Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur inkrementellen Umformung von Profilrohren, insbesondere von Profilrohren mit über die Längsachse variierenden Querschnitten gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 25 sowie entsprechend hergestellte Bauteile gemäß Oberbegriff des Anspruches 34.

Heutzutage werden profilierte Rohre für unterschiedlichste Anwendungen auch auf sehr unterschiedlichen Wegen hergestellt. Zur Herstellung von geraden und gebogenen Profilen mit über die Längsachse variierenden und zusätzlich asymmetrischen Querschnitten existieren zurzeit verschiedene Prozessketten. In der Regel werden solche Bauteile in mehreren Schritten hergestellt. Weitverbreitet sind Kombinationen aus Biegeverfahren und der Innenhochdruckumformung oder die Kombination von U- und 0- Biegen. Des Weiteren wird eine Prozesskette aus Tiefziehen von zwei Halbschalen und anschließendes Verschweißen zu einem Hohlprofil recht häufig eingesetzt. Der Nachteil aller aktuell eingesetzter Prozessketten ist die Anzahl der Verfahrensschritte, da diese sukzessive Ausführung einzelner Verfahrensschritte sehr kostenintensiv ist. Ein weiterer Kostentreiber bei den zurzeit im Einsatz befindlichen Verfahren ist der recht hohe Werkzeugaufwand. Dieser geht einher mit einer geringen Flexibilität, da für jede zu fertigende Geometrie ein eigener Werkzeugsatz gefertigt werden muss. Somit finden diese Verfahren ihre Anwendungsbereiche eher in der Serien- bzw. Massenfertigung.

Bauteile mit extrem komplexen Konturen im Maschinenbau wie Zahnräder und Schraubenrotoren oder andere längliche Bauteile wie Turbinenschaufeln werden häufig geschmiedet und anschließend präzisionsbearbeitet oder sogar aus dem Vollen gespant. Vorteilhaft wäre es, derartige Strukturen beispielsweise aus hochfesten Stahlrohren inkrementell mit hoher Präzision umformtechnisch herzustellen und die teure spanende Nachbearbeitung auf ein Minimum zu reduzieren. Ferner wären diese Strukturen, die häufig aus Vollmaterial bestehen auch als leichtere und ressourcensparende Hohlstrukturen realisierbar.

Parallel hierzu wurden in den letzten Jahren neue Umform verfahren für ebene Blechbauteile entwickelt, bei denen das Blech die gewünschte Endkontur in vielen kleinen Umformschritten erhält. Diese Umformverfahren werden insgesamt als„in- krementelle Umformverfahren" bezeichnet. Diese Verfahren verbindet, dass die zum Einsatz benötigten Umformkräfte sehr viel geringer als bei den konventionellen Umformverfahren sind. Die Idee der inkrementellen Blechumformung wurde bereits 1967 von Leszak zum Patent (US-PS 3 342 051 ) angemeldet, jedoch waren die benötigten Werkzeuge sowie CNC-Steuerungen zu dem Zeitpunkt nicht verfügbar. Erst in den ^' 90er Jahren wurde damit begonnen, CNC-Werkzeugmaschinen für die in- krementelle Blechumformung zu nutzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Herstellverfahren für Profilroh- re, insbesondere für Profilrohre mit über die Längsachse variierenden Querschnitten anzugeben, mit dem auch komplexe Rohrquerschnitte in einem Verfahrensgang und damit wesentlich wirtschaftlicher als bei herkömmlichen Verfahren hergestellt werden können.

Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ergibt sich hinsichtlich des Verfahrens aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und hinsichtlich der Vorrichtung aus den Merkmalen des Anspruchs 25 und hinsichtlich derart hergestellter Bauteile aus den Merkmalen des Anspruchs 34 jeweils in Zusammenwirken mit den Merkmalen des zugehörigen Oberbegriffes. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung betreffend das Verfahren geht aus von einem Verfahren zur Umformung von Profilrohren, insbesondere von Profilrohren mit über die Längsachse variierenden Querschnitten. Ein derartiges Verfahren wird dadurch in erfindungsgemäßer Weise weiter entwickelt, dass ein Rohr mit einem Ausgangs-Profilquerschnitt mittels einer Vorschubeinrichtung mindestens einmal an einer Werkzeugstation mit mindestens einem Werkzeug vorbeigeführt wird, wobei das Werkzeug und das Rohr in mindestens einem Freiheitsgrad zueinander verstellbar angeordnet sind und das Werkzeug den Rohrquerschnitt bei der Relativbewegung zwischen Rohr und Werkzeug lokal inkrementell umformt. Durch die Kombination von Relativvorschub zwischen dem Rohr und der Werkzeugstation und der Bewegung des Werkzeugs relativ zu dem Rohr kann die Art und Weise der inkrementellen Umformung des Rohres durch das Werkzeug in weiten Grenzen beeinflusst werden. Hierdurch ist eine, insbesondere bei Vorsehen weiterer Relativbewegungen in andere Raumrichtungen wie Relativdrehungen oder Relatiwerschiebungen zwischen Werkzeug und Rohr, große Vielfalt von möglichen Umformgeometrien erreichbar, die für die Herstellung entsprechend komplexer Geometrien der umgeformten Rohrquerschnitte genutzt werden können. Hierbei werden die Vorteile der inkrementellen Umformung hinsichtlich der nur lokal wirkenden und daher umformtechnische besonders günstigen Beanspruchung des Rohrquerschnittes kombiniert mit den aufgrund der denkbaren Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Rohr erzielbaren umgeformten Geometrien, wodurch bisher nicht wirtschaftlich herstellbare Profilquerschnitte insbesondere von Profilrohren mit über die Längsachse variierenden Abmessungen und Formen wirtschaftlich und genau hergestellt werden können. Die besondere Innovation des hier beschriebenen Verfahrens ist die freie Gestaltungsmöglichkeit für aufgrund der möglichen Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Rohr erreichbaren beliebigen geometrischen Formen. Die Vorteile eines solchen Herstellungsverfahrens sind die verminderten Werkzeugkosten und die sehr hohe Flexibilität, welches dieses Verfahren gerade für den Prototypenbau interessant macht. Somit wird mittels dieses Verfahrens eine in hohem Maße wirtschaftliche Fertigung auch kleinerer Stückzahlen möglich. Als Ausgangsmaterial kann besonders vorteilhaft rundes oder auch eckiges Rohrmaterial verwendet werden, welches insbesondere zu schraubenförmigen oder polygonartigen Rohrformen umgeformt werden kann. Diese sind insbesondere durch die koordinierte Bewegung der verschiedenen Bewegungseinrichtungen beeinflussbar und erfordern zur Anpassung an unterschiedliche Rohrgeometrien nur eine relativ geringe Anpassung der Umform Werkzeuge. Auch bei der Verwendung problematisch umformbarer Werkstoffe zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls als besonders vorteilhaft aus. Da es sich um ein inkrementelles Verfahren handelt, können die Formänderungsgrenzen gegenüber der sonst üblichen globalen Umformung sehr stark erweitert werden. Bei der Umformung z.B. von Titanwerkstof- fen zusammen mit der hohen Formflexibilität liegt es nahe, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Beispiel Prothesen und Implantate herzustellen. Damit ist die Medizintechnik ein interessantes Anwendungsfeld. Allgemein lässt sich sagen, dass das erfindungsgemäße Verfahren besonders für Rohre, grundsätzlich aber auch für sonstige Profile wie offene oder geschlossene Profile besonders gut einsetzbar ist. Wird im weiteren vereinfachend von Rohren gesprochen, so sollen hiermit immer geschlossene Rohrprofile, aber auch sonstige offene oder geschlossene Profilquerschnitte im wesentlichen prismatischer Erstreckung gemeint sein. Wichtig ist hierbei insbesondere die relativ dünnwandige Ausgestaltung des Rohres zur Gewährleistung einer guten Umformbarkeit und eine gewisse Duktilität des Materials des Rohres. Durch die Prozessführung kann zudem aufgrund der Materialeigenschaften dafür gesorgt werden, dass sich einzelne Materialeigenschaften bei der Umformung ändern, z.B. dass die Festigkeit des Rohres durch eine Verfestigung des Rohrmaterials bei der Umformung erhöht wird.

Hierbei ist es in weiterer Ausgestaltung denkbar, dass das mindestens eine Werkzeug den Rohrquerschnitt in Längsrichtung gleichförmig oder abschnittsweise ungleichförmig inkrementell umformt. Hierdurch können im Gegensatz zu der sonst üblichen Verformung von Rohren zu komplexeren Rohrprofilen nicht nur über die ganze Länge gleichbleibende Querschnitte erzeugt werden, sondern es ist auch möglich, einfach abschnittsweise ungleichförmig geformte Profilquerschnitte herzustellen, wie sie etwa in der Automobiltechnik zur Herstellung von Karosseriebauteilen benötigt werden, die für den Crashfall eine besonders hohe Energieaufnahme durch Verformung gewährleisten sollen. Zur Herstellung derartiger Crashboxen oder Crashelemente ist es von Vorteil, steifere und weniger steife Profilquerschnitte in einem Bauteil zusammen anzuordnen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders einfach in einem Prozessschritt hergestellt werden können. Durch die entsprechende Bahngenerierung der Bahnen der Werkzeuge ist es auch möglich, ein Rohr derart zu verformen, dass das Rohr endseitig bei der Umformung verschlossen wird, indem der Rohrdurchmesser durch die Umformung im Endbereich auf Null reduziert wird. Auch ist es möglich, das umgeformte Rohr von dem verbleibenden Rohling abzutrennen, wenn das Werkzeug wie ein Drehmeißel eine Drehmaschine in das Material des Rohres punktuell einschneidet und damit die Rohrwandung gezielt schwächt oder durchschneidet.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es denkbar, dass das mindestens eine Werkzeug in bis zu drei translatorischen und/oder mindestens einem rotatorischen Freiheitsgraden relativ zu dem Rohr bewegt wird. Durch diese große Bewegungsfreiheit des Werkzeuges relativ zu dem umzuformenden Rohr sind aufgrund der inkremen- tellen Umformung vielfältigste geometrische Veränderungen des Profilquerschnittes erreichbar, die durch die Relativbewegung zwischen Werkzeug und Rohr mit Hilfe einer Steuerung dieser Bewegungen eingestellt werden können. Je nach der herzustellenden Geometrie des Profilquerschnittes ist es möglich, bestimmte Geometrien von Profilquerschnitten mit weniger als den angegebenen Relativbewegungen zu erzeugen. Z.B. reichen zum Erzeugen eines schraubenförmig gekrümmten Profilquerschnittes eine relative Längsbewegung und eine relative Drehbewegung zwischen Werkzeug und Rohr aus.

Besonders einfach lässt sich eine stufenförmige Umformung des Rohres dadurch erzeugen, dass das Rohr reversierend mehrfach an der Werkzeugstatton vorbei bewegt und jeweils lokal inkrementell umgeformt wird. Hierdurch kann bei nur geringer Baulänge einer entsprechenden Maschine die gesamte Umformung des Rohres zu dem umgeformten Profilquerschnitt in eine Anzahl von einzelnen Umformstufen aufteilen, die verteilt auf die jeweils reversierenden Passagen an der Werkzeugstation abgearbeitet werden können. Durch die gleichzeitige freie Beweglichkeit zwischen Werkzeug und Rohr wird nur normalerweise nur ein Werkzeug benötigt, um die Umformung durchzuführen.

Eine Erhöhung der möglichen Komplexität der umformbaren Profilquerschnitte lässt sich dann erreichen, wenn das Rohr während der Bewegung an der Werkzeugstation vorbei zusätzlich rotatorisch, vorzugsweise rotatorisch um seine Längsachse herum gedreht wird. Damit lassen sich alle Umformgeometrien erzeugen, die eine Änderung des Profilquerschnittes entlang einer Schraubenlinie aufweisen oder deren Winkellage sich entlang der Länge des umzuformenden Rohres ändert. Hierzu kann das Rohr mit Hilfe eines Spannsystems um die eigene Achse rotiert werden, um zusätzlich eine Umformung auf dem kompletten Umfang des Rohres zu ermöglichen. Somit können belastungs- und funktionsangepasste Strukturen erzeugt werden. Die größte erzeugbare Formengeometrie des umgeformten Profilquerschnittes lässt sich dann erreichen, wenn das Rohr bei der Umformung eine axiale Verschiebung und/oder eine Verdrehung um seine Längsachse relativ zu der Werkzeugstation ausführt. Die Überlagerung dieser vorzugsweise reversierend ausgeführten linearen Relativbewegung zwischen Rohr und Werkzeug bzw. Werkzeugstation mit einer rotierenden Bewegung um die Längsachse, ggf. überlagert mit den eigenständigen Positionierbewegungen des Werkzeuges erfordert zwar ein hohes Maß an Steuerungstechnik zur koordinierten Ausführen, ermöglicht aber gleichzeitig eine einfache Durchführung der Umformung bei gleichzeitig hoher erreichbarer Geometriekomple- xität.

In einer ersten Ausgestaltung ist es denkbar, dass das mindestens eine Werkzeug einen kugeligen oder balligen Bearbeitungsabschnitt aufweist, der mit dem Rohr bei der inkrementellen Umformung wechselwirkt. Ein derartiges fingerförmiges oder schaftförmiges Umformwerkzeug ist grundsätzlich aus der inkrementellen Blechumformung bekannt und kann besonders gut zur sukzessiven Umformung komplexer Geometrien eingesetzt werden. In einer anderen Ausgestaltung ist es aber auch denkbar, dass das mindestens eine Werkzeug mindestens einen dem herzustellenden Profilquerschnitt des Rohres zumindest abschnittsweise angepassten Bearbeitungsabschnitt aufweist, der mit dem Rohr bei der inkrementellen Umformung wechselwirkt. Hierdurch können insbesondere bei geometrisch anspruchsvollen Umformungen die Bearbeitungsgeschwindigkeit und die Güte der herzustellenden Oberflächen verbessert werden. Zudem ergeben sich hierbei in der Regel größere Anlagebereiche zwischen Werkzeug und Profilquerschnitt, wodurch die Umformzone vergrößert und damit die Bearbeitungszeit gesenkt wird.

Insbesondere zur Beschleunigung der Umformung, aber auch zur Erhöhung der Qualität bei komplexeren Umformungen ist es denkbar, dass mehrere, vorzugsweise unterschiedlich geformte Werkzeuge nacheinander, mit dem Rohr in wechselwirkende Verbindung gebracht werden. So kann etwa eine Vorformung mit einem schaft- förmigen, der herzustellenden Profilgeometrie nicht angenäherten Werkzeug erfolgen, wonach die endgültige Formgebung mit einem formangepassten Werkzeug zum Abschluss gebracht werden kann. Selbstverständlich sind vielfältige Zwischen- stufen und damit entsprechende Zwischenwerkzeuge einsetzbar, insbesondere abhängig von der herzustellenden Geometrie des umgeformten Rohres.

Eine Verbesserung der Genauigkeit der Umformung des Rohres lässt sich dann erreichen, wenn das Rohr zusätzlich zu dem mindestens einen Werkzeug gegen die Kräfte aufgrund der inkrementellen Umformung durch eine vorzugsweise radial angreifende Abstützeinrichtung radial abgestützt wird. Wird nur ein Werkzeug oder eine größere Anzahl unsymmetrisch zu dem Rohr angeordneter Werkzeuge bei der inkrementellen Rohrumformung verwendet, so wird durch die primär radiale Belastung jedes Werkzeuges relativ auf das Rohr insgesamt eine Biegebelastung auf das Rohr ausgeübt, durch die das Rohr möglicherweise unzulässig verformt wird. Um diese Belastung abzufangen kann eine zusätzlich Abstützung etwa auf dem Außenumfang des Rohres mit Hilfe einer Lünette oder einer ähnlichen Einrichtung erfolgen, die die radialen Kräfte aufnimmt und die Biegebelastung des Rohres dadurch vermindert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Rohr endseitig, vorzugsweise an einem seiner Enden in einer Spannvorrichtung gehalten wird. Hierdurch kann z.B. durch eine wie bei einer Drehbank einseitige Einspannung des Rohres das freie Rohrende vollständig umgeformt werden, ohne dass beidseitig verlorene Endbereiche des Rohres abgetrennt werden müssen.

Hinsichtlich des Spannungszustandes des Rohres bei der Umformung ist es von Vorteil, wenn das Rohr während seiner Bewegung an der Werkzeugstation vorbei unter Zugvorspannung, vorzugsweise zwischen zwei jeweils endseitig angeordneten Spannvorrichtungen gehalten wird. Hierdurch wird eine Zugspannung in das Rohr bei der Umformung eingebracht, die sich mit den lokalen Umformspannungen überlagert und einerseits zu einer Stabilisierung des Rohres gegenüber einer möglichen Biegebelastung führt und zum anderen der lokalen Umformung dienlich ist.

Da die Ausführung der Relativbewegungen zwischen Werkzeug und Rohr ursächlich für die Genauigkeit der Umformung und damit für die Qualität des umgeformten Rohres ist, ist es vorteilhaft, wenn die Relativbewegungen von Rohr und mindestens einem Werkzeug mittels einer Steuerung koordiniert zueinander ausgeführt werden. Durch eine Koordination aller benötigten Bewegungen mit Hilfe von NC-Achsen und einer zentralen NC-Steuerung lässt sich eine hohe Genauigkeit erreichen, zudem kann die Bearbeitung rechnergestützt vorbereitet und ggf. simuliert werden.

In weiterer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass das Rohr während der lokalen inkrementellen Umformung im Bereich der Rohrwandung durch eine innere Abstüt- zung stabilisiert wird, die im Inneren des Proftiquerschnitts des Rohres angeordnet wird. Derartige Abstützungen sind etwa beim Profilwalzen von Rohren grundsätzlich bekannt und dienen zur genaueren Herstellung der profilgewalzten Rohre durch einen entsprechenden Gegenhalter im Bereich der Umformzone. Realisiert werden kann eine derartige innere Abstützung durch einen ebenfalls ein- oder mehrachsig positionierbaren Innendorn, der das Rohr von innen abstützt und so eine noch höhere Genauigkeit der Werkstücke ermöglicht. Dieser Innendorn kann, wie auch die von außen wirkenden Umformwerkzeuge, verschiedene Geometrien aufweisen, also auch möglicherweise abhängig von der jeweiligen Umformstufe gewechselt oder an- gepasst werden. Durch eine ein- oder mehrachsige Relativpositionierung eines derartigen Innendorns relativ zu der inneren Rohrwandung und dem außen an der Rohrwandung angreifenden Werkzeug kann die Umformzone des Werkzeuges immer genau durch den Innendorn abgestützt und damit eine optimale inkrementelle Umformung erzeugt werden. Auch kann das zwischen Werkzeugen und Innendorn umgeformte Rohr bei dieser Umformung zusätzlich kalibriert werden.

In einer anderen Ausgestaltung ist es aber auch denkbar, dass die Rohrwandung während der lokalen inkrementellen Umformung durch ein in das Innere des Rohres eingebrachtes, vorzugsweise schaumartiges oder wabenartiges Stützmaterial gestützt wird, das im Inneren des Rohrquerschnitts angeordnet wird. Hierbei erfolgt keine lokale Abstützung der Rohrwandung nur im Bereich der Umformzone, sondern die Abstützung erfolgt im wesentlichen vollflächig. Hierzu kann das Rohr vor dem Umformen mit Metallschäumen oder ähnlichen schäum- oder wabenartigen Stützstrukturen gefüllt werden. Die bei hochfesten dünnwandigen Bauteilen häufig problematische Belastungsgrenze der Dell- oder Beulsteifigkeit kann durch die dadurch erzielbare innere Stützwirkung deutlich erweitert werden. In weiterer Ausgestaltung ist es dabei auch denkbar, dass das Stützmaterial nach der Umformung im Inneren des umgeformten Rohres verbleibt und somit für den späteren Einsatz derartiger umgeformter Rohre ebenfalls eine entsprechende Abstütz- und Stabilisierungswir- kung zur Erhöhung der Steifigkeit entfaltet. Auch können etwa zentrale Nabenbauteile an ein derartiges Stützmaterial einfach angebunden werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Stützmaterial derart ausgebildet wird, dass die lokale Verdichtung des Stützmaterials durch die Umformung des Rohrquerschnittes eine zusätzliche Verfestigung des Stützmaterials bewirkt. Hierdurch können diese Schaum- oder Wabenstrukturen lokal an der Oberfläche verdichtet werden, ähnlich wie beim konstruktiven Aufbau von tierischen oder menschlichen Knochen der Fall ist und dadurch wird eine weitere Stabilisierung des Rohres beim und nach dem Umformen erreicht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist es denkbar, dass das mindestens eine Werkzeug zusätzlich zu den Relativbewegungen relativ zu dem Rohr oszillierende in mindestens einer Raumrichtung ausführt. Durch derartige kleinhubige Bewegungen kann die inkrementelle Umformung vereinfacht werden, da durch die kleinhubigen Bewegungen, die etwa durch schwingende Oszillatoren auf das Werkzeug aufgebracht werden, ein verbessertes Fließverhalten des Werkstoffes des Rohres und damit einer vereinfachte Umformung des Rohres erreicht werden kann.

In weiterer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass zwei mindestens mit zugeordneten Endbereichen ineinander gesteckte Rohre gemeinsam inkrementell umgeformt werden, so dass die beiden Rohre kraftschlüssig oder formschlüssig miteinander verbunden werden. Durch die geschickte Bearbeitung von zwei verschiedenen Rohren im Endenbereich ist zudem die Fertigung einer formschlüssigen Verbindung ähnlich eines Schnapp- oder Schraubverschlusses möglich. Dies ist beispielsweise bei der Montage von profilartigen Strukturen vorteilhaft und kann sogar Schweißprozesse überflüssig machen, da durch derartige Verbindungen auch die Übertragung von Drehmomenten möglich wird.

Durch die vielfältigen relativen Bewegungsmöglichkeiten zwischen Werkzeug und Rohr ist es möglich, dass der Rohrquerschnitt des umgeformten Rohres unsymmetrisch ausgebildet wird. Hierdurch wird eine weitere Verbreiterung der herstellbaren Geometrien erreichbar, z.B. können mit derartigen unsymmetrischen Formen Anschlüsse z.B. für Rohrverbindungen, Abzweige oder dgl. hergestellt werden.

Hinsichtlich der herstellbaren Geometrien ist es denkbar, dass die umgeformten Bereiche des Rohrquerschnittes Funktionsflächen, vorzugsweise Verzahnungen, Ver- bindungselemente, Leitflächen oder dgl. bilden. Durch die umformende Herstellung derartiger Geometrien können sonst übliche aufwendige Fräsprozesse aus Vollmaterial aufweisende Bearbeitungen durch die Rohrumformung ersetzt werden. Hierdurch kann zum einen technisch das Bauteilgewicht reduziert werden, zum anderen ist die Herstellung wesentlich kostengünstiger bei gleichbleibenden Bauteileigenschaften. Zur Realisierung leichter Verdichter, beispielsweise für Anwendungen im Bereich der mobilen Brennstoffzellentechnik, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aus nahtlosen, hochfesten Stahlrohren extrem leichte und hochfeste Verdichter hergestellt werden. Auch der in letzter Zeit wieder häufig anzutreffende Roots-Verdichter kann derartig hergestellt werden. Sogar Zahnräder und leichte Schneckenräder sind auf diese Weise herstellbar.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur inkrementellen Umformung von Profilrohren, insbesondere von Profilrohren mit über die Längsachse variierenden Querschnitten, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 , bei der die Vorrichtung eine Spannvorrichtung für das inkrementell umzuformende Rohr sowie mindestens eine Werkzeugstation mit mindestens einem Werkzeug aufweist, wobei die Spannvorrichtung und damit das eingespannte Rohr und die Werkzeugstation relativ zueinander verschiebbar und/oder verdrehbar angeordnet sind und ein einzelnes oder jedes Werkzeug in der Werkzeugstation mindestens eine Relativbewegung relativ zu der Werkzeugstation ausführen kann, bei der das eingespannte Rohr inkrementell umgeformt wird. Die Relatiwerschiebung zwischen umzuformendem Rohr sowie dem Werkzeug bzw. der Werkzeugstation kann beispielsweise durch eine Anordnung der Spannstation und der Werkzeugstation relativbeweglich zueinander auf einem gemeinsamen, vorzugsweise in Längsrichtung des Rohres ausgerichteten Maschinenbett erreicht werden, wobei Spannstation und Werkzeugstation einzeln oder beide zueinander verschiebbar und/oder verdrehbar angeordnet sind. Hierdurch kann die Grundbewegung zwischen Rohr und Werkzeug einfach erzeugt werden. Durch die zusätzlichen Relativbewegungen des oder der Werkzeuge relativ zum Rohr und deren Überlagerung mit der vorstehend erläuterten Grundbewegung können somit alle zur Erzeugung auch komplexer Umformgeometrien notwendigen Bewegung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren bereitgestellt werden. Hierbei ist es in weiterer Ausgestaltung auch möglich, dass die Spannvorrichtung das Rohr einseitig oder beidseitig endseits spannt. Bei einer einseitigen Spannung ähnlich wie bei einer Drehbank ist die herstellbare umgeformte Profillänge am größten, gleichzeitig aber auch die Biegebelastung am höchsten. Deswegen wird bei derartigen Umformungen darauf zu achten sein, dass der Werkzeugangriff möglichst symmetrisch erfolgt und die Belastung des Rohres aufgrund der Biegebelastungen der einzelnen Werkzeuge sich gegenseitig kompensieren. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass in der Werkzeugstation mehr als ein Werkzeug gleichzeitig, vorzugsweise symmetrisch relativ zu dem Rohr angeordnet sind, die an dem Rohr angreifen und den Rohrquerschnitt gleichzeitig in mehreren, voneinander getrennten Umformzonen inkrementell umformen. Hierdurch kann neben der Reduzierung der Umformzeit durch die gleichzeitige Umformung in mehreren Umformzonen auch die Gesamtbelastung des Rohres reduziert werden.

Zur Umsetzung einer derartigen parallelen Umformung des Rohres in mehreren Umformzonen gleichzeitig ist es von Vorteil, wenn in der Werkzeugstation eine Anzahl von Werkzeugen radial und/oder axial zu dem Rohr relativbeweglich aufgenommen ist, die in weiterer Ausgestaltung mittels eigenständiger Antriebe die Relativbewegungen des Werkzeuges relativ zu dem Rohr ausführen. Hierdurch wird einerseits eine kompakte Bauweise erreicht, bei der die Werkzeugstation insgesamt relativ zu dem Rohr etwa auf einem Maschinenbett verschoben werden kann, währenddessen die einzelnen Werkzeuge die für die inkrementelle Umformung je nach Komplexität der Geometrie des umgeformten Rohres notwendigen zusätzlichen Bewegungen relativ zu der Werkzeugstation und damit zu dem Rohr ausführen. In weiterer Ausgestaltung ist es auch denkbar, dass mehrere Werkzeuge mit Hilfe einer Wechselstation in einen Eingriff mit dem Rohr bringbar sind, etwa indem mithilfe der Wechselstation verschiedene formangepasste Werkzeuge abhängig von Fortgang der Umformung des Rohres in die Werkzeugstation eingewechselt und in der beschriebenen Weise in Eingriff mit dem Rohr gebracht werden.

Zur weiteren Beschleunigung der Umformung ist es auch denkbar, dass in der Werkzeugstation eine Anzahl von Werkzeugen in Längsrichtung des Rohres zueinander gestaffelt relativ zu dem Rohrquerschnitt verstellbar angeordnet sind. Hierdurch arbeiten mehrere Werkzeuge nicht nur insbesondere symmetrisch zum Um- fang des umzuformenden Rohres gleichzeitig, sondern es können durch die gestaffelte Anordnung auch in Längsrichtung des Rohres verteilt mehrere gleichzeitige Bearbeitungszonen geschaffen werden. Dies lässt sich allerdings nur dann realisieren, wenn das Rohr in dem zu bearbeitenden Bereich über die ganze Länge an allen derartigen Bearbeitungsstation vorbei geführt werden kann und erfordert in der Regel einen entsprechend großen Überlauf des Rohres. In weiterer Ausgestaltung dieser Vorgehensweise ist es von Vorteil, wenn die in Kontakt mit dem Rohrquerschnitt tretenden Bearbeitungsabschnitte der in Längsrichtung des Rohres zueinander gestaffelt angeordneten Werkzeuge formlich und maßlich aufeinander abgestimmt sind und damit beim reversierenden Betrieb der Vorrichtung die gleichzeitig ablaufenden Bearbeitungen sich jeweils ergänzen bzw. aufeinander aufbauen.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein inkrementell umgeformtes Profilrohr, hergestellt insbesondere nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und/oder unter Nutzung der Vorrichtung gemäß Anspruch 25, bei dem das Ausgangsprofil des Profilrohres als Standrad-Hohlprofil, vorzugsweise rund oder rechteckig, mit über seine Längserstreckung gleichbleibendem Querschnitt, insbesondere geschlossenem Hohlprofil ausgebildet ist. Derartige vorgefertigte Profilrohre können als Walzprofil oder auch als geschweißtes Profil kostengünstig vorgefertigt zur inkrementellen Umformung eingesetzt werden. Hierbei ist es aber auch denkbar, dass das Ausgangsprofil des Rohres zumindest teilweise vorgeformt angepasst an die auszuführende inkrementelle Umformung ausgebildet ist, indem z.B. größere Umformoperationen des fertigen Rohres schon in der Vorfertigung vorgesehen werden. Dies wird sich primär für Rohrquer- schnirte realisieren lassen, die über die ganze Länge gleichbleibende Formelemente aufweisen.

In weiterer Ausgestaltung ist es denkbar, dass der umgeformte Rohrquerschnitt schraubenförmig zur Längserstreckung angeordnete Formabschnitte oder polygonartige Querschnittsabschnitte oder gerundete Querschnittsabschnitte aufweist.

Von besonderem Vorteil ist es, dass der umgeformte Rohrquerschnitt in Längserstreckung angeordnete umgeformte und nicht umgeformte Abschnitte aufweisen kann, die mit herkömmlichen Profilierungsverfahren für Rohre nicht oder nicht wirtschaftlich hergestellt werden können. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt die Zeichnung.

Es zeigen:

Figur 1a, 1 b - eine erste Darstellung des prinzipiellen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines profilierten Rundrohres mit einer eingeformten Nut mit Hilfe der inkrementellen Umformung, bei dem in Figur 1b die nacheinander ablaufenden Umformstufen der inkrementellen Umformung in eine Darstellung zusammengefasst wurden,

Figur 2a-2e - prinziphafte Darstellung einer typischen Bearbeitungssituation eines zu einem sternförmigen Rohrquerschnitt umgeformten Rohres,

Figur 3 - eine Art Stadienplan eines typischen Bearbeitungsablaufs eines zu einem sternförmigen Rohrquerschnitt umgeformten Rohres, bei dem die nacheinander ablaufenden Umformstufen der inkrementellen Umformung in eine Darstellung zusammen gefasst wurden,

Figur 4a-4c - schematische Darstellung einer Anzahl von verfahrensmäßig umgeformten Stufen des herzustellenden Profilquerschnittes gemäß Figur 3 gemeinsam mit den jeweils benutzten Werkzeugen in einer Draufsicht und einer räumlichen Ansicht,

Figur 5a-5i - schematische Darstellung einer Anzahl von verfahrensmäßig umgeformten Profilquerschnitten in einer Draufsicht und einer räumlichen Ansicht,

Figur 6a-6b - schematische Darstellung einer Anzahl von verfahrensmäßig umgeformten Profilquerschnitten in einer Draufsicht und einer räumlichen Ansicht,

Figur 6c - Darstellung eines verfahrensmäßig umgeformten Rohrprofil mit unterschiedlich umgeformten bzw. nicht umgeformten Abschnitten entlang der Längserstreckung des Rohres, Figur 7a-7c - Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer räumlichen Ansicht sowie zwei ebenen Ansichten mit einem beidseitig eingespannten umzuformenden Rohr,

Figur 8a-8c - Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Figur 7 in einer räumlichen Ansicht sowie zwei ebenen Ansichten mit einem einseitig eingespannten umzuformenden Rohr,

Figur 9a-9c - Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Figur 7 in einer räumlichen Ansicht sowie zwei ebenen Ansichten mit einem einseitig eingespannten umzuformenden Rohr und einer zusätzlichen Bewegungsmöglichkeit der Werkzeuge gegenüber der Ausgestaltung nach Figur 8,

Figur 10 - schematische Darstellung einer Anzahl von bei der verfahrensmäßigen Umformung benutzten Werkzeugformen in einer Draufsicht und einer räumlichen Ansicht.

In der Figur 1 ist eine erste Darstellung des prinzipiellen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines profilierten Rundrohres mit einer eingeformten Nut mit Hilfe der inkrementellen Umformung zu erkennen, an der das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht wird. Als Ausgangsmaterial wird hier der Einfachheit halber ein rundes Rohr 2 benutzt, das in einer noch später beschriebenen Vorrichtung 12 um eine Verschiebeachse mit der Verschiebungsrichtung 4 längsverschieblich und um eine Drehachse mit der Drehrichtung 23 verdrehbar gehaltert ist. Dieses Rohr wird relativ zu einer nur angedeuteten Werkzeugstation 13 bewegt, in der ein Werkzeug 3 mit einem hier spitzzackigen Formabschnitt 6 gehaltert ist. Das Werkzeug 3 kann hierbei gegenüber der Werkzeugstation um Linearverschiebungen entlang der nur schematisch angedeuteten Verschieberichtungen 8 bewegt werden und sich damit auch während der Relativbewegung des Rohres 3 relativ zu der Werkzeugstation 13 bewegen. Ebenfalls ist es denkbar, dass das Werkzeug zusätzlich zu den Relativverschiebungen in die Verschieberichtungen 8 Relativdrehungen zu der Werkzeugstation 13 ausführt, die hier aber nicht dargestellt sind.

In der in der Figur 1a angedeuteten Umformsituation 1 wird eine Überlagerung der Verschiebebewegung des Rohres 2 entlang der Verschieberichtung 4 mit einer radialen Zustellung des Werkzeuges 3 überlagert, wodurch der zackenförmige Formabschnitt 6 des Werkzeuges sich in Richtung auf die Mittelachse des Rohres 2 zu bewegt und eine nutenartige Furche in die Profilwandung des Rohres 3 eindrückt. Während der Relativverschiebung des Rohres 2 in Verschieberichtung 4 wird das Werkzeug 3 entweder kontinuierlich zugestellt oder zwischen einzelnen Hüben der reversierend ausgebildeten Relatiwerschiebung des Rohres 2 in Verschieberichtung 4 immer wieder stückweise zugestellt, so dass der Formabschnitt 6 sich beim nächsten Durchgang tiefer in den Profilquerschnitt eindrückt. Hierdurch wird eine lokal wirkende, inkrementelle Verformung des Rohres 2 hin zu einem umgeformten Profilquerschnitt 11 bewirkt, der anhängig von dem Grad der Umformung des Rohres 2 eine Anzahl derartig reversierender Hübe erfordert.

Zur Abstützung des Rohres 2 gegenüber den vorwiegend radial auf das Rohr 2 wirkenden Umformkräften und einer sich daraus ergebenden Biegebelastung des Rohres 2 kann das Rohr 2 durch eine Anzahl von auf dem Außendurchmesser des Rohres 2 anliegenden Gegenhaltern 5 gestützt werden, die in Zustellrichtung 9 an das Rohr heran gefahren werden und die Umformkräfte teilweise aufnehmen. Es ist weiterhin denkbar, dass die Abstützung nicht durch auf dem Außendurchmesser des Rohres 2 anliegenden Gegenhaltern 5 gestützt wird, sondern dass ein dornartiger Gegenhalter in das Innere des Rohres 2 hinein gefahren wird und sich dort an der Innenwandung des Rohres 2 abstützt. Dieser dornartige Gegenhalter kann dabei auch derart gesteuert in das Innere des Rohres 2 eingefahren werden, dass er im wesentlichen immer im Bereich der Umformung durch das Werkzeug 3 auf der Innenwandung des Rohres 2 aufliegt und gleichzeitig als Gegenwerkzeug wirkt

In Figur 1 b wurden die nacheinander ablaufenden Umformstufen der inkrementellen Umformung in einer Darstellung zusammengefasst, so dass dort die beiden Zustellungsstufen des Werkzeuges 3 bzw. 3 ^' sowie die sich daraus ergebende Umformungstiefe der nutförmigen Profilform 7 gleichzeitig zu erkennen sind. In der Figur 2 ist in einer prinziphaften Darstellung eine typische Bearbeitungssituation eines zu einem sternförmigen Rohrquerschnitt umgeformten Rohres 2 zu erkennen, das durch zwei Werkzeuge 3 mit gekrümmt gabelartig geformten Formabschnitten 6 in den sternförmigen Profilquerschnitt 1 umgeformt wird. Ausgegangen wird bei der Umformung wiederum der Einfachheit und der Symmetrie halber von einem kreisförmigen Rohrquerschnitt des Rohres 2, der in einem Spannschlitten 17 verschiebbar in Verschiebungsrichtung 8 zu den Werkzeugen 3 gehaltert ist. Jedes der Werkzeuge 3 kann relativ zu dem Rohr 2 wiederum in Verschiebungsrichtungen 8 verstellt werden, so dass die gabelartig ausgebildeten Formabschnitte 6 der Werkzeuge 3 punktgenau an die Profilwandungen des umzuformenden Rohres 2 angestellt werden können. Je nach dem eingestellten Kontaktpunkt oder der Kontaktfläche der gabelartig ausgebildeten Formabschnitte 6 mit der Rohrwandung wird sich das Rohr während der reversierenden Längsverstellung in Verschiebungsrichtung 4 inkrementell umformen und damit den Profilquerschnitt lokal ändern. Werden nun nacheinander derartige reversierende Längsverstellungen in Verschiebungsrichtung 4 mit jeweils geänderter Zustellung des Werkzeuges 3 relativ zu dem Rohr 2 durchgeführt, so wird das Rohr sukzessive in den sternförmigen Profilquerschnitt umgewandelt. Der grundsätzliche Vorgang der inkrementellen Blechumformung ist dabei bekannt und soll hier daher nicht näher erläutert werden. Durch das Vorsehen zweier gleichzeitig im Eingriff stehender Werkzeuge mit gekrümmt gabelartig geformten Formabschnitten 6 wird die Biegebelastung des Rohres reduziert, da das eine Werkzeug 3 quasi als Gegenhalter für das andere Werkzeug 3 dient. Es ist selbstverständlich denkbar, dass mehr als zwei Werkzeuge 3 gleichzeitig an dem Rohr angreifen, wobei eine symmetrische Anordnung der Werkzeuge bezogen auf den Profi Iquerschnitt des Rohres 3 von Vorteil sind. Auch können die Werkzeuge nicht nur relativverschieblich, sondern auch relativverdrehbar zu dem Rohr angeordnet werden.

In der Figur 3 ist eine Art Stadienplan eines typischen Bearbeitungsablaufs eines zu einem sternförmigen Rohrquerschnitt umgeformten Rohres 2 zu erkennen, bei dem die nacheinander ablaufenden Umformstufen der inkrementellen Umformung wie schon bei der Figur 1 b in eine Darstellung zusammen gefasst wurden. Hierbei wird aus einem Rundrohr 2 ein etwa dreieckig sternförmiger Rohrquerschnitt mit äußeren Abrundungen geformt, der durch tiefere Nuten die abgerundeten Außenpartien des Rohrquerschnittes trennt. !n einer ersten, am weitesten rechts dargestellten Umformstufe wird während der reversierenden Längsbewegung in Verschieberichtung 4 ein Werkzeug 3 ^" mit einem vorstehenden Formabschnitt 6 eingesetzt, wobei der vorstehende Formabschnitt 6 die tieferen Nuten 7 des umgeformten Profilquerschnitts 11 vorformt. Da der inkrementellen Umformung bei der Wechselwirkung zwischen vorstehendem Formabschnitt 6 und Rohr 2 umformtechnisch aus den Materialeigenschaften des Rohrmaterials stammende Grenzen gesetzt sind, werden in der Regel eine Anzahl von reversierenden Längsbewegungen in Verschieberichtung 4 erforderlich sein, um die Nut 7 nacheinander auszuformen, wie dies mit dem radial weiter zugestellten Werkzeug 3 ^' angedeutet ist. Die letztendlich gewünschte Geometrie des Profiiquerschnittes des umgeformten Rohres 1 wird dann über drei Werkzeuge 3 mit gabelartig ausgebildeten Formabschnitten 6 hergestellt, die das umgeformte Profil 11 während des letzten Umformdurchgangs linienförmig umschließend umgeben und den maßlich und formlich genauen Profilquerschnitt des umgeformten Rohres erzeugen.

In den Figuren 4a bis 4c sind schematische Darstellungen einer Anzahl von verfahrensmäßig umgeformten Stufen des herzustellenden Profilquerschnittes gemäß Figur 3 gemeinsam mit den jeweils benutzten Werkzeugen in einer Draufsicht und einer räumlichen Ansicht zu erkennen. Hierdurch lässt sich noch einmal besser die sukzessive Umformung des ursprünglich runden Profilquerschnittes des Rohres 2 hin zu dem umgeformten Profilquerschnitt 11 erkennen, der in der Figur 3 gemeinsam dargestellt ist.

In den Figuren 5a bis 6b sind schematische Darstellungen einer Anzahl von verfahrensmäßig umgeformten Profilquerschnitten in einer Draufsicht und einer räumlichen Ansicht zu erkennen, anhand derer das Potential des erfindungsgemäßen Verfahrens hinsichtlich der erzielbaren Umformgeometrie erkennbar wird. Durch Überlagerung der verschiedenen vorstehend beschriebenen Relativbewegungen wie Relativverschiebungen und Relativdrehungen bei der inkrementellen Unformung durch das oder die Werkzeuge können schraubenförmig gewendelte Profilquerschnitte wie in Figur 5a, polygonal umgrenzte Profilquerschnitte wie in den Figuren 5b bis 5i mit geraden und gerundeten, aber auch scharfkantig ausgebildeten Profilabschnitten her- gestellt werden, die mit anderen Fertigungsverfahren nicht oder nicht in einer Prozessstufe herstellbar wären.

In der Figur 6c ist eine Darstellung eines verfahrensmäßig umgeformten Rohrprofils mit unterschiedlich umgeformten bzw. nicht umgeformten Abschnitten entlang der Längserstreckung des Rohres zu erkennen. Hierdurch lassen sich anders als bei herkömmlichen Herstellungsverfahren für profilierte Rohre auch in Längsrichtung begrenzte Umformungen des Profilquerschnittes erreichen, die zu lokal geänderten Verformungseigenschaften etwa zur Herstellung von Deformationsstrukturen etwa bei Crashstrukturen von Karosserien oder dgl. Genutzt werden können. Hierzu wird entweder abschnittsweise das Rohr wie vorstehend beschrieben durch entsprechende Werkzeuge 3 profiliert und dann unter Belassen eines umgeformten Rohrabschnittes ein weiterer umgeformter Abschnitt hergestellt oder die Werkzeuge werden entlang der gesamten Länge des Rohres im Eingriff belassen, wobei das Rohr 2 nur in den ausgewählten Bereich tatsächlich umgeformt wird.

In den Figuren 7a bis 7c ist eine Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer räumlichen Ansicht sowie zwei ebenen Ansichten mit einem beidseitig eingespannten umzuformenden Rohr zu erkennen. Hierbei wird das Rohr zwischen zwei beidseitig auf einem Maschinenbett 14 mit oberseitigen Führungen 21 angeordneten Spannschlitten 17 aufgenommen, die auf dem Maschinenbett 14 mittels Antrieben 15 in Verstellrichtung 4 verstellbar angeordnet sind. Diese Anordnung erinnert grundsätzlich an den Aufbau von Drehmaschtnen für Wellen oder dgl. Die Spannschlitten 17 weisen selbst wiederum einen Drehantrieb 16 für eine hier nicht benötigte Drehbewegung um die Längsachse des Rohres 3 in Drehrichtung 23 auf.

Mittig zwischen den Spannschlitten 17 ist eine im Ganzen mit der Sachnummer 19 bezeichnete Werkzeugaufnahme auf dem Maschinenbett 14 und geführt durch die Führungen 21 angeordnet, in der die einzelnen Werkzeuge 3 aufgenommen und mittels nur prinziphaft angedeuteter Antriebe 18 in die Verstellrichtungen 8 verstellbar gehaltert sind. Diese Einheit aus Werkzeugaufnahme 19 und Werkzeugen 3 sowie deren Antrieben 18 soll im Ganzen als Werkzeugstation 13 bezeichnet werden. Die Werkzeugstation ist über einen Antrieb 15 relativverschiebltch zwischen den Spannschlitten 17 an den Führungen 21 gehaltert und kann dabei im wesentlichen über die ganze Länge des Rohres 2 relativ zu dem Rohr 2 verschoben werden.

Durch diese Relatiwerschiebung in Verschiebungsrichtung 4 entlang des Rohres sowie die nicht genauer zu erkennende, vorstehend aber ausführlich beschriebene Verstellung der Werkzeuge 3 in Verschieberichtung 8 radial auf das Rohr 2 zu wird das rechts erkennbare Rohr 2 aus seinem Ausgangszustand in einem umgeformten Zustand 11 sukzessive inkrementell umgeformt. Gesteuert werden die hierzu benötigten Bewegungen der einzelnen Antriebe 15, 18 durch eine nicht weiter dargestellte numerische Steuerung.

In den Figuren 8a bis 8c ist eine abgewandelte Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Figur 7 in einer räumlichen Ansicht sowie zwei ebenen Ansichten mit einem einseitig eingespannten umzuformenden Rohr zu erkennen, bei der das Rohr 2 nur einseitig in einem Spannschlitten gehaltert ist und daher frei bis zu seinem einen Ende bearbeitet werden kann. Ansonsten entsprechen der Aufbau und die Bewegungsmöglichkeiten der Ausgestaltung gemäß der Figur 7, so dass hierauf Bezug genommen werden kann.

In den Figuren 9a bis 9c ist eine abgewandelte Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß Figur 8 in einer räumlichen Ansicht sowie zwei ebenen Ansichten mit einem einseitig eingespannten umzuformenden Rohr dargestellt, bei der eine zusätzliche Bewegungsmöglichkeit der Werkzeuge gegenüber der Ausgestaltung nach Figur 8 vorgesehen ist. Sind in der Figur 8 die Werkzeuge 3 im wesentlichen nur radial zu dem Rohr und damit in Verschieberichtung 8 verschieblich angeordnet, so ist in Figur 9 auch eine Verschiebung quer zur Längserstreckung des Rohres 2 vorgesehen. Diese Querverschiebung ermöglicht eine Herstellung von Profilquerschnitten mit Querformen 22, die lokal quer zur Längsachse des Rohres eingebracht werden können. Ansonsten entsprechen der Aufbau und die Bewegungsmöglichkeiten der Ausgestaltung gemäß den Figuren 7 bzw. 8, so dass hierauf Bezug genommen werden kann.

In der Figur 10 ist eine schematische Darstellung einer Anzahl von bei der verfahrensmäßigen Umformung benutzten Formen von Werkzeugen 3 mit Formabschnitten 6 jeweils in einer Draufsicht und einer räumlichen Ansicht zu erkennen. Diese Formen der Werkzeuge 3 bestehen im einfachsten Fall aus einem schaftförmigen und mit einem halbkugeligen Ende versehenen Werkzeugs gemäß Figur 10a, wie es auch bei der tnkrementellen Blechumformung genutzt wird. Derartige Werkzeuge 3 können aber auch angepasst an den herzustellenden Profilquerschnitt des umge- formten Rohres 11 Rundungen, spitze Vorsprünge oder sonstige Formelemente aufweisen, die mit dem umzuformenden Profilquerschnitt des Rohres 2 in Wechselwirkung treten und den Profilquerschnitt punktuell oder linienförmig in Bereich der Formabschnitte 6 inkrementell umformen. Die dargestellte Auswahl stellt nur einen geringen Teil der denkbaren Formgestaltungen derartiger Werkzeuge 3 dar und kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung vielfach variiert werden.

Sachnummernliste

Umformbe reich

Rohr im Ausgangszustand

Werkzeug

relative Längsverschiebung Rohr

äußerer Gegenhalter

Werkzeugformabschnitt

Profilform

relative Bewegungsrichtungen Werkzeug

Anstellrichtung äußerer Gegenhalter

Drehantrieb Rohr

umgeformter oder teilgeformter Abschnitt Rohr

Umformvorrichtung

Werkzeugstation

Maschinenbett

Antrieb

Antrieb Spannschlitten

Spannschlitten

Werkzeugantrieb

Werkzeugaufnahme

Drehübertrager

Führungen

Querformung

Drehrichtung Rohr