Zur Herstellung von Rohren mit Innenverzahnungen oder Innengewinden sind Vorrichtungen bekannt, die ein run- des Formwerkzeug mit einer Außenverzahnung aufweisen, auf das ein rohrförmiges Werkstück aufgeschoben wird.

Mit einem Drückwerkzeug wird von außen Druck auf das aufgesteckte Rohr ausgeübt, so daß sich in seinem In- neren ein dem Formwerkzeug entsprechendes Innengewinde formt. Das Drückwerkzeug wird in Längsrichtung des Roh- res mit einem Vorschub verfahren, so da$ auf jeden Punkt der Außenfläche der gleiche Druck ausgeübt wird.

Bei den sogenannten zylindrischen Drückverfahren werden aus einem relativ kurzen Werkstück mit dicker Wand- stärke glatte zylindrische Rohre geringerer Wandstärke hergestellt. Bei diesem Vorgang wird das Werkstück einem rotierenden Fließpreßvorgang unterzogen. Das Werkstück ist auf einem mit einem Gewinde oder einer Verzahnung versehenen zylindrischen Formwerkzeug auf- gesetzt, während außen mehrere Drückrollen um das Form- werkzeug und das Werkstück umherlaufen und so das Werk- stück in die Kontur des Formwerkzeuges pressen und es dabei unter einem Vorschub strecken. Zwischen dem Form- werkzeug und den Drückrollen findet ein Fließverform- vorgang des Metalls statt, wobei die ursprüngliche Wandstärke des Werkstückes verringert und die Länge vergrößert wird.

In der DE-OS 24 20 014 ist ein sogenanntes Abstreck- drückverfahren beschrieben. Ein auf einem Werkzeugdorn befindliches Werkstück'wird von mindestens drei um das Werkstück umlaufenden und einem axialen Vorschub unter- liegenden Drückrollen gegen das Formwerkzeug, das ein Außengewinde oder eine Verzahnung aufweist, gepreßt, so daß in dem Werkstück ein Innengewinde oder eine Verzah- nung geformt wird. Die angetriebenen Drückrollen befin- den sich in einer radialen Ebene des Formwerkzeuges, d. h. die drei identischen Drückrollen greifen auf dem gleichen Umfangsbereich des Werkstückes an. Da das Formwerkzeug relativ zu den Drückrollen gedreht wird, wirkt auf das Werkstück eine relativ große Torsions- kraft, die zu einer Tordierung des Werkstückes während der plastischen Verformung durch die Drückrollen führt.

Die Torsion des Werkstückes führt zu einer Belastung der formgebenden Struktur des Formwerkzeuges, wodurch die Lebensdauer des Formwerkzeuges erheblich verringert wird. Unter Umständen kann es auch zu Abscherungen der Formstruktur kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstel- lung von rohrförmigen Werkstücken mit einer inneren Rillenstruktur dahingehend zu verbessern, daß die Tor- sion des Werkstückes und damit die Belastung des Form- werkzeuges erheblich verringert wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprü- che 1 bzw. 7 gelöst.

Bei Versuchen hat sich gezeigt, daß sich die Torsion des Werkstückes fast vollständig verhindern läßt, wenn der Einlaufwinkel der zuletzt angreifenden Drückrolle größer ist als die Einlaufwinkel der vorderen Drückrol- len.

Vorzugsweise ist der Einlaufwinkel der letzten Drück- rolle mindestens 30°, insbesondere ist der Einlauf- winkel etwa 50 % größer als derjenige der ersten drück- rolle.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung er- geben sich aus den Unteransprüchen und werden in Zusam- menhang mit den Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen : Fig. 1 eine Drückwalzvorrichtung in perspektivischer Ansicht, Fig. 2 eine rückwärtige Ansicht gemäß dem Pfeil II in Figur 1, und Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Drückwalzvorrich- tung.

Die in Figur 1 dargestellte Drückwalzvorrichtung 1 weist ein zylinderförmiges Formwerkzeug 2 auf, auf des- sen Außenfläche eine schraubenförmige Rillenstruktur 3 aufgebracht ist. Das Formwerkzeug 2 besteht aus gehär- tetem Stahl oder Hartmetall. Um das Formwerkzeug 2 lau- fen drei Drückrollen 4,5,6 um. Die Drückrollen 4,5,6 sind geringfügig axial zueinander beabstandet, so daß die in Vorschubrichtung erste Drückrolle 4 zuerst auf ein auf dem Formwerkzeug 2 befindliches Werkstück 7 auftrifft. Die Drückrollen 4,5,6 haben jeweils einen Abstand von etwa 0,1 bis 5 mm, was im Gegensatz zu einer Rollenbreite von z. B. 70 bis 80 mm geringfügig ist. Versatz bedeutet hierbei nicht, daß die Rollen einen Abstand zwischen sich haben, sondern daß z. B. die jeweiligen Angriffspunkte der Drückrollen 4,5,6 um 0,1 bis 5 mm versetzt sind ; d. h. daß die Umlaufbahnen der Drückrollen 4,5, 6 sich überschneiden.

Das Werkstück 7 ist in unbearbeiteten Ausgangszustand hohlzylindrisch und wird auf das Ende des Formwerk- zeuges 2 aufgesteckt, wobei sein Innendurchmesser der- art bemessen ist, daß es auf den erhabenen Rillenstruk- turen 3 aufliegt. Zur Ausformung des Werkstückes 7 ro- tiert das Formwerkzeug 2 unter Mitnahme des an ihm be- festigten Werkstückes 7 und die Drückrollen 4,5,6, die an einem hier nicht dargestellten Vorschubschlitten befestigt sind unterliegen einem Vorschub in axialer Richtung. Die Drückrollen 4,5,6 werden radial gegen das Werkstück 7 gepreßt, so daß dieses plastisch verformt wird.

In Figur 1 sind die Drückrollen 4,5,6 zur besseren Dar- stellung in die Zeichenebene geschwenkt. Die tatsäch- liche Anordnung ist in Fig. 2 gezeigt. Die drei Drück- rollen 4,5,6 sind umfangsmäßig äquidistant angeordnet, d. h. zwischen ihnen befindet sich ein Umfangswinkel von jeweils 120°.

Die Drückrollen 4,5,6 sind drehbar gelagert, wobei die drei Drückrollen 4,5,6 gleichsinnig mit dem Formwerk- zeug 2 angetrieben (in Fig. 2 in Gegenuhrzeigersinn) sind. Dies führt dazu, daß das unter dem Anpreßdruck z. B. der Drückrolle 4 plastisch gewordene Material des Werkstückes 7 zwischen der Drückrolle 4 und dem Form- werkzeug 2 gewissermaßen verlangsamt wird und dadurch besser in die Rollenstruktur 3 gepreßt wird.

In Figur 3 sind die drei Drückrollen 4,5,6 zur besseren Darstellung in der Zeichenebene dargestellt. Tatsäch- lich sind die drei Drückrollen 4,5,6 jedoch umfangs- mäßig jeweils um 120° versetzt. Zur besseren Darstel- lung ist der Versatz w4, w5, w6 zwischen den Drückrollen 4,5,6 größer dargestellt als er in Wirklichkeit ist.

Die erste Drückrolle 4 gerät zuerst in Kontakt mit dem Werkstück 7. Mit einer konischen Preßfläche 8 liegt sie an dem Werkstück 7 an. Durch axialen Vorschub wird die Wandstärke des Werkstückes 7 durch die erste Drückrolle 4, ausgehend von einer originalen Wandstärke So um die Dicke d4 reduziert. Dabei läuft die erste Drückrolle 4 auf schraubenförmigen Bahnen über die Oberfläche des Werkstückes 7. Der Vorschub und die Drehgeschwindig- keit, mit der die Drückrolle 4 das Werkstück 7 umwen- det, sind so zueinander abgestimmt, daß die Drückrolle 4 die gesamte Oberfläche des Werkstückes 7 erfaßt. Der Einlaufwinkel a4 der ersten Drückrolle 4 liegt in einem Winkelbereich von 5 bis 30° und beträgt vorzugsweise 20°. Der Einlaufwinkel ist der Winkel zwischen der Preßfläche 8 und der Außenfläche des Werkstückes 7. Die Preßfläche 9 der zweiten Drückrolle 5 weist die gleiche Geometrie auf. Die Preßfläche 10 der dritten Drückrolle 6 verläuft unter einem Einlaufwinkel 6 der größer ist als die Einlaufwinkel α4, α5 der ersten Drückrollen 4,5.

Der Einlaufwinkel as liegt im Bereich von 10° bis 40° und beträgt vorzugsweise 30°.

An die Preßfläche 10 schließt sich ein Übergangsbereich 11 an, der in eine Auslauffläche 12 der Drückrolle 6 übergeht. Der Übergangsbereich 11 hat einen Radius R6, der etwa der Ausgangswandstärke So plus der halben End- wanddicke S1 des Werkstückes 7 entspricht (R6 = So + 0,5 S1). Auch die erste und zweite Drückrolle 4,5 weisen jeweils einen Übergangsbereich mit den Radien R4 bzw.

R5 auf, wobei diese Radien dem Radius R6 entsprechen.

Die Auslaufflächen verlaufen unter einem Auslaufwinkel ß4 bezüglich der Außenwand des Werkstückes 7. Die Auslaufwinkel ? der Drückrollen 4,5,6 sind gleich groß und liegen in einem Winkelbereich von 0° bis 15°, vor- zugsweise 3° bis 5°.

Der Versatz w4, w5, w6, also der jeweilige axiale Abstand zwischen den Drückrollen 4,5,6 beträgt jeweils 0,1 bis 5 mm.

Die Drückrollen 4,5,6 haben einen unterschiedlichen radialen Abstand zu dem Formwerkzeug 2, bzw. zu dem Werkstück 7. Die erste Drückrolle 4 hat den größten Abstand, da sie das Werkstück 7 zuerst bearbeitet. An dem auslaufseitigen Ende der Preßfläche 8 der ersten Drückrolle 4 ist die ursprüngliche Wandstärke So des Werkstückes 7 um den Betrag d4 reduziert. In diesem radialen Abstand S0-d4 greift nun das eingangsseitige Ende der Preßfläche 9 der zweiten Drückrolle 5 an. Durch die Preßfläche 9 der zweiten Drückrolle 5 wird die Wandstärke um den Betrag ds reduziert. Die letzte Drückrolle 6 reduziert die Wandstärke um den Betrag d. bis die gewünschte Zielwandstärke S1 des Werkstückes 7 erreicht ist. Die Wandstärke des Werkstückes 7 wird also von der Ursprungswanddicke So auf die Zielwand- reduziert.dieWandstärkenreduktiondsetztStärkeS1 sich aus den Einzelreduktionen d4, ds, d6 zusammen, wobei jede Einzelreduktion das 0,2 bis 0,4-fache der Gesamt- reduktion d beträgt.

Auch die Ausformung der inneren Rillenstruktur verläuft abschnittsweise. Zu Beginn der Drückwalzoperation liegt das Werkstück 7 auf der erhabenen Rillenstruktur 3 des Formwerkzeuges 2-auf. Die Wandstärke So des Werkstückes 7 entspricht folgender Formel : So = 2 x S1 + 2,2 x m wobei S1 die Endwandstärke und m der Zahnmodul des Formwerkzeuges 2 ist, das dem Flankenabstand zweier benachbarter Rillen geteilt durch # entspricht. Die erste drücktdasmaterialdesWerkstückes4 7 etwas in die Rillenstruktur 3 des Formwerkzeuges 2 ein. Die Drückrolle 5 drückt das Material weiter in die Rillenstruktur 3, während die letzte Drückrolle 6 die Rillenstruktur 3 vollständig mit dem Material des Werk- stückes 7 füllt und die gewünschte Zielwandstärke Si einstellt.