diesem
Fall sind die Enden der Aussparung durch zwei Kreisbögen
festgelegt, ähnlich denen nach Fig. 7, aber die jeweiligen
Krümmungsmittelpunkte dieser Bögen liegen auf einer Linie, die
zum Längsrand der Aussparung unter einem Winkel im Bereich von
25º bis 60º geneigt ist. Wie in Fig. 8 gezeigt, beträgt dieser
Winkel vorzugsweise 45º.
-
Fig. 9 zeigt in vergrößertem Maßstab die Fuge eines
modifizierten Rohrs. Das Rohr nach Fig. 9 ist in jeder Hinsicht
außer der Form der Fuge das gleiche wie das Rohr nach Fig. 1.
Das Verfahren, mit dem das Rohr nach Fig. 9 hergestellt ist,
ist das gleiche, wie das, mit dem das Rohr nach Fig. 1
hergestellt ist.
-
Der Vorsprung 29 auf einer Seite der Fuge des Rohrs nach Fig.
9, der auf einer Kante des Materials ausgebildet wird, aus dem
das Rohr hergestellt wird, hat eine geradlinige Kante 30, die
parallel zur Länge des Rohrs ist. Auf gegenüberliegenden Enden
des Vorsprungs befinden sich gebogene Kanten 31 und 32, die
beide Kreisbögen mit gleichem Radius sind. Der Vorsprung läuft
in Richtung auf jedes seiner Enden konisch zu. Somit befindet
sich zwischen der geradlinigen Kante 30 und der gebogenen
Kante 31 eine weitere geradlinige Kante 33, die zur Kante 30
geneigt ist. Vorzugsweise liegt der zwischen der Kante 30 und
der Kante 33 eingeschlossene Winkel im Bereich von 150º bis
177º. Zwischen der Kante 30 und der gebogenen Kante 32
befindet sich eine ähnlich geneigte Kante 34. Die geneigten
Kanten 33 und 34 haben gleiche Länge, die größer ist als der
Krümmungsradius der gebogenen Kante 31. Vorzugsweise liegt die
Länge der Kante 33 im Bereich des zwei- bis vierfachen des
Krümmungsradius der gebogenen Kante 31.
-
Die Aussparung, in der der Vorsprung 29 aufgenommen ist, hat
eine Form und eine Größe, die zu denen des Vorsprungs
komplementär ist. Dementsprechend hat auch die Aussparung 30, die
benachtbart zum Vorsprung 29 ist und auf der gleichen Kante
des Streifens, aus dem das Rohr hergestellt ist, ausgebildet
ist, eine Form die Bewegung und eine Größe, die denen des
Vorsprungs 29 komplementär ist. Wir haben herausgefunden, daß
die konisch zulaufende Form der Vorsprünge entlang der
Walzverformungsstrecke und das Bearbeiten des Streifens durch
die Walzen vereinfacht. In dieser Hinsicht ist die Gestalt der
Vorsprünge nach Fig. 9 eine Verbesserung der Gestalt der in
Fig. 5 gezeigten Vorsprünge.
-
Fig. 11 zeigt ein Werkzeug zum Herstellen der Vorsprünge 29
nach Fig. 9 auf einem Rand eines Streifens. In Fig. 11
unterscheiden sich die den in Fig. 9 gezeigten, geneigten
Kanten 33 und 34 entsprechenden Flächen des Werkzeugs nicht
von der Fläche des Werkzeugs, die der Kante 30 nach Fig. 9
entspricht. Das Werkzeug hat allerdings wechselseitig geneigte
Kanten, die den auf dem Streifen ausgebildeten Kanten 30, 33
und 34 entsprechen.
-
Das Werkzeug nach Fig. 11 wird als Stanzwerkzeug verwendet, um
Material aus einem Rand des Metallmaterialstreifens heraus
zuschneiden. Das Werkzeug hat eine zentrale Aussparung 35, die
dem Vorsprung 29 entspricht. An gegenüberliegenden Enden der
Aussparung 35 hat das Werkzeug vorstehende Abschnitte 36 und
37. Während des Preß- oder Stanzvorgangs werden die Abschnitte
36 und 37 in Eingriff mit Randabschnitten des
Metallmaterialstreifens gebracht und durch die Dicke des Materials
hindurchbewegt, um Material vom Rand auszuschneiden und entsprechende
Aussparungen auszubilden. Das Werkzeug kann auch vom Rand des
Vorsprungs 29 zwischen diesen Aussparungen Material
ausschneiden.
-
An gegenüberliegenden Enden des in Fig. 1 gezeigten Werkzeugs
befinden sich Lücken 40 und 41, die mit den vorstehenden
Abschnitten 36 und 37 fluchten. Die vorstehenden Abschnitte und
die Aussparung 35 liegen zwischen den Lücken 40 und 41. Wenn
das Werkzeug die Aussparungen 38 und 39 aus dem Rand des
Streifenmaterials ausschneidet, nehmen die in dem Material
ausgebildeten Vorsprünge 42 und 43 die Lücken 40 und 41 ein.
Das Werkzeug wird dann vom Material weggezogen, und das
Material wird am Werkzeug vorbeibewegt, bis sich der Vorsprung
43 auf dem Rand des Materials teilweise in Übereinstimmung mit
der Lücke 40 im Werkzeug befindet. Der Grad der
Übereinstimmung zwischen dem Vorsprung 43 und der Lücke 40 wird
entsprechend dem erforderlichen, gegenseitigen Abstand insgesamt
der Ausformungen entlang des Materials ausgewählt. Dieser
gegenseitige Abstand wird so gewählt, daß er dem
erforderlichen gegenseitigen Abstand der Öffnungen entlang des
Materials entspricht. Es versteht sich, daß die Übereinstimmung
zwischen der Lücke 40 und dem Vorsprung 43 nur in einer Richtung
längs des Materials und nicht in einer Richtung quer zur Länge
des Materials verändert wird. Eine im wesentlichen
vollständige Übereinstimmung erzeugt die Reihe von Ausformungen, die
im unteren Teil von Fig. 12 dargestellt ist. Die Aussparungen
44 und 45 werden während des zweiten Einsatzes des in Fig. 11
gezeigten Werkzeugs auf dem Rand des Materials ausgebildet.
Der gegenseitige Abstand der Vorsprünge ist über die gesamte
Länge des Materials regelmäßig. Während des Arbeitsvorgangs
des Werkzeugs nach Fig. 11 fertigt ein weiteres Werkzeug 46
(in Fig. 13 dargestellt) auf dem gegenüberliegenden Rand des
Materialstreifens die im oberen Teil von Fig. 12 gezeigte
Reihe von Ausformungen. Es versteht sich, daß das andere
Werkzeug eine zu der des in Fig. 11 gezeigten Werkzeugs
komplementäre Form hat. Benachbart zu gegenüberliegenden Enden des
weiteren Werkzeugs befinden sich vorstehende Abschnitte 47, 48,
die den Lücken 40 und 41 entsprechen, und ein weiterer,
vorstehender Abschnitt 49 liegt beabstandet zwischen diesen
beiden endseitigen, vorstehenden Abschnitten.
-
Im unteren Teil von Fig. 14 ist eine Reihe von Ausformungen
dargestellt, die aus der Wirkungsweise des in Fig. 11
dargestellten Werkzeugs resultiert, wobei während der zweiten
Anwendung des Werkzeugs auf das Streifenmaterial im wesentlichen
keine Übereinstimmung zwischen der Lücke 41 und dem Vorsprung
43 besteht. Zwischen den beiden Arbeitsvorgängen des Werkzeugs
wird das Material in Längsrichtung um eine Strecke bewegt, die
im wesentlichen gleich der Länge des Werkzeugs ist.
Dementsprechend wird ein relativ langer Vorsprung 43 hergestellt,
und die Aussparung 44 befindet sich relativ weit von der
Aussparung 39 entfernt. Eine Bewegung der Werkzeuge relativ
zueinander in einer Richtung längs des Materials wird
verhindert, so daß das weitere Werkzeug 46 notwendigerweise aus dem
gegenüberliegenden Rand des Materials eine relativ lange
Aussparung 45 ausschneidet, die zum Vorsprung 43 genau
komplementär ist. Ein Endabschnitt der Aussparung 45 wird während einer
ersten Anwendung des weiteren Werkzeugs 47 aus dem Material
ausgeschnitten, und der Rest der Aussparung 45 wird während
der zweiten Anwendung des weiteren Werkzeugs aus dem Material
ausgeschnitten.
-
Die Entfernung, um die das Material zwischen
aufeinanderfolgenden Anwendungen der Werkzeuge bewegt wird, kann zwischen
den Extremwerten nach Fig. 12 un 14 variieren. Dies
erleichtert das Durchbrechen von Öffnungen im Material bei einer
Vielfalt von gegenseitigen Abständen innerhalb des
entsprechenden Bereichs.
-
Ein kürzeres Werkzeug mit weniger vorstehenden Ausformungen
kann anstelle des Werkzeugs 46 verwendet werden, wobei das
Werkzeug nach Fig. 11 entsprechend modifiziert wird.
-
Die Erfindung kann auf Rohre angewendet werden, die eine
andere als die in Fig. 1 und 4 gezeigte Querschnittsgestalt
haben. Es können andere polygonale Formen verwendet werden.
Darüberhinaus kann die Erfindung auf ein Rohr mit konvexer
Wand angewendet werden. Die Länge des Rohrs ist größer als das
zehnfache der größten Querabmessung des Rohrs.
-
Das Rohr kann als Ständer bei Gerüsten verwendet werden. Arme
zum Tragen von Brettern können in die in den Seitenwänden 11
und 12 des Rohrs vorhandenen Öffnungen eingesetzt werden.