Konzeption und Entwicklung eines Verfahrens zum Trennen von dünnwandigen Rohren (Rohrtrennung)

Problemstellung:
Ein ganz wesentlicher Nachteil beim Sägen ist das Spanaufkommen. Späne sind insbesondere beim Greifen und Spannen der Rohre sehr problematisch wenn sie zwischen Spannbacken und Rohr gelangen (Abdruck auf der Rohroberfläche). Probleme ergeben sich auch, wenn die Rohre vor dem Absägen mittels der Vorschubeinheit auf einen mechanischen Referenzanschlag geschoben werden und sich Späne zwischen dem Anschlag und dem Rohrende befinden (falsche Referenzlänge). Alle Anlagenhersteller kämpfen mit diesem Problem und versuchen mit Absaug- und Ausblaseinheiten die Problematik zu reduzieren. Die beste Lösung wäre keine Späne im Prozess zu erzeugen.

Projektziel:
Das Vorhabenziel ist die Entwicklung und Vermarktung eines Verfahrens zum Hochgeschwindigkeitstrennen von metallischen Rohren. Das Anwendungsfeld sind insbesondere dünnwandige (bis ca. 5mm Wandstärke) und kurze Rohrabschnitte. Die Anforderungen sind kurze Zykluszeiten, Gratfreiheit, Spanfreiheit und vor allem Deformationsfreiheit bei absoluter Rundheit und rechtwinklige Schnittkanten mit hoher Oberflächengüte..
Das Ziel soll durch eine Adaption des Verfahrens Feinstanztechnik- auf den Vorgang des Rohrtrennens erreicht werden. Dabei soll das Rohr (gezogene Rohre mit unterschiedlichen Qualitäten) im Innendurchmesser kalibriert und dann grat- und deformationsfrei getrennt werden. Die angestrebte Zykluszeit liegt bei ca. 0,5-0,8 Sekunden pro Teil (bei einer Abschnittslänge bis 40mm; Wandstärke bis ca. 5mm; Außendurchmesser zweitrangig), die Oberflächenrauheit in der Trennfläche wird mit Ra = 1,5 µm angestrebt. Die Schnittfläche soll absolut rechtwinklig zur Längsachse des Rohres ausgeführt werden können.

Vorgehensweise:
Die gestellten Forderungen können nur mit einem neuartigen Lösungsansatz des Trennvorganges gelöst werden. Dieser Lösungsansatz orientiert sich am Stanzen von Flachmaterialien. Nur mit der Einführung der Technologie des Feinstanzens, ist es dort möglich, gratfreie und rechtwinklige Schnittkanten bei hoher Oberflächengüte zu erzeugen.
Der theoretische und praktische Lösungsansatz des Feinstanzens soll auf das Thema Rohrtrennen übertragen werden. Dabei ist das zu trennende Rohr sowohl vor und nach der Trennstelle fest einzuspannen. Um sicherzustel-len, dass keine Deformationen beim Trennvorgang entstehen, ist der Einsatz eines in der Trennebene teilbaren adaptiven Stützdornes geplant, der gleichzeitig auch als Kalibrierdorn eingesetzt werden soll.

Ergebnisse und Anwendungspotential:
Dünnwandige metallische Rohrabschnitte werden in großen Stückzahlen bei fluidfördernden Systemen (Verfahrenstechnik, Automotive-Industrie, Klimatechnik, Nahrungsmittelindustrie, Pharmaindustrie, Wärmetauscher, Lüftungstechnik, Abgassysteme, flexible Metallschläuche, Luftfahrtindustrie, Chemieindustrie, usw.) als Verbindungs- und Stützelemente bei unterschiedlichsten Verbindungstechnologien/Prozessen (schrumpfen, löten, schweißen, kleben, verpressen, umspritzen) eingesetzt. Die Stückzahlen an dünnwandigen, metallischen, kurzen Rohrabschnitten, mit den oben genannten Anforderungen, liegen nach einer vorsichtigen Schätzung bei 300-350 Mio. Stück pro Jahr.

• RTZ-Rohr-Trenn-Zentrum GmbH